WO2015055560A1 - Device and method for determining touch co-ordinates of a non-mechanical key - Google Patents

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WO2015055560A1
WO2015055560A1 PCT/EP2014/071850 EP2014071850W WO2015055560A1 WO 2015055560 A1 WO2015055560 A1 WO 2015055560A1 EP 2014071850 W EP2014071850 W EP 2014071850W WO 2015055560 A1 WO2015055560 A1 WO 2015055560A1
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WO
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key
sensor
mechanical
touch
sensor surfaces
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PCT/EP2014/071850
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Hans-Martin Dannegger
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Continental Automotive Gmbh
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    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0202Constructional details or processes of manufacture of the input device
    • GPHYSICS
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    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
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    • H03K2217/9607Capacitive touch switches
    • H03K2217/960785Capacitive touch switches with illumination

Definitions

  • the invention relates to a non-mechanical key and a method for determining a touch coordinate on such a key.
  • the invention further relates to a computer program for carrying out the method.
  • Touch-sensitive areas that sit ⁇ be a key function must have a safe loading ⁇ rrittungserkennung. In particular, when these keys are close together, it must be recognized which key is ultimately pressed. For this purpose, usually one sensor per key is used and z. B. evaluated its intensity. This provides a statement as to whether the key has been touched.
  • FIGS. 1 and 2 Examples of sensor keys with one sensor per key are shown in FIGS. 1 and 2.
  • a substantially square area is shown, which can be used completely as a sensor surface ⁇ 10th
  • FIG. 2 shows a ring which serves as a sensor surface 10.
  • Such non-mechanical keys can only detect very limited where exactly a touch has taken place.
  • a contact on the edge of one of the sensor areas 10 may lead to a signal indicative ⁇ records the button as pressed.
  • An object of the invention is to provide a non-mechanical key and associated method by which it can be more reliably determined whether the key has been pressed or not.
  • a non-mechanical key has a key surface and a plurality of sensor surfaces.
  • the key surface can be sensitive to touch, at least in the area of the sensor surfaces.
  • the sensor surfaces may be arranged at the edges of the key surface.
  • an area and a coordinate in the center (center of gravity) of that area on the key can be found, which identifies the location of the touch on the key area.
  • the now determined coordinate provides an additional criterion for qualifying and delimiting the non-mechanical key.
  • the non-mechanical button may have illumination for illuminating the button surface. It can be provided, in particular to illuminate a surface area of the key surface, which is arranged between the sensor surfaces.
  • the touch-sensitive surface may be translucent and a light source, such as an LED, whose light illuminates the key surface may be disposed on the back of the key surface.
  • the light source may also comprise a plurality of pixels, by means of which even complex representations on the key surface are possible.
  • the key surface of the non-mechanical key may be rectangular.
  • the sensor surfaces extend along the edges of the key surface, leaving a central surface area free, for example for a key symbol.
  • the sensor surfaces extend from one corner of the key surface along the two adjacent edges of the key surface.
  • the key surface may be rounded.
  • the key area and sensor shapes may vary depending on the sensor system used. The design of the key surface and the sensor shapes can thus be adapted to a desired application.
  • the non-mechanical button may have two, three, four or more sensor surfaces. Many sensor surfaces allow a determination of whether a
  • the resolution i. H. the accuracy of determining a touch coordinate can be increased.
  • the non-mechanical key further has a processing unit which is suitable for processing the signals of the sensor surfaces.
  • a keypad may be provided with a plurality of non-mechanical keys. In a plurality of non-mechanical buttons in one
  • a method for determining a touch coordinate on a non-mechanical key may sorhos the step of detecting a touch intensity of at least two Sen ⁇ and the step of determining a touch coordinate in dependence on the detected at each individual sensor surface contact intensity and the position of the sensor surfaces have.
  • the method can detect the touch intensity of at least two sensor surfaces and use for. B. to determine the position of the touch via a Schwerpunkbetician.
  • each sensor surface can be assumed to be known within a coordinate system.
  • the Berüh ⁇ approximately intensity can be determined for example on the basis of a Sig ⁇ nalNOR an output from a sensor surface signal.
  • the sensors used may be selected so that a contact in the immediate vicinity of the sensor triggers a weak signal.
  • the method may further determine whether the touch coordinate is within a predetermined coordinate range and generating a signal indicating that the key is considered pressed when the touch coordinate is within the predetermined coordinate range.
  • a downstream system can activate and / or execute an associated function in a context-dependent manner.
  • a computer program that performs all the steps of a method when running on a controller of a device as described above.
  • a corresponding computer program is preferably loaded into a main memory of a control unit.
  • the control unit or a data processor is thus equipped to carry out the method according to the invention.
  • Such a computer program may be stored on a computer readable medium such as a CD-ROM.
  • the computer program may also be provided over a network, such as the Internet, and may be downloaded into the memory of the controller from that network.
  • Figures 1 and 2 are illustrations of sensor surfaces according to the prior art.
  • Figure 3 is a schematic representation of a single non-mechanical key according to an embodiment of the invention.
  • Figure 4 is a schematic representation of a
  • FIG. 5 to 7 are schematic representations of
  • Fig. 8 is a flowchart for schematically
  • FIG. 3 is a schematic representation of an embodiment according to the invention.
  • FIG. 3 shows a key surface 10 which is surrounded by a general surface 30.
  • the general area 30 could be a glass surface
  • the Tas ⁇ ten Design 10 delimited by the sensor surfaces 11-14 of the general surface thirtieth
  • the key surface 10 is here shown slightly larger than the outer edge of the sensor surfaces 11-14. Between the respective sensor surfaces 11, 12, 13 and 14 gaps are shown.
  • the sensor surfaces 11-14 can thus generate a signal independently of one another, as soon as the sensor surface itself or the key surface near the sensor surface is touched.
  • a contact surface 20 with a center of gravity 21 is shown in FIG.
  • An outer edge of the Berüh approximately ⁇ surface 20 is located on the sensor surface 14.
  • FIG. 1 a coordinate system with an X coordinate and a Y coordinate is shown in FIG.
  • the touch ⁇ surface and in particular the center of gravity 21 of the contact surface 20 can be indicated in terms of X and Y coordinates.
  • the sensor signal of the sensor surface 14 could be comparable to the situation illustrated in FIG. 3 if the center of gravity 21 of the contact surface 20 were located outside the key surface 10. Such a situation is shown in FIG. As long as only a single non-mechanical key is provided with a key surface 10 on a general surface 30, a touch substantially outside the key surface 10 may also result in triggering of the key.
  • a keypad is shown with two non-mechanical keys which are arranged side by side, so that a contact between the two keys could cause tripping of both keys, as indicated by the contact surface ⁇ 20th
  • a processing ⁇ unit 50 which is connected to the keys, and which is adapted to process the signals of the individual sensor surfaces 11, 12, 13, 14 and 15, 16, 17, 18.
  • the processing unit 50 would receive a touch signal from both the sensor surface 14 and the sensor surface 15.
  • the processing unit 50 can determine that the contact between the two keys has taken place, and thus can not pass a unique key signal. In particular, in such a situation, an advantage of the embodiments according to the invention becomes apparent.
  • Figures 5, 6 and 7 show further design variants of non-mechanical buttons.
  • FIG. 6 differs from the embodiment shown in FIG. 3, in particular in that the sensor surfaces 11, 12, 13 and 14 are not provided at the corners and thus at two edges but only along one edge of the key surface 10 are.
  • FIG. 6 shows by way of example a lighting 40 in the center of the key surface 10.
  • a flat, diffuse illumination of the key surface can be realized or even a luminous, concrete symbol can be displayed.
  • the illumination Be ⁇ 40 can also be realized by a plurality of lighting elements, such as LEDs, wherein the lighting elements do not need to be located in the middle of the key surface 10.
  • illumination 40 may also be provided in each of the other embodiments.
  • Figure 7 shows an embodiment with a circular
  • Button surface 10 and corresponding curved sensor surfaces 11, 12, 13 and 14th It is noted that a key area may have an edge length of approximately one lense. Further, the adjacent edges of two key surfaces may be located 7.5mm apart.
  • Fig. 8 is a flowchart showing principally the steps of a method of determining a touch coordinate. It is noted that the described steps are main steps, whereby these main steps can be subdivided and subdivided. In addition, further substeps may be provided between the main steps. Therefore, a sub-step is only mentioned if this step is important for understanding the principle of the method according to the invention.
  • Step S1 marks the beginning of a method according to the invention.
  • step S1 the touch intensity of a sensor is detected. As indicated by the arrow returning to step S1, this step can be carried out several times, in particular when a plurality of sensor surfaces emit a touch signal.
  • a touch coordinate is determined at step S2, e.g. B. via a mathematical center of gravity calculation and / or a calculation of a probability with which a Tas ⁇ ten Design was touched in a certain area.
  • step S3 the determined area or the determined contact coordinate is compared with a predetermined coordinate area.
  • the predetermined coordinate area may in particular be the key area itself. The comparison checks whether the determined contact coordinate lies within the key area.
  • the process continues in step S4, that is, there is generated a signal which represents that the non-mechanical ⁇ specific key is pressed.
  • a function may be activated or triggered by a downstream system in step S5. If the comparison in step S3 shows that a touch did not occur within the key area, the process is ended.

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Abstract

The invention relates to a device and method for determining touch co-ordinates of a non-mechanical key with a key surface and a plurality of sensor surfaces. The key surface can be touch-sensitive at least in the area of the sensor surfaces. Moreover, the sensor surfaces can be arranged at the edges of the key surface.

Description

Beschreibung description
Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung einer Berührungskoordinate auf einer nicht-mechanischen Taste Apparatus and method for determining a touch coordinate on a non-mechanical key
Die Erfindung betrifft eine nicht-mechanische Taste und ein Verfahren zur Ermittlung einer Berührungskoordinate auf einer solchen Taste. Die Erfindung betrifft ferner ein Computer Programm zur Ausführung des Verfahrens. The invention relates to a non-mechanical key and a method for determining a touch coordinate on such a key. The invention further relates to a computer program for carrying out the method.
Berührungsempfindliche Flächen, die eine Tastenfunktion be¬ sitzen (nicht-mechanische Tasten) , müssen eine sichere Be¬ rührungserkennung aufweisen. Insbesondere wenn diese Tasten eng beieinander liegen, muss erkannt werden, welche Taste letztlich gedrückt wird. Dazu wird üblicherweise ein Sensor pro Taste genutzt und z. B. dessen Intensität ausgewertet. Dies liefert eine Aussage, ob die Taste berührt wurde. Touch-sensitive areas that sit ¬ be a key function (non-mechanical keys) must have a safe loading ¬ rührungserkennung. In particular, when these keys are close together, it must be recognized which key is ultimately pressed. For this purpose, usually one sensor per key is used and z. B. evaluated its intensity. This provides a statement as to whether the key has been touched.
Beispiele für Sensortasten mit einem Sensor pro Taste sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt. In Figur 1 ist eine im Wesentlichen quadratische Fläche dargestellt, die vollständig als Sensor¬ fläche 10 genutzt werden kann. In Figur 2 ist ein Ring dargestellt, der als Sensorfläche 10 dient. Derart aufgebaute nicht-mechanische Tasten können nur sehr eingeschränkt erfassen, wo genau eine Berührung stattgefunden hat. Auch eine Berührung am Rand einer der Sensorflächen 10 kann zu einem Signal führen, welches die Taste als gedrückt kenn¬ zeichnet. Sobald mehrere Tasten nebeneinander angeordnet sind, kann es leicht vorkommen, dass zwei benachbarte Tasten gleichzeitig als gedrückt gekennzeichnet werden. Examples of sensor keys with one sensor per key are shown in FIGS. 1 and 2. In Figure 1, a substantially square area is shown, which can be used completely as a sensor surface ¬ 10th FIG. 2 shows a ring which serves as a sensor surface 10. Such non-mechanical keys can only detect very limited where exactly a touch has taken place. Also, a contact on the edge of one of the sensor areas 10 may lead to a signal indicative ¬ records the button as pressed. As soon as several buttons are arranged side by side, it can easily happen that two adjacent buttons are marked as pressed at the same time.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine nicht-mechanische Taste und ein zugehöriges Verfahren bereitzustellen, mittels welcher zuverlässiger festgestellt werden kann, ob die Taste gedrückt wurde oder nicht. Diese und weitere Aufgaben werden durch den Gegenstand der jeweiligen unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben . An object of the invention is to provide a non-mechanical key and associated method by which it can be more reliably determined whether the key has been pressed or not. These and other objects are achieved by the subject matter of the respective independent claims. Further advantageous embodiments are described in the respective dependent claims.
Im Allgemeinen weist eine nicht-mechanische Taste gemäß der Erfindung eine Tastenfläche und einer Mehrzahl von Sensorflächen auf . Die Tastenfläche kann zumindest im Bereich der Sensorflächen berührungsempfindlich sein. Ferner können die Sensorflächen an den Rändern der Tastenfläche angeordnet sein. In general, a non-mechanical key according to the invention has a key surface and a plurality of sensor surfaces. The key surface can be sensitive to touch, at least in the area of the sensor surfaces. Furthermore, the sensor surfaces may be arranged at the edges of the key surface.
Durch die Nutzung von mehreren räumlich auf der Taste angeordneten Sensoren, kann ein Bereich und eine Koordinate im Zentrum (Schwerpunkt) dieses Bereichs auf der Taste ermittelt werden, welche die Stelle der Berührung auf der Tastenfläche kennzeichnet . By using a plurality of sensors spatially arranged on the key, an area and a coordinate in the center (center of gravity) of that area on the key can be found, which identifies the location of the touch on the key area.
Im Gegensatz zur Auswertung nur eines Sensors pro Taste, der lediglich die Intensität der Tastenberührung widerspiegelt, liefert die nun ermittelte Koordinate ein zusätzliches Kriterium zur Qualifizierung und Abgrenzung der nicht-mechanischen Taste. In contrast to the evaluation of only one sensor per key, which only reflects the intensity of the key touch, the now determined coordinate provides an additional criterion for qualifying and delimiting the non-mechanical key.
Gemäß einer Ausführungsform kann die nicht-mechanische Taste eine Beleuchtung aufweisen, zur Beleuchtung der Tastenfläche. Es kann vorgesehen sein, insbesondere einen Flächenbereich der Tastenfläche zu beleuchten, der zwischen den Sensorflächen angeordnet ist. According to one embodiment, the non-mechanical button may have illumination for illuminating the button surface. It can be provided, in particular to illuminate a surface area of the key surface, which is arranged between the sensor surfaces.
Die berührungsempfindliche Fläche kann lichtdurchlässig aus- geführt sein und an der Rückseite der Tastenfläche kann eine Lichtquelle wie zum Beispiel eine LED angeordnet sein, deren Licht die Tastenfläche beleuchtet. Die Lichtquelle kann auch eine Vielzahl von Pixeln aufweisen, mittels derer auch komplexe Darstellungen auf der Tastenfläche möglich sind. The touch-sensitive surface may be translucent and a light source, such as an LED, whose light illuminates the key surface may be disposed on the back of the key surface. The light source may also comprise a plurality of pixels, by means of which even complex representations on the key surface are possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Tastenfläche der nicht-mechanischen Taste rechteckig sein. Vorzugsweise erstrecken sich die Sensorflächen entlang der Ränder der Tastenfläche, womit ein zentraler Flächenbereich frei bleibt zum Beispiel für ein Tastensymbol. Gemäß einer Ausführungsform erstrecken sich die Sensorflächen von einer Ecke der Tastenfläche aus entlang der zwei benachbarten Ränder der Tastenfläche. According to another embodiment, the key surface of the non-mechanical key may be rectangular. Preferably The sensor surfaces extend along the edges of the key surface, leaving a central surface area free, for example for a key symbol. According to one embodiment, the sensor surfaces extend from one corner of the key surface along the two adjacent edges of the key surface.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der nicht-mechanischen Taste kann die Tastenfläche abgerundet sein. According to another embodiment of the non-mechanical key, the key surface may be rounded.
Die Tastenfläche und die Sensorformen können je nach verwendetem Sensorsystem variieren. Die Gestaltung der Tastenfläche und der Sensorformen kann damit an eine gewünschte Anwendung angepasst werden. The key area and sensor shapes may vary depending on the sensor system used. The design of the key surface and the sensor shapes can thus be adapted to a desired application.
Gemäß einer Ausführungsform kann die nicht-mechanische Taste zwei, drei, vier oder mehr Sensorflächen aufweisen. Viele Sensorflächen ermöglichen eine Feststellung, ob eineAccording to one embodiment, the non-mechanical button may have two, three, four or more sensor surfaces. Many sensor surfaces allow a determination of whether a
Tastenfläche eher oben oder unten, und eher rechts oder links berührt wurde . Button area rather above or below, and was touched to the right or left.
Es wird angemerkt, dass über eine größere Anzahl von Sensor- flächen die Auflösung, d. h. die Genauigkeit der Bestimmung einer Berührungskoordinate erhöht werden kann. It is noted that over a larger number of sensor areas, the resolution, i. H. the accuracy of determining a touch coordinate can be increased.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weißt die nicht-mechanische Taste ferner eine Verarbeitungseinheit auf, welche geeignet ist, die Signale der Sensorflächen zu verarbeiten. According to a further embodiment, the non-mechanical key further has a processing unit which is suitable for processing the signals of the sensor surfaces.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein Tastenfeld mit einer Mehrzahl von nicht-mechanischen Tasten bereitgestellt werden. Bei einer Mehrzahl von nicht-mechanischen Tasten in einemIn another aspect, a keypad may be provided with a plurality of non-mechanical keys. In a plurality of non-mechanical buttons in one
Tastenfeld kann nicht nur festgestellt werden, wo innerhalb einer Tastenfläche eine Berührung stattgefunden hat, sondern auch, ob eine Berührung zwischen zwei Tastenflächen stattgefunden hat, wobei es im zweiten Fall vorgesehen sein kann, keine der Tasten als gedrückt zu kennzeichnen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Ermittlung einer Berührungskoordinate auf einer nicht-mechanischen Taste bereitgestellt. Das Verfahren kann den Schritt des Erfassens einer Berührungsintensität von zumindest zwei Sen¬ sorflächen und den Schritt des Bestimmens einer Berührungs- koordinate in Abhängigkeit von der an jeder einzelnen Sensorfläche erfassten Berührungsintensität und der Lage der Sensorflächen aufweisen. Keypad can be found not only where a touch has occurred within a key area, but also whether a contact between two key surfaces has taken place, wherein it may be provided in the second case, not to mark any of the keys as pressed. In accordance with another aspect of the invention, a method for determining a touch coordinate on a non-mechanical key is provided. The method may sorflächen the step of detecting a touch intensity of at least two Sen ¬ and the step of determining a touch coordinate in dependence on the detected at each individual sensor surface contact intensity and the position of the sensor surfaces have.
Mit anderen Worten, das Verfahren kann die Berührungsintensität von zumindest zwei Sensorflächen erfassen und dazu nutzen z. B. über eine Schwerpunkberechnung die Lage der Berührung zu ermitteln . In other words, the method can detect the touch intensity of at least two sensor surfaces and use for. B. to determine the position of the touch via a Schwerpunkberechnung.
Die Lage und Form von jeder Sensorfläche kann innerhalb eines Koordinatensystems als bekannt angenommen werden. Die Berüh¬ rungsintensität kann beispielsweise auf der Basis einer Sig¬ nalstärke eines von einer Sensorfläche abgegebenen Signals ermittelt werden. Die verwendeten Sensoren können so ausgewählt sein, dass auch eine Berührung in unmittelbarer Nähe des Sensors ein schwaches Signal auslöst. The location and shape of each sensor surface can be assumed to be known within a coordinate system. The Berüh ¬ approximately intensity can be determined for example on the basis of a Sig ¬ nalstärke an output from a sensor surface signal. The sensors used may be selected so that a contact in the immediate vicinity of the sensor triggers a weak signal.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner bestimmen, ob die Berührungskoordinate innerhalb eines vorgegebenen Koordinatenbereichs liegt, und das Generieren eines Signals aufweisen, welches angibt, dass die Taste als gedrückt angesehen wird, wenn die Berührungskoordinate innerhalb des vorgegebenen Koordinatenbereichs liegt. According to an embodiment, the method may further determine whether the touch coordinate is within a predetermined coordinate range and generating a signal indicating that the key is considered pressed when the touch coordinate is within the predetermined coordinate range.
Auf der Basis eines derart generierten Signals kann ein nach- geschaltetes System eine zugehörige Funktion kontextabhängig aktivieren und/oder ausführen. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das alle Schritte eines Verfahrens ausführt, wenn es auf einer Steuereinheit einer Vorrichtung wie oben beschrieben abläuft. Ein entsprechendes Computerprogramm wird vorzugsweise in einen Arbeitsspeicher einer Steuereinheit geladen. Die Steuereinheit oder ein Datenprozessor ist somit ausgestattet, das Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen. On the basis of a signal generated in this way, a downstream system can activate and / or execute an associated function in a context-dependent manner. According to another aspect of the invention, there is provided a computer program that performs all the steps of a method when running on a controller of a device as described above. A corresponding computer program is preferably loaded into a main memory of a control unit. The control unit or a data processor is thus equipped to carry out the method according to the invention.
Ein solches Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Medium wie einer CD-ROM gespeichert sein. Jedoch kann das Computerprogramm ebenfalls über ein Netzwerk wie das Internet bereitgestellt werden und kann in den Arbeitsspeicher der Steuereinheit aus diesem Netzwerk heruntergeladen werden. Such a computer program may be stored on a computer readable medium such as a CD-ROM. However, the computer program may also be provided over a network, such as the Internet, and may be downloaded into the memory of the controller from that network.
Es wird angemerkt, dass Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf unterschiedliche Gegenstände beschrieben werden. Insbesondere werden einige Ausführungsformen in Bezug auf Vorrichtungsansprüche und andere Ausführungsformen in Bezug auf Verfahrensansprüche beschrieben. Jedoch wird ein Fachmann von der obigen und der folgenden Beschreibung zusätzlich zu jeder Kombination von Merkmalen, die zu einer Art von Gegenstand gehören, ebenfalls jede Kombination zwischen Merkmalen erkennen, die zu unterschiedlichen Gegenständen beschrieben sind. Dies alles zählt zur Gesamtoffenbarung der Anmeldung. It is noted that embodiments of the invention will be described with reference to different items. In particular, some embodiments will be described in terms of device claims and other embodiments with respect to method claims. However, one skilled in the art from the above and following description will also recognize, in addition to any combination of features belonging to a type of item, any combination of features described for different items. All this is part of the overall disclosure of the application.
Oben beschriebene Aspekte und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung können ebenfalls aus den Beispielen von Ausführungsformen entnommen werden, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben werden. Es wird angemerkt, dass die Erfindung nicht auf diese Aus¬ führungsformen beschränkt ist. Aspects described above and other aspects, features and advantages of the invention may also be had from the examples of embodiments which will be described in the following with reference to the attached drawings. It is noted that the invention is not limited to these embodiments .
Figuren 1 und 2 sind Darstellungen von Sensorflächen gemäß dem Stand der Technik. Figur 3 ist eine schematische Darstellung einer einzelnen nicht-mechanischen Taste gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Figur 4 ist eine schematische Darstellung eines Figures 1 and 2 are illustrations of sensor surfaces according to the prior art. Figure 3 is a schematic representation of a single non-mechanical key according to an embodiment of the invention. Figure 4 is a schematic representation of a
Tastenfeldes mit zwei nicht-mechanischen Tasten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung . Figuren 5 bis 7 sind schematische Darstellungen von  Keypad with two non-mechanical keys according to an embodiment of the invention. Figures 5 to 7 are schematic representations of
nicht-mechanischen Tasten mit unterschiedlichen Formen gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung. Fig. 8 ist ein Flussdiagramm zur schematischen  non-mechanical buttons of different shapes according to further embodiments of the invention. Fig. 8 is a flowchart for schematically
Darstellung des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.  Presentation of the method according to an embodiment of the invention.
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder zumindest ähnliche Elemente, Komponenten oder Aspekte verwendet. Es wird angemerkt, dass im Folgenden Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, die lediglich illustrative und nicht beschränkend sind. Ferner wird angemerkt, dass die in den Figuren dargestellten Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt sind. In the figures, like reference numerals are used for the same or at least similar elements, components or aspects. It is noted that in the following embodiments will be described in detail, which are merely illustrative and not restrictive. It is further noted that the elements shown in the figures are not necessarily shown to scale to each other.
Figur 3 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform gemäß der Erfindung. Figur 3 zeigt eine Tastenfläche 10, die von einer allgemeinen Fläche 30 umgeben ist. Beispielsweise könnte die allgemeine Fläche 30 eine Glasfläche sein, wobei die Tas¬ tenfläche 10 durch die Sensorflächen 11-14 von der allgemeinen Fläche 30 abgegrenzt wird. Zur Verdeutlichung ist hier die Tastenfläche 10 etwas größer dargestellt als der äußere Rand der Sensorflächen 11-14. Zwischen den jeweiligen Sensorflächen 11, 12, 13 und 14 sind Lücken dargestellt. Die Sensorflächen 11-14 können somit unabhängig voneinander ein Signal generieren, sobald die Sensorfläche selbst oder die Tastenfläche in der Nähe der Sensorfläche berührt wird. Figure 3 is a schematic representation of an embodiment according to the invention. FIG. 3 shows a key surface 10 which is surrounded by a general surface 30. For example, the general area 30 could be a glass surface, the Tas ¬ tenfläche 10 delimited by the sensor surfaces 11-14 of the general surface thirtieth For clarification, the key surface 10 is here shown slightly larger than the outer edge of the sensor surfaces 11-14. Between the respective sensor surfaces 11, 12, 13 and 14 gaps are shown. The sensor surfaces 11-14 can thus generate a signal independently of one another, as soon as the sensor surface itself or the key surface near the sensor surface is touched.
Exemplarisch ist in Figur 3 eine Berührungsfläche 20 mit einem Schwerpunkt 21 eingezeichnet. Ein äußerer Rand der Berüh¬ rungsfläche 20 liegt auf der Sensorfläche 14. Durch das von der Sensorfläche 14 erzeugte Signal kann ermittelt werden, dass eine Berührung im rechten oberen Quadranten der Tastenfläche 10 stattgefunden hat. As an example, a contact surface 20 with a center of gravity 21 is shown in FIG. An outer edge of the Berüh approximately ¬ surface 20 is located on the sensor surface 14. By the generated from the sensor surface 14 signal can be determined that a contact in the upper right quadrant of the button surface took place 10th
Ferner ist in Figur 3 ein Koordinatensystem mit einer X-Koor- dinate und einer Y-Koordinate eingezeichnet. Die Berührungs¬ fläche und insbesondere der Schwerpunkt 21 der Berührungsfläche 20 kann in Form von X- und Y-Koordinaten angegeben werden. Furthermore, a coordinate system with an X coordinate and a Y coordinate is shown in FIG. The touch ¬ surface and in particular the center of gravity 21 of the contact surface 20 can be indicated in terms of X and Y coordinates.
Das Sensorsignal der Sensorfläche 14 könnte vergleichbar zu der in Figur 3 dargestellten Situation sein, wenn der Schwerpunkt 21 der Berührungsfläche 20 außerhalb der Tastenfläche 10 liegen würde. Eine solche Situation ist in Figur 4 dargestellt. Solange nur eine einzelne nicht-mechanische Taste mit einer Tastenfläche 10 auf einer allgemeinen Fläche 30 vorgesehen ist, kann auch eine Berührung im Wesentlichen außerhalb der Tastenfläche 10 zu einem Auslösen der Taste führen. In Figur 4 ist ein Tastenfeld mit zwei nicht-mechanischen Tasten dargestellt, die nebeneinander angeordnet sind, so dass eine Berührung zwischen den zwei Tasten ein Auslösen beider Tasten verursachen könnte, wie durch die Berührungsfläche 20 ange¬ deutet . The sensor signal of the sensor surface 14 could be comparable to the situation illustrated in FIG. 3 if the center of gravity 21 of the contact surface 20 were located outside the key surface 10. Such a situation is shown in FIG. As long as only a single non-mechanical key is provided with a key surface 10 on a general surface 30, a touch substantially outside the key surface 10 may also result in triggering of the key. In Figure 4, a keypad is shown with two non-mechanical keys which are arranged side by side, so that a contact between the two keys could cause tripping of both keys, as indicated by the contact surface ¬ 20th
Unterhalb der Tastenflächen 10 und 19 ist eine Verarbeitungs¬ einheit 50 eingezeichnet, die mit den Tasten verbunden ist, und die eingerichtet ist, die Signale der einzelnen Sensorflächen 11, 12, 13, 14 sowie 15, 16, 17, 18 zu verarbeiten. In diesem Fall würde die Verarbeitungseinheit 50 sowohl von der Sensorfläche 14 wie auch von der Sensorfläche 15 ein Berührungssignal erhalten. Da die zwei Sensorflächen jedoch unterschiedlichen Tasten zugeordnet sind, kann die Verarbeitungseinheit 50 feststellen, dass die Berührung zwischen den beiden Tasten stattgefunden hat, und kann damit kein eindeutiges Tastensignal weitergeben. Insbesondere in einer solchen Situation zeigt sich ein Vorteil der Ausführungsformen gemäß der Erfindung. Below the key surfaces 10 and 19, a processing ¬ unit 50 is shown, which is connected to the keys, and which is adapted to process the signals of the individual sensor surfaces 11, 12, 13, 14 and 15, 16, 17, 18. In this case, the processing unit 50 would receive a touch signal from both the sensor surface 14 and the sensor surface 15. However, because the two sensor surfaces are different keys are assigned, the processing unit 50 can determine that the contact between the two keys has taken place, and thus can not pass a unique key signal. In particular, in such a situation, an advantage of the embodiments according to the invention becomes apparent.
Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen weitere Gestaltungsvarianten von nicht-mechanischen Tasten. Figures 5, 6 and 7 show further design variants of non-mechanical buttons.
In Figur 5 sind vier im Wesentlichen dreieckige Sensorflächen 11, 12, 13 und 14 derart relativ zueinander angeordnet, dass die Tastenfläche 10 fast vollständig von Sensorflächen abgedeckt ist. Auch auf diese Weise ist es möglich, eine Berührungsko- Ordinate innerhalb der Tastenfläche zu bestimmen. In FIG. 5, four substantially triangular sensor surfaces 11, 12, 13 and 14 are arranged relative to one another such that the key surface 10 is almost completely covered by sensor surfaces. Also in this way it is possible to determine a touch coordinate within the key area.
Die Ausführungsform in Figur 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform, die in Figur 3 dargestellt ist, insbesondere darin, dass die Sensorflächen 11, 12, 13 und 14 nicht an den Ecken und damit an zwei Rändern sondern ausschließlich jeweils entlang eines Randes der Tastenfläche 10 vorgesehen sind. The embodiment in FIG. 6 differs from the embodiment shown in FIG. 3, in particular in that the sensor surfaces 11, 12, 13 and 14 are not provided at the corners and thus at two edges but only along one edge of the key surface 10 are.
In Figur 6 ist exemplarisch eine Beleuchtung 40 im Zentrum der Tastenfläche 10 dargestellt. Je nachdem, wie die Tastenfläche 10 strukturiert ist, kann eine flächige, diffuse Beleuchtung der Tastenfläche realisiert werden oder auch ein leuchtendes, konkretes Symbol dargestellt werden. Außerdem kann die Be¬ leuchtung 40 auch durch mehrere Leuchtelemente, wie zum Beispiel LEDs realisiert werden, wobei die Leuchtelemente nicht in der Mitte der Tastenfläche 10 angeordnet sein müssen. FIG. 6 shows by way of example a lighting 40 in the center of the key surface 10. Depending on how the key surface 10 is structured, a flat, diffuse illumination of the key surface can be realized or even a luminous, concrete symbol can be displayed. In addition, the illumination Be ¬ 40 can also be realized by a plurality of lighting elements, such as LEDs, wherein the lighting elements do not need to be located in the middle of the key surface 10.
Es wird angemerkt, dass auch in jeder der anderen Ausführungsformen eine Beleuchtung 40 vorgesehen sein kann. Figur 7 zeigt eine Ausführungsform mit einer kreisförmigenIt is noted that illumination 40 may also be provided in each of the other embodiments. Figure 7 shows an embodiment with a circular
Tastenfläche 10 und entsprechend gebogenen Sensorflächen 11, 12, 13 und 14. Es wird angemerkt, dass eine Tastenfläche eine Kantenlänge von etwa lern haben kann. Ferner können die benachbarten Kanten von zwei Tastenflächen 7,5 mm voneinander entfernt angeordnet sein. Button surface 10 and corresponding curved sensor surfaces 11, 12, 13 and 14th It is noted that a key area may have an edge length of approximately one lense. Further, the adjacent edges of two key surfaces may be located 7.5mm apart.
Fig. 8 ist ein Flussdiagramm, welches prinzipiell die Schritte eines Verfahrens zur Ermittlung einer Berührungskoordinate aufzeigt. Es wird angemerkt, dass die beschriebenen Schritte Haupt-Schritte sind, wobei diese Haupt-Schritte in Unter- Schritte differenziert und unterteilt werden können. Außerdem können weitere Unter-Schritte zwischen den Haupt-Schritten vorgesehen sein. Daher ist ein Unter-Schritt lediglich genannt, wenn dieser Schritt wichtig für das Verständnis des Prinzips des Verfahrens gemäß der Erfindung ist. Fig. 8 is a flowchart showing principally the steps of a method of determining a touch coordinate. It is noted that the described steps are main steps, whereby these main steps can be subdivided and subdivided. In addition, further substeps may be provided between the main steps. Therefore, a sub-step is only mentioned if this step is important for understanding the principle of the method according to the invention.
Schritt Sl kennzeichnet den Beginn eines Verfahrens gemäß der Erfindung. In Schritt Sl wird die Berührungsintensität eines Sensors erfasst. Wie durch den zu Schritt Sl zurücklaufenden Pfeil angedeutet, kann dieser Schritt mehrfach ausgeführt werden, insbesondere, wenn mehrere Sensorflächen ein Berührungssignal abgeben. Step S1 marks the beginning of a method according to the invention. In step S1, the touch intensity of a sensor is detected. As indicated by the arrow returning to step S1, this step can be carried out several times, in particular when a plurality of sensor surfaces emit a touch signal.
Basierend auf dem erfassten Signal von dem zumindest einen Sensor wird in Schritt S2 eine Berührungskoordinate bestimmt, z. B. über eine mathematische Massenschwerpunktberechnung und/oder eine die Berechnung einer Wahrscheinlichkeit, mit der eine Tas¬ tenfläche in einem bestimmten Bereich berührt wurde. Based on the detected signal from the at least one sensor, a touch coordinate is determined at step S2, e.g. B. via a mathematical center of gravity calculation and / or a calculation of a probability with which a Tas ¬ tenfläche was touched in a certain area.
In Schritt S3 wird der ermittelte Bereich bzw. die ermittelte Berührungskoordinate mit einem vorbestimmten Koordinatenbereich verglichen. Der vorbestimmte Koordinatenbereich kann insbesondere die Tastenfläche selbst sein. Bei dem Vergleich wird damit geprüft, ob die ermittelte Berührungskoordinate innerhalb der Tastenfläche liegt. Wenn die Berührungskoordinate innerhalb der Tastenfläche liegt, wird das Verfahren in Schritt S4 fortgeführt, d. h., es wird ein Signal generiert, welches repräsentiert, dass die nicht-mechani¬ sche Taste gedrückt wurde. In step S3, the determined area or the determined contact coordinate is compared with a predetermined coordinate area. The predetermined coordinate area may in particular be the key area itself. The comparison checks whether the determined contact coordinate lies within the key area. When the touch coordinate is within the key area, the process continues in step S4, that is, there is generated a signal which represents that the non-mechanical ¬ specific key is pressed.
Auf der Basis eines solchen Signals kann in Schritt S5 von einem nachgeschalteten System eine Funktion aktiviert oder ausgelöst werden . Sollte der Vergleich in Schritt S3 ergeben, dass eine Berührung nicht innerhalb der Tastenfläche stattgefunden hat, wird das Verfahren beendet. Based on such a signal, a function may be activated or triggered by a downstream system in step S5. If the comparison in step S3 shows that a touch did not occur within the key area, the process is ended.
Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangegangenen Beschreibung illustriert und beschrieben wurde, sollen solche Illustrationen und Beschreibungen lediglich als illustrativ oder exemplarisch angesehen werden und nicht als restriktiv. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Variationen der offenbarten Ausführungsformen können verstanden und bewirkt werden durch einen Fachmann beim Umsetzen der beanspruchten Erfindung, aus dem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der anhängenden Ansprüche. In den Ansprüchen schließt das Wort„aufweisen" andere Elemente oder Schritt nicht aus und der unbestimmte Artikel „ein" schließt eine Mehrzahl nicht aus. While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, such illustrations and descriptions are to be considered illustrative or exemplary only and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other variations of the disclosed embodiments may be understood and accomplished by one of ordinary skill in the art of practicing the claimed invention, from a study of the drawings, the disclosure, and the appended claims. In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a" does not exclude a plurality.
Alleine der Umstand, dass einzelne Merkmale in unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen genannt sind, soll nicht bedeuten, dass eine Kombination dieser Merkmale nicht vorteilhaft eingesetzt werden kann. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sollen den Umfang derselben nicht beschränken. The mere fact that individual features are mentioned in different dependent claims is not intended to mean that a combination of these features can not be used to advantage. The reference numerals in the claims are not intended to limit the scope thereof.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Nicht-mechanische Taste mit 1. Non-mechanical button with
einer Tastenfläche (10) und a key surface (10) and
einer Mehrzahl von Sensorflächen (11, 12, 13, 14), wobei die Tastenfläche zumindest im Bereich der Sensor flächen berührungsempfindlich ist, und a plurality of sensor surfaces (11, 12, 13, 14), the key surface being touch-sensitive at least in the area of the sensor surfaces, and
wobei die Sensorflächen (11, 12, 13, 14) an den Rändern der Tastenfläche angeordnet sind. wherein the sensor surfaces (11, 12, 13, 14) are arranged on the edges of the key surface.
2. Nicht-mechanische Taste nach Anspruch 1, ferner eine 2. Non-mechanical key according to claim 1, further comprising a
Beleuchtung (40) aufweisend, zur Beleuchtung eines Flächenbereichs der Tastenfläche (10), der zwischen den Sensorfläche (11, 12, 13, 14) angeordnet ist. Having lighting (40) for illuminating a surface area of the key surface (10), which is arranged between the sensor surface (11, 12, 13, 14).
3. Nicht-mechanische Taste nach Anspruch 1, wobei die Tas¬ tenfläche (10) rechteckig ist und wobei sich jede der Sensorflächen (11, 12, 13, 14) von einer Ecke der Tastenfläche (10) aus entlang der zwei benachbarten Ränder erstreckt . 3. Non-mechanical key according to claim 1, wherein the key surface (10) is rectangular and each of the sensor surfaces (11, 12, 13, 14) extends from a corner of the key surface (10) along the two adjacent edges .
4. Nicht-mechanische Taste nach Anspruch 1, wobei die Tas¬ tenfläche (10) abgerundet ist. 4. Non-mechanical key according to claim 1, wherein the key surface (10) is rounded.
5. Nicht-mechanische Taste nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Taste vier Sensorflächen (11, 12, 13, 14) aufweist . 5. Non-mechanical key according to one of claims 1 to 4, wherein the key has four sensor surfaces (11, 12, 13, 14).
6. Nicht-mechanische Taste nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner eine Verarbeitungseinheit (50) aufweisend, welche geeignet ist, die Signale der Sensorflächen (11, 12, 13, 14) zu verarbeiten. 6. Non-mechanical key according to one of claims 1 to 5, further comprising a processing unit (50) which is suitable for processing the signals from the sensor surfaces (11, 12, 13, 14).
Tastenfeld mit einer Mehrzahl von nicht-mechanischen Tasten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6. Keypad with a plurality of non-mechanical keys according to one of claims 1 to 6.
8. Verfahren zur Ermittlung einer Berührungskoordinate auf einer nicht-mechanischen Taste, wobei die Taste eine Tastenfläche (10) und eine Mehrzahl von Sensorflächen (11, 12, 13, 14) aufweist, die an den Rändern der Tastenfläche angeordnet sind, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erfassen einer Berührungsintensität von zumindest zwei Sensorflächen (11, 12, 13, 14), und 8. Method for determining a touch coordinate on a non-mechanical key, the key having a key surface (10) and a plurality of sensor surfaces (11, 12, 13, 14) which are arranged at the edges of the key surface, the method the steps: detecting a touch intensity of at least two sensor surfaces (11, 12, 13, 14), and
Bestimmen einer Berührungskoordinate in Abhängigkeit von der an jeder einzelnen Sensorfläche (11, 12, 13, 14) erfassten Berührungsintensität und der Lage der Sensor¬ flächen (11, 12, 13, 14) . Determining a touch coordinate depending on the touch intensity detected on each individual sensor surface (11, 12, 13, 14) and the position of the sensor surfaces (11, 12, 13, 14).
9. Verfahren nach Anspruch 8, ferner den Schritt aufweisend: 9. The method according to claim 8, further comprising the step:
Bestimmen, ob die Berührungskoordinate innerhalb eines vorgegebenen Koordinatenbereichs liegt, und Determine whether the touch coordinate is within a predetermined coordinate range, and
Generieren eines Signals, welches angibt, dass die Taste als gedrückt angesehen wird, wenn die Berührungskoordinate innerhalb des vorgegebenen Koordinatenbereichs liegt. Generate a signal indicating that the key is considered pressed if the touch coordinate is within the specified coordinate range.
10. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 und 9 ausführt, wenn es auf einer Verarbeitungseinheit einer nicht-mechanischen Taste nach einem der Ansprüche 1-6 abläuft. 10. Computer program which carries out all the steps of a method according to one of claims 8 and 9 when it runs on a processing unit of a non-mechanical key according to one of claims 1-6.
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DE102005049856A1 (en) * 2005-10-18 2007-04-19 Benq Mobile Gmbh & Co. Ohg Console may consist of resistance loop to recognise central contact and also have evaluation switch to operate contacts
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