WO2016071114A1 - Operating device and operating method - Google Patents

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WO2016071114A1 PCT/EP2015/074411 EP2015074411W WO2016071114A1 WO 2016071114 A1 WO2016071114 A1 WO 2016071114A1 EP 2015074411 W EP2015074411 W EP 2015074411W WO 2016071114 A1 WO2016071114 A1 WO 2016071114A1
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Dirk Beilker
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Continental Automotive Gmbh
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Abstract

An operating device (100) is described, having a first sensor device (1), a second sensor device (2) and an evaluation device (500), wherein the first sensor device (1) and the second sensor device (2) have a surface (409, 411), and wherein the first sensor device (1) and the second sensor device (2) are arranged along a first line (408) with a predefinable spacing, such that the surfaces of the sensor devices complement one another to form an interrupted shell surface of the first line (408), and wherein the first sensor device (1) and the second sensor device (2) are designed to transmit, in a manner dependent on the distance from a first object (202) that is moved along the first line (408), an electrical charge distribution to the evaluation device (500) for the purposes of determining an angle.

Description

Bezeichnung description
Bedienvorrichtung und Bedienverfahren Technisches Gebiet Operating device and operating method Technical field
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet der Fahrzeugtechnik. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Bedienvorrichtung, ein Fahrzeug mit einer Bedienvorrichtung und ein Verfahren zum Bedienen. The invention relates to the technical field of vehicle technology. In particular, the invention relates to an operating device, a vehicle with an operating device and a method for operating.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Üblicherweise werden als Bedienelemente für elektrische Geräte zur Einstellung variabler Werte Potentiometer, Stufenschalter, Inkrementalgeber oder Tastenanordnungen eingesetzt. Durch die Verwendung kapazitiver Sensoren mit entsprechender Auswerteelektronik, haben sich daraus Touchslider, Touchwheels und Touchpads entwickelt. Entsprechende Bedienelemente auf Basis optischer Sensoren sind ebenfalls üblich. Außerdem gibt es aufwendige Lösungen mit Kameras, die gänzlich berührungslos Gesten in der Luft erkennen. Typically, potentiometers, tap changers, incremental encoders, or key assemblies are used as controls for electrical variable setters. Through the use of capacitive sensors with appropriate evaluation electronics, touchlists, touchwheels and touchpads have evolved from them. Appropriate controls based on optical sensors are also common. In addition, there are complex solutions with cameras that detect non-contact gestures in the air.
Unter dem Link http://www.ti.com/lit/an/slaa363a/slaa363a.pdf ist ein Applikations-Bericht mit dem Titel„PCB-Based Capacitive Touch Sensing with MSP430", von Texas Instruments, SLAA363A, June 2007, Revised October 2007, Dallas, Texas verfügbar. Under the link http://www.ti.com/lit/an/slaa363a/slaa363a.pdf is an application report entitled "PCB-Based Capacitive Touch Sensing with MSP430" by Texas Instruments, SLAA363A, June 2007, Revised October 2007, Dallas, Texas available.
In der Norm DIN EN 60529 (VDE 0470-1) :2014-09 „Schutzarten durch Gehäuse" ist die Codierung für IP-Codes geregelt. In the standard DIN EN 60529 (VDE 0470-1): 2014-09 "Degrees of Protection by Housing", the coding for IP codes is regulated.
Insbesondere mechanische Potentiometer unterliegen bauartbedingt durch Reibung einem hohen Verschleiß. Zusammenfassung der Erfindung Mechanical potentiometers in particular are subject to high wear due to their design. Summary of the invention
Es mag gewünscht sein, eine effiziente und insbesondere eine verschleißfreie Bedienvorrichtung zu schaffen. Dementsprechend werden eine Bedienvorrichtung, ein Fahrzeug mit einer Bedienvorrichtung und ein Verfahren zum Bedienen bereitgestellt. Der Gegenstand der Erfindung wird von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche angegeben. Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung. It may be desirable to have an efficient and in particular one to provide a wear-free operating device. Accordingly, an operating device, a vehicle having an operating device, and a method of operating are provided. The subject of the invention is indicated by the features of the independent claims. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Bedienvorrichtung geschaffen, die eine erste Sensoreinrichtung, eine zweite Sensoreinrichtung und eine Auswerteeinrichtung aufweist. Die erste Sensoreinrichtung und die zweite Sensoreinrichtung weisen jeweils eine Oberfläche auf. Beispielsweise sind die Sensoreinrichtungen als Platte oder gebogenen Platte aus leitfähigem Material ausgebildet. Die erste Sensoreinrichtung und die zweite Sensoreinrichtung können als eine erste Sensorgruppe zusam- mengefasst werden. Die erste Sensoreinrichtung und die zweite Sensoreinrichtung sind entlang einer gedachten ersten Linie in einem vorgebbaren Abstand angeordnet, so dass sich die Oberflächen der Sensoreinrichtungen zu einer unterbrochenen Mantelfläche der ersten Linie ergänzen. In anderen Worten weisen die Oberflächen der Sensoreinrichtung einen Normalenvektor auf, der senkrecht zu dem Verlauf der ersten Linie ausgerichtet ist. Die Oberflächen ergänzen sich so zu einer Gesamtfläche mit Lücken. Die Lücken sind vorgesehen, um Ladungen auf den unterschiedlichen Sensoreinrichtungen voneinander zu trennen. According to one aspect of the invention, an operating device is provided which has a first sensor device, a second sensor device and an evaluation device. The first sensor device and the second sensor device each have a surface. For example, the sensor devices are formed as a plate or bent plate made of conductive material. The first sensor device and the second sensor device can be combined as a first sensor group. The first sensor device and the second sensor device are arranged along an imaginary first line at a predeterminable distance, so that the surfaces of the sensor devices complement one another to form an interrupted circumferential surface of the first line. In other words, the surfaces of the sensor device have a normal vector, which is aligned perpendicular to the course of the first line. The surfaces complement each other to a total area with gaps. The gaps are provided to separate charges on the different sensor devices.
Die erste Sensoreinrichtung und die zweite Sensoreinrichtung sind eingerichtet, eine elektrische Ladungsverteilung in Abhängigkeit zu der Entfernung von einem im Wesentlichen entlang der ersten Linie bewegten ersten Objekts an die Auswerteeinrichtung weiterzugeben. Außerdem ist die Auswerteeinrichtung eingerichtet, in Abhängigkeit von der Ladungsverteilung einen ersten Winkel eines Punktes auf einem ersten Kreisbogen so zu bestimmen, dass die erste Linie eine Sehne des ersten Kreisbogens ist. Der bestimmte erste Winkel kann an eine weitere Komponente in Form eines analogen Spannungswertes, der von dem Winkel abhängt, oder in Form eines entsprechenden Digitalwertes weitergegeben werden. Zur Bestimmung des Winkels mag eine Vektorbetrachtung herangezogen werden. Die Spitze des be- trachteten Vektors mag im Wesentlichen dem Kreisbogen folgen. Da jedoch durch diese Hilfsbetrachtung im Wesentlichen nur die Winkelwerte von Interesse sind, mag der Verlauf der Beträge eine untergeordnete Rolle spielen, insbesondere mag die Tatsache eine untergeordnete Rolle spielen, dass die Spitzen der Vektoren genau auf dem Kreisbogen liegen . In anderen Worten mag zu dem Kreisboden „hochgerechnet" werden, d. h., sollte eine Spitze nicht auf dem Kreisbogen liegen, wird idealisiert angenommen, dass sie auf dem Kreisbogen liegt. Der angenommene Kreisbogen mag dem Verlauf eines durch die Bedienvorrichtung nachgebildeten Drehstellers entsprechen, insbesondere dem zeitlichen Verlauf eines festen Punktes auf dem Drehsteller. The first sensor device and the second sensor device are set up to pass on an electrical charge distribution as a function of the distance from a first object, which is moved substantially along the first line, to the evaluation device. In addition, the evaluation device is set up, depending on the charge distribution, to determine a first angle of a point on a first circular arc such that the first line is a chord of the first circular arc. The particular first angle may be to another component in the form of an analog voltage value which depends on the angle, or in the form of a corresponding digital value. For the determination of the angle, a vector observation may be used. The tip of the vector under consideration may essentially follow the arc of a circle. Since, however, essentially only the angle values are of interest due to this auxiliary consideration, the course of the amounts may play a subordinate role. In particular, the fact that the tips of the vectors lie exactly on the circular arc may play a minor role. In other words, it may be "extrapolated" to the circular bottom, ie, should a tip not lie on the circular arc, it is ideally assumed to lie on the arc of a circle temporal course of a fixed point on the turntable.
Um einen Kreisbogen aus den gemessenen Ladungsverteilungen bilden zu können, können die Sensoreinrichtungen dreieckförmig ausgebildet sein und ineinander greifen, ohne sich zu berühren. Zum Ineinandergreifen mögen die Sensoreinrichtungen in einem Fischgrätmuster angeordnet sein. In order to be able to form a circular arc from the measured charge distributions, the sensor devices can be triangular in shape and engage with one another without touching each other. For intermeshing, the sensor means may be arranged in a herringbone pattern.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug und/oder ein Armaturenbrett mit einer erfindungsgemäßen Bedienvorrichtung angegeben. According to another aspect of the invention, a vehicle and / or a dashboard is provided with an operating device according to the invention.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bedienverfahren beschrieben. Das Bedienverfahren weist das Erkennen des Bewegens eines ersten Objekts im Wesentlichen entlang einer ersten Linie auf. Entlang der ersten Linie sind eine erste Sensoreinrichtung und eine zweite Sensoreinrichtung in einem vorgebbaren Abstand angeordnet, so dass sich die Oberflächen der Sensoreinrichtungen zu einer unterbrochenen Man- telfläche der ersten Linie ergänzen. Für diese Ergänzung weisen die Sensoreinrichtungen entsprechend geformte Oberflächen auf. Durch das Bewegen und/oder Annähern des ersten Objekts an die Sensoreinrichtungen mag sich im Wesentlichen eine Ladungsverteilung auf den Sensoreinrichtungen ändern und/oder einstellen. Das Verfahren weist das Weitergeben dieser elektrischen Ladungsverteilung und/oder das Weitergeben der Änderung der Ladungsverteilung der ersten Sensoreinrichtung und der zweiten Sensoreinrichtung an eine Auswerteeinrichtung auf, wobei sich die Ladungsverteilung bzw. die Änderung der Ladungsverteilung in Abhängigkeit der Entfernung der ersten Sensoreinrichtung und der zweiten Sensoreinrichtung von dem ersten Objekt ergibt. In anderen Worten mag die Auswerteeinrichtung den Ladezustand der Sensoreinrichtungen ermitteln. Mit der weitergegebenen Ladungsverteilung bzw. mit der weitergegebenen Änderung der Ladungsverteilung kann das Verfahren einen ersten Winkel eines Punktes auf einem ersten Kreisbogen in Abhängigkeit von derAccording to another aspect of the present invention, an operating method will be described. The operating method comprises detecting movement of a first object substantially along a first line. Along the first line, a first sensor device and a second sensor device are arranged at a predeterminable distance, so that the surfaces of the sensor devices complement one another to form an interrupted outer surface of the first line. For this supplement, the sensor devices have correspondingly shaped surfaces. Moving and / or approaching the first object to the sensor devices may essentially change and / or adjust a charge distribution on the sensor devices. The method comprises passing on this electrical charge distribution and / or relaying the change in the charge distribution of the first sensor device and the second sensor device to an evaluation device, the charge distribution or the change of the charge distribution depending on the distance of the first sensor device and the second sensor device from the first object. In other words, the evaluation device may determine the state of charge of the sensor devices. With the passed charge distribution or with the passed on change of the charge distribution, the method can a first angle of a point on a first arc in dependence on the
Ladungsverteilung bzw. der Änderung der Ladungsverteilung derart bestimmen, dass die erste Linie eine Sehne des ersten Kreisbogens ist. Der ermittelte Winkel kann zur Weiterverarbeitung weitergegeben werden. Anstelle oder in Ergänzung zur Bestimmung eines Punktes auf einem Kreisbogen können auch Vektoren bestimmt werden, die den einzelnen Sensoreinrichtungen zugeordnet werden. Determine the charge distribution or the change of the charge distribution such that the first line is a chord of the first circular arc. The determined angle can be passed on for further processing. Instead of or in addition to determining a point on a circular arc and vectors can be determined, which are assigned to the individual sensor devices.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Programmelement geschaffen, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Die Auswerteeinrichtung mag einen solchen Prozessor aufweisen. According to another aspect of the invention, there is provided a program element which, when executed on a processor, instructs the processor to carry out the method of the invention. The evaluation device may have such a processor.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein computerlesbares Medium beschrieben, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, den Prozessor anleitet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen . In accordance with yet another aspect of the invention, a computer-readable medium is stored upon which is stored a program element that, when executed on a processor, directs the processor to perform the inventive method.
Bei der beschriebenen Linie, der Sehne, den Vektoren und/oder dem Kreisbogen mag es sich um Hilfsgrößen handeln, die als Grundlage für die Bestimmung des Winkels angenommen werden und im Wesentlichen keine direkte physikalische Entsprechung haben. Die Hilfsgrößen dienen im Wesentlich der technischen Umsetzung des Verfahrens der Bestimmung der Kreisbewegung. Die Linie mag gerade oder gekrümmt sein und von den Enden der Sensoreinrichtungen vorgegeben werden, beispielsweise durch deren äußere Ecken oder Kanten. The described line, the chord, the vectors and / or the arc may be auxiliary quantities which are assumed to be the basis for the determination of the angle and have essentially no direct physical correspondence. The Auxiliary quantities serve essentially the technical implementation of the method of determining the circular motion. The line may be straight or curved and defined by the ends of the sensor devices, for example by their outer corners or edges.
Die Abstände des Objekts zu den Sensoreinrichtungen können durch Messen der Ladungsverteilung in den Sensoreinrichtungen ermittelt werden. Das Umwandeln der Abstände des Objekts in Bezug auf die Sensoreinrichtungen in einen Kreisbogen, mag es ermöglichen eine im Wesentlichen lineare Bewegung, die entlang der Sensorflächen erfolgt, in eine kreisförmige Bewegung umzuwandeln. Auf diese Art und Weise kann ein Drehwinkel, eine proportionale Einsteilgröße und/oder eine relative Größe be- stimmt werden, der/die der Position des Objekts zu dem Linearsensor entsprechen mag. Es mag sich durch die Bestimmung entsprechender Größen das Verhalten eines Drehgebers nachbilden lassen, der jedoch im Wesentlichen ohne bewegliche Komponenten realisiert ist. Eine lineare Bewegung mag in eine Bewegung auf einer Ebene umgerechnet werden, wobei die Größe der Ladung und/oder Ladungsverteilung in einen Ausschlag senkrecht zu der Linearbewegung umgerechnet wird. The distances of the object to the sensor devices can be determined by measuring the charge distribution in the sensor devices. Converting the distances of the object relative to the sensor devices into a circular arc may allow a substantially linear movement that occurs along the sensor surfaces to be converted into a circular motion. In this way, a rotation angle, a proportional size part and / or a relative size may be determined, which may correspond to the position of the object to the linear sensor. It may be possible to model the behavior of a rotary encoder by determining appropriate quantities, but this is realized essentially without moving components. A linear motion may be converted into a motion on a plane, the magnitude of the charge and / or charge distribution being converted into a deflection perpendicular to the linear motion.
Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein The vehicle is, for example, a
Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schienenfahrzeug, ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug, oder beispielsweise um ein Fahrrad. A motor vehicle, such as a car, bus or truck, or even a rail vehicle, a ship, an aircraft, such as a helicopter or airplane, or, for example, a bicycle.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Bedienvorrichtung weiter zumindest eine dritte Sensoreinrichtung auf. Die zumindest eine dritte Sensoreinrichtung ist entlang der ersten Linie in einem vorgebbaren Zwischenabstand zwischen der ersten Sensoreinrichtung und der zweiten Sensoreinrichtung angeordnet, so dass sich die Oberflächen der Sensoreinrichtungen zu einer unterbrochenen Mantelfläche der Linie ergänzen. In anderen Worten wird eine unterbrochene Mantelfläche auf der Linie ausgebildet. Die zumindest eine dritte Sensoreinrichtung ist eingerichtet, eine elektrische Ladungsverteilung in Abhängigkeit zu der Entfernung von dem parallel zu der ersten Linie bewegten Objekt an die Auswerteeinrichtung weiter zu geben. According to another aspect of the present invention, the operating device further comprises at least a third sensor device. The at least one third sensor device is arranged along the first line in a predeterminable intermediate distance between the first sensor device and the second sensor device, so that the surfaces of the sensor devices complement one another to an interrupted lateral surface of the line. In other words, an interrupted circumferential surface is formed on the line. The at least a third Sensor device is set up to pass on an electrical charge distribution as a function of the distance from the object moved parallel to the first line to the evaluation device.
Die Auswerteeinrichtung ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von der Ladungsverteilung der zumindest einen dritten Sensoreinrichtung eine orthogonale Komponente des Winkels des Punktes auf dem ersten Kreisbogen zu bestimmen. Die orthogonale Komponente kann auch als Ausschlag von der Linearbewegung bezeichnet werden. The evaluation device is further set up to determine an orthogonal component of the angle of the point on the first circular arc as a function of the charge distribution of the at least one third sensor device. The orthogonal component may also be referred to as a deflection from linear motion.
Das Bestimmen einer orthogonalen Komponente mag es ermöglichen den Punkt auf dem Kreisbogen zu bestimmen. Durch das Vorsehen einer dritten und/oder auch noch zumindest einer weiterenDetermining an orthogonal component may allow the point on the arc to be determined. By providing a third and / or at least another
Sensoreinrichtung mag sich die Auflösung der Winkelbestimmung erhöhen lassen. Sensor device may increase the resolution of the angle determination.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Bedien- Vorrichtung geschaffen, die eine vierte Sensoreinrichtung und eine fünfte Sensoreinrichtung aufweist. Die vierte Sensoreinrichtung und die fünfte Sensoreinrichtung können als eine zweite Sensorgruppe aufgefasst werden und somit eine logische Einheit bilden. Die vierte Sensoreinrichtung und die fünfte Sensoreinrichtung sind entlang einer zweiten Linie im Wesentlichen symmetrisch zu der ersten Linie angeordnet. Die erste Sensorgruppe und die zweite Sensorgruppe mögen somit im Wesentlichen parallel angeordnet sein. In anderen Worten mögen die erste Sensorgruppe und die zweite Sensorgruppe im Wesentlichen „Rücken an Rücken" angeordnet sein. Die Sensorgruppen können als Slider bezeichnet werden. Die beiden Sensorgruppen sind im Wesentlichen gleich aufgebaut und liegen antiparallel, punktsymmetrisch, rotationssymmetrisch und/oder achssymmetrisch zueinander, beispielsweise „Rücken an Rücken". Solch eine Symmetrieachse für die Achssymmetrie, für die PunktSymmetrie oder für die Rotationssymmetrie kann als Ursprung für die Hilfsgröße der Vektoren angesehen werden oder als Kreismittelpunkt des nachzubildenden Kreisbogens. According to a further aspect of the invention, an operating device is provided, which has a fourth sensor device and a fifth sensor device. The fourth sensor device and the fifth sensor device can be regarded as a second sensor group and thus form a logical unit. The fourth sensor device and the fifth sensor device are arranged along a second line substantially symmetrical to the first line. The first sensor group and the second sensor group may thus be arranged substantially parallel. In other words, the first sensor group and the second sensor group may be arranged essentially "back-to-back." The sensor groups may be referred to as sliders.The two sensor groups are of essentially the same design and lie anti-parallel, point-symmetrical, rotationally symmetric, and / or axisymmetric, for example "back to back". Such an axis of symmetry for the axis symmetry, for the point symmetry or for the rotational symmetry can be used as the origin for the Auxiliary size of the vectors are considered or as a circle center of the nachzubildenden circular arc.
Die vierte Sensoreinrichtung und die fünfte Sensoreinrichtung sind eingerichtet, eine elektrische Ladungsverteilung in Ab¬ hängigkeit zu der Entfernung von einem parallel zu der zweiten Linie bewegten zweiten Objekt an die Auswerteeinrichtung weiter zu geben. Das zweite Objekt mag in die im Wesentlichen ent¬ gegengesetzte Richtung des ersten Objekts bewegt werden. Die Auswerteeinrichtung ist eingerichtet, in Abhängigkeit von der Ladungsverteilung einen Winkel eines Punktes auf einem zweiten Kreisbogen so zu bestimmen, dass die zweite Linie eine Sehne des zweiten Kreisbogens ist. Der erste Kreisbogen und der zweite Kreisbogen mögen als im Wesentlichen symmetrisch zueinander liegend aufgefasst werden. Die erste Linie und die zweite Linie können in einem Beispiel auch eine gemeinsame Linie sein. The fourth sensor means and the fifth sensor means are arranged to give an electric charge distribution in Ab ¬ dependence on the distance from a moving parallel to the second line the second object to the evaluation on. The second object may be moved to the substantially ent ¬ opposite direction of the first object. The evaluation device is set up in dependence on the charge distribution to determine an angle of a point on a second circular arc such that the second line is a chord of the second circular arc. The first circular arc and the second circular arc may be considered to be substantially symmetrical to each other. The first line and the second line may also be a common line in one example.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Auswerte¬ einrichtung weiter eingerichtet, den ersten Winkel des Punktes auf dem ersten Kreisbogen und den zweiten Winkel auf dem zweiten Kreisbogen zu einem Gesamtwinkel einer Drehbewegung zusammenzufassen . According to another aspect of the invention, the evaluation device is further configured to combine the first angle of the point on the first circular arc and the second angle on the second circular arc into a total angle of a rotary movement.
Durch das Definieren eines Koordinatensystems mag sich das Bewegen des Objekts entlang einer Linie als eine Bewegung entlang eines Halbkreises auffassen lassen. Durch das antiparallele Betreiben der ersten Sensorgruppe und der zweiten Sensorgruppe kann aus den beiden Bewegungen entlang eines gegenläufigen Halbreises die Bewegung entlang eines Vollkreises ermittelt werden. In einem Beispiel mag jeder der beiden Kreisbögen einen Winkelbereich von 0° bis 180° abdecken, so dass sich in Summe oder bei entsprechender Betrachtung in Differenz ein Winkelbereich von 0° bis 360° bilden lässt. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Bedienvorrichtung eine Gehäuseeinrichtung auf, die eingerichtet ist, eine Bewegungsrichtung des ersten Objekts und/oder des zweiten Objekts vorzugeben und/oder einen Mindestabstand zwischen einem Objekt und einer Sensoreinrichtung sicherzustellen . Insbesondere mag die Gehäuseeinrichtung die zwischen denBy defining a coordinate system, moving the object along a line may be thought of as moving along a semicircle. By the antiparallel operation of the first sensor group and the second sensor group, the movement along a full circle can be determined from the two movements along an opposite half circle. In one example, each of the two circular arcs may cover an angle range from 0 ° to 180 °, so that an angle range from 0 ° to 360 ° can be formed in total or when viewed in difference. According to another aspect of the present invention, the operating device has a housing device that is set up, a direction of movement of the first object and / or the pretend second object and / or ensure a minimum distance between an object and a sensor device. In particular, the housing device likes between the
Sensoren vorhandenen Abstände auffüllen oder überbrücken, so dass eine einfache Gleitbewegung entlang der ersten Linie und/oder entlang der zweiten Linie und insbesondere parallel zu den Sensoroberflächen ermöglicht wird. Insbesondere beim Be- dienen der Bedienvorrichtung mit den Fingern kann die Gehäuseeinrichtung ein angenehmes Gefühl erzeugen. Die Gehäuseeinrichtung kann die Sensoreinrichtungen einschließen, kann aber auch zwischen den Sensoreinrichtungen angeordnet sein. Die Gehäuseeinrichtung kann eine eckige, eine abgerundete und/oder eine ovale Form aufweisen. Die Gehäuseeinrichtung kann auch eine Beleuchtungseinrichtung und/oder eine Abschirmeinrichtung aufweisen. Die Beleuchtungseinrichtung, beispielsweise eine Lampe und/oder ein Lichtleiter, kann die Erkennung der Bedienvorrichtung bei Dunkelheit ermöglichen. Die Abschirmeinrichtung mag die beiden Sensorgruppen im Wesentlichen permanent gegeneinander elektrisch abschirmen, so dass sich die Sensorgruppen im Wesentlichen nicht gegenseitig beeinflussen. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung eingerichtet, abwechselnd die erste Sensorgruppe, aufweisend die erste, zweite und/oder dritte Sensoreinrichtung und die zweite Sensorgruppe, aufweisend die vierte, fünfte und/oder sechste Sensoreinrichtung, auszuwerten. Die Ab- wechslung der Auswertung kann durch periodisches Aktivieren und Deaktivieren der entsprechenden Sensorgruppe erfolgen. Beispielsweise kann ein Umschalten zwischen den Sensorgruppen in einem Rhythmus von 10ms erfolgen. Durch das abwechselnde Auswerten kann auch eine gegenseitige Beeinflussung der Sen- sorgruppen vermindert werden. Beispielsweise kann zum Deaktivieren einer Sensorgruppe die entsprechende Sensorgruppe nach Masse geschaltet werden. Padding or bridging sensors existing distances, so that a simple sliding movement along the first line and / or along the second line and in particular parallel to the sensor surfaces is made possible. In particular when the operating device is operated with the fingers, the housing device can produce a pleasant feeling. The housing means may include the sensor means, but may also be disposed between the sensor means. The housing device may have an angular, a rounded and / or an oval shape. The housing device can also have a lighting device and / or a shielding device. The illumination device, for example a lamp and / or a light guide, can enable the recognition of the operating device in the dark. The shielding device may substantially permanently electrically shield the two sensor groups against each other, so that the sensor groups essentially do not influence one another. According to another aspect of the invention, the evaluation device is set up alternately to evaluate the first sensor group comprising the first, second and / or third sensor device and the second sensor group comprising the fourth, fifth and / or sixth sensor device. The analysis can be changed by periodically activating and deactivating the corresponding sensor group. For example, switching between the sensor groups can be done in a rhythm of 10 ms. The alternating evaluation can also reduce the mutual influence of the sensor groups. For example, to deactivate a sensor group, the corresponding sensor group after Ground to be switched.
Das erste Objekt und/oder das zweite Objekt kann ein Finger sein, der zum Bedienen der Bedienvorrichtung entlang der ersten und/oder zweiten Sensoreinrichtung bewegt wird. The first object and / or the second object may be a finger that is moved to operate the operating device along the first and / or second sensor device.
Die Bedienvorrichtung mag so ausgestaltet sein, dass sie sich gut mit Daumen und Zeigefinger bedienen lässt. Während die Sensoren einer der beiden Sensorgruppen ausgelesen werden, werden die Sensoren der anderen Sensorgruppe auf ein definiertes Potential geschaltet, beispielsweise auf Masse, GND, etc, um die Finger voneinander abzuschirmen. The operating device may be designed so that it can be easily operated with your thumb and forefinger. While the sensors of one of the two sensor groups are read out, the sensors of the other sensor group are switched to a defined potential, for example to ground, GND, etc, in order to shield the fingers from each other.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
Im Folgenden werden weitere exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf die Figuren beschrieben . Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Armaturenbretts mit einer Bedienvorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In the following, further exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the figures. Fig. 1 shows a detail of a dashboard with an operating device according to an exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 2 zeigt eine Phase einer Rechtsdrehung gemäß einem ex- emplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. FIG. 2 shows a phase of a clockwise rotation according to an exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 3 zeigt eine Phase einer Linksdrehung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 4 zeigt den schematischen Aufbau einer Bedienvorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung . 3 shows a phase of left turn according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 shows the schematic structure of an operating device according to an exemplary embodiment of the present invention.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild von Sensoreinrichtungen mit einer Auswerteeinrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 6 zeigt verschiedene Konturen einer Gehäuseeinrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung . Fig. 7 zeigt ein Flussdiagramm für ein Bedienverfahren gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung . 5 shows a block diagram of sensor devices with an evaluation device according to an exemplary embodiment of the present invention. Fig. 6 shows various contours of a housing device according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 7 shows a flowchart for an operating method according to an exemplary embodiment of the present invention.
Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen Detailed description of embodiments
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich. In der folgenden Beschreibung der Fig. 1 bis Fig. 7 werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder sich entsprechende Elemente verwendet. The illustrations in the figures are schematic and not to scale. In the following description of Figs. 1 to 7, the same reference numerals will be used for the same or corresponding elements.
Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Armaturenbretts 101 oder einer Frontblende 101 mit einer Bedienvorrichtung 100. Die Bedienvorrichtung ist münzförmig ausgebildet und rechtwinklig zu dem Armaturenbrett 101 angeordnet. Die Bedienvorrichtung steht aus dem Armaturenbrett 101 hervor, so dass sie leicht mit zwei Fingern 201, 202, beispielsweise Daumen 201 und Zeigefinger 202 beidseitig berührt werden kann. Die Bedienvorrichtung 100 ist so geformt, dass mit den beiden Fingern 201, 202 eine gegenläufige oder antiparallele Bewegung ausgeführt werden kann. Für die antiparallele Bewegung sind zwei Sensorgruppen „Rücken an Rücken" im Inneren der Bedienvorrichtung 100 angeordnet. 1 shows a section of a dashboard 101 or a front panel 101 with an operating device 100. The operating device is designed in the form of a coin and arranged at right angles to the dashboard 101. The operating device protrudes from the dashboard 101, so that it can easily be touched on both sides with two fingers 201, 202, for example thumb 201 and index finger 202. The operating device 100 is shaped so that an opposite or antiparallel movement can be performed with the two fingers 201, 202. For antiparallel movement, two sensor groups are arranged "back to back" in the interior of the operating device 100.
Zwei unterschiedliche Phasen des Ablaufs der antiparallelen Bewegung 203, 204, 303, 304 sind in den Figuren 2 und 3 dar- gestellt. In Fig. 2 ist eine Rechtsdrehung oder eine Bewegung im Uhrzeigersinn und in Fig. 3 ist eine Linksdrehung oder eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn dargestellt. Hierbei ist eine virtuelle Rechtsdrehung bzw. eine virtuelle Linksdrehung gemeint, da tatsächlich eine entsprechende lineare Bewegung ausgeführt wird. Mit einer Rechtsdrehung kann beispielsweise eine Erhöhung eines einzustellenden Wertes erreicht werden, während mit einer Linksdrehung eine Erniedrigung eines ent- sprechenden Wertes erreicht werden kann. Jedoch kann die Bedeutung der entsprechenden Bewegung frei bestimmt werden. Ein Wert, der mittels der Bedienvorrichtung eingestellt werden kann, ist beispielsweise ein Lautstärkewert eines Autoradios, ein Temperaturwert für eine Klimaanlage oder eine Auswahlposition für einen Boardcomputer. Bei den Bewegungen 203, 204, 205, 206 handelt es sich um lineare Bewegungen. Two different phases of the sequence of the anti-parallel movement 203, 204, 303, 304 are shown in FIGS. 2 and 3. In Fig. 2 is a clockwise or clockwise rotation and in Fig. 3 is a left-hand rotation or a counter-clockwise rotation shown. Here, a virtual right turn or a virtual left turn is meant, since in fact a corresponding linear movement is performed. With a clockwise rotation, for example, an increase of a value to be set can be achieved, while with a counterclockwise rotation, a reduction of a speaking value can be achieved. However, the meaning of the corresponding movement can be freely determined. A value that can be set by means of the operating device is, for example, a volume value of a car radio, a temperature value for an air conditioning system or a selection position for a board computer. The movements 203, 204, 205, 206 are linear movements.
Der Aufbau einer Bedienvorrichtung 100 ist in Fig. 4 dargestellt. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit ist in Fig. 4 eine Bedienvorrichtung 100 mit zwei Sensorgruppen 403, 404 dargestellt. Die zugehörige Auswerteeinrichtung ist in Fig. 4 nicht dargestellt. Jede Sensorgruppe weist drei Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6, drei Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder drei Sen- sorfelder 1, 2, 3, 4, 5, 6 auf, wobei die beiden Sensorgruppen 403, 404 „Rücken an Rücken" angeordnet sind. Bei den Sensorgruppen kann es sich um Slider handeln. Im Wesentlichen handelt es sich bei den Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6 um elektrisch leitfähige Plättchen, deren Form im Wesentlichen an die Form der Gehäu- seeinrichtung 7 oder das Sensorgehäuse 7 angepasst ist, die/das die Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6 umgibt. Die Gehäuseeinrichtung 7 schließt im Wesentlichen die Lücken 406, 406 `, 407, 407 `, die sich zwischen den beabstandeten Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 ergeben. Die Abstände 406, 406 `, 407, 407 ` oder Lücken 406, 406 `, 407, 407 ` verhindern einen gegenseitigen Ladungsaustausch zwischen den Sensoren. Die Beträge der Abstände sind im Wesentlichen gleich, so dass die Sensoreinrichtungen äquidistant angeordnet sind. Die Form der einzelnen Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 kann vielfältig sein, wie z.B. viereckig, dreieckig, zackig ineinander greifend, fischgrätförmig ineinander greifend, kreisförmig und/oder rautenförmig. Die Form der einzelnen Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 ist im Wesentlichen für die physikalische Ausformung der Bedienvorrichtung von Bedeutung . In geringem Masse kann die Form der einzelnen Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 zur Anpassung und Optimierung der Linearität der Sensorgruppen 403, 404 genutzt werden. The structure of an operating device 100 is shown in FIG. 4. Without limiting the generality, FIG. 4 shows an operating device 100 with two sensor groups 403, 404. The associated evaluation device is not shown in Fig. 4. Each sensor group has three sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6, three sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6 or three sensor fields 1, 2, 3, 4, 5, 6, wherein the Both sensor groups 403, 404 are arranged "back to back." The sensor groups may be sliders, Essentially, the sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6 are electrically conductive platelets whose shape is in the Is substantially adapted to the shape of the housing means 7 or the sensor housing 7 which surrounds the sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6. The housing means 7 substantially closes the gaps 406, 406 ', 407, 407 The distances 406, 406 ', 407, 407' or gaps 406, 406 ', 407, 407' prevent a reciprocal exchange of charge between the sensors The amounts of the distances are substantially the same, so that the sensor devices are arranged equidistantly The shape of the individual sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6 can be varied, such as quadrangular, triangular, jagged interlocking, herringbone interlocking, circular and / or diamond-shaped. The shape of the individual sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6 is essentially of importance for the physical shaping of the operating device. To a lesser extent, the shape of the individual sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6 are used to adapt and optimize the linearity of the sensor groups 403, 404.
Die Anzahl der Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6 einer kapazitiven Sensorgruppe 403, 404 oder eines kapazitiven Sliders 403, 404 ist größer eins. The number of sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6 of a capacitive sensor group 403, 404 or a capacitive slider 403, 404 is greater than one.
Die Position eines Objektes, insbesondere eines Fingers, auf oder an einer kapazitiven Sensorgruppen 403, 404 lässt sich mittels verschiedenster Berechnungsverfahren wie z.B. Schwerpunktberechnung, Mittelwertbildung, Vektorrechnung, tabellarischer Berechnung etc. auswerten. Bei der Schwerpunktberechnung kann ein erhöhter Aufwand nötig sein, da die Endpunkte gesondert behandelt werden müssen. The position of an object, in particular a finger, on or at a capacitive sensor groups 403, 404 can be determined by means of various calculation methods, such as e.g. Evaluate center of gravity calculation, averaging, vector calculation, tabular calculation, etc. When calculating the center of gravity, an increased effort may be necessary because the endpoints have to be treated separately.
Mit einer kapazitiven Sensorgruppen 403, 404 lassen sich sowohl absolute Werte, beispielsweise als Potentiometerfunktion, als auch Inkremente generieren, beispielsweise als Inkremental- geberfunktion . With a capacitive sensor groups 403, 404, both absolute values, for example as a potentiometer function, and increments can be generated, for example as an incremental encoder function.
Die Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 sind im Wesentlichen entlang der gedachten Linien 408, 408 ` angeordnet, so dass die Oberflächen 409, 409`, 410, 410`, 411, 411 ` der Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 im Wesentlichen eine unterbrochene Mantelfläche entlang der ersten Linie 408 und der zweiten Linie 408 ` bilden. Die Linien 408, 408 ` können gerade sein oder auch gekrümmt, um beispielsweise einen ovalen Verlauf nachzubilden. Das äußere Ende 412 der ersten Sensoreinrichtung 1 und das äußere Ende 413 der zweiten Sensoreinrichtung 2 bilden die Enden der ersten Linie 408. Das äußere Ende 412 ` der vierten Sensoreinrichtung 4 und das äußere Ende 413 ` der fünften Sensoreinrichtung 5 bilden die Enden der zweiten Linie 408 `. Über diese Enden wird ein virtueller Kreisbogen zur Berechnung des Winkels gebildet, so dass die Linien 408, 408 ` als Sehnen der Kreisbögen dienen. In Abhängigkeit von der Anzahl der Sensoren kann ein Viertelkreis, Halbkreis oder Vollkreis gebildet werden. Für die erste Sensorgruppe 403 ist ein erstes Bezugskoordinatensystem 401 definiert. Für die zweite Sensorgruppe 404 ist ein zweites Bezugskoordinatensystem 402 definiert. In dem ersten Bezugskoordinatensystem 401 entspricht eine Richtung +x einer Ladungsverteilung auf der ersten Sensoreinrichtung 1, eine Richtung +y der Ladungsverteilung auf der dritten Sensoreinrichtung 3 und eine Richtung -x der Ladungsverteilung auf der zweiten Sensoreinrichtung 2. Hierbei ist die Richtung +y orthogonal zu den Richtungen +x und -x angenommen. In anderen Worten mag die x-Richtung einem cos-Wert (Cosinus) eines Kreisbogens entsprechen während die y-Richtung einem sin-Wert (Sinus) eines Kreisbogens entsprechen mag. In dem zweiten Bezugskoordinatensystem 402 entspricht eineThe sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6 are arranged substantially along the imaginary lines 408, 408 ', so that the surfaces 409, 409', 410, 410 ', 411, 411' of the sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6 essentially form a discontinuous lateral surface along the first line 408 and the second line 408 '. The lines 408, 408 'may be straight or curved, for example, to emulate an oval shape. The outer end 412 of the first sensor device 1 and the outer end 413 of the second sensor device 2 form the ends of the first line 408. The outer end 412 'of the fourth sensor device 4 and the outer end 413' of the fifth sensor device 5 form the ends of the second line 408 `. A virtual circular arc for calculating the angle is formed over these ends, so that the lines 408, 408 'serve as chords of the circular arcs. Depending on the number of sensors, a quarter circle, semicircle or full circle can be formed. For the first sensor group 403, a first reference coordinate system 401 is defined. For the second sensor group 404, a second reference coordinate system 402 is defined. In the first reference coordinate system 401, a direction + x corresponds to a charge distribution on the first sensor device 1, a direction + y of the charge distribution on the third sensor device 3 and a direction -x of the charge distribution on the second sensor device 2. Here, the direction + y is orthogonal to the directions + x and -x assumed. In other words, the x direction may correspond to a cos value (cosine) of a circular arc while the y direction may correspond to a sin value (sine) of a circular arc. In the second reference coordinate system 402 corresponds to a
Richtung -x ` einer Ladungsverteilung auf der vierten Sensoreinrichtung 4, eine Richtung -y ` der Ladungsverteilung auf der sechsten Sensoreinrichtung 6 und eine Richtung +x ` der Ladungsverteilung auf der fünften Sensoreinrichtung 5. Hierbei ist die Richtung -y ` orthogonal zu den Richtungen +x ` und -x ` angenommen. So können Ladungszustände in Koordinaten umgerechnet werden . Direction -x 'of a charge distribution on the fourth sensor device 4, a direction -y `of the charge distribution on the sixth sensor device 6, and a direction + x` of the charge distribution on the fifth sensor device 5. Here, the direction -y is orthogonal to the directions + x` and -x` adopted. Thus, charge states can be converted into coordinates.
Verglichen beispielsweise mit der aufwendigen Schwerpunktbe- rechnung kann bei Einsatz der virtuellen Kreisberechnung mittels der Auswertung der "antiparallelen" Sensorgruppen 403, 404 die Winkelposition einfach berechnet werden. Die Kreisberechnung kann beispielsweis mittels einer Vektorrechnung oder Vektorzerlegung durchgeführt werden. Compared with, for example, the elaborate center of gravity calculation, the angular position can be easily calculated when using the virtual circle calculation by means of the evaluation of the "anti-parallel" sensor groups 403, 404. The circular calculation can be carried out, for example, by means of a vector calculation or vector decomposition.
Ausgehend von zumindest zwei Sensoren 1, 2, 4, 5 je Slider oder je Sensorgruppe 403, 404 kann die Berechnung der Kreisbewegung einer Bedienvorrichtung die folgenden Schritte aufweisen. Für zwei Sensoren 1, 2, 4, 5 bietet sich beispielsweise ein vorbestimmter Winkelabstand von 90° an. Jedoch sind andere Winkelabstände von Winkelwerten kleiner 90° beliebig wählbar und nicht an die tatsächliche Position der Sensoren gebunden. Die Ladung auf den zumindest zwei zu einer Sensorgruppe 403, 404 gehörigen Sensoren mag als jeweiliger Anteil zweier um 90° gegeneinander angeordneter Vektoren verstanden werden. Starting from at least two sensors 1, 2, 4, 5 per slider or per sensor group 403, 404, the calculation of the circular movement of an operating device may comprise the following steps. For two sensors 1, 2, 4, 5, for example, offers a predetermined angular distance of 90 °. However, other angular distances of angles smaller than 90 ° are arbitrary and not bound to the actual position of the sensors. The charge on the at least two sensors belonging to one sensor group 403, 404 may be understood as the respective proportion of two vectors arranged at 90 ° to one another.
Von den Sensoren mögen Analogwerte der Ladungen und/oder der Ladungsverteilung auf den Sensoren oder auf den Sensoreinrichtungen ermittelt werden. Diese Analogwerte mögen als ADC (Analog Digital Converter) bezeichnet werden. Um den jeweiligen Sensor zu indizieren mag jeder Wert als ADC_<Sensornummer> bezeichnet werden, wobei Sl den Sensor 1, S2 den Sensor 2, S3 den Sensor 3 und S4 den Sensor 4 bezeichnet. Die Sensornummer mag dem in Fig. 4 verwendeten Bezugszeichen der zugehörigen Sensoreinrichtung 1, 2, 3, 4, 5, 6 entsprechen. From the sensors, analogue values of the charges and / or the charge distribution on the sensors or on the sensor devices may be determined. These analog values may be called ADC (Analog Digital Converter). In order to index the respective sensor, each value may be referred to as ADC_ <sensor number>, where S1 denotes the sensor 1, S2 the sensor 2, S3 the sensor 3 and S4 the sensor 4. The sensor number may correspond to the reference numeral used in FIG. 4 of the associated sensor device 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Im Folgenden sollen die zumindest zwei Sensoren 4, 5 der zweiten Sensorgruppe 404 betrachtet werden. In the following, the at least two sensors 4, 5 of the second sensor group 404 are to be considered.
Der Analogwert ADC_S4 von Sensor 4 wird an eine Auswerteein- richtung 500 weitergeleitet und einem Vektor mit dem BetragThe analog value ADC_S4 of sensor 4 is forwarded to an evaluation device 500 and a vector with the amount
ADC_S4 und einem vorbestimmten Winkel von 90° zugeordnet. Dieser Wert ADC_S4 mag entsprechend seiner Größe dem Ausschlag gegenüber der Linie 408 ` oder der Geraden 408 ` entsprechen, die bei 0° angenommen wird. ADC_S4 and a predetermined angle of 90 ° assigned. This value ADC_S4 may correspond, according to its magnitude, to the deflection with respect to the line 408 'or the line 408', which is assumed to be 0 °.
Der Analogwert ADC_S5 von Sensor 5 wird einem Vektor mit dem Betrag ADC_S5 und einem vorbestimmten Winkel von 0° zugeordnet und entspricht somit einem Anteil entlang einer Linie 408 ` oder Geraden 408`. Aus beiden Vektoren, insbesondere aus den Vek- torwerten und den Vektororientierungen, wird ein Summenvektor für die zweite Sensorgruppe 404 berechnet. The analog value ADC_S5 of sensor 5 is assigned to a vector with the amount ADC_S5 and a predetermined angle of 0 ° and thus corresponds to a component along a line 408 `or line 408`. From both vectors, in particular from the vector values and the vector orientations, a sum vector for the second sensor group 404 is calculated.
Bei ausschließlicher Berührung von Sensor 4 ergibt der Winkel des Summenvektors 90° für die zweite Sensorgruppe 404. In diesem Fall beträgt der dem Ausschlag von 900 zugeordnete Vektorbetrag ADC_S4 = 100% und der dem linearen Verlauf entsprechende Vektorbetrag ADC_S5 = 0 %. Der Ausgangspunkt der Vektoren wird in einem Mittelpunkt der Linie 408 ` angenommen. When only touch sensor 4, the angle of the vector sum 90 ° for the second sensor group 404. In this case, results in amounts of the deflection of 90 0 assigned vector magnitude ADC_S4 = 100% and the corresponding to the linear gradient vector sum ADC_S5 = 0%. The origin of the vectors is assumed at a midpoint of line 408 '.
Bei ausschließlicher Berührung von Sensor 5 ergibt der Winkel des Summenvektors 0°. In diesem Fall beträgt der dem Ausschlag von 90° zugeordnete Vektorbetrag ADC_S4 = 0% der dem linearen Verlauf entsprechende Vektorbetrag ADC_S5 = 100%. When sensor 5 is only touched, the angle of the sum vector is 0 °. In this case, the vector amount ADC_S4 = 0% associated with the rash of 90 ° is the vector amount ADC_S5 = 100% corresponding to the linear waveform.
Bei gleichen Analogwerten, d. h. ADC_S4 = 50% und ADC_S5 = 50%, ergibt sich ein Summenwinkel von 45° für die zweite Sensorgruppe 404. Die gleichen Analogwerte können sich ergeben, wenn sich ein Objekt oder Finger etwa in der Mitte der Sensoren 4 und 5 befindet und daher in beiden Sensoren 4, 5 die im Wesentlichen gleiche Ladungsverteilung erzeugt. For the same analog values, i. H. ADC_S4 = 50% and ADC_S5 = 50% results in a sum angle of 45 ° for the second sensor group 404. The same analog values can result if an object or finger is located approximately in the middle of the sensors 4 and 5 and therefore in both Sensors 4, 5 generates the substantially same charge distribution.
Die erste Sensorgruppe 403 weist zumindest die beiden Sensoren 1 und 2 auf. Im Fall der ausschließlichen Verwendung von zwei Sensoren 1, 2 für die Sensorgruppe 403 wird der Analogwert ADC_S1 von Sensor 1 einem Vektor mit dem Betrag ADC_S1 und einem vorbestimmten Winkel von 0° bezogen auf die Linie 408 zugeordnet. Der Analogwert ADC_S2 von Sensor 2 wird einem Vektor mit dem Betrag ADC_S2 und einem vorbestimmter Winkel von 90° bezogen auf die Linie 408 zugeordnet. Aus beiden Vektoren der Sensoren 1, 2 der ersten Sensorgruppe 403 wird ein Summenvektor für die erste Sensorgruppe 403 berechnet. The first sensor group 403 has at least the two sensors 1 and 2. In the case of exclusive use of two sensors 1, 2 for the sensor group 403, the analog value ADC_S1 of sensor 1 is assigned to a vector with the amount ADC_S1 and a predetermined angle of 0 ° relative to the line 408. The analog value ADC_S2 of sensor 2 is assigned to a vector with the amount ADC_S2 and a predetermined angle of 90 ° relative to the line 408. From both vectors of the sensors 1, 2 of the first sensor group 403, a sum vector for the first sensor group 403 is calculated.
Bei ausschließlicher Berührung von Sensor 1 ergibt der Winkel des Summenvektors für die erste Sensorgruppe 403 zu 0° bezogen auf die Linie 408. In diesem Fall beträgt der dem linearen Verlauf von 0° zugeordnete Vektorbetrag ADC_S1 = 100% und der dem Ausschlag von 90° zugeordnete Vektorbetrag ADC_S2 = 0 %. When Sensor 1 is only touched, the angle of the sum vector for the first sensor group 403 is 0 ° with respect to the line 408. In this case, the vector amount associated with the 0 ° linear course is ADC_S1 = 100% and that associated with the 90 ° swing Vector amount ADC_S2 = 0%.
Bei ausschließlicher Berührung von Sensor 2 ergibt der Winkel des Summenvektors 90°. In diesem Fall beträgt der dem linearenWhen sensor 2 is only touched, the angle of the sum vector is 90 °. In this case, it is the linear one
Verlauf von 0° zugeordnete Vektorbetrag ADC_S1 = 0% und der dem Ausschlag von 90° zugeordnete Vektorbetrag ADC_S2 = 100 %. Bei gleichen Analogwerten, d. h. ADC_S1 = 50 % und ADC_S2 = 50 %, ergibt sich ein Summenwinkel von 45°. Durch die Addition beider Summenwinkel von erster Sensorgruppe 403 und zweiter Sensorgruppe 404 kann der sich ergebende Summenwinkel einen Gesamtwinkelbereich abdecken, der zwischen 0° und 180° liegt. Auf diese Weise wird ein Halbkreisbogen beschrieben, dessen Sehne im Wesentlichen von der Linie 408 und/oder von der Linie 408 ` gebildet wird. Der untere Wert von 0° wird beispielsweise eingenommen, wenn der Zeigefinger ausschließlich den Sensor 1 und der Daumen ausschließlich den Sensor 5 berührt oder beeinflusst. In diesem Fall liegen gleichzeitig ADC_S1 = 100 % und ADC_S5 = 100 % vor. Der obere Wert von 180° wird beispielsweise eingenommen, wenn der Zeigefinger ausschließlich den Sensor 2 und der Daumen ausschließlich den Sensor 4 berührt oder beeinflusst. In diesem Fall liegen gleichzeitig ADC_S2 = 100 % und ADC_S4 = 100 % vor. In einem anderen Beispiel, in dem andere Vorzeichen oderGradient of 0 ° associated vector amount ADC_S1 = 0% and the 90 ° associated with the rash vector amount ADC_S2 = 100%. With the same analog values, ie ADC_S1 = 50% and ADC_S2 = 50%, the sum angle is 45 °. By adding both sum angles of first sensor group 403 and second sensor group 404, the resulting sum angle can cover a total angle range lying between 0 ° and 180 °. In this way, a semicircular arc is described, the tendon of which is essentially formed by the line 408 and / or by the line 408 '. The lower value of 0 °, for example, taken when the index finger touches only the sensor 1 and the thumb only the sensor 5 or influenced. In this case, ADC_S1 = 100% and ADC_S5 = 100% are present at the same time. The upper value of 180 °, for example, taken when the index finger touches only the sensor 2 and the thumb only the sensor 4 or influenced. In this case ADC_S2 = 100% and ADC_S4 = 100% are present at the same time. In another example, in the other sign or
Orientierungen der Winkelwerte angenommen werden, kann auch eine Subtraktion zum Gesamtwinkel der Sensorgruppen 403, 404 führen. Orientations of the angle values are assumed, a subtraction can also lead to the total angle of the sensor groups 403, 404.
Auch wenn in der Beispielsbetrachtung von Analogwerten aus- gegangen wird, mag in der Auswerteeinrichtung eine Ana- log-Digital-Wandlung stattfinden, so dass in der Auswerteinrichtung nur mit den digitalen Repräsentationen der Analogwerte gearbeitet wird. Mit unterschiedlichen Anordnungen und Variation der Anzahl der Sensoren je Sensorgruppe mag sich eine andere Winkelaufteilung und/oder Auflösung erzielen lassen. Dabei mag die Beschaffenheit der Sensorgruppen 403, 404 im Wesentlichen gleich und/oder symmetrisch gewählt sein. Even if analog values are assumed in the example analysis, an analog-to-digital conversion may take place in the evaluation device, so that only the digital representations of the analog values are used in the evaluation device. With different arrangements and variation of the number of sensors per sensor group, another angle distribution and / or resolution may be achieved. In this case, the nature of the sensor groups 403, 404 may be substantially equal and / or symmetrical.
Im Folgenden soll alternativ zu dem Fall mit genau zwei Sensoren je Sensorgruppe ein Fall mit drei Sensoren je Slider 403, 404 oder je Sensorgruppe 403, 404 beschrieben werden. In dem Fall mit drei Sensoren wird ein anderer vorbestimmter Winkelwert gewählt, der jedem der drei Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6 zugeordnet ist. In the following, as an alternative to the case with exactly two sensors per sensor group, a case with three sensors per slider 403, 404 or per sensor group 403, 404 are described. In the case with three sensors, another predetermined angle value is chosen which is assigned to each of the three sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Beispielweise wird der Winkelwert 180° für den Messwert ADC_S4 des Sensors 4, der Winkelwert 90° für den Messwert ADC_S6 des Sensors 6 und der Winkelwert 0° für den Messwert ADC_S5 des Sensors 5 der zweiten Sensorgruppe 404 gewählt. For example, the angle value 180 ° for the measured value ADC_S4 of the sensor 4, the angle value 90 ° for the measured value ADC_S6 of the sensor 6 and the angle value 0 ° for the measured value ADC_S5 of the sensor 5 of the second sensor group 404 are selected.
Außerdem wird der Winkelwert 0° für den Messwert ADC_S1 des Sensors 1, 90° für den Messwert ADC_S3 des Sensors 3 und 180° für den Messwert ADC_S2 des zweiten Sensors der ersten Sensorgruppe 403 gewählt. In addition, the angle value 0 ° is selected for the measured value ADC_S1 of the sensor 1, 90 ° for the measured value ADC_S3 of the sensor 3, and 180 ° for the measured value ADC_S2 of the second sensor of the first sensor group 403.
Andere Winkelabstände, so dass sich pro Sensorgruppe 403, 404 ein Gesamtwinkel von kleiner 180° ergibt, sind beliebig wählbar und nicht an die tatsächliche Position der Sensoren gebunden. Die Winkelwerte sind jedoch feste einem Sensor zugeordnet. Other angular distances, so that per sensor group 403, 404 results in a total angle of less than 180 °, are arbitrary and not tied to the actual position of the sensors. However, the angle values are permanently assigned to a sensor.
Durch das Bilden von gewichteten Summenvektoren für jede Sensorgruppe unter Berücksichtigung der jeweiligen vorbestimmten Orientierung lassen sich entsprechend zu der Variante mit jeweils zwei Sensoren aus jeweils drei Vektoren insgesamt zwei Summenvektoren bilden. Für jede Sensorgruppe 403, 404 liegt der Summenvektor entsprechend der Objektentfernungen zwischen 0° und 180°, so dass ein Gesamtwinkel zwischen 0° und 360° ermittelt werden kann. Einige Winkelwerte für den 3-Sensor-Fall sind in Tabelle 1 dargestellt. By forming weighted sum vectors for each sensor group taking into account the respective predetermined orientation, a total of two sum vectors can be formed corresponding to the variant with two sensors each consisting of three vectors. For each sensor group 403, 404, the sum vector corresponding to the object distances is between 0 ° and 180 °, so that a total angle between 0 ° and 360 ° can be determined. Some angle values for the 3-sensor case are shown in Table 1.
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Bei den Prozentangaben in der Tabellel handelt es sich um Beispiele. Für die Winkelbetrachtung kommt es auf die Ver- hältnisse der Messwerte zueinander an. Die absoluten Messwerte verändern lediglich den Betrag des Vektors und nicht den Winkel. The percentages in the table are examples. For the angle consideration it depends on the ratios of the measured values to each other. The absolute measurements only change the magnitude of the vector, not the angle.
Bei Bedarf kann der Gesamtwinkel durch einen Faktor auf beliebige Winkelpositionen abgebildet werden. Folglich kann durch die Wahl der vorgegebenen zugeordneten Winkelwerte zu den Sensoren und/oder einen Abbildungsfaktor die Auflösung der Bedienvorrichtung 100 eingestellt werden. If necessary, the total angle can be mapped by a factor to any angular position. Consequently, the resolution of the operating device 100 can be adjusted by selecting the predetermined assigned angle values to the sensors and / or an imaging factor.
Außerdem lassen sich unterschiedliche Gesamtwinkel beliebigen Positionen zuordnen. Beispielsweise kann der Gesamtwinkel einer Position auf einer Linie, einer Position auf einem Bogen, einer Position auf einem Kreis, einer Position in einer Matrix oder einer Position in einer Tabelle zugeordnet werden. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Bedienungen von Menüs rea- lisieren, wie die Eingabe in ein Navigationssystem oder eines Boardcomputers. So kann beispielsweise eine 3x3 Auswahlmatrix einen Gesamtwinkelwert von 0° auf die Spalte 1 und Zeile 1 der Auswahlmatrix und einen Gesamtwinkel von 360° auf die Spalte 3 und Zeile 3 der Auswahlmatrix zuordnen. Mit der Bedienvorrichtung 100 kann ein Bedienelement ohne bewegliche Komponenten für elektrische Geräte zur Einstellung variabler Werte geschaffen werden. Bei dem Einstellen kann bei einem Bediener das Bediengefühl hervorgerufen werden, einen Drehsteller zu bedienen. Drehsteller mit Drehknöpfen von kleinen Durchmessern, beispielsweise Durchmesser, die kleiner als 15mm sind, können mit zwei Fingern 201, 202, beispielsweise Daumen 201 und Zeigefinger 202, in eine Rotation versetzt werden. Betrachtet man die Bewegung der Fingerspitzen bei einer In addition, different total angles can be assigned to any position. For example, the total angle may be assigned to a position on a line, a position on a sheet, a position on a circle, a position in a matrix, or a position in a table. In this way, for example, operations of menus can be realized, such as input to a navigation system or a board computer. For example, a 3x3 selection matrix can assign a total angle value of 0 ° to column 1 and row 1 of the selection matrix and a total angle of 360 ° to column 3 and row 3 of the selection matrix. With the operating device 100, a control element without movable components for electrical devices for setting variable values can be created. In the case of setting, an operator may feel caused to operate a turntable. Turntables with knobs of small diameters, for example, diameters smaller than 15mm, can be rotated by two fingers 201, 202, such as thumb 201 and index finger 202. Looking at the movement of the fingertips in one
Drehbewegung, fällt auf, dass diese, begründet durch die Physis der Hand, eher eine lineare 203, 204, 303, 304 als eine rotierende Bewegung durchführen. Die linearen Bewegungen von Daumen 203, 303 und Zeigefinger 204, 304 sind bei dieser Bewegung vertikal entgegen gerichtet, d. h. antiparallel, punktsymmetrisch, rotationssymmetrisch und/oder achssymmetrisch. Zur Unterstützung der Linearbewegung wird eine erste Mantelfläche aus den Oberflächen 409, 410, 411 und eine zweite Mantelfläche aus den Oberflächen 409`, 410 `, 411 ` geschaffen. Durch entsprechend angeordnete Oberflächen 414, 414 ` der Gehäuseeinrichtung 7 kann diese Linearbewegung weiter unterstützt werden. Die Oberflächen der Bedienvorrichtung mag im Wesentlichen parallel zu den Mantelflächen verlaufen. Rotational motion, it is striking that these, based on the physique of the hand, rather a linear 203, 204, 303, 304 perform as a rotating movement. The linear movements of thumbs 203, 303 and index fingers 204, 304 are directed vertically counter to this movement, i. H. antiparallel, point symmetric, rotationally symmetric and / or axisymmetric. To support the linear movement, a first lateral surface of the surfaces 409, 410, 411 and a second lateral surface of the surfaces 409 ', 410 `, 411` is created. By correspondingly arranged surfaces 414, 414 'of the housing device 7, this linear movement can be further supported. The surfaces of the operating device may run substantially parallel to the lateral surfaces.
Die Bedienvorrichtung 100 kann direkt auf einem Armaturenbrett 101 oder auf dem elektrischen Gerät 101 angeordnet sein, das bedient werden soll. Die Bedienvorrichtung 100 ist als ein unbewegliches Bedienelement 100 oder starres Bauelement 100 ausgeführt. An den seitlichen Flächen 414, 414 ` können bei Berührung mit Daumen 201 und Zeigefinger 202 lineare Gleit- bewegungen 203, 204, 303, 304 durchgeführt werden. The operating device 100 can be arranged directly on a dashboard 101 or on the electrical device 101 that is to be operated. The operating device 100 is designed as a stationary operating element 100 or rigid component 100. On the lateral surfaces 414, 414 ', in contact with the thumb 201 and forefinger 202, linear sliding movements 203, 204, 303, 304 can be performed.
Die Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 sind als kapazitive Sensoren ausgebildet. Ein kapazitiver Sensor 1, 2, 3, 4, 5, 6 ist im Wesentlichen eine elektrisch leitende Fläche, auf der sich in Abhängigkeit eines Abstandes eines Objektes 201, 203 eineThe sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6 are designed as capacitive sensors. A capacitive sensor 1, 2, 3, 4, 5, 6 is essentially an electrically conductive surface, on which a function of a distance of an object 201, 203 a
Ladungsverteilung einstellt, die ermittelt werden kann. Durch die Anordnung mehrerer kapazitiver Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6 im Innern des Bedienelementes 100 können diese Bewegungen 203, 204, 303, 304 erfasst und mittels einer in Fig. 5 dargestellten Auswerteeinrichtung 500 in variable Werte umgesetzt werden, die dieser Bewegung entsprechen. Bei den Werten kann es sich um absolute Werte oder relative Werte handeln. Ein absoluter Wert kann einer Winkelposition entsprechen während ein relativer Wert einer Winkeländerung entsprechen kann. Mittels eines Mikro- controllers 501, eines Prozessors 501 oder eines Auswerte-ICs 501 für kapazitive Sensoren können die Werte elektronisch erfasst und/oder weiterverarbeitet werden. Sets the charge distribution that can be determined. The arrangement of several capacitive sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6 in Inside the operating element 100, these movements 203, 204, 303, 304 can be detected and converted by means of an evaluation device 500 shown in FIG. 5 into variable values which correspond to this movement. The values can be absolute values or relative values. An absolute value may correspond to an angular position while a relative value may correspond to an angular change. By means of a microcontroller 501, a processor 501 or an evaluation IC 501 for capacitive sensors, the values can be electronically recorded and / or further processed.
Um die Anzahl der Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 gering und den Aufbau des Bedienelementes 100 einfach zu halten, wird die Werterfassung mit alternierenden Messungen der Ladungsver- teilung auf den Sensoreinrichtungen durchgeführt. Hierzu werden Sensorgruppen 403, 404 der Sensoren entlang einer Linie 408, 408 ` gebildet. Beispielsweise erfasst eine erste Sensorgruppe 403 die Sensoreinrichtungen 1, 2, 3 und eine zweite Sensorgruppe 404 die Sensoreinrichtungen 4, 5, 6. Die beiden Sensorgruppen 403, 404 werden abwechselnd erfasst. Während eine Sensorgruppe 403, 404 erfasst wird, ist die andere Sensorgruppe 403, 404 nach Masse, Erde oder GND geschaltet, sodass Daumen 201 und Zeigefinger 202 während eine Messung der Ladungszustände durchgeführt wird, gegeneinander abgeschirmt sind. Wahlweise kann diese Abschirmung auch durch eine zusätzliche Massefläche realisiert werden, die zwischen den Sensorflächen 409, 409`, 410, 410 `, 411, 411 ` angeordnet ist. In order to keep the number of sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6 low and the structure of the operating element 100 simple, the value detection is carried out with alternating measurements of the charge distribution on the sensor devices. For this purpose, sensor groups 403, 404 of the sensors are formed along a line 408, 408 '. For example, a first sensor group 403 detects the sensor devices 1, 2, 3 and a second sensor group 404 the sensor devices 4, 5, 6. The two sensor groups 403, 404 are detected alternately. While one sensor group 403, 404 is detected, the other sensor group 403, 404 is connected to ground, ground, or GND so that thumb 201 and index finger 202 are shielded against each other while measuring the charge states. Optionally, this shield can also be realized by an additional ground plane, which is arranged between the sensor surfaces 409, 409`, 410, 410 `, 411, 411`.
Für die mittels der Auswerteeinrichtung 500 erfassten La- dungsverteilungen auf den Sensoreinrichtungen werden Messwerte bestimmt. In Abhängigkeit von dem Abstand zu einem Objekt, beispielsweise von den Fingern 201, 202, ergeben sich auf den Sensoreinrichtungen unterschiedliche Messwerte, die in eine Position des Objekts umgerechnet werden sollen, beispielsweise in eine Fingerposition. Für die Umrechnung der Messwerte in eine konkrete Fingerposition werden Positionen auf einem Kreisbogen ermittelt. Für die Umrechnung der Messwerte in eine konkrete Fingerposition werden die ermittelten Messwerte der einzelnen Sensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6 als Vektoren betrachtet. Die Vektoren werden auf ein Koordinatensystem 401, 402 der entsprechenden Sensorgruppe 403, 404 bezogen. Measured values are determined for the charge distributions on the sensor devices detected by the evaluation device 500. Depending on the distance to an object, for example from the fingers 201, 202, different measured values result on the sensor devices, which are to be converted into a position of the object, for example into a finger position. To convert the measured values into a specific finger position, positions are determined on a circular arc. For converting the measured values into a concrete one Finger position are the measured values of the individual sensors 1, 2, 3, 4, 5, 6 considered as vectors. The vectors are related to a coordinate system 401, 402 of the corresponding sensor group 403, 404.
Im Folgenden mag eine weitere oder ergänzende Methode zur Winkelbestimmung beschrieben werden. Zur Bestimmung der Vektoren werden die Sensoreinrichtungen 1 und 2 bzw. der Sensoreinrichtungen 4 und 6 betrachtet, die an den Enden der Linien 408 bzw. 408 ` liegen. Bei dieser Betrachtung sind die Vektoren der äußeren Sensoreinrichtungen 1, 2, 4, 5 als entgegen gerichtet anzunehmen. Das mag bedeuten, dass beispielsweise bezogen auf das Koordinatensystem 401 die erste Sensoreinrichtung 1 als äußerster Punkt in der Richtung +x aufgefasst wird, während die zweite Sensoreinrichtung 2 als äußerster Punkt in der -x Richtung aufgefasst wird. Die Trennung zwischen ,,+x"- und ,,-x"-Richtung stellt die dritte Sensoreinrichtung 3 dar, die zwischen den beiden Sensoreinrichtungen 1, 2 angeordnet ist. Diese Zwi- schensensoreinrichtung 3 bestimmt im Wesentlichen auch die Lage der orthogonalen y-Achse. Bezogen auf das Koordinatensystem 402 mag die vierte Sensoreinrichtung 4 als äußerster Punkt in der Richtung -x ` aufgefasst werden, während die fünfte Sensoreinrichtung 5 als äußerster Punkt in der Richtung +x ` aufgefasst wird. Die Trennung zwischen „-χ` und „+χ` "-Richtung stellt die sechste Sensoreinrichtung 6 dar, die zwischen den beiden Sensoreinrichtungen 4, 5 angeordnet ist. Diese Zwischensen- soreinrichtung 6 bestimmt im Wesentlichen auch die Lage der orthogonalen y^Achse. Bei dieser Betrachtung liegen Vektoren, die aus Messwerten der Sensoreinrichtungen 3 bzw. 6 ermittelt werden orthogonal zu Vektoren, die aus Messwerten der Sensoreinrichtungen 1 und 2 bzw. 4 und 5 ermittelt werden. Die orthogonalen Vektoren, die sich aus den Messwerten der Sensoreinrichtungen 3 bzw. 6 ergeben sind als entgegengesetzt anzunehmen. Ein entgegengesetzter Vektor mag durch das Vorzeichen der zugeordneten Koordinatenachse zum Ausdruck gebracht werden. Durch das Betrachten der Messwerte als Anteil eines entsprechenden Vektors, lassen sich Messwerte der Sensoreinrichtungen, die entlang einer Linie 408, 408 ` angeordnet sind, auf einen Kreisbogen umrechnen und so Winkelwerte bestimmen. Bei dieser Umrechnung werden die Linien 408, 408 ` als Sehnen eines In the following, a further or supplementary method for angle determination may be described. For the determination of the vectors, the sensor devices 1 and 2 or the sensor devices 4 and 6 are considered, which lie at the ends of the lines 408 and 408, respectively. In this consideration, the vectors of the outer sensor devices 1, 2, 4, 5 are assumed to be opposite. This may mean that, for example, with respect to the coordinate system 401, the first sensor device 1 is regarded as the outermost point in the direction + x, while the second sensor device 2 is considered as the outermost point in the -x direction. The separation between "+ x" and "- x" direction represents the third sensor device 3, which is arranged between the two sensor devices 1, 2. This intermediate sensor device 3 essentially also determines the position of the orthogonal y-axis. With respect to the coordinate system 402, the fourth sensor device 4 may be regarded as the outermost point in the -x direction, while the fifth sensor device 5 is taken to be the extreme point in the + x direction. The separation between "-χ" and "+ χ" direction represents the sixth sensor device 6, which is arranged between the two sensor devices 4, 5. This intermediate sensor device 6 essentially also determines the position of the orthogonal axis y. In this consideration, vectors which are determined from measured values of the sensor devices 3 and 6 are orthogonal to vectors which are determined from measured values of the sensor devices 1 and 2 or 4 and 5. The orthogonal vectors which are derived from the measured values of the sensor devices 3 and 6, respectively The opposite vector may be expressed by the sign of the associated coordinate axis. By viewing the measured values as a proportion of a corresponding vector, measured values of the sensor devices, which are arranged along a line 408, 408 ', can be converted to a circular arc and thus determine angle values. In this conversion, the lines 408, 408 `as tendons of a
Kreisbogens aufgefasst. Der Kreisbogen kann dem Verlauf eines von der Bedienvorrichtung 100 simulierten Drehgebers entsprechen. Die gedachten Linien 408, 408 ` können auch als Durchmesser eines Vollkreises aufgefasst werden. Understood circular arc. The arc may correspond to the course of a simulated by the operating device 100 rotary encoder. The imaginary lines 408, 408 'can also be understood as the diameter of a full circle.
In anderen Worten werden den aus den Ladungsverteilungen ermittelten Messwerten Beträge von Vektoren zugeordnet und die Richtung der Vektoren aus der örtlichen Lage des jeweiligen Sensors innerhalb der Bedienvorrichtung bestimmt. Aus den ermittelten Vektoren wird ein Summenvektor gebildet und aus dem Summenvektor einen Winkel für die Position des Objekts bezogen auf das Koordinatensystem 401, 402 abzuleiten. Durch die Zuordnung von Messwerten der einzelnen Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 zu Vektoren mit einer Ausrichtung in einem Koordinatensystem 401, 402 lässt sich für eine bestimmte Lage des Objekts 201, 202 oder für eine bestimmte Fingerposition ein Summenvektor bestimmen, aus dem der Betrag und der Winkel der Lage des Objekts für jeweils eine Sensorgruppe 403, 404 errechnet werden kann. Je nach Sichtweise leitet sich die konkrete Fingerposition aus der Summe bzw. Differenz dieser Winkel ab. In other words, the measured values determined from the charge distributions are assigned to vectors and the direction of the vectors is determined from the local position of the respective sensor within the operating device. From the vectors determined, a sum vector is formed and an angle for the position of the object relative to the coordinate system 401, 402 is derived from the sum vector. By assigning measured values of the individual sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6 to vectors having an orientation in a coordinate system 401, 402, a sum vector can be determined for a specific position of the object 201, 202 or for a specific finger position. from which the amount and the angle of the position of the object for each sensor group 403, 404 can be calculated. Depending on the perspective, the specific finger position is derived from the sum or difference of these angles.
Durch die Betrachtungsweise als Vektoren ist das Ergebnis, d. h. die Fingerposition, von den Beträgen der Summenvektoren unabhängig, da es im Wesentlichen nur auf die Verhältnisse der Ladungsverhältnisse der Sensoreinrichtungen einer Sensorgruppe untereinander ankommt. So kann auch eine Fingerposition bestimmt werden, wenn die Wirkung auf die einzelnen Sensoreinrichtungen reduziert ist, beispielsweise durch das Tragen eines Handschuhs. Die Reduktion der Wirkung betrifft nämlich im Wesentlichen alle Sensoreinrichtungen im gleichen Verhältnis. Unabhängig von der Signalstärke mag auf einen Kreisbogen „hochgerechnet" werden, der einem Drehknopf mit der virtuellen Linie 408, 408 ` als Sehne und/oder als Durchmesser entspricht. Je nachdem, in welchem Koordinatensystem die Werte ermittelt werden leitet sich die Fingerposition aus der Summe bzw. By considering them as vectors, the result, ie the finger position, is independent of the sums of the sum vectors, since essentially only the ratios of the charge ratios of the sensor devices of a sensor group with one another are important. Thus, a finger position can also be determined if the effect on the individual sensor devices is reduced, for example by wearing a glove. Namely, the reduction of the effect essentially affects all sensor devices in the same ratio. Independent of Signal strength may be "extrapolated" to a circular arc that corresponds to a knob with the virtual line 408, 408 as a chord and / or as a diameter, depending on in which coordinate system the values are derived.
Differenz der ermittelten Winkel ab. Difference of the determined angle.
Alternativ zu der Vektorbetrachtung lässt sich die Fingerpo- sition auch über eine Schwerpunktberechnung ermitteln, wobei Störungen der Amplituden in den Messwerten, d. h. der Beträge, schwerer wiegen als bei der Vektorbetrachtung. As an alternative to the vector observation, the finger position can also be determined by means of a center of gravity calculation, wherein interferences of the amplitudes in the measured values, ie. H. of the amounts, weigh more than the vector consideration.
Fig. 6 zeigt mögliche Ausführungsbeispiele des Bedienelementes 100 in einer Draufsicht. In Fig. 6 sind somit die verschiedenen Konturen der Gehäusevorrichtung verschiedener Bedienvorrichtungen 100 `, 100``, 100```, 100```` dargestellt. Die Bedien¬ vorrichtung 100 ` zeigt eine eckige Kontur. Die Bedienvorrichtung 100`` zeigt eine abgerundete Kontur. Die Bedienvorrichtung 100``` zeigt eine ovale Kontur. Die Bedienvorrichtung 100```` zeigt eine ovale Kontur. Zusätzlich weist die Bedienvorrichtung 100 ` ` ` ` einen Lichtleiter 601 auf, mit dem die Bedienvorrichtung 100 ` ` ` ` beleuchtet werden kann. Durch die parallele Anordnung der Sensorgruppen 403 und 404 kann Bedienvorrichtung 100 ` ` ` ` mit dem Lichtleiter versehen werden, um es zu beleuchten . Der Lichtleiter ist zwischen den Sensorgruppen 403, 404 angeordnet, die in Fig. 6 nicht dargestellt sind. Fig. 6 shows possible embodiments of the operating element 100 in a plan view. In FIG. 6, the various contours of the housing device of various operating devices 100, 100, 100, 100, 100 are shown. The control device 100 ¬ `shows a rectangular contour. The operating device 100`` shows a rounded contour. The operating device 100``` shows an oval contour. The operating device 100```` shows an oval contour. In addition, the operating device 100 `` `` on a light guide 601, with the operating device 100 `` `` can be illuminated. Due to the parallel arrangement of the sensor groups 403 and 404, operating device 100 `` `` can be provided with the light guide in order to illuminate it. The light guide is arranged between the sensor groups 403, 404, which are not shown in Fig. 6.
Bei der Bedienvorrichtung 100````` handelt es sich um eine Bedienvorrichtung, bei der die Gehäuseeinrichtung 7 ` ` ` ` ` zwischen den Sensorgruppen 1 `````, 2`````, 3````` und 4 ` ` ` ` ` , 5`````, 6````` angeordnet ist. Durch diese Ausbildung ist eine Positionierung der Sensoreinrichtungen 1`````, 2`````, 3`````, 4`````, 5`````, 6````` auf der Frontblende 101 links und rechts der Gehäuseeinrichtung 7 ` ` ` ` ` oder um die Gehäuseeinrichtung 7 ` ` ` ` ` herum möglich. Bei dieser offenen Ausführungsform müssen die Sensoreinrichtungen zwar nicht in die Gehäuseeinrichtung 7 ` ` ` ` ` eingebracht werden, jedoch muss hierbei sowohl die Gehäuseeinrichtung 7 ` ` ` ` ` als auch Frontblende 101 mit Daumen 201 und Zeigefinger 202 berührt werden. In einem Ausführungsbeispiel ist die Bedienvorrichtung 100 scheibenförmig ausgestaltet und vertikal zu einer Bezugsebene ausgerichtet, beispielsweise zu einer Fronblende 101 oder zu einem Armaturenbrett 101. Die Bedienvorrichtung, insbesondere die Gehäuseeinrichtung 7, ermöglicht eine lineare und vertikale Führung von Daumen und Zeigefinger entlang der Sensoreinrichtungen. Der Abstand zwischen Mantelfläche 409, 410, 403 und Oberfläche 414 bzw. zwischen Mantelfläche 409 `, 410 `, 411 ` und Oberfläche 414 ` ist entsprechend klein, um noch ausreichend Ladungsveränderungen in den Sensoreinrichtungen hervorzurufen. Die Anordnung der Sensoreinrichtungen entlang einer Linie ermöglicht die Erfassung einer Linearbewegung. Die Anzahl der Sensoreinrichtungen 1, 2, 3, 4, 5, 6 innerhalb des Bedienelementes 100 oder der Bedienvorrichtung 100 ist so gewählt, dass eine gute Vektorgenerierung möglich wird und so die Messwerte als Vektoren betrachtet werden können. The operating device 100```` is an operating device in which the housing device 7 `` `` `between the sensor groups 1` `` ``, 2`````, 3````` and 4 `` `` `, 5`````, 6````` is arranged. As a result of this embodiment, a positioning of the sensor devices 1 '' is``, 2````, 3````, 4````, 5`````, 6````` on the front panel 101 left and right of the housing device 7 `` `` `or around the housing device 7` `` `` around possible. Although in this open embodiment, the sensor devices do not have to be in the housing device 7 `` `` `are introduced, however, in this case both the housing device 7` `` `` and front panel 101 with thumb 201 and index finger 202 must be touched. In one embodiment, the operating device 100 is disk-shaped and oriented vertically to a reference plane, for example, to a bezel 101 or to a dashboard 101. The operating device, in particular the housing device 7, allows linear and vertical guidance of the thumb and forefinger along the sensor devices. The distance between jacket surface 409, 410, 403 and surface 414 or between jacket surface 409 ', 410', 411 'and surface 414' is correspondingly small in order to still produce sufficient charge changes in the sensor devices. The arrangement of the sensor devices along a line enables the detection of a linear movement. The number of sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6 within the operating element 100 or the operating device 100 is selected such that a good vector generation becomes possible and thus the measured values can be regarded as vectors.
Mit der Bedienvorrichtung 100 kann ohne Verwendung beweglicher Komponenten das Bediengefühl eines Drehstellers erzeugt werden. Die Höhe der Bedienvorrichtung entspricht im Wesentlichen der Nagellänge des Daumens. With the operating device 100, the operating feeling of a turntable can be generated without the use of movable components. The height of the operating device essentially corresponds to the nail length of the thumb.
Die Bedienvorrichtung kann in der Gebäudetechnik beispielsweise als Lichtdimmer eingesetzt werden und auch im Bergbau mit seinen hohen Anforderungen an den Explosionsschutz . Sie eignet sich auch für den Einsatz in sog. Weißer Ware, also beispielsweise für einen Herd, Waschmaschine oder Trockener. The operating device can be used in building technology, for example, as a light dimmer and also in mining with its high demands on explosion protection. It is also suitable for use in so-called. White goods, so for example for a stove, washing machine or dryer.
Die Bedienvorrichtung 100 ist verschleißfrei und lässt sich in einer Ausführungsform wasserdicht und/oder gasdicht ausges- talten, um eine hohe IP (International Protection) Schutzart zu gewährleisten. Sie kann auch mit Handschuhen bedient werden. Die Schutzart gibt die Eignung von elektrischen Betriebsmitteln, zum Beispiel Geräte, Leuchten und Installationsmaterial, für verschiedene Umgebungsbedingungen an, zusätzlich den Schutz von Menschen gegen potentielle Gefährdung bei deren Benutzung. Die Schutzarten sind beispielsweise in der Normen DIN EN 60529 (VDE 0470-1) :2014-09 Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code) geregelt. The operating device 100 is wear-free and, in one embodiment, can be made watertight and / or gas-tight in order to ensure a high IP (International Protection) degree of protection. It can also be operated with gloves. The type of protection indicates the suitability of electrical equipment, such as devices, luminaires and installation material, for various environmental conditions, in addition to the protection of people against potential hazards during their use. The types of protection are regulated, for example, in the standards DIN EN 60529 (VDE 0470-1): 2014-09 Degrees of protection by housing (IP code).
Die Bedienvorrichtung 100 ist spaltfrei und ermöglicht die Entwicklung einer Bedienblende aus einer harmonischen Kombi- nation aus kapazitiven Tasten und kapazitiven Pseu- do-Drehstellern . The operating device 100 is gap-free and allows the development of a control panel from a harmonic combination of capacitive keys and capacitive pseudo turntables.
In Fig. 7 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Bedienen und insbesondere zum Auswerten der Ladezustände der Sensor- einrichtungen 1, 2, 3, 4, 5 ,6 dargestellt. FIG. 7 shows a flow chart for a method for operating and, in particular, for evaluating the states of charge of the sensor devices 1, 2, 3, 4, 5, 6.
In Schritt S701 wird des Bewegen eines ersten Objekts entlang einer ersten Linie erkannt, wobei entlang der ersten Linie eine erste Sensoreinrichtung und eine zweite Sensoreinrichtung in einem vorgebbaren Abstand angeordnet sind, so dass sich die Oberflächen der Sensoreinrichtungen zu einer unterbrochenen Mantelfläche der ersten Linie ergänzen. Das Bewegen wird beispielsweise durch eine Ladungsänderung auf den Sensoreinrichtungen erkannt . In step S701, the movement of a first object along a first line is detected, wherein along the first line a first sensor device and a second sensor device are arranged at a predeterminable distance, so that the surfaces of the sensor devices complement one another to an interrupted circumferential surface of the first line. The movement is detected for example by a change in charge on the sensor devices.
In Schritt S702 erfolgt das Weitergeben einer elektrischen Ladungsverteilung der ersten Sensoreinrichtung (1) und der zweiten Sensoreinrichtung (2) an eine Auswerteeinrichtung (500), wobei sich die Ladungsverteilung in Abhängigkeit der Entfernung der ersten Sensoreinrichtung und der zweiten Sensoreinrichtung von dem ersten Objekt ergibt. In anderen Worten fragt die Auswerteinrichtung den Ladezustand der entsprechenden Sensoreinrichtungen ab. Im Schritt S703 wird ein erster Winkel eines Punktes auf einem ersten virtuellen Kreisbogen in Abhängigkeit von der Ladungsverteilung derart bestimmt, dass die erste Linie eine Sehne des ersten Kreisbogens ist. Der Bestimmte Winkelwert wird weitergegeben, um eine Weiterverarbeitung des Winkelwertes zu ermöglichen. Der Kreisbogen mag der Bewegung des Umfangs eines Drehknopfes entsprechen, wobei der Drehknopf als ein Drehknopf aufgefasst wird, der einen Durchmesser aufweist, der der Länge einer Linie 408, 408 `, der Länge 408, 408 ` der Bedienvorrichtung 100 oder der Länge 408, 408 ` einer Sensorgruppe 403, 404 entspricht . Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" und „aufweisend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. In step S702, an electrical charge distribution of the first sensor device (1) and the second sensor device (2) is passed to an evaluation device (500), the charge distribution resulting from the removal of the first sensor device and the second sensor device from the first object. In other words, the evaluation device queries the state of charge of the corresponding sensor devices. In step S703, a first angle of a point on a first virtual arc as a function of the charge distribution is determined such that the first line is a chord of the first arc is. The specific angle value is passed on in order to allow further processing of the angle value. The circular arc may correspond to the movement of the circumference of a rotary knob, the rotary knob being understood as a rotary knob having a diameter equal to the length of a line 408, 408 ', the length 408, 408' of the operating device 100 or the length 408, 408 `a sensor group 403, 404 corresponds. In addition, it should be noted that "comprising" and "having" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

Claims

Patentansprüche 1. Bedienvorrichtung (100) aufweisend: Claims 1. Operating device (100) comprising:
eine erste Sensoreinrichtung (1) ;  a first sensor device (1);
eine zweite Sensoreinrichtung (2) ;  a second sensor device (2);
eine Auswerteeinrichtung (500) ;  an evaluation device (500);
wobei die erste Sensoreinrichtung (1) und die zweite Sensoreinrichtung (2) eine Oberfläche (409, 411) aufweisen; und  wherein the first sensor device (1) and the second sensor device (2) have a surface (409, 411); and
wobei die erste Sensoreinrichtung (1) und die zweite Sensoreinrichtung (2) entlang einer ersten Linie (408) in einem vorgebbaren Abstand angeordnet sind, so dass sich die Oberflächen der Sensoreinrichtungen zu einer unterbrochenen Mantelfläche der ersten Linie (408`) ergänzen; wobei die erste Sensoreinrichtung (1) und die zweite Sensoreinrichtung (2) eingerichtet sind, eine elektrische Ladungsverteilung in Abhängigkeit zu der Entfernung von einem entlang der ersten Linie (408) bewegten ersten Objekts (202) an die Auswerteeinrichtung (500) weiterzugeben; wobei die Auswerteeinrichtung (500) eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Ladungsverteilung einen ersten Winkel eines Punktes auf einem ersten Kreisbogen so zu bestimmen, dass die erste Linie (408) eine Sehne des ersten Kreisbogens ist. 2. Bedienvorrichtung (100) nach Anspruch 1, weiter aufweisend zumindest eine dritte Sensoreinrichtung (3) ;  wherein the first sensor device (1) and the second sensor device (2) along a first line (408) are arranged at a predeterminable distance, so that the surfaces of the sensor devices to a discontinuous lateral surface of the first line (408`) complement each other; wherein the first sensor device (1) and the second sensor device (2) are arranged to forward an electrical charge distribution to the evaluation device (500) in dependence on the distance from a first object (202) moved along the first line (408); wherein the evaluation device (500) is arranged to determine a first angle of a point on a first circular arc depending on the charge distribution so that the first line (408) is a chord of the first circular arc. 2. Operating device (100) according to claim 1, further comprising at least one third sensor device (3);
wobei die zumindest eine dritte Sensoreinrichtung entlang der ersten Linie (408) in einem vorgebbaren Zwischenabstand zwischen der ersten Sensoreinrichtung (1) und der zweiten Sensoreinrichtung (2) angeordnet ist, so dass sich die Oberflächen (409, 410, 411) der Sensoreinrichtungen (1,  wherein the at least one third sensor device is arranged along the first line (408) at a predeterminable intermediate distance between the first sensor device (1) and the second sensor device (2), so that the surfaces (409, 410, 411) of the sensor devices (1 .
2, 3) zu einer unterbrochenen Mantelfläche der Linie (408) ergänzen; 2, 3) to an interrupted lateral surface of the line (408) supplement;
wobei die zumindest eine dritte Sensoreinrichtung (3) eingerichtet ist, eine elektrische Ladungsverteilung in Abhängigkeit zu der Entfernung von dem parallel zu der ersten Linie (408) bewegten ersten Objekt (202) an die AusWerteeinrichtung weiterzugeben; wherein the at least one third sensor device (3) is set up, an electric charge distribution as a function of the distance from the parallel to the passing the first line (408) of the moving first object (202) to the evaluation device;
wobei die Auswerteeinrichtung (500) weiter eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Ladungsverteilung der zumindest einen dritten Sensoreinrichtung eine orthogonale wherein the evaluation device (500) is further set up, depending on the charge distribution of the at least one third sensor device, an orthogonal
Komponente des Winkels des Punktes auf dem ersten Kreisbogen zu bestimmen. Determine component of the angle of the point on the first arc.
3. Bedienvorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, weiter aufweisend: 3. Control device (100) according to claim 1 or 2, further comprising:
eine vierte Sensoreinrichtung (4) ;  a fourth sensor device (4);
eine fünfte Sensoreinrichtung (5) ;  a fifth sensor device (5);
wobei die vierte Sensoreinrichtung (4) und die fünfte Sensoreinrichtung (5) entlang einer zweiten Linie (408 `) im Wesentlichen symmetrisch zu der ersten Linie (408) angeordnet sind;  wherein the fourth sensor means (4) and the fifth sensor means (5) are arranged along a second line (408 ') substantially symmetrical with the first line (408);
wobei die vierte Sensoreinrichtung (4) und die fünfte Sensoreinrichtung (5) eingerichtet sind, eine elektrische Ladungsverteilung in Abhängigkeit zu der Entfernung von einem parallel zu der zweiten Linie (408`) bewegten zweiten Objekts (201) an die Auswerteeinrichtung (500) weiterzugeben;  the fourth sensor device (4) and the fifth sensor device (5) being arranged to pass on an electrical charge distribution to the evaluation device (500) in dependence on the distance from a second object (201) moved parallel to the second line (408 ');
wobei die Auswerteeinrichtung eingerichtet ist, in Abhängigkeit von der Ladungsverteilung einen Winkel eines Punktes auf einem zweiten Kreisbogen so zu bestimmen, dass die zweite Linie (408`) eine Sehne des zweiten Kreisbogens ist .  wherein the evaluation device is set up to determine an angle of a point on a second circular arc depending on the charge distribution so that the second line (408 ') is a chord of the second circular arc.
4. Bedienvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Auswerteeinrichtung (500) weiter eingerichtet ist, den ersten Winkel des Punktes auf dem ersten Kreisbogen und den zweiten Winkel auf dem zweiten Kreisbogen zu einem Gesamtwinkel einer Drehbewegung zusammenzufassen. 4. Operating device (100) according to one of claims 1 to 3, wherein the evaluation device (500) is further configured to summarize the first angle of the point on the first arc and the second angle on the second arc to a total angle of rotation.
5. Bedienvorrichtung (100) , nach Anspruch 3 oder 4 weiter aufweisend: 5. Operating device (100), according to claim 3 or 4 further comprising:
eine Gehäuseeinrichtung (7) ; wobei die Gehäuseeinrichtung eingerichtet ist, eine Bewegungsrichtung des ersten Objekts und/oder des zweiten Objekts vorzugeben. a housing means (7); wherein the housing device is set up to specify a direction of movement of the first object and / or of the second object.
6. Bedienvorrichtung (100) nach Anspruch 5, 6. Operating device (100) according to claim 5,
wobei die Gehäuseeinrichtung eine eckige, eine abgerundete und/oder eine ovale Form aufweist.  wherein the housing means has a polygonal, a rounded and / or an oval shape.
7. Bedienvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Auswerteeinrichtung (500) eingerichtet ist, abwechselnd eine erste Sensorgruppe (403) , aufweisend die erste (1) , zweite (2) und/oder dritte Sensoreinrichtung7. Operating device (100) according to any one of claims 1 to 6, wherein the evaluation device (500) is arranged, alternately a first sensor group (403), comprising the first (1), second (2) and / or third sensor device
(3) ; und (3); and
eine zweite Sensorgruppe (404) , aufweisend die vierte a second sensor group (404) comprising the fourth
(4) , fünfte (5) und/oder sechste Sensoreinrichtung (6), auszuwerten . (4), fifth (5) and / or sixth sensor device (6) to evaluate.
8. Bedienvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das erste Objekt (202) und/oder das zweite Objekt (201) ein Finger ist. 8. Control device (100) according to one of claims 1 to 7, wherein the first object (202) and / or the second object (201) is a finger.
9. Fahrzeug (200) mit einer Bedienvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8. 9. vehicle (200) with an operating device (100) according to one of claims 1 to 8.
10. Bedienverfahren, aufweisend: 10. Operating method, comprising:
Erkennen des Bewegens eines ersten Objekts entlang einer ersten Linie;  Detecting the movement of a first object along a first line;
wobei entlang der ersten Linie eine erste Sensoreinrichtung und eine zweite Sensoreinrichtung in einem vorgebbaren Abstand angeordnet sind, so dass sich die Oberflächen der Sensoreinrichtungen zu einer unterbrochenen Mantelfläche der ersten Linie ergänzen;  wherein along the first line a first sensor device and a second sensor device are arranged at a predeterminable distance, so that the surfaces of the sensor devices complement one another to an interrupted lateral surface of the first line;
Weitergeben einer elektrischen Ladungsverteilung der ersten Sensoreinrichtung und der zweiten Sensoreinrichtung an eine Auswerteeinrichtung, wobei sich die Ladungsverteilung in Abhängigkeit der Entfernung der ersten Sensoreinrichtung und der zweiten Sensoreinrichtung von dem ersten Objekt ergibt; Passing on an electrical charge distribution of the first sensor device and the second sensor device to an evaluation device, wherein the charge distribution depending on the distance of the first sensor device and the second sensor device of the first object yields;
Bestimmen eines ersten Winkels eines Punktes auf einem ersten Kreisbogen in Abhängigkeit von der Ladungsverteilung derart, dass die erste Linie eine Sehne des ersten  Determining a first angle of a point on a first arc as a function of the charge distribution such that the first line is a chord of the first
Kreisbogens ist. Arc is.
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