用于车辆的触敏输入设备以及用于操作该输入设备的方法技术

本发明专利技术涉及用于车辆的触敏输入设备(1)，包括输入表面(2)，所述输入表面具有布置在行(3)和列(4)中的多个检测区域(5)，所述触敏输入设备包括用于电容识别输入器件(7)的存在的传感器装置(6)。传感器电极(8，8’，9，9’)的串联连接(10，100’，11，11’)分别设置在行(3)和列(4)中。本发明专利技术的目的是提供一种以更可靠、更安全和更准确的方式可操作的触敏输入设备(1)。为此，评估装置(12)具有第二连接线(16')，其连接到每个行串联连接(10)和列串联连接(11)的第二连接器(14，14')。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的触敏输入设备以及用于操作该输入设备的方法
本专利技术涉及一种用于车辆的触敏输入设备，其包括输入表面，该输入表面具有以行和列布置的多个检测区域。该输入设备还包括传感器装置，用于电容性地识别在检测区域中输入器件的存在，其中每个检测区域至少分配有一个第一和一个第二导电传感器电极。每行的第一传感器电极以行串联连接互连，而每列的第二传感器电极以列串联连接互连。此外，输入设备具有评估装置，该评估装置经由连接线连接至每个行串联连接和列串联连接的连接器，以便测量行串联连接的至少一个连接器与列串联连接的至少一个连接器之间的电容和/或行或列串联连接的至少一个连接器之间相对于参考电势的电容。此外，本专利技术涉及一种用于操作上述触敏输入设备的方法。
技术介绍
从现有技术中已知具有输入表面的触敏输入设备。因此，US2010/0252335A1描述了一种具有触敏输入表面的输入设备，该输入设备具有多个电容传感器电极。传感器电极以分布方式设置在输入表面上，并设计成能够检测输入器件。为此，传感器电极在每行和每列中以串联连接的方式互连，并且可以用作激励电极或用作检测电极，根据应用，传感器电极操作为激励电极或检测电极。US5543588描述了一种具有触敏输入表面的移动终端。输入表面具有多个电容传感器电极，这些电容传感器电极以矩阵的形状布置并且以逐行和逐列的方式串联互连。为了检测输入表面上的输入器件，终端具有评估电子器件，评估电子器件能够将激励信号施加到串联连接，以便随后测量检测信号。前述现有技术的缺点在于，传感器电极的评估或输入器件的检测相对于老化或故障的影响(特别是相对于传感器电极的区域中的老化或故障的影响)鲁棒性不强。因此，不能确保触敏输入设备的可靠操作，尤其是在安全相关的应用中。
技术实现思路
在这方面，本专利技术的目的是提供一种用于车辆的触敏输入设备，用于以电容方式识别在输入表面的区域中输入器件的存在，相比于现有技术中已知的解决方案，该触敏输入设备可以更可靠和更准确的方式操作。该目的通过根据本专利技术的触敏输入设备和根据本专利技术的方法来实现，如相应的独立专利权利要求所述。本专利技术的有利的实施形式是从属权利要求、说明书和附图的主题。根据本专利技术的触敏输入设备的特征在于，评估装置经由第二连接线连接到每个行串联连接和列串联连接的第二连接器。这样的布置使得可以以简单的方式确保形成通用类型的触敏输入设备的可靠和准确的操作。第二连接器允许进行比较和/或附加测量，使得可以基于确定的偏差和/或在某些测量值的情况下推断出输入设备中的故障。这是有利的，特别是在导体迹线或传感器电极之一中发生破损的情况下。另外，借助于前述测量可以识别导体迹线或其表面中的与老化有关的变化以及由此改变的电性能，例如电导率。在根据本专利技术的触敏输入设备的一种有利的构造中，评估装置被设计成分别在行串联连接和/或列串联连接的第一和第二连接器之间执行连续性测量或电阻测量，以识别出故障。借助于该措施，可以确定传感器电极的每个串联连接的电阻或连续性，以便检查其功能。有利地，这提供了用于检查传感器电极的功能的选项。例如，如果连续性测量结果为负值或在串联连接之一中测得的电阻过高，则评估装置可以生成适当的故障信号，该故障信号可以传输到例如单独的监控单元。取决于此，可以阻止与安全相关的应用，或者可以将适当的故障消息输出给驾驶员，以免危及驾驶员的安全。作为其替代，根据本专利技术的触敏输入设备的评估单元可以被设计为在行串联连接的第二连接器和列串联连接的第二连接器之间执行电容测量，以识别检测区域中的输入器件的存在。这是有利的，因为可以提供另外的测量选项以识别输入表面的区域中的输入器件。举例来说，在第一连接器中的一个运行中断的情况下，可以相应地求助于相应的第二连接器，由此确保触敏输入设备的功能。此外，此选项还允许执行冗余测量以检查实际测量。在根据本专利技术的触敏输入设备的另一有利的构造中，评估装置被设计成在行或列串联连接的第一连接器和列或行串联连接的第二连接器之间进行电容测量，以识别在检测区域的区域中输入器件的存在。有利地，这提供了用于识别输入器件的另外的测量选项。另外的测量选项允许在第一连接构造运行中断的情况下求助于第一连接构造不同的连接构造，以确保继续操作。此外，该另外的测量选项可用于检查在相应的行或列串联连接上进行的先前测量的合理性。替代地或附加地，根据本专利技术的触敏输入设备的另一有利的构造的评估单元可以设计为执行行或列串联连接的第二连接器之间相对于参考电势的电容测量，以识别在检测区域的区域中是否存在输入器件。测量行或串联连接的连接器之间相对于参考电势的电容适合于快速测量，其中不需要精确确定输入器件的位置。举例来说，这可以用于纯粹地确定输入器件在输入表面上的存在，而无需精确地确定位置。如果通过第二连接器提供用于相对于参考电势测量电容的第二测量选项，则在这种情况下也可以有利地提供冗余的测量选项或用于检查先前测量的合理性的选项。在根据本专利技术的触敏输入设备的另一有利的构造中，评估装置被设计成将激励信号施加到行或列串联连接的第一和/或第二连接器并且在相关联的列或行串联连接的第一和/或第二连接器处测量检测信号以进行电容测量。该措施允许在行和列串联连接的传感器电极之间执行所谓的相互测量。为此，将激励信号施加到行或列串联连接的连接器，所述激励信号经由耦合电容从传感器电极耦合到另一个相邻的传感器电极。因此，作为结果，可以在对应的列或行串联连接的连接器中的一个处测量检测信号。评估电路可以基于激励和检测信号之间的差来推断行和列串联连接的连接器之间的相应的电容，并且可以通过与标称值的对应偏差来推断输入器件的存在。将第一和/或第二连接器用于激励或检测信号的选项有利地提供了冗余测量选项，因此在出现故障的情况下确保了操作，或者由于附加的测量可以检测到故障。在根据本专利技术的触敏输入设备的另一示例性构造中，触敏输入设备包括评估装置，该评估装置被设计成将激励信号顺序地施加到每个列或行串联连接的第一和/或第二连接器并且在每个列或行串联连接的第一和/或第二连接器处相应地测量相关联的检测信号，以确定输入表面上的输入器件的位置。结果，可以在输入表面上精确地定位输入器件，即用户的手指。在行和列的串联连接的确定选择情况下，一旦测得的电容偏离标称值，就可以通过串联连接的已知布置来推导输入表面上的坐标。如果输入表面是触敏显示器的一部分并且在触敏显示器呈现多个可选选项，则这是特别有利的。如开始所述，可以通过定位输入器件来可靠、准确地确定所选的选项。在此，上述检测信号可以通过在评估单元中设置的一个或多个模数转换器来测量。为了同时测量检测信号，特别地，对于每个行或列串联连接，至少需要一个模数转换器。相比之下，为了顺序地测量检测信号，至少一个模数转换器就足够了，该模数转换器可以例如经由多路复用器连接到行或列串联连接的连接器。在根据本专利技术的触敏输入设备的另一有利的构造中，评估装置被设计为，在第一测量中，通过行串联连接的连接器和列串联连接的连接器的第一选择，来测量行串联连接的至少一个连接器与列串联连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于车辆的触敏输入设备(1)，包括输入表面(2)，所述输入表面具有布置在行(3)和列(4)中的多个检测区域(5)，所述触敏输入设备包括用于电容识别所述检测区域(5)中的输入器件(7)的存在的传感器装置(6)，其中，每个检测区域(5)至少分配有一个第一导电传感器电极和一个第二导电传感器电极(8，9)，并且每行(3)的第一传感器电极(8)以行串联连接(10)互连且每个列(4)的第二传感器电极(9)以列串联连接(11)互连，并且所述触敏输入设备包括评估装置(12)，所述评估装置(12)经由连接线(16)连接至每个行串联连接(10)和列串联连接(11)的连接器(13，13’)，以便测量行串联连接(10)的至少一个连接器(13)与列串联连接(11)的至少一个连接器(13’)之间的电容和/或行或列串联连接(10,11)的至少一个连接器(13，13’)之间相对于参考电势(15)的电容，/n其特征在于，/n所述评估装置(12)经由第二连接线(16')连接到每个行串联连接(10)和列串联连接(11)的第二连接器(14，14')。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171128 DE 102017128044.81.用于车辆的触敏输入设备(1)，包括输入表面(2)，所述输入表面具有布置在行(3)和列(4)中的多个检测区域(5)，所述触敏输入设备包括用于电容识别所述检测区域(5)中的输入器件(7)的存在的传感器装置(6)，其中，每个检测区域(5)至少分配有一个第一导电传感器电极和一个第二导电传感器电极(8，9)，并且每行(3)的第一传感器电极(8)以行串联连接(10)互连且每个列(4)的第二传感器电极(9)以列串联连接(11)互连，并且所述触敏输入设备包括评估装置(12)，所述评估装置(12)经由连接线(16)连接至每个行串联连接(10)和列串联连接(11)的连接器(13，13’)，以便测量行串联连接(10)的至少一个连接器(13)与列串联连接(11)的至少一个连接器(13’)之间的电容和/或行或列串联连接(10,11)的至少一个连接器(13，13’)之间相对于参考电势(15)的电容，
其特征在于，
所述评估装置(12)经由第二连接线(16')连接到每个行串联连接(10)和列串联连接(11)的第二连接器(14，14')。


2.根据权利要求1所述的用于车辆的触敏输入设备(1)，
其特征在于，
所述评估装置(12)设计为分别在行串联连接(10)和/或列串联连接(11)的第一连接器(13，13')和第二连接器(14，14')之间执行连续性测量或电阻测量，用于识别故障。


3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的触敏输入设备(1)，
其特征在于，
所述评估装置(12)被设计为在行串联连接(10)的第二连接器(14)和列串联连接(11)的第二连接器(14’)之间执行电容测量，以识别检测区域(5)中的输入器件(7)的存在。


4.根据权利要求1或2所述的用于车辆的触敏输入设备(1)，
其特征在于，
所述评估装置(12)设计为在行或列串联连接(10，11)的第一连接器(13，13')和列或行串联连接(11、10)的第二连接器(14，14')之间执行电容测量，用于识别检测区域(5)中的输入器件(7)的存在。


5.根据权利要求1或2所述的用于车辆的触敏输入设备(1)，
其特征在于，
所述评估装置(12)设计为执行行或列串联连接(10，11)的第二连接器(14’)之间相对于参考电势(15)的电容测量，用于识别检测区域(5)中的输入器件(7)的存在。


6.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的触敏输入设备(1)，
其特征在于，
所述评估装置(12)被设计为将激励信号施加到行或列串联连接(10，11)的第一连接器(13，13')和/或第二连接器(14，14')，并测量相关联的列或行串联连接(11、10)的第一连接器(13、13')和/或第二连接器(14、14')处的检测信号，用于电容测量。


7.根据权利要求6所述的用于车辆的触敏输入设备(6)，
其特征在于，
所述评估装置(12)被设计成将激励信号顺序地施加到每个列或行串联连接(10，11)的第一连接器(13，13')和/或第二连接器(14，14')，并且在每个列或行串联连接(11，10)的第一连接器(13，13')和/或第二连接器(14，14')处相应地测量相关联的检测信号，以确定输入表面(2)上的输入器件(7)的位置。


8.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的触敏输入设备(1)，
其特征在于，
所述评估装置(12)被设计为，在第一测量中，使用行串联连接(10)的连接器(13，14)和列串联连接(11)的连接器(13’，14’)的第一选择，来测量行串联连接(10)的至少一个连接器(13，14)与列串联连接(11)的一个连接器(13’，14’)之间的电容，和在第二电容测量中，使用行串联连接(10)的连接器(13，14)和列串联连接(11)的连接器(13’，14’)的第二不同选择来测量电容，以便将电容值相互比较。


9.根据权利要求4所述的用于车辆的触敏输入设备(4)，
其特征在于，
所述评估装置(12)被构造为首先将激励信号施加至行串联连接(10)的第一连接器(13)和/或第二连接器(14)，并在第一测量中在相关联的列串联连接(11)的第一连接器(13’)和/或第二连接器(14’)处测量检测信号，并随后执行第二测量，在该第二测量中，激励和检测点(17，18)相对于第一测量是互换的，以便随后将测量值相互比较，以对相应电容测量进行合理性检查。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·麦克，S·斯陶德，S·米勒，L·坦朱特丘西，
申请(专利权)人：法雷奥开关和传感器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE