专利名称：控制触摸表面控制装置的方法和相应的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制触摸表面控制装置的方法。本发明还涉及相应的触摸表面控 制装置，该装置特别使用压敏电阻器(还已知为FSR电阻器，其是指“力感应电阻器(Force Sensing Resistor)，，)。本发明更特别地用于机动车电气或电子构件的控制，例如多媒体屏或空调系统的 控制。
背景技术：
当前，机动车日益装备有用于驾驶员和其乘客的电子辅助和舒适系统。电子系统不断地被改进且提供更多的调节参数。因此，音响系统现在实际上都包 括各种扬声器组，可以调节这些扬声器组的左/右和前/后平衡。关于空调系统，当前已经 出现空调参数调节的基于区域的管理。所有这些系统需要适当的控制器件，其符合人机工程学且易于使用。为了方便机动车中的控制和减少专用(individual)控制器的数量，与显示屏相 关的多功能控制器已出现在汽车业内。这些已知的控制器具有例如控制柄或操纵杆的形式，使得可以浏览显示在屏幕上 的菜单。被选择功能的选择例如通过按压控制器的抓持元件而被执行。这些操纵杆有时安装有旋转控制构件，其使得可以例如当该音量调节功能已被选 择时增加或降低音响系统的音量。因此，利用单个的多功能控制器，可以控制机动车中的多个电子系统和功能。最近已经提出，触摸表面被用于这些控制器，使得可以检测使用者手指的简单按 压以触发特定类型的动作或控制，该动作或控制是被检测的按压的位置和/或该按压在该 表面上的后续位移的函数。 这些触摸表面日益使用压敏电阻器技术，其优于其它等同技术，例如电容性或光 学技术，这是由于其实施的容易性和其鲁棒性(robustness)。这些传感器例如已知为“数字化板(digitizer pad) ”，下述文献作为现有技术被 引用=US 4，810，992、US 5，008，497、FR 2683649 或 EP 0541102。这些传感器包括半导体层，其夹置在例如导电层和电阻层之间。通过在FSR层上 施加压力，其欧姆电阻降低，由此使得可以通过施加适当的电压来测量施加的压力和/或 压力被施加处的位置。通过传感器发送的坐标此后被用于控制与使用者手指触摸的区域相关联的特定 电功能。为了基于触摸表面控制多个电子系统和功能，则必须检测使用者手指的控制轨迹 以将特定控制与其关联。为此，特别提供一种触摸表面，其形状引导使用者的手指。例如，环形触摸表面传感器或形状为圆弧带形式的或直线带形式的传感器是已知
3的。而且，当触摸表面具有任意形状时，包括对控制手指的轨迹的形状识别执行计算 算法的处理单元的其它控制模块是已知的。但是，这些功能需要相当的储存容量且造成强计算时间，这通常与关于汽车工业 的约束相矛盾。实际上，成本和体积规格要求使用低容量的小型微控制器，其可被例如整合到车 辆的前控制台以控制车辆的电子或电气构件。
发明内容
本发明的目的由此是提出一种控制方法和触摸表面控制装置，使得可以控制多个 电子系统和功能，该系统和功能适用于小容量且低成本的微控制器。为此，本发明的主题是控制触摸表面控制装置的方法，其特征在于，其包括对触摸 表面上的控制轨迹从至少两个预定轨迹形状中进行形状识别的步骤，其中，在预定持续时 间期间-控制轨迹被取样以对每个取样周期确定控制轨迹的取样角度，-将代表至少两个取样角度的演化的参数与预定阈值进行比较，和-作为比较结果的函数，预定轨迹形状被赋予该控制轨迹。根据该控制方法的其它特征-所述代表性参数是取样角度和取样角度的平均值之间的偏差的和，-当所述代表性参数大于预定阈值时，圆形轨迹被赋予该控制轨迹，当所述参数小 于或等于所述阈值时，直线轨迹被赋予该控制轨迹，-圆形或直线轨迹允许控制的选择或参数化，-在识别步骤的预定持续时间期间，控制轨迹的一段位移也被确定，控制轨迹的该 段位移与预定距离进行比较，如果控制轨迹的该段位移小于预定距离，静止轨迹被赋予该 控制轨迹，-静止轨迹允许功能选择或确认，-在识别步骤的比较后，如果预定轨迹的形状满足附加确认准则，预定轨迹的形状 被赋予控制轨迹，-附加确认准则在触摸表面上被检测的按压力大于预定力时被满足，_取样周期是可变的。本发明的主题还是一种控制装置，包括触摸表面，该装置的特征在于，其包括处理 单元，用于执行例如前述的控制方法。优选地，该控制装置能控制机动车的至少一组电气或电子构件的功能，所述构件 例如为空调系统、音响系统、导航系统、电话系统、电动摇窗控制器、用于调节外后视镜的 控制器、用于调节天窗位置的控制器、用于车内灯光的控制器、用于调节机动车座椅的控制
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通过阅读本发明的说明和附图，其它优点和特征将变得明显，在附图中
图1是控制装置的触摸表面1的例子；图2是表示控制轨迹的示意图；图3示出了对于基本上为直线的轨迹的取样角度的时间演化 (temporalevolution)；图4示出了对于基本上为圆形的轨迹的取样角度的时间演化；和图5是流程图，示出了示例性控制方法的各个步骤。在这些图中，相同的元件具有相同的附图标记。为了清楚，控制方法的步骤从100 开始编号。
具体实施例方式图1示出了触摸表面1，其特别要整合到能控制机动车的至少一组电气或电子构 件的功能的控制装置中，所述构件例如是空调系统、音响系统、导航系统、电话系统、电动摇 窗(window winder)控制器、用于调节外后视镜的控制器、用于调节天窗位置的控制器、用 于内部灯光的控制器、用于调节机动车座椅的控制器。例如，在音响系统的情况中，圆形控制轨迹使得可以控制音量，而旋转方向使得可 以选择音量的高或低(箭头4)。而且可以设想，直线轨迹允许改变CD或从被选择的CD的标题中选择标题(箭头 5)。触摸表面1使用例如压敏电阻器(还已知为FSR电阻器，其是指“力感应电阻器”) 的传感器且能为控制装置处理单元提供信号，该信号对应于施加到触摸表面1的使用者手 指的按压区域。例如通过改变触摸表面1的压敏电阻传感器的欧姆电阻，按压区域对应于控制手 指施加的压力。通过施加适当的电压，处理单元测量与所施加的压力和/或压力在触摸表面1上 施加处的位置对应的信号。控制装置的处理单元(诸如微控制器，其例如是8位(8-bit)类型的)包括程序 储存器，用于执行能够实施控制检测方法的软件。任意形状的示例性轨迹3已经在图2中示出。控制方法包括对触摸表面上的控制轨迹从至少两个预定轨迹形状中进行形状识 别的步骤。直线轨迹、圆形轨迹或静止轨迹(stationary trajectory)是预定轨迹形状的三 个例子。在识别步骤的预定持续时间dT期间，控制轨迹首先被取样，以对每个取样周期 (sampling period)Te确定控制轨迹的取样角度d θ。取样周期Te例如是处理单元的时钟周期，例如10毫秒的量级。预定持续时间dT等于或大于取样周期Te的两倍。取样周期Te是可变的。在图2的轨迹中，执行控制轨迹3的角度d θ的五个取样。取样角度d θ对应于控制轨迹在被取样周期Te隔开的两个连续按压A和B之间相对于轴线(在该例子中为水平轴线X)的角度。接着，代表至少两个取样角度d θ的演化的参数与预定阈值进行比较，且作为该 比较结果的函数，预定轨迹形状被赋予该控制轨迹。因此，圆弧轨迹可被容易地与直线区别开。而且，由于该方法，触摸表面可以是绝对平坦的或可以是任意形状的。控制轨迹3的取样角度d θ可通过各种计算算法获得。根据一个实施例，取样角度d θ和取样角度d θ的平均值Md θ之间的偏差E被确 定，然后代表取样角度d θ的演化的参数通过对偏差E求和(take thesum)而被计算。因此，该方法可容易地从曲线中识别直线，甚至该轨迹不是绝对的圆形或绝对的 直线也可以识别。还可以设想，代表取样角度d θ的演化的参数是取样角度d θ关于取样角度平均 值Md θ的标准偏差。有利地，当代表性参数大于预定阈值时圆形轨迹被赋予该控制轨迹，而当代表性 参数小于或等于预定阈值时直线轨迹被赋予该控制轨迹。例如，预定阈值是约20°。因此，控制轨迹在预定持续时间Td期间的九个取样角度d θ的示例性演化已在图 3中示出。控制轨迹的取样角度平均值Md θ通过水平虚线示出。区间E对应于取样角度d θ 和平均值Md θ之间的偏差。如图3所示，取样角度d θ的演化几乎是恒定的。因此，偏差E的和几乎为零。由此可以把直线轨迹赋予该控制轨迹。控制轨迹在预定持续时间Td期间的取样角度d θ的第二演化已经在图4中示出。在该例子中，偏差E的和较大且大于预定阈值。因此圆形轨迹被赋予该控制轨迹。有利地，圆形或直线轨迹允许控制的选择或参数化。还可以设想，在识别步骤的预定持续时间dT期间，被取样周期Te隔开的两个连续 按压A和B之间的控制轨迹的一段位移dR(见图2)也可被确定。接着，控制轨迹的该段位移dR与预定距离进行比较，如果控制轨迹的该段位移dR 小于预定距离，静止轨迹被赋予控制轨迹。例如，预定距离是4毫米的量级。有利地，静止轨迹允许确认或功能选择。此外，还可以在识别步骤的比较之后，仅当预定轨迹的形状满足附加确认准则时， 预定轨迹的形状才被赋予该控制轨迹。附加确认准则例如在触摸表面上检测的按压力大于预定力时被满足。根据另一实施例，该确认准则在预定轨迹与至少在先前识别步骤期间被赋予的控 制轨迹相同时被满足。图5示出了示例性控制方法。第一步骤100包括等待控制装置检测触摸表面1上的按压。当检测到按压时，控制轨迹被取样，以在预定持续时间dT期间对每个取样周期Te 确定控制轨迹的取样角度d θ (步骤101)。
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控制轨迹的一段位移dR也被确定。在预定持续时间dT结束时，如果不再检测到按压，则该方法返回到等待按压的初 始步骤100。如果按压被检测直至预定持续时间dT结束，则控制轨迹的该段位移dR与预定距 离进行比较103。如果控制轨迹dR的该段位移小于预定距离，则确定检测时间是否已经足够(步骤 104)，例如，检测时间是否已大于500毫秒。如果检测时间已经小于该最小检测时间，则返回到步骤101到且等待新位移的检 测。如果检测时间大于最小检测时间，则静止轨迹被赋予该控制轨迹(步骤105)，且 该方法通过返回到等待位移的步骤101而被重复。另一方面，如果控制轨迹的该段位移dR大于预定距离，则将代表取样角度d θ的 演化的参数在预定持续时间dT期间与预定阈值比较。如果该参数小于或等于该阈值，则直线轨迹被赋予该控制轨迹(步骤107)且该方 法在步骤101被重复。如果代表性参数大于预定阈值，圆形轨迹被赋予控制轨迹(步骤108)且该方法通 过返回到等待位移的步骤101而被重复。这种控制方法中，代表至少两个取样角度d θ的演化的参数被与预定阈值比较， 以把预定轨迹形状赋予控制轨迹，该控制方法使得多个电子系统和功能能通过小容量且低 成本的微控制器控制。
权利要求
一种控制触摸表面控制装置的方法，其特征在于，其包括对触摸表面上的控制轨迹从至少两个预定轨迹形状中进行形状识别的步骤，其中，在预定持续时间(dT)期间 控制轨迹被取样以对每个取样周期(Te)确定控制轨迹的取样角度(dθ)； 将代表至少两个取样角度(dθ)的演化的参数与预定阈值进行比较；和 作为比较结果的函数，预定轨迹形状被赋予该控制轨迹。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述代表性参数是取样角度(dθ )和取 样角度的平均值(Mde)之间的偏差(E)的和。
3.如权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，当所述代表性参数大于预定阈值 时，圆形轨迹被赋予该控制轨迹；当所述参数小于或等于所述阈值时，直线轨迹被赋予该控 制轨迹。
4.如权利要求3所述的控制方法，其特征在于，圆形或直线轨迹允许控制的选择或参数化。
5.如前述权利要求任一项所述的控制方法，其特征在于，在识别步骤的预定持续时间 (dT)期间-控制轨迹的一段位移(dR)也被确定；-控制轨迹的该段位移(dR)被与预定距离进行比较；和-如果控制轨迹的该段位移(dR)小于预定距离，静止轨迹被赋予该控制轨迹。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，静止轨迹允许功能选择或确认。
7.如前述权利要求任一项所述的控制方法，其特征在于，在识别步骤的比较之后，如果 预定轨迹的形状满足附加确认准则，预定轨迹的形状被赋予该控制轨迹。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，附加确认准则在触摸表面(1)上检测的 按压力大于预定力时被满足。
9.如前述权利要求任一项所述的控制方法，其特征在于，取样周期(Te)是可变的。
10.一种控制装置，包括触摸表面，其特征在于，该装置包括处理单元，用于执行如前述 权利要求任一项所述的控制方法。
11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，该装置能控制机动车的至少一组电 气或电子构件的功能，所述构件例如为空调系统、音响系统、导航系统、电话系统、电动摇窗 控制器、用于调节外后视镜的控制器、用于调节天窗位置的控制器、用于车内灯光的控制 器、用于调节机动车座椅的控制器。
全文摘要
本发明涉及一种控制触摸表面控制装置的方法，其特征在于，其包括对触摸表面上的控制轨迹从至少两个预定轨迹形状中进行形状识别的步骤，其中，在预定持续时间(dT)期间控制轨迹被取样以对每个取样周期确定控制轨迹的取样角度(dθ)；将代表至少两个取样角度(dθ)的演化的参数与预定阈值进行比较；和，作为比较结果的函数，预定轨迹形状被赋予该控制轨迹。本发明还涉及一种包括触摸表面的控制装置，其特征在于，该装置包括处理单元，以执行如上所述的控制方法。
文档编号G06F3/048GK101903859SQ200880121912
公开日2010年12月1日 申请日期2008年12月19日 优先权日2007年12月20日
发明者塞德里克·查特雷恩, 布鲁诺·科塔雷尔, 弗洛伦特·德沃克斯比顿 申请人:Dav公司