用于信号评估的方法与流程

本发明涉及一种用于对触摸敏感电容操作元件上通过手指进行的输入进行信号评估的方法。此外，本发明涉及一种用于执行该方法的触摸敏感操作元件。

背景技术：

1、例如，从us2010/022909 a1中已知触摸敏感操作元件的传感器面，其中从各种传感器信号确定作为重心的手指位置。对于相对较大区域的触摸敏感元件，这种解决方案是完全可以接受的。然而，对于较小的触摸板，例如可用于调节媒体系统的音量等的触摸板，这可能是有问题的，对于在手指移动半径相对较小情况下的输入也是如此。在手指相应地面式放置时，这会导致在面内激发不同的传感器，其中，这些传感器的传感器行程的差别相对较小，因此手指的微小倾斜或滚动移动/向下滚动(abrollbewegung)就会导致由传感器行程或其重心或面中心点计算得出的手指位置的意外移动。

2、此外，de 10 2012 204 921 a1公开了一种车辆操作装置，该操作装置可以通过手指的滑擦移动来操作，而忽略以过小的力进行的输入。

3、因此随着手指的放置，可能一方面由于该放置而另一方面由于在实际想要的操作之前手指的倾斜或滚动就已经实现某一操作，例如，手指向某一方向上的不期望的移动，尽管本身所期望的是向另一个方向上的移动。在实践中，特别是在例如具有一系列电容传感器的所述相当小的触摸板的情况下，这通常导致不期望的控制，例如要降低的音量首先随着手指的放置、倾斜或滚动而变得更大，然后才通过手指的移动被降低。除了这个简单的示例之外，对于实践中的其他控制，如果在手指放置时就已经触发了控制过程，而这些控制过程与实际期望和设想的控制尤其还相反，那么也是不太舒适的。

技术实现思路

1、本发明的目的现在是实现一种根据权利要求1的前序部分的由于信号评估的改进方法，该方法避免或至少大大减少所述缺点，从而实现对触摸敏感电容操作元件的方便和有效的控制。此外，本发明的目的是给出一种适用于该方法的触摸敏感操作元件。

2、根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。该解决方案通过相关从属权利要求得到有益的改进。在权利要求10给出了触摸敏感操作元件。

3、权利要求1中的解决方案基于本发明的解决方案，其中实现一种方法，在该方法中，在特定情况下，由传感器行程中计算的滑擦移动的手指位置不被输出或不被考虑，即不被输出到与传感器连接的控制器，例如屏幕上的光标、音量调节器等的控制器。当识别整个操作元件、即多个相邻传感器的大面积覆盖因此例如在相同时间的传感器之一的最大传感器行程与传感器之一的最小传感器行程之间的差小于预设值时，总是如此。在本例中，传感器行程被理解为传感器输出的信号的大小，例如电压、电容或有可能的频率，其被优选地转换为反映多个状态的数字值，以用于控制单元中的进一步处理。

4、此外，如果传感器的最大传感器行程和最小传感器行程之间的差大于第一预设值，则只有当在触摸敏感电容操作元件边缘处最接近检测到的手指位置的传感器的传感器行程小于第二预设值的情况下才输出手指位置。将位于传感器区域边缘的最接近检测到的手指位置的一个或多个传感器的由手指触摸引起的传感器信号与第二预设值进行比较。“位于边缘”、即外缘是指至少在一个方向上、优选地在操作手指的移动方向上界定传感器区域的传感器。换句话说，将检测到的手指位置的传感器的传感器行程hupper与第二预设值进行比较，其在操作手指的移动方向上界定传感器区域。

5、因此，这里引入了第二预设值，该第二预设值于是补充了第一预设值。通过与第二预设值的比较，确保了在操作元件上优选在预定移动方向上检测到的、相对于先前所确定的改变了的手指位置实际上是由在手指相应状态下有意的滑擦移动而不是由手指的滚动引起的。

6、通过在这些变型中抑制手指位置的输出，可以减少开始的错误操作或至少开始的可能的错误操作的影响，因此在触摸敏感电容操作元件的情况下，仅转换用户的有意的输入并将其传递给后续的控制器。因此，特别是在方向盘区域中的触摸敏感操作元件的情况下在放置手指时以及在随后经常进行的手指滚动或倾斜时经常出现的可能的错误输入几乎被过滤掉/排除。

7、在此，根据本发明方法的一种有利改进方案，优选地可以实现比例相关性，使得第一预设值越小，传感器的最大传感器行程与最小传感器行程之间所允许的、据以不进行输出的差就越小，从该差起不进行输出。

8、根据另一种非常有利的设计方案，预设值可以依赖于最小传感器行程和/或传感器的误差容差(fehlertoleranz)。在简单的变型中，预设值可以直接由最小传感器行程形成，或者优选地由最小传感器行程形成，其中，最小传感器行程或传感器的最大传感器行程与最小传感器行程之间的差被乘以相应的因子。例如，该因子可以是由所使用的硬件产生的因子，该因子例如被乘以最小传感器行程或差。

9、这两种解决方案，即使用最小传感器行程和/或传感器的误差容差作为第一预设值，也可以结合在一起使用，以便以检查的一个或另一个顺序或通过并行检查和随后的and连接或优选地通过随后的or连接将这两种条件结合在一起，并在此基础上决定所确定的手指位置的输出，即要么不予考虑，要么相应地用于输入。例如，在两个步骤中检查传感器(3a，3b，3c，3d)的最大传感器行程(hmax)和最小传感器行程(hmin)之间的差(δ(min，max))是否大于第一预设值，其中，第一预设值在第一检查中取决于最小传感器行程(hmin)，在第二检查中取决于传感器之一(3a，3b，3c，3d)的误差容差。如果在必要时传感器行程(hupper)小于计算的预设值，则在满足第一检查和第二检查时，或在至少满足第一检查或第二检查之一时，输出计算的手指位置(5)。

10、该补充或替代变型，即只有当传感器的最大传感器行程和最小传感器行程之间的差大于传感器的或其中至少一个传感器的误差容差时才输出手指位置的方案，最终作为替代或补充解决方案得出类似结果，因为在这种情况下，实际上也生成了一种预设值，该预设值由各单个传感器的误差容差组成，并且与在其他解决方案中那样类似地导致：太小的传感器行程，特别是分布在太多传感器上的传感器行程被解释为传感器的全覆盖或面覆盖，因此不会导致所确定的手指位置的输出。

11、在此情况下，根据本发明的方法的特别有利的改进方案可以规定，第二预设值依赖于最大传感器行程，在此尤其又可以在该条件所基于的方程的一侧或另一侧应用依赖于硬件的因子。

12、特别是，前面提到的车辆方向盘中的音量滑块的示例表明，当传感器基本上完全由手指覆盖时，各个传感器之间计算出的手指位置和其所对应的位置可能会发生巨大的变化。实践表明，这些波动可以测量为车辆相应数据总线上输出信号的高频振荡。为了使结果与之无关，并且特别地，例如，在控制光标时避免光标的快速且似乎不受控制的“抽动”，根据本发明方法的另一种非常有利的设计方案，还可以规定，所有以检测到的、高于规定的最大移动速度的手指速度为基础的手指位置的变化都不被输出。因此，所检测的手指移动的过快移动或高频振荡可以被弃用，因为其对实际控制几乎不起作用，并且几乎总是伴随着对原本想要的控制的错误解读。

13、最大移动速度取决于操作操作元件的人及其放置手指的方式。此外，操作元件周围的人体工程学条件也很重要。例如，方向盘通常由拇指控制。然后，手在方向盘上的位置、手的大小等都起着重要的作用。因此建议并且根据本发明所述方法的特别有利的改进方案也规定，基于全局起始值自学习地为用户个性化地适配最大移动速度。在交付时，操作元件或其控制器具有全局起始值，该起始值例如基于确定的平均值。然后，系统随时间推移学习在用户相应地操作操作元件时确定了何种特定于用户的高频振荡。从这些所检测的值中，然后可以自学习地确定用户的个性化档案，以便系统适应相应的用户，并识别其手指通常所作的滚动或倾斜移动，并且除了根据本发明的两种方法之外，补充地还通过速度观察至少部分地进行滤除。

14、在有利的进一步或替代实施方式中，当两个连续的手指位置的传感器的最大传感器行程(hmax)与最小传感器行程(hmin)之间的差(δ(min，max))都大于第一预设值时，则对于两个手指位置中的后一个手指位置取消传感器行程(hupper)与第二预设值的比较，并且输出该手指位置。即使当触摸敏感电容操作元件边缘处最接近检测到的手指位置的传感器的传感器行程(hupper)大于第二预设值，在此情况下也仍输出手指位置。优选地，这种比较只在预规定的移动方向上被取消。例如，对于设置在方向盘上的用于调节音量的操作元件，在从上向下的第一移动中考虑(hupper)与第二预设值的比较，而在从下向上的另一移动中则不考虑(hupper)与第二预设值的比较。这种区分的背景是，在第一移动中会由于滚动而确定一个不符合操作者意图的有错误的手指位置，而在第二移动中，所确定的手指位置完全符合操作者的意图。

15、虽然可以只对所识别到的优选向下的手指移动方向予以考虑，以便在正确地识别了手指移动的总体正确方向的情况下减少由滚动引起的在认为错误的方向上的潜在错误输入的影响。但如果用户在向一个方向输入时选择反向输入，继而向另一个相反的方向继续输入，这将导致不可避免的错误。

16、因此，可以限定一种迟滞，以便明确识别：何时应弃用传感器的相似的或相同的数据，因为这些数据仍然来自于由手指的滚动或倾斜而导致的错误解读；或者何时应输出这些数据，因为这些数据被认为是由用户有意识的移动以及有可能由此实现的移动方向改变而导致的。

17、根据本发明的方法，在其所描述的所有实施变型和这些实施变型的组合中，原则上可相应地用于任何类型的触摸敏感操作元件。然而，特别优选的是，用于执行这种方法的触摸敏感操作元件具有计算单元和多个排成一排的电容传感器。在预定用途中，这些传感器优选地可以沿从上向下的以及相反的移动方向被操作，反之亦然。因此，根据本发明的方法优选地可用于这样的触摸板，该触摸板例如可用作音量滑块，优选地用于车辆的方向盘。

18、根据本发明的方法的有利设计方案也从实施例中获得，其在下文中参照附图更详细地示出。