[发明专利]特别在机动交通工具中的操作元件

说明书

本发明涉及一种操作元件，特别是在机动交通工具中的操作元件，所述操作元件的表面装配有用于切换和控制机动交通工具内部过程和应用的压敏压阻传感器，并且其特征在于，大量的压阻传感器(8)在基底层(11)上以行和列靠在一起配置成矩阵，其中基底层彻底包围整个操作元件(1)并且各个传感器(8)通过导体线路(12)连接到处理各个传感器信号的评估单元(9)。

技术领域

本发明涉及一种操作元件，特别是在机动交通工具中的操作元件，操作元件的表面装配有用于切换和控制机动交通工具内部过程和应用的压敏压阻传感器。

背景技术

这里，术语“机动交通工具”可以被广义地解释。除了四轮的和两轮的陆地交通工具之外，所述术语还可以指船只或飞机。

操作元件的含义是可以用手操作的任何控制、切换或调节元件，例如方向盘、一组把手、操纵杆等。

然而，在下文中将使用乘用车中的方向盘的示例来描述本发明。

方向盘仅用于改变行进方向的时代以及至多喇叭已集成在方向盘中的时代早已过去。此后，方向盘已经变成了汽车中大量应用的切换和调节元件，例如开启驾驶员辅助系统、调节音响系统的音量、操作免提装置等。

这些切换和调节装置可以是常规按钮或摇臂开关的形式。但是，触摸敏感或接近传感器越来越多地被用于机动交通工具技术中。

例如，DE 199 27 464D4公开了一种具有触摸操作元件的方向盘，其中触摸操作元件是压阻传感器，其布置在转向轮缘或方向盘轮辐的圆周上的限定位置。

通过触摸传感器区域可以打开或关闭某些系统。可以通过增加或减小施加到传感器上的力来致动例如“较高声”，“较温和”，“左”，“右”等控制功能。DE 10 2010 035 940B4公开了一种用于方向盘的手识别系统。在转向轮缘的周围设置有与交通工具驾驶员在抓握方向盘时施加的力作用的压阻层。如果该系统检测到例如异常(例如紧张的手势)，则传感器信号能导致发动机关闭或正在启动制动过程。

所有这些列出的系统都具有共同的特征，即只有局部有限的触摸和抓握功能是可能的。它们只能提供非常低的分辨率来识别抓握和触摸位置，而且具有复杂且高成本的结构。

用于抓握识别的已知解决方案主要对故障敏感，和/或，仅形成非常大的相关区域。出于这个原因，必须考虑非常多的例外情况，例如金属化的表面或附加部件。由于空间限制和低的空间分辨率，对于这些以前已知的系统，只有非常静态的抓握和触摸识别是可能的，但姿势识别是不可能的。为此，WO2014/0852778公开了一种具有红外传感器装置的光学系统。红外传感器以在方向盘周围均匀分布的方式布置，但是它们具有总是必须与测量对象进行光学连接的缺点。在方向盘的情况下，这意味着传感器区域不应该覆盖皮革。此外，这种解决方案非常昂贵。

发明内容

因此，本发明基于这样的目的，设计一种操作元件，使得除了能够抓握和触摸识别之外，借助于具有成本效益的压阻传感器，姿势识别也是可能的。

根据专利的权利要求1的特征部分，本发明实现了这一目的，其中，大量的压阻传感器在基底层上以行和列靠在一起配置成矩阵，其中基底彻底地围绕整个操作元件，并且单个传感器通过导体线路连接到处理各个传感器信号的评估单元。借助于这种布置，首先，如从现有技术中知道的，能够通过敲击或保持操作元件来触发切换过程。控制或调节过程(例如指示向左或向右的行进方向或者音量控制)也可以通过在传感器区域上方在一个或另一个方向上的手指或手的滑动运动来实现。

根据权利要求2，提出将压阻传感器组合在分区域中以形成每种情况下的应用特定组。

例如，位于方向盘左手侧的传感器组可负责音频系统，而在方向盘的右手侧上的另一组可负责导航系统。