[发明专利]用于识别电容式传感器元件的接触的方法

说明书

一种用于识别电容式传感器元件的接触的方法，其中传感器元件的电容值借助于连续使用的积分法来测量，其中分别将位于具有已知的电容值的积分电容器上的电压借助于A/D转换器测量并且处理成传感器幅值，根据本发明其特征在于，对传感器幅值的时间特性进行评估并且用于识别传感器元件的接触。

技术领域

本发明涉及一种用于识别电容式传感器元件的接触的方法，其中传感器元件的电容值借助于连续使用的积分法测量，其中分别将位于具有已知的电容值的积分电容器上的电压借助于A/D转换器(模拟/数字转换器)测量并且处理成传感器幅值。

背景技术

在此提到的这种方法用于，对电容式的接触或接近传感器进行评估。这种传感器能够探测在灵敏区域之内通过物体、如例如用户的手指或笔的接触或接近的存在和在相应的设计方案中还能探测所述接触或接近的位置。触敏区域在此例如能够与显示屏幕叠加。在显示应用中，接触或接近传感器能够为用户实现，直接与在屏幕上示出的内容相互作用，而不仅是间接地借助于鼠标或类似的输入设备来相互作用。

存在大量不同类型的接触传感器，如例如电阻式的接触传感器、具有声学表面波的接触传感器和电容式的接触传感器，其中最后提到的电容式的接触传感器现在已被最大程度地推广，利用其刚好尤其也能够检测单纯的接近。

如果物体接触或靠近电容式的接触传感器的表面，那么出现传感器元件的电容值的变化。相关联的传感器控制设备或由所述传感器控制设备使用的测量方法的任务是，对所述电容变化进行处理，以便检测触发所述电容变化的接触或接近。特殊的困难在此在于，传感器元件的电容值和尤其要检测的变化是非常小的。出于所述原因，为了测量乐于使用所谓的积分法，在所述积分法中，在多个彼此跟随的周期中，将传感器元件的小的电荷量传递到具有已知的固定的和明显更大的电容值的积分电容器上，所述传感器元件的电容值是相对小的并且是可变的。在预设数量的这种积分周期之后位于积分电容器上的电压那么借助于A/D转换器测量并且处理成传感器幅值。

通过德国公开文献DE 102010041 464Al已知根据实施方式1的前序部分的用于识别电容式传感器元件的接触的方法。

之前描述的传感器幅值在那里示出的方法期间连续检测并且与预设的幅值阈值比较。只要没有手指或其他要检测的物体接近传感器元件，传感器幅值就保持在基本上恒定的基本值上。反之，在手指接近传感器元件的情况下，传感器幅值明显升高。当传感器幅值已经超过之前确定的幅值阈值时，实际识别电容式传感器元件的接触。

实际上，传感器幅值与大量参数相关。因此，不仅操作者的进行操作的身体部分的形状或尺寸、即例如较细的或较粗的手指对所述传感器幅值产生影响，例如所述身体部分在传感器之上的定位也具有重要影响。因此，最高的灵敏度典型地直接在传感器元件的重心之上给出，并且朝向其边缘下降。所述影响仅能够少量地通过皮肤表面或手指的弹性补偿。

与识别接触关联的功能的可靠的触发尤其在机动车中典型地设置传感器表面和所述评估的情况下无法经由之前确定的幅值阈值确保。

在有手套的情况下实现传感功能的可能的操作额外地加重所述问题。在设计借助手套的操作能够实现的幅值阈值时，在不借助手套操作的情况下，在传感器表面之上若干毫米处已经进行假定接触的有错误的识别。

通过执行装置、如例如起升磁体、振动马达等实现的可能期望的主动的触觉反馈同样要求接触表面。对此，在现有技术中，电容式传感装置必须补充以力传感装置，这在技术上是明显更复杂和昂贵的。

发明内容

根据本发明的方法相对于在上文中描述的现有技术具有如下优点，在实现关于识别传感器元件的真正接触的同样高的灵敏度的情况下，实际上与所述影响参数、如例如手指的大小、形状和定位或甚至不同厚度的手套无关地确保所述关于识别传感器元件的真正接触。

这根据本发明通过如下方式实现：对传感器幅值的时间特性进行评估并且用于识别传感器元件的接触。