DE102020125576A1 - Slider and/or rotary control that can be positioned freely on a positioning surface with a movable actuating part and electromagnetic alternating field influence for determining position information - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Schiebe- und/oder Drehregler (1), insbesondere einer Fahrzeug-Bediener-Schnittstelle, aufweisend eine Positionierfläche (6); einen Fuß (3), der auf der Positionierfläche (6) wahlfrei an einer Position (A) positionierbar ist; ein dreh- und/oder schiebebeweglich am Fuß (3) gelagertes Betätigungsteil (2), um eine händische Verstellung des Betätigungsteil (2) relativ zur Positionierfläche (6) unter Beibehalt der jeweiligen Position (A) des Fußes (3)zu ermöglichen und eine Detektionseinrichtung (5), welche eine Sendeeinrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes mittels eines Sendesignals und eine Empfangseinrichtung zum Empfang des elektromagnetischen Wechselfeldes unter Erzeugung eines Empfangssignals aufweist, und eine mit der Detektionseinrichtung (5) elektrisch leitend verbundenen Auswerteinheit (7); wobei mindestens zwei, am Betätigungsteil (2) festgelegte, zur induktiven Kopplung mit dem elektromagnetischen Wechselfeld angeordnete, elektrische Schwingkreise (4) als Stellungsgeber vorgesehen sind, die mindestens jeweils eine Schwingkreisspule mit einem Schwingkreisspulenquerschnitt aufweisen, der bei senkrechter Projektion auf die Positionierfläche jeweils eine Koppelfläche (4a, 4b) definiert und die örtliche Lage der Koppelfläche (4a, 4b) jeweils auf der Positionierfläche (6) mit einer Verstellung des Betätigungsteils (2) variiert; und jeder Schwingkreis (4) eine das jeweilige Empfangssignal beeinflussende und für den jeweiligen Schwingkreis (4) charakteristische Absorptionscharakteristik bezüglich des elektromagnetischen Wechselfeldes und/oder jeder Schwingkreis (4) eine das jeweilige Empfangssignal beeinflussende, für den jeweiligen Schwingkreis (4) charakteristische Abstrahlcharakteristik aufgrund eines in dem Schwingkreis () induzierten Stromes aufweist; und die Auswerteinheit (7) ausgelegt ist, jeweils anhand der für jeden Schwingkreis (4) vorgegebenen Sendesignale und/oder erhaltenen Empfangssignale die jeweilige Lage der Koppelfläche (4a, 4b) und damit die Position des Fußes (3) und die Stellung des Betätigungsteils (2) zu ermitteln und zumindest eine Stellungsinformation betreffend die Stellung des Betätigungsteils (2) auszugeben, um in Abhängigkeit der Stellungsinformation eine Schalt- und/oder Steuerfunktion durchführen zu können.The invention relates to a slide and/or rotary controller (1), in particular a vehicle operator interface, having a positioning surface (6); a foot (3) which can be optionally positioned at a position (A) on the positioning surface (6); an actuating part (2) mounted on the foot (3) so that it can rotate and/or slide to enable manual adjustment of the actuating part (2) relative to the positioning surface (6) while maintaining the respective position (A) of the foot (3), and a detection device (5), which has a transmission device for generating an alternating electromagnetic field by means of a transmission signal and a receiving device for receiving the alternating electromagnetic field by generating a reception signal, and an evaluation unit (7) electrically conductively connected to the detection device (5); at least two electrical oscillating circuits (4) fixed to the actuating part (2) and arranged for inductive coupling with the alternating electromagnetic field are provided as position transmitters, each of which has at least one oscillating circuit coil with an oscillating circuit coil cross section which, when projected perpendicularly onto the positioning surface, has a coupling surface (4a, 4b) defined and the local position of the coupling surface (4a, 4b) varies in each case on the positioning surface (6) with an adjustment of the actuating part (2); and each oscillating circuit (4) has an absorption characteristic with respect to the electromagnetic alternating field that influences the respective received signal and is characteristic of the respective oscillating circuit (4) and/or each oscillating circuit (4) has an emission characteristic that influences the respective received signal and is characteristic of the respective oscillating circuit (4) due to a current induced in the resonant circuit (); and the evaluation unit (7) is designed to determine the respective position of the coupling surface (4a, 4b) and thus the position of the foot (3) and the position of the actuating part ( 2) to determine and to output at least one piece of position information relating to the position of the actuating part (2) in order to be able to carry out a switching and/or control function as a function of the position information.
Description
Die Erfindung betrifft einen Schiebe- und/oder Drehregler, beispielsweise als Eingabegerät einer Fahrzeug-Benutzer-Schnittstelle mit einer Positioniereinrichtung, einer Detektionseinrichtung, einem Fuß und einem beweglich am Fuß gelagerten Betätigungsteil. Dabei soll die Detektionseinrichtung ausgelegt sein, eine Stellung oder eine Stellungsänderung zu detektieren, um dieser Stellungsänderung mittels einer zugehörigen Auswerteinheit eine Schalt- oder Steuerfunktion einer Fahrzeugkomponente zuzuordnen. Vorbekannte Eingabegeräte dieser Art weisen regelmäßig Betätigungsteile auf, deren Stellung und/oder Stellungsänderung berührungslos detektiert wird. Es ist ferner bekannt, ein Betätigungsteil auf einer berührsensitiven Eingabefläche beweglich zu lagern, um die der berührsensitiven Eingabefläche zugeordnete Detektionseinrichtung nicht nur zur Berührdetektion, nämlich losgelöst von dem Schieb- und/oder Drehregler auf der Eingabefläche, zu verwenden, sondern somit als „Abfallprodukt“ auch zur Stellungsdetektion des Betätigungsteils verwenden zu können. Gleichzeitig steigert die Verwendung eines beweglich gelagerten Betätigungsteils anstelle einer Fahrzeug-Benutzer-Schnittstelle mit ausschließlich über eine berührsensitiven Eingabefläche möglichen Eingabe, d.h. ein „reines“ Touchpad oder ein „reiner“ Touchscreen, die Bediensicherheit und den Bedienkomfort, da der Bediener immer noch an herkömmliche Eingabegeräte mit beweglich gelagerten Betätigungsteilen gewöhnt ist und andererseits eine Bedienung auch ohne visuelle Kontrolle und damit ohne Ablenkung vom Verkehrsgeschehen durch Ergreifen des Betätigungsteils und damit erfolgendem haptischem Feedback durchführbar ist. Bisherige Ansätze dieses letzten Prinzips machten sich bisher die für die Berührdetektion vorhandene kapazitive Berührdetektion zu Nutze, indem das auf einem kapazitiven Touchscreen oder kapazitiven Touchpad angeordnete Betätigungsteil mit der jeweiligen Messkapazität wechselwirkte. Es hat sich aber gezeigt, dass diese Technologie störanfällig gegenüber Fremdkörpern, wie Flüssigkeiten, ist und darüber hinaus den Nachteil aufweist, dass die Stellungsdetektion nicht zuverlässig genug durchgeführt werden kann, insbesondere wenn es darum geht kleine Positionsänderungen, wie Schwenkstellungsänderungen, des Betätigungsteils zu detektieren und ferner viele Kalibrierungsschritte im Betrieb notwendig waren, um eine zuverlässige Funktion zu garantieren, insbesondere wenn der kapazitive Stellungsgeber, um für die Stellungsdetektion lokal kapazitätsbeeinflussend zu wirken, mit dem Bediener leitend verbunden sein soll. Im Auto hat sich die kapazitive Detektion aufgrund von Störfeldern oder aufgrund einer statischen Aufladung des Bedieners als störanfällig erwiesen. Darüber hinaus ist bei einer kapazitiven Detektion eine Bedienung mittels eines behandschuhten Fingers nicht möglich.The invention relates to a slide and/or rotary control, for example as an input device of a vehicle user interface, with a positioning device, a detection device, a foot and an actuating part movably mounted on the foot. The detection device should be designed to detect a position or a change in position in order to assign a switching or control function of a vehicle component to this change in position by means of an associated evaluation unit. Previously known input devices of this type regularly have actuating parts whose position and/or change in position is detected without contact. It is also known to movably mount an actuating part on a touch-sensitive input surface in order to use the detection device assigned to the touch-sensitive input surface not only for touch detection, i.e. detached from the slide and/or rotary control on the input surface, but thus as a "waste product". also to be able to use for position detection of the actuating part. At the same time, the use of a movably mounted actuating part instead of a vehicle user interface with input that is only possible via a touch-sensitive input surface, i.e. a “pure” touchpad or a “pure” touchscreen, increases operating safety and ease of use, since the operator still has to think of conventional Input devices with movably mounted operating parts is used and on the other hand an operation without visual control and thus without distraction from the traffic by grasping the operating part and thus taking place haptic feedback is feasible. Previous approaches to this last principle made use of the capacitive touch detection available for touch detection, in that the actuating part arranged on a capacitive touchscreen or capacitive touchpad interacted with the respective measuring capacitance. However, it has been shown that this technology is susceptible to interference from foreign bodies such as liquids and also has the disadvantage that the position detection cannot be carried out reliably enough, especially when it comes to detecting small changes in position, such as changes in the pivot position, of the actuating part and furthermore, many calibration steps were necessary during operation in order to guarantee a reliable function, in particular when the capacitive position transmitter is to be conductively connected to the operator in order to have a local capacity-influencing effect for the position detection. In cars, capacitive detection has proven to be susceptible to interference due to interference fields or due to static charging of the operator. In addition, operation with a gloved finger is not possible with capacitive detection.
Zusätzliche Probleme ergeben sich aber ferner, wenn der Schiebe- und/oder Drehregler, genauer der Fuß des Reglers, durch den Bediener wahlfrei auf der Positionierfläche positionierbar sein soll. Dabei stellt sich das Problem, dass es für die Stellungsdetektion letztlich einer Positionsinformation bedarf, wie beispielsweise eine Information betreffend die Lage der Drehachse, um eine Stellungsinformation ermitteln zu können. Zwar könnte diese Information durch einen initialen Sweep über den Verstellweg des Betätigungsteils gewonnen werden, diese Art von Kalibrierung wäre jedoch aufwändig und wäre sogar bei einer versehentlichen Positionsverschiebung zwingend notwendig, was die wahlfreie Positioniermöglichkeit nicht praktikabel erscheinen lässt. Alternativ könnte der Fuß einen Positionsgeber aufweisen. Dies würde aber den konstruktiven Aufbau auf der Seite des Fußes komplizieren und zusätzlichen Bauraum benötigen.However, additional problems also arise if the slide and/or rotary controller, more precisely the foot of the controller, is to be able to be positioned on the positioning surface as desired by the operator. The problem arises that position detection ultimately requires position information, such as information relating to the position of the axis of rotation, in order to be able to determine position information. Although this information could be obtained by an initial sweep over the adjustment path of the actuating part, this type of calibration would be complex and would even be absolutely necessary in the event of an accidental position shift, which makes the optional positioning option appear impractical. Alternatively, the foot could have a position indicator. However, this would complicate the structural design on the side of the foot and would require additional space.
Vor diesem Hintergrund bestand Bedarf nach einer Lösung für einen wahlfrei auf einer Positionierfläche positionierbaren Schiebe- und/oder Drehregler mit im Vergleich zuverlässigerer, berührungslos arbeitender Stellungsdetektion, welche insbesondere kostengünstig hergestellt werden kann und deren Funktionssicherheit verbessert dauerhaft sichergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Schiebe- und/oder Drehregler gemäß Anspruch 1 gelöst. Eine gleichermaßen vorteilhafte Verwendung ist Gegenstand des nebengeordneten Verwendungsanspruchs. Ein gleichermaßen vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb eines wahlfrei auf einer Positionierfläche positionierbaren Schiebe- und/oder Drehreglers ist Gegenstand des nebengeordneten Verfahrensanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.Against this background, there was a need for a solution for a slide and/or rotary controller that can be positioned freely on a positioning surface with a comparatively more reliable, non-contact position detection that can be manufactured particularly cost-effectively and whose functional reliability can be permanently ensured in an improved manner. This object is achieved by a slide and/or rotary control according to
Die Erfindung betrifft einen Schiebe- und/oder Drehregler insbesondere für eine Fahrzeug-Benutzer-Schnittstelle. Die Fahrzeug-Benutzer-Schnittstelle im Sinne der Erfindung meint eine Einrichtung zur Vornahme von Steuerungseingaben betreffend das Fahrzeug oder Fahrzeugkomponenten. Als Benutzer, auch Bediener genannt, wird unter anderem der Fahrer des Fahrzeugs verstanden. Neben dem erfindungsgemäßen Eingabegerät sind in der Regel weitere zur Vornahme von manuellen Eingaben geeignete Eingabegeräte oder Komponenten zur Visualisierung von Zuständen des Fahrzeugs bzw. der Fahrzeugkomponenten in Rahmen der Fahrzeug-benutzer-Schnittstelle vorgesehen.The invention relates to a slide and/or rotary controller, in particular for a vehicle user interface. The vehicle user interface within the meaning of the invention means a device for making control inputs relating to the vehicle or vehicle components. The user, also known as the operator, is understood to mean, among other things, the driver of the vehicle. In addition to the input device according to the invention, there are generally other input devices or components suitable for making manual inputs for visualizing states of the vehicle or the vehicle components provided as part of the vehicle user interface.
Das Eingabegerät weist erfindungsgemäß eine Positionierfläche auf. Beispielsweise handelt es sich bei der Positionierfläche um die berührempfindliche Eingabefläche eines Touchpads oder eines Touchscreens. Ferner ist eine Detektionseinrichtung vorgesehen, die bevorzugt an der Positionierfläche festgelegt ist und beispielsweise auf der dem Bediener abgewandten Seite der Positionierfläche angeordnet ist. Mit dem Begriff „Touchpad“ sind anzeigelose Eingabegerät mit berührempfindlicher Eingabefläche gemeint, während als „Touchscreen“ ein solches Eingabegerät umfasst sein soll, bei dem eine berührempfindliche Eingabefläche mit einer Anzeige kombiniert ist. Die Positionierfläche ist in der Regel in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs dem Bediener zugewandt an einer Innenraumverkleidung oder dem Armaturenbrett angeordnet. Das Eingabegerät weist ferner eine mit der Detektionseinheit elektrisch leitend verbundene Auswerteinheit auf.According to the invention, the input device has a positioning surface. For example, the positioning area is the touch-sensitive input area of a touchpad or a touchscreen. Furthermore, a detection device is provided, which is preferably fixed to the positioning surface and is arranged, for example, on the side of the positioning surface facing away from the operator. The term “touchpad” means display-free input devices with a touch-sensitive input surface, while “touch screen” is intended to include such an input device in which a touch-sensitive input surface is combined with a display. The positioning surface is usually arranged in the passenger compartment of the vehicle facing the operator on an interior paneling or the dashboard. The input device also has an evaluation unit which is electrically conductively connected to the detection unit.
Das Eingabegerät weist ferner einen Fuß und ein am Fuß dreh- und/oder schiebebeweglich gelagertes Betätigungsteil auf. Erfindungsgemäß ist der Fuß auf der Positionierfläche frei wählbar positionierbar, beispielsweise dabei lösbar festlegbar. D.h. nach der Anordnung des Fußes auf der Positionierfläche, behält der Fuß des Schiebe- und/oder Drehreglers seine Position bei, auch während der Vornahme einer Bedieneingabe durch händische Verstellung des Betätigungsteils und auch ohne, dass ein händisches Halten des Betätigungsteils erforderlich ist. Zum Beibehalt der Position können, wie zuvor erwähnt, lösbare Verbindungsmittel zwischen dem Fuß und der Positionierfläche, wie überwindbare magnetisch wirkende oder Unterdruck erzeugende Haftmittel oder Haftmittel, wie Klebstoffe vorgesehen sein. Beispielsweise weist der Fuß einen Permanentmagneten auf, der mit einem ferromagnetischen oder permanentmagnetischen Gegenstück, das an der Positionierfläche festgelegt ist, magnetisch wechselwirkt. Unter einer Position wird beispielsweise der Schnittpunkt einer Drehachse des Drehreglers mit der Positionierfläche verstanden, d.h. wenn also ein drehbeweglich am Fuß gelagertes Betätigungsteil vorgesehen ist.The input device also has a base and an actuating part mounted on the base so that it can rotate and/or slide. According to the invention, the foot can be positioned freely on the positioning surface, for example it can be releasably fixed. This means that after the foot has been placed on the positioning surface, the foot of the slide and/or rotary control retains its position, even while an operator input is being made by manually adjusting the actuating part and without the need to hold the actuating part by hand. To maintain the position, as previously mentioned, releasable connecting means can be provided between the foot and the positioning surface, such as breakable adhesives that act magnetically or create a vacuum, or adhesives such as adhesives. For example, the foot has a permanent magnet that interacts magnetically with a ferromagnetic or permanent-magnetic counterpart that is fixed to the positioning surface. A position is understood, for example, as the point of intersection of an axis of rotation of the rotary controller with the positioning surface, i.e. when an actuating part mounted rotatably on the foot is provided.
Die Detektionseinrichtung weist eine Sendeeinrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes mittels eines Sendesignals sowie eine Empfangseinrichtung zum Empfang des ausgesandten Wechselfeldes aus. Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung müssen nicht und fallen bevorzugt nicht konstruktiv auseinander. Beispielsweise ist die Nutzung eines gemeinsamen Antennen- oder Spulenarrays oder gar der durch das Touchpad oder den Touchscreen bereitgestellten Elektrodenstruktur denkbar. Bevorzugt wird ein Array aus Spulen gemeinsam aber in selektiver Abfolge verwendet, bei dem sich je nach selektiver Beschaltung für jede die Spule die Funktion als Sendespule bzw. Empfangsspule ergibt und nachfolgend als paarweise Verwendung verstanden wird.The detection device has a transmission device for generating an electromagnetic alternating field by means of a transmission signal and a receiving device for receiving the emitted alternating field. Transmitting device and receiving device do not have to and preferably do not differ structurally. For example, the use of a common antenna or coil array or even the electrode structure provided by the touchpad or the touch screen is conceivable. An array of coils is preferably used together but in a selective sequence, in which, depending on the selective wiring, each coil has the function as a transmitting coil or receiving coil and is understood below as being used in pairs.
Erfindungsgemäß sind mindestens zwei im elektromagnetischen Wechselfeld angeordnete, elektrische Schwingkreise vorgesehen, welche mindestens eine elektrische Schwingkreisspule als Schwingkreiselement aufweisen. Die Schwingkreise sind am Betätigungsteil festgelegt und ausgebildet mit dem elektromagnetischen Wechselfeld induktiv zu koppeln, um als Stellungsgeber zu wirken. Durch die Festlegung am Betätigungsteil ergibt sich eine synchrone Bewegung der Schwingkreise mit dem Betätigungsteil während dessen händischer Verstellung. Erfindungsgemäß bewegt sich somit die Schwingkreisspule mit ihrem Schwingkreisspulenquerschnitt über die Projektionsfläche. Zur vereinfachten Beschreibung der Bewegung wird eine imaginäre Koppelfläche definiert, die sich durch senkrechte Projektion des Schwingkreisspulenquerschnitts auf die Positionierfläche ergibt. Die örtliche Lage der Koppelfläche auf der Positionierfläche variiert für jeden Schwingkreis mit der Verstellung des Betätigungsteils, auch wenn die Position des Fußes während der Verstellung beibehalten wird. Bevorzugt sind die Schwingkreise so angeordnet, dass die Koppelfläche jeweils über den möglichen Verstellweg des Betätigungsteils ebenfalls eine lange Wegstrecke „zurücklegt“. Bei einer Ausbildung als Drehsteller, sind beispielsweise beide Koppelflächen außerhalb der Drehachse der Drehverstellung angeordnet. Jeder Schwingkreis weist erfindungsgemäß eine das jeweilige Empfangssignal beeinflussende und für den jeweiligen Schwingkreis charakteristische Absorptionscharakteristik bezüglich des elektromagnetischen Wechselfeldes und/oder jeder Schwingkreis weist eine das jeweilige Empfangssignal beeinflussende, für den jeweiligen Schwingkreis charakteristische Abstrahlcharakteristik aufgrund eines in dem Schwingkreis induzierten Stromes auf.According to the invention, at least two electrical oscillating circuits are provided which are arranged in the alternating electromagnetic field and have at least one electrical oscillating circuit coil as the oscillating circuit element. The oscillating circuits are fixed to the actuating part and designed to be inductively coupled to the alternating electromagnetic field in order to act as a position indicator. By being fixed to the actuating part, the oscillating circuits move synchronously with the actuating part during its manual adjustment. According to the invention, the oscillating circuit coil thus moves with its oscillating circuit coil cross section over the projection surface. For a simplified description of the movement, an imaginary coupling surface is defined, which results from the perpendicular projection of the resonant circuit coil cross-section onto the positioning surface. The location of the coupling surface on the positioning surface varies for each oscillating circuit with the displacement of the actuating part, even if the position of the foot is maintained during the displacement. The oscillating circuits are preferably arranged in such a way that the coupling surface also “covers” a long distance over the possible adjustment path of the actuating part. In the case of an embodiment as a turntable, for example, both coupling surfaces are arranged outside of the axis of rotation of the rotary adjustment. According to the invention, each resonant circuit has an absorption characteristic with regard to the electromagnetic alternating field that influences the respective received signal and is characteristic of the respective resonant circuit, and/or each resonant circuit has an emission characteristic that influences the respective received signal and is characteristic of the respective resonant circuit due to a current induced in the resonant circuit.
Erfindungsgemäß ist die Auswerteinheit ausgelegt, anhand wenigstens des Empfangssignals, je nach Ausführungsform sowohl durch Empfangssignal als auch durch Sendesignal, somit aufgrund des stellungsabhängigen Absorptionsverhaltens der Schwingkriese betreffend das elektromagnetische Wechselfeld oder ein stellungsabhängiges Abstrahlverhalten der Schwingkreise aufgrund eines mittels des elektromagnetischen Wechselfeldes induzierten Stromes die jeweilige Lage der Koppelfläche anhand der für jeden Schwingkreis vorgegebenen Sendesignale und/oder erhaltenen Empfangssignale zu ermitteln. Daraus ermittelt die Auswerteinheit eine Position des Fußes, wie die Lage der Drehachse, und letztlich die Stellung des Betätigungsteils, um eine Stellungsinformation betreffend die Stellung des Betätigungsteils auszugeben. Anders ausgedrückt, über die Fußpositionsermittlung wird die Stellungsinformation in einer Ausgestaltung anhand eines örtlichen Leistungsentzugs und durch Vergleich der örtlichen Sende- und Empfangssignale ermittelt, welcher sich durch den örtlich vorhandenen Schwingkreis als charakteristischer Leistungsentzug ergibt, welcher der Schwingkreis dem ursprünglichen elektromagnetischen Wechselfeld an der der Stellung entsprechenden Stelle entzieht. Erfindungsgemäß ist somit die Auswerteinheit befähigt, in Abhängigkeit der Stellungsinformation eine Schalt- und/oder Steuerfunktion einer Fahrzeugkomponente durchzuführen. Beispielweise wird in Abhängigkeit der Stellung des Betätigungsteils eine Temperaturvorwahl der Klimasteuerung des Fahrzeugs vorgenommen. Durch Verwendung eines elektromagnetischen Wechselfeldes kann die Bedieneingabe störunanfälliger, beispielsweise im Vergleich zu einer auf kapazitiven Detektionsmitteln basierenden Bedieneingabe durchgeführt werden.According to the invention, the evaluation unit is designed based on at least the received signal, depending on the embodiment, both by the received signal and by the transmitted signal, thus due to the position-dependent absorption behavior of the oscillating circuits relating to the alternating electromagnetic field or a position-dependent radiation behavior of the oscillating circuits due to a current induced by the alternating electromagnetic field in the respective position of the coupling surface based on the transmitted signals and/or received signals received for each oscillating circuit. From this, the evaluation unit determines a position of the foot, such as the position of the axis of rotation, and ultimately the position of the actuating part, in order to obtain position information relating to the position of the issue operating part. In other words, the foot position determination is used to determine the position information in one embodiment based on a local power extraction and by comparing the local transmission and reception signals, which results from the local oscillating circuit as a characteristic power extraction, which the oscillating circuit corresponds to the original electromagnetic alternating field at the position relevant position withdraws. According to the invention, the evaluation unit is thus able to carry out a switching and/or control function of a vehicle component as a function of the position information. For example, depending on the position of the actuating part, a temperature preselection of the climate control system of the vehicle is made. By using an alternating electromagnetic field, the operator input can be carried out with less susceptibility to interference, for example in comparison to an operator input based on capacitive detection means.
Bevorzugt wird das stellungsabhängige Absorptionsverhalten und damit die Stellungsinformation durch Vergleich von Empfangs- und Sendesignal erhalten, indem insbesondere deren Amplitude und/oder deren Phase verglichen wird. Beispielsweise wird wenigstens aus dem Empfangssignal die Resonanzfrequenz des Schwingkreises ermittelt.The position-dependent absorption behavior and thus the position information is preferably obtained by comparing the received and transmitted signals, in particular by comparing their amplitude and/or their phase. For example, the resonant frequency of the resonant circuit is determined at least from the received signal.
Die Verwendung von mindestens zwei Schwingkreisen, die unterschiedliches und charakteristisches Resonanzverhalten zeigen und die jeweils so angeordnet sind, dass die Lage deren Koppelfläche jeweils mit der Verstellung variiert, also bei Verstellung über die Positionierfläche wandert, wird bei vergleichsweise geringem konstruktiven Aufbau die Möglichkeit geschaffen, aus der jeweiligen Lage der wenigstens zwei Koppelflächen eine eindeutige Position des Fußes und damit beispielsweise den Drehmittepunkt der möglichen Drehverstellung zu ermitteln. Zusätzliche konstruktive Maßnahmen zur Fußpositionsdetektion sind entbehrlich, vielmehr wird die Stellung dadurch genauer ermittelt, da beispielsweise aufgrund von Spiel in der Drehlagerung der so ermittelte, tatsächliche Drehmittelpunkt mit dem mechanisch vorgegebenen und theoretischen Drehmittelpunkt auseinanderfallen kann.The use of at least two oscillating circuits, which show different and characteristic resonance behavior and which are each arranged in such a way that the position of their coupling surface varies with the adjustment, i.e. moves over the positioning surface during adjustment, creates the possibility with a comparatively small structural design the respective position of the at least two coupling surfaces to determine a clear position of the foot and thus, for example, the center of rotation of the possible rotary adjustment. Additional constructive measures for detecting the foot position are unnecessary, rather the position is determined more precisely as a result of play in the rotary bearing, for example, the actual center of rotation determined in this way can differ from the mechanically specified and theoretical center of rotation.
Die bei der Verstellung variierenden Lagen der Koppelflächen und deren Detektion schafft die Möglichkeit, den Verstellweg und die jeweilige Stellung des Betätigungsteils genau und zuverlässig zu ermitteln, ohne dass dazu die zusätzliche Detektion der Position des Fußes auf der Positionierfläche erforderlich ist. Dadurch ist die wahlfreie, d.h. beliebige Positionierung des Fußes ermöglicht, und an jeder Position des Fußes eine Stellungsdetektion betreffend die Stellung des Betätigungsteils relativ zum Fuß gewährleistet.The varying positions of the coupling surfaces during the adjustment and their detection makes it possible to precisely and reliably determine the adjustment path and the respective position of the actuating part without the additional detection of the position of the foot on the positioning surface being necessary. This enables the foot to be positioned freely, i.e. in any position, and a position detection relating to the position of the actuating part relative to the foot is ensured at any position of the foot.
Hinsichtlich seiner weiteren Beweglichkeiten und Freiheitsgrade ist das Betätigungsteil nicht eingeschränkt, so ist bevorzugt zusätzlich eine schwenkbewegliche Lagerung des Betätigungsteils vorgesehen. Beispielswiese ist eine kardanische Lagerung oder eine Kugel-Pfannen-Lagerung zwischen Fuß und Betätigungsteil vorgesehen. Ferner ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine mit der Drehbeweglichkeit kombinierte Schiebebeweglichkeit vorgesehen, bei der die Richtung der Schiebebeweglichkeit senkrecht zur Drehachse ist. Es kann auch eine Pushfunktionalität vorgesehen sein, bei der das Betätigungsteil in Richtung der Positionierfläche entgegen einer Rückstellkraft verlagerbar ist, um eine Schaltfunktion zu ermöglichen.The actuating part is not restricted with regard to its further mobility and degrees of freedom, so a pivotable mounting of the actuating part is preferably additionally provided. For example, a cardanic bearing or a ball and socket bearing is provided between the foot and the actuating part. Furthermore, according to a further embodiment, a sliding mobility combined with the rotary mobility is provided, in which the direction of the sliding mobility is perpendicular to the axis of rotation. A push functionality can also be provided, in which the actuating part can be displaced in the direction of the positioning surface against a restoring force in order to enable a switching function.
Bevorzugt ist die Sendeeinrichtung ein Senderarray aus selektiv mit dem Sendesignal beaufschlagbaren Spulen und/oder die Empfangseinrichtung ist ein Empfangsarray aus selektiv auslesebaren Spulen. Beispielsweise ist das Sendearray und/oder das Empfangsarray über die Positionierfläche verteilt angeordnet. Durch selektives Auswerten der zu einzelnen Spulen gehörigen Empfangssignale und/oder Sendesignale ist somit eine ortsaufgelöste Stellungsdetektion ermöglicht.Preferably, the transmitting device is a transmitter array made up of coils that can be selectively acted upon by the transmission signal and/or the receiving device is a receiving array made up of coils that can be read out selectively. For example, the transmission array and/or the reception array is distributed over the positioning area. A spatially resolved position detection is thus made possible by selectively evaluating the received signals and/or transmitted signals belonging to individual coils.
Bevorzugter definiert dabei der auf die Positionierfläche senkrecht projizierte Spulenquerschnitt der Spulen jeweils eine Projektionsfläche, wobei die Projektionsflächen jeweils paarweise und bereichsweise überlappen, d.h. zwei Spulen definieren jeweils eine Schnittfläche aus den zugehörigen Projektionsflächen, wobei die Schnittfläche eine Teilfläche beider Projektionsflächen ist. Dies hat den Vorteil, insbesondere bei gemeinsamer Verwendung des Arrays aus Spulen einerseits als Sendearray und andererseits als Empfangsarray, dass eine ortsauflösende Detektion dadurch zuverlässig erreicht wird, dass jeweils eine Spule des Paares aus Spulen mit überlappenden Projektionsflächen als Empfangsspule und die jeweils andere als Sendespule verwendet werden kann, um jeweils dann positiv und ortsaufgelöst eine Stellung des Stellungsgebers an der Stelle der durch die Schnittfläche der Projektionsflächen definierten Überlappungsfläche zu bestätigen, wenn die Koppelfläche mit der zugehörigen Überlappungsfläche überlappt. Dadurch wird letztlich der konstruktive Aufbau auf Seiten der Detektionseinrichtung vereinfacht. Unter „Überlappen“ wird verstanden, dass die Flächen mindestens bereichsweise zusammenfallen, also mindestens eine Schnittfläche vorhanden ist, wobei die Flächen nicht deckungsgleich sein müssen.More preferably, the coil cross-section of the coils projected perpendicularly onto the positioning surface each defines a projection surface, with the projection surfaces overlapping in pairs and in certain areas, i.e. two coils each define a cut surface from the associated projection surfaces, with the cut surface being a partial surface of both projection surfaces. This has the advantage, particularly when the array of coils is used jointly on the one hand as a transmitter array and on the other hand as a receiver array, that a spatially resolving detection is reliably achieved in that one coil of the pair of coils with overlapping projection surfaces is used as the receiver coil and the other coil as the transmitter coil can be used to confirm a position of the position transmitter at the point of the overlapping area defined by the intersection of the projection areas in a positive and spatially resolved manner when the coupling area overlaps with the associated overlapping area. This ultimately simplifies the structural design on the part of the detection device. “Overlap” means that the areas coincide at least in some areas, i.e. there is at least one cut area, whereby the areas do not have to be congruent.
Bevorzugt erstrecken sich die jeweils als senkrechte Projektion der Spulenquerschnitte auf die Positionierfläche ergebenden Projektionsflächen jeweils streifenförmig entlang einer aus zwei, bevorzugt im rechten Winkel zueinanderstehenden, Erstreckungsrichtungen über die Positionierfläche. Die Erstreckungsrichtung gibt die Längsrichtung also die Richtung der größten Ausdehnung der Projektionsfläche vor, die sich beispielsweise von einer Seite der Positionierfläche zur gegenüberliegenden Seite und dabei über die gesamte Positionierfläche erstreckt. Die streifenförmigen Projektionsflächen bilden dabei zwei Gruppen von Projektionsflächen aus, wobei die Zugehörigkeit zu einer Gruppe sich aus der gemeinsamen Erstreckungsrichtung ergibt. Die Spulen jeder Gruppe sind so angeordnet, dass unmittelbar benachbarte Projektionsflächen innerhalb einer jeden Gruppe überlappen. Bevorzugt sind die Projektionsflächen innerhalb einer Gruppe gleichförmig ausgebildet.Preferably, they each extend as a vertical projection of the coil cross sections the projection surfaces resulting in the positioning surface are each strip-shaped along one of two extension directions, preferably at right angles to one another, over the positioning surface. The direction of extent specifies the longitudinal direction, ie the direction of the greatest extent of the projection surface, which extends, for example, from one side of the positioning surface to the opposite side and thereby over the entire positioning surface. The strip-shaped projection surfaces form two groups of projection surfaces, with belonging to a group resulting from the common direction of extension. The coils of each group are arranged such that immediately adjacent screens within each group overlap. The projection surfaces are preferably formed uniformly within a group.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass jede Projektionsfläche der einen Gruppe mit mehreren, bevorzugt allen, Projektionsflächen der anderen Gruppe überlappt und dabei jeweils eine Überlappungsfläche definiert wird, und die Schwingkreisspulen am Betätigungsteil so angeordnet sind, dass für jede mögliche Position des Fußes auf der Positionierfläche und in allen möglichen Stellungen des Betätigungsteils die Koppelflächen jeweils mit mindestens einer aber nicht allen Überlappungsflächen überlappen. Um eine Mehrfachdetektion zu gewährleisten ist in allen Stellungen eine Überlappung der jeweiligen Koppelfläche mit mehreren Überlappungsflächen aber eben nicht mit allen vorgesehen. Dadurch kann jede Stellung des Betätigungsteils mehrfach aber durch mindestens einen Ausschluss eindeutig identifiziert werden. Beispielsweise werden die Amplitudenverhältnisse oder Phasenverschiebungen für jede Überlappungsfläche durch Ansteuerung der die Überlappungsfläche definierenden Spulen ermittelt, um so für jede Überlappungsfläche durch Vergleich mit jeweils einem vorgegebenen Wert oder Verhalten das Vorhandensein bzw. Nicht-Vorhandensein des Schwingkreises bzw. der Koppelfläche in der betreffenden Überlappungsfläche zu detektieren.Provision is preferably made for each projection surface of one group to overlap with several, preferably all, projection surfaces of the other group, thereby defining an overlapping surface, and for the oscillating circuit coils to be arranged on the actuating part in such a way that for every possible position of the foot on the positioning surface and in all possible positions of the actuating part overlap the coupling surfaces with at least one but not all of the overlapping surfaces. In order to ensure multiple detection, an overlap of the respective coupling surface with a plurality of overlapping surfaces, but not with all of them, is provided in all positions. As a result, each position of the actuating part can be identified several times but clearly by at least one exclusion. For example, the amplitude ratios or phase shifts for each overlapping area are determined by controlling the coils defining the overlapping area, in order to determine the presence or absence of the oscillating circuit or the coupling area in the relevant overlapping area for each overlapping area by comparison with a predetermined value or behavior detect.
In einer Ausgestaltung ergibt sich die für jeden Schwingkreis individuelle Abstrahlcharakteristik durch digitale Codierung, welche sich im Empfangssignal wiederfindet und sich durch den Aufbau des Schwingkreises ergibt. Bevorzugt weist jeder Schwingkreis ein charakteristisches Frequenzverhalten eines Amplitudenverhältnisses zwischen Sendesignal und Empfangssignal und/oder ein charakteristisches Frequenzverhalten einer Phasenverschiebung zwischen Sendesignal und Empfangssignal auf, was als Resonanzverhalten bezeichnet wird. Dadurch ist jeder Schwingkreis und damit die örtliche Lage jedes Schwingkreises auf der Positionierfläche identifizierbar und es kann die Zuverlässigkeit der Detektion gesteigert werden, da eine vorbekannte frequenzabhängige Beeinflussung durch den Drehsteller von anderen Störeinflüssen, wie Flüssigkeitstropfen am Betätigungsteil, anhand des Frequenzverhaltens diskriminiert werden können. Beispielsweise handelt es sich um eine Abfolge monofrequenter Signale unterschiedlicher Frequenz, die in ihrer zeitlichen Abfolge ausgewertet werden oder um multifrequente Signale, die spektral ausgewertet werden, um so eine frequenzabhängige Auswertung zu erreichen.In one embodiment, the radiation characteristic that is individual for each resonant circuit results from digital coding, which is reflected in the received signal and results from the structure of the resonant circuit. Each resonant circuit preferably has a characteristic frequency behavior of an amplitude ratio between the transmitted signal and received signal and/or a characteristic frequency behavior of a phase shift between the transmitted signal and received signal, which is referred to as resonance behavior. As a result, each oscillating circuit and thus the local position of each oscillating circuit on the positioning surface can be identified and the reliability of the detection can be increased, since a previously known frequency-dependent influence by the turntable can be discriminated from other disturbing influences, such as liquid drops on the actuating part, based on the frequency behavior. For example, it is a sequence of mono-frequency signals of different frequencies, which are evaluated in their chronological sequence, or multi-frequency signals, which are spectrally evaluated in order to achieve a frequency-dependent evaluation.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Schiebe- und/oder Drehreglers ist die Auswerteinheit ausgebildet, anhand mindestens eines Empfangssignals und eines Sendesignals ein Kopplungsmaß der induktive Kopplung zwischen der Empfangseinrichtung und wenigstens einem Schwingkreise, bevorzugt für alle Schwingkreise, zu bestimmen, um anhand des Kopplungsmaßes eine Verlagerung des Betätigungsteils in einer zur Positionierfläche senkrechten Richtung und/oder eine Verkippen des Betätigungsteils um eine zur Positionierfläche parallele Achse zu detektieren. In einer einfachen Ausgestaltung ergibt sich das Kopplungsmaß anhand eines Vergleichs der Signalstärke des Empfangssignals mit einer vorgegebenen, vorbekannten Signalstärke. D.h. die erfindungsgemäße Kopplungsmaßbestimmung kann sich auf die Bestimmung einer Signalstärke reduzieren, sofern beispielsweise die Signalstärke des Sendesignals oder dergleichen bekannt ist. Diese Schiebebeweglichkeit in der zur Positionierfläche senkrechten Richtung wird auch als Push-Beweglichkeit bezeichnet. Bei dieser Push-Beweglichkeit ist das Betätigungsteil beispielsweise so gelagert, dass es aus einer Ruhestellung entgegen einer Rückstellkraft aus einer Ruhestellung in eine gedrückte Stellung in Richtung der Positionierfläche bewegbar ist, um dieser Betätigung eine zusätzliche Schaltfunktion zuzuordnen.According to a preferred embodiment of the slide and/or rotary controller, the evaluation unit is designed to use at least one received signal and one transmitted signal to determine a degree of coupling of the inductive coupling between the receiving device and at least one resonant circuit, preferably for all resonant circuits, in order to determine a displacement based on the degree of coupling of the actuating part in a direction perpendicular to the positioning surface and/or a tilting of the actuating part about an axis parallel to the positioning surface. In a simple embodiment, the degree of coupling results from a comparison of the signal strength of the received signal with a predetermined, previously known signal strength. This means that the determination of the degree of coupling according to the invention can be reduced to the determination of a signal strength if, for example, the signal strength of the transmission signal or the like is known. This sliding mobility in the direction perpendicular to the positioning surface is also referred to as push mobility. With this push mobility, the actuating part is mounted, for example, in such a way that it can be moved from a rest position against a restoring force from a rest position into a pressed position in the direction of the positioning surface in order to assign an additional switching function to this actuation.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Schiebe- und/oder Drehreglers in einer seiner zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einem Kraftfahrzeug.The invention also relates to the use of the slide and/or rotary control in one of its previously described embodiments in a motor vehicle.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Schiebe- und/oder Drehreglers, insbesondere einer Fahrzeug-Benutzer-Schnittstelle, mit den folgenden Schritten:
- In einem Bereitstellungsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Bereitstellen des Schiebe- und/oder Drehreglers, welcher eine Positionierfläche, einen Fuß und ein am Fuß dreh- und/oder schiebebeweglich gelagertes Betätigungsteil, eine Detektionseinrichtung sowie eine mit der Detektionseinrichtung elektrisch leitend verbundene Auswerteinheit aufweist.
- In a provision step of the method according to the invention, the slide and/or rotary controller is provided, which has a positioning surface, a base and an actuating part mounted on the base so that it can rotate and/or slide, a detection device and an evaluation unit electrically conductively connected to the detection device.
Die Detektionseinrichtung umfasst eine Sendeeinrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes mittels eines Sendesignals und eine Empfangseinrichtung zum Empfang des elektromagnetischen Wechselfeldes unter Erzeugung eines Empfangssignals. Der bereitgestellte Schiebe- und/oder Drehregler weist ferner mindestens zwei am Betätigungsteil festgelegte, zur induktiven Kopplung mit dem elektromagnetischen Wechselfeld angeordnete, elektrische Schwingkreise als Stellungsgeber auf, die mindestens jeweils eine Schwingkreisspule mit einem Schwingkreisspulenquerschnitt aufweisen.The detection device comprises a transmission device for generating an alternating electromagnetic field by means of a transmission signal and a receiving device for receiving the alternating electromagnetic field while generating a received signal. The slide and/or rotary controller provided also has at least two electrical oscillating circuits fixed to the actuating part and arranged for inductive coupling with the alternating electromagnetic field as position transmitters, each having at least one oscillating circuit coil with an oscillating circuit coil cross section.
In einem nachfolgenden Positionierschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt wahlfreies Positionieren des Fußes an einer Position auf der Positionierfläche, um eine händische Verstellung des Betätigungsteil relativ zur Positionierfläche unter Beibehalt der jeweiligen Position zu ermöglichen. Dabei definiert jeder Schwingkreisspulenquerschnitt bei senkrechter Projektion auf die Positionierfläche eine Koppelfläche, wobei die örtliche Lage der Koppelfläche auf der Positionierfläche mit einer Verstellung des Betätigungsteils variiert und jeder Schwingkreis eine das jeweilige Empfangssignal beeinflussende und für den jeweiligen Schwingkreis charakteristische Absorptionscharakteristik bezüglich des elektromagnetischen Wechselfeldes und/oder jeder Schwingkreis eine das jeweilige Empfangssignal beeinflussende, für den jeweiligen Schwingkreis charakteristische Abstrahlcharakteristik aufgrund eines in dem Schwingkreis induzierten Stromes aufweist.In a subsequent positioning step of the method according to the invention, the foot is optionally positioned at a position on the positioning surface in order to enable manual adjustment of the actuating part relative to the positioning surface while maintaining the respective position. Each oscillating circuit coil cross-section defines a coupling surface when projected perpendicularly onto the positioning surface, with the local position of the coupling surface on the positioning surface varying with an adjustment of the actuating part and each oscillating circuit having an absorption characteristic that influences the respective received signal and is characteristic of the respective oscillating circuit with regard to the alternating electromagnetic field and/or each oscillating circuit has an emission characteristic that influences the respective received signal and is characteristic of the respective oscillating circuit due to a current induced in the oscillating circuit.
In einem Ermittlungsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt ein Ermitteln der jeweiligen Lage der Koppelfläche und damit der Position des Fußes und der Stellung des Betätigungsteils jeweils anhand der für jeden Schwingkreis vorgegebenen Sendesignale und/oder erhaltenen Empfangssignale mittels der Auswerteinheit.In a determination step of the method according to the invention, the respective position of the coupling surface and thus the position of the foot and the position of the actuating part are determined using the transmission signals specified for each resonant circuit and/or received signals by means of the evaluation unit.
In einem nachfolgenden Ausgabeschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt eine Ausgabe zumindest einer Stellungsinformation betreffend die Stellung des Betätigungsteils durch die Auswerteinheit, um in Abhängigkeit der Stellungsinformation eine Schalt- und/oder Steuerfunktion durchführen zu können.In a subsequent output step of the method according to the invention, at least one piece of position information relating to the position of the actuating part is output by the evaluation unit in order to be able to carry out a switching and/or control function depending on the position information.
Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist die Sendeeinrichtung ein Senderarray aus selektiv mit dem Sendesignal beaufschlagbaren Spulen und/oder die Empfangseinrichtung ist ein Empfangsarray aus selektiv auslesebaren Spulen. Beispielsweise ist das Sendearray und/oder das Empfangsarray über die Positionierfläche verteilt angeordnet. Durch selektives Auswerten der zu einzelnen Spulen gehörigen Empfangssignale und/oder Sendesignale ist somit eine ortsaufgelöste Stellungsdetektion ermöglicht.According to a preferred variant of the method, the transmitting device is a transmitter array made up of coils that can be selectively acted upon by the transmission signal and/or the receiving device is a receiving array made up of coils that can be read out selectively. For example, the transmission array and/or the reception array is distributed over the positioning area. A spatially resolved position detection is thus made possible by selectively evaluating the received signals and/or transmitted signals belonging to individual coils.
Bevorzugter definiert dabei der auf die Positionierfläche senkrecht projizierte Spulenquerschnitt der Spulen jeweils eine Projektionsfläche, wobei die Projektionsflächen jeweils paarweise und bereichsweise überlappen, d.h. zwei Spulen definieren jeweils eine Schnittfläche aus den zugehörigen Projektionsflächen, wobei die Schnittfläche eine Teilfläche beider Projektionsflächen ist. Dies hat den Vorteil, insbesondere bei gemeinsamer Verwendung des Arrays aus Spulen einerseits als Sendearray und andererseits als Empfangsarray, dass eine ortsauflösende Detektion dadurch zuverlässig erreicht wird, dass jeweils eine Spule des Paares aus Spulen mit überlappenden Projektionsflächen als Empfangsspule und die verbleibende Spule des Paares als Sendespule verwendet werden können, um jeweils dann positiv und ortsaufgelöst eine Stellung des Stellungsgebers an der der Schnittfläche, auch als Überlappungsfläche bezeichnet, entsprechender Stelle zu bestätigen, wenn die Koppelfläche mit der zugehörigen Projektionsfläche überlappt. Dadurch wird letztlich der konstruktive Aufbau auf Seiten der Detektionseinrichtung vereinfacht. Unter „Überlappen“ wird verstanden, dass die Flächen mindestens bereichsweise zusammenfallen, also mindestens eine Schnittfläche vorhanden ist, wobei die Flächen nicht deckungsgleich sein müssen.More preferably, the coil cross-section of the coils projected perpendicularly onto the positioning surface each defines a projection surface, with the projection surfaces overlapping in pairs and in certain areas, i.e. two coils each define a cut surface from the associated projection surfaces, with the cut surface being a partial surface of both projection surfaces. This has the advantage, particularly when the array of coils is used jointly on the one hand as a transmitter array and on the other hand as a receiver array, that a spatially resolving detection is reliably achieved in that one coil of the pair of coils with overlapping projection surfaces is used as the receiver coil and the remaining coil of the pair as the Transmitting coil can be used to confirm positive and spatially resolved a position of the position sensor at the interface, also referred to as the overlap area, corresponding point when the coupling surface overlaps with the associated projection surface. This ultimately simplifies the structural design on the part of the detection device. “Overlap” means that the areas coincide at least in some areas, i.e. there is at least one cut area, whereby the areas do not have to be congruent.
Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens erstrecken sich die jeweils als senkrechte Projektion der Spulenquerschnitte auf die Positionierfläche ergebenden Projektionsflächen jeweils streifenförmig entlang einer aus zwei, bevorzugt im rechten Winkel zueinander stehenden, Erstreckungsrichtungen über die Positionierfläche. Die Erstreckungsrichtung gibt die Längsrichtung also die Richtung der größten Ausdehnung der Projektionsfläche vor, die sich beispielsweise von einer Seite der Positionierfläche zur gegenüberliegenden Seite und dabei über die gesamte Positionierfläche erstreckt. Die streifenförmigen Projektionsflächen bilden dabei zwei Gruppen von Projektionsflächen aus, wobei die Zugehörigkeit zu einer Gruppe sich aus der gemeinsamen Erstreckungsrichtung ergibt. Die Spulen jeder Gruppe sind so angeordnet, dass unmittelbar benachbarte Projektionsflächen innerhalb einer jeden Gruppe überlappen.According to a preferred variant of the method, the projection surfaces resulting in each case as a vertical projection of the coil cross sections onto the positioning surface each extend in strips along one of two extension directions, preferably at right angles to one another, over the positioning surface. The direction of extent specifies the longitudinal direction, ie the direction of the greatest extent of the projection surface, which extends, for example, from one side of the positioning surface to the opposite side and thereby over the entire positioning surface. The strip-shaped projection surfaces form two groups of projection surfaces, with belonging to a group resulting from the common direction of extension. The coils of each group are arranged such that immediately adjacent screens within each group overlap.
Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass jede Projektionsfläche der einen Gruppe mit mehreren, bevorzugt allen, Projektionsflächen der anderen Gruppe überlappt und dabei jeweils eine Überlappungsfläche definiert und die Schwingkreisspulen am Betätigungsteil so angeordnet sind, dass für jede mögliche Position des Fußes auf der Positionierfläche und in allen möglichen Stellungen des Betätigungsteils die Koppelflächen jeweils mit mindestens einer aber nicht allen Überlappungsflächen überlappen. Um eine Mehrfachdetektion zu gewährleisten ist in allen Stellungen eine Überlappung der jeweiligen Koppelfläche mit mehreren Überlappungsflächen aber nicht allen vorgesehen. Dadurch kann jede Stellung des Betätigungsteils eindeutig identifiziert werden. Beispielsweise werden die Amplitudenverhältnisse oder Phasenverschiebungen für jede Überlappungsfläche durch Ansteuerung der die Überlappungsfläche definierenden Spulen ermittelt, um so für jede Überlappungsfläche durch Vergleich mit jeweils einem vorgegebenen Wert oder Verhalten das Vorhandensein bzw. Nicht-Vorhandensein des Schwingkreises bzw. der Koppelfläche in der betreffenden Überlappungsfläche zu detektieren.According to a preferred variant of the method, it is provided that each projection surface of one group overlaps with several, preferably all, projection surfaces of the other group, thereby defining an overlapping surface in each case, and the resonant circuit coils are arranged on the actuating part in such a way that for every possible position of the foot on the Positioning and in all possible positions of the actuating part the Koppelflä overlap each other with at least one but not all of the overlap areas. In order to ensure multiple detection, an overlapping of the respective coupling surface with several overlapping surfaces, but not all, is provided in all positions. As a result, each position of the actuating part can be clearly identified. For example, the amplitude ratios or phase shifts for each overlapping area are determined by controlling the coils defining the overlapping area, in order to determine the presence or absence of the oscillating circuit or the coupling area in the relevant overlapping area for each overlapping area by comparison with a predetermined value or behavior detect.
In einer Ausgestaltung ergibt sich die für jeden Schwingkreis individuelle Abstrahlcharakteristik durch digitale Codierung, welche sich im Empfangssignal wiederfindet und sich durch den Aufbau des Schwingkreises ergibt. Gemäß einer bevorzugten Variante des Verfahrens weist jeder Schwingkreis ein charakteristisches Frequenzverhalten eines Amplitudenverhältnisses zwischen Sendesignal und Empfangssignal und/oder ein charakteristisches Frequenzverhalten einer Phasenverschiebung zwischen Sendesignal und Empfangssignal auf, was als Resonanzverhalten bezeichnet wird. Dadurch ist jeder Schwingkreis und damit die örtliche Lage jedes Schwingkreises auf der Positionierfläche identifizierbar und es kann die Zuverlässigkeit der Detektion gesteigert werden, da eine vorbekannte frequenzabhängige Beeinflussung durch den Schiebe- und/oder Drehsteller von anderen Störeinflüssen, wie Flüssigkeitstropfen am Betätigungsteil, anhand des Frequenzverhaltens diskriminiert werden können. Beispielsweise handelt es sich um eine Abfolge monofrequenter Signale unterschiedlicher Frequenz, die in ihrer zeitlichen Abfolge ausgewertet werden oder um multifrequente Signale, die spektral ausgewertet werden, um so eine frequenzabhängige Auswertung zu erreichen.In one embodiment, the radiation characteristic that is individual for each resonant circuit results from digital coding, which is reflected in the received signal and results from the structure of the resonant circuit. According to a preferred variant of the method, each resonant circuit has a characteristic frequency behavior of an amplitude ratio between the transmitted signal and received signal and/or a characteristic frequency behavior of a phase shift between transmitted signal and received signal, which is referred to as resonance behavior. As a result, each oscillating circuit and thus the local position of each oscillating circuit on the positioning surface can be identified and the reliability of the detection can be increased, since a previously known frequency-dependent influence by the sliding and/or rotary actuator can be compensated for by other disturbing influences, such as liquid drops on the actuating part, based on the frequency behavior can be discriminated against. For example, it is a sequence of mono-frequency signals of different frequencies, which are evaluated in their chronological sequence, or multi-frequency signals, which are spectrally evaluated in order to achieve a frequency-dependent evaluation.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist die Auswerteinheit ausgebildet, anhand mindestens eines Empfangssignals und eines Sendesignals ein Kopplungsmaß der induktive Kopplung zwischen der Empfangseinrichtung und wenigstens einem Schwingkreise, bevorzugt für alle Schwingkreise, zu bestimmen, um anhand des Kopplungsmaßes eine Verlagerung des Betätigungsteils in einer zur Positionierfläche senkrechten Richtung und/oder eine Verkippen des Betätigungsteils um eine zur Positionierfläche parallele Achse zu detektieren. Diese Schiebebeweglichkeit in der zur Positionierfläche senkrechten Richtung wird auch als Push-Beweglichkeit bezeichnet. Bei dieser Push-Beweglichkeit ist das Betätigungsteil beispielsweise so gelagert, dass es aus einer Ruhestellung entgegen einer Rückstellkraft aus einer Ruhestellung in eine gedrückte Stellung bewegbar ist, um dieser Betätigung eine zusätzliche Schaltfunktion zuzuordnen.According to a preferred embodiment of the method, the evaluation unit is designed to use at least one received signal and one transmitted signal to determine a degree of coupling of the inductive coupling between the receiving device and at least one oscillating circuit, preferably for all oscillating circuits, in order to use the degree of coupling to detect a displacement of the actuating part in a Positioning perpendicular direction and / or to detect a tilting of the actuating part about an axis parallel to the positioning axis. This sliding mobility in the direction perpendicular to the positioning surface is also referred to as push mobility. With this push mobility, the actuating part is mounted, for example, in such a way that it can be moved from a rest position against a restoring force from a rest position into a pressed position in order to assign an additional switching function to this actuation.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen lediglich eine bevorzugte Ausführungsvariante dar. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Drehreglers 1 als Teil einer nicht umfassend dargestellten Fahrzeug-Benutzer-Schnittstelle; -
2 eine Skizze zur Erläuterung der erfindungsgemäßen und relativen Anordnung der Spulen der Detektionseinrichtung 5 und der Schwingkreisspulen der Schwingkreise 4 anhand einer imaginären Projektion der Spulenquerschnitte auf die für Positionierung des Fußes 3vorgesehenen Positionierfläche 6aus 1 ; -
3 ein Diagramm zur Erläuterung des Verlaufs des Kopplungsmaßes k in Abhängigkeit des normierten Abstandes zwischen Schwingkreisspule und Detektionseinrichtung 5; -
4 eine Schnittansicht durchden erfindungsgemäßen Drehregler 1aus 1 .
-
1 a perspective view of therotary control 1 according to the invention as part of a vehicle user interface not shown comprehensively; -
2 a sketch to explain the inventive and relative arrangement of the coils of thedetection device 5 and the oscillating circuit coils of theoscillating circuits 4 using an imaginary projection of the coil cross sections onto thepositioning surface 6 provided for positioning thefoot 31 ; -
3 a diagram to explain the course of the degree of coupling k as a function of the normalized distance between the resonant circuit coil and thedetection device 5; -
4 a sectional view through thecontrol knob 1 according to theinvention 1 .
Erfindungswesentlich dabei sind die zwei, im elektromagnetischen Wechselfeld einer noch näher zu erläuterten Detektionseinrichtung 5 angeordneten, elektrischen Schwingkreise 4, welche mindestens eine elektrische Schwingkreisspule als Schwingkreiselement, beispielsweise eine elektrisch kurzgeschlossene Schwingkreisspule aufweisen.Essential to the invention are the two electrical
Die Detektionseinrichtung 5 weist eine Sendeeinrichtung zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes mittels eines Sendesignals sowie eine Empfangseinrichtung zum Empfang des ausgesandten Wechselfeldes aus. Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung fallen hier nicht konstruktiv auseinander, sondern teilen sich ein gemeinsames Array aus Spulen, welche in Bezug auf
Die Schwingkreise 4 sind am Betätigungsteil 2 festgelegt und ausgebildet mit dem elektromagnetischen Wechselfeld der Detektionseinrichtung 5 induktiv zu koppeln, um als Stellungsgeber zu wirken. Durch die Festlegung am Betätigungsteil 2 ergibt sich eine synchrone Bewegung der Schwingkreise 4 mit dem Betätigungsteil 2 während dessen händischer Verstellung. Erfindungsgemäß bewegt sich somit die Schwingkreisspule des jeweiligen Schwingkreises 4 mit ihrem Schwingkreisspulenquerschnitt über die Projektionsfläche 5. Zur vereinfachten Beschreibung der Bewegung wird eine imaginäre, in
Die elektrisch leitend mit der Detektionseinrichtung 5 verbundene Auswerteinheit 7 ist ausgelegt, anhand wenigstens des Empfangssignals, je nach Ausführungsform sowohl durch Empfangssignal als auch durch Sendesignal, somit aufgrund des stellungsabhängigen Absorptionsverhaltens der Schwingkreise betreffend das elektromagnetische Wechselfeld oder ein stellungsabhängiges Abstrahlverhalten der Schwingkreise 4 aufgrund eines mittels des elektromagnetischen Wechselfeldes induzierten Stromes die jeweilige Lage der Koppelfläche 4a, 4b anhand der für jeden Schwingkreis 4 vorgegebenen Sendesignale und/oder erhaltenen Empfangssignale zu ermitteln. Daraus ermittelt die Auswerteinheit 7 eine Position A des Fußes 3, hier die Lage der Drehachse, und mit der daraus gewonnenen Information betreffend die Position A des Fußes 3 wird die Stellung, hier die Winkelstellung des Betätigungsteils 2, ermittelt, um eine Stellungsinformation betreffend die Stellung des Betätigungsteils 2 auszugeben. Anders ausgedrückt, die Stellungsinformation wird in einer Ausgestaltung anhand eines örtlichen Leistungsentzugs und durch Vergleich der örtlichen Sende- und Empfangssignale ermittelt, welcher sich durch den örtlich vorhandenen Schwingkreis 4 als charakteristischer Leistungsentzug ergibt, welcher der Schwingkreis 4 dem ursprünglichen elektromagnetischen Wechselfeld an der der Stellung entsprechenden Stelle entzieht. Erfindungsgemäß ist somit die Auswerteinheit befähigt, in Abhängigkeit der Stellungsinformation eine Schalt- und/oder Steuerfunktion einer Fahrzeugkomponente durchzuführen. Beispielweise wird in Abhängigkeit der Position des Betätigungsteils 3 eine Temperaturvorwahl der Klimasteuerung des Fahrzeugs vorgenommen. Das stellungsabhängige Absorptionsverhalten und damit die Stellungsinformation kann auch durch Vergleich von Empfangs- und Sendesignal erhalten werden, indem insbesondere deren Amplitude und/oder deren Phase verglichen wird. Beispielsweise wird wenigstens aus dem Empfangssignal anhand der Resonanzfrequenz der jeweilige Schwingkreis 4 identifiziert, während das Array von Spulen der Detektionseinrichtung 5 die Ortsauflösung bezüglich der Projektionsfläche 6 ermöglicht.The
Die Verwendung von mindestens zwei Schwingkreisen 4, die jeweils so angeordnet sind, dass die Lage von deren Koppelfläche 4a, 4b jeweils mit der Verstellung variiert, also bei Verstellung über die Positionierfläche 6 wandert, schafft die Möglichkeit, aus der jeweiligen Lage der Koppelfläche 4a, 4b eine eindeutige Position A des Fußes 3 und damit den Drehmittepunkt der möglichen Drehverstellung zu ermitteln. Die bei der Verstellung variierenden Lagen der Koppelflächen 4a, 4b und deren Detektion schafft die Möglichkeit, den Verstellweg und die jeweilige Stellung des Betätigungsteils 2 zu ermitteln, ohne dass dazu die zusätzliche Detektion der Position A des Fußes 3 auf der Positionierfläche 6 erforderlich ist. Dadurch ist die wahlfreie, d.h. beliebige Positionierung des Fußes 3 ermöglicht, und an jeder Position A eine Stellungsdetektion betreffend die Stellung des Betätigungsteils 2 relativ zum Fuß 3 ermöglicht.The use of at least two
Wie
Der auf die Positionierfläche 6 senkrecht projizierte Spulenquerschnitt der Spulen X1 bis X3, Y1 bis Y3 definiert jeweils eine Projektionsfläche P(X2) und P(Y3), die in
Wie gezeigt, erstrecken sich die jeweils als senkrechte Projektion der Spulenquerschnitte X1 bis X3, Y1 bis Y3 auf die Positionierfläche 6 ergebenden Projektionsflächen P(X2), P(Y3) jeweils streifenförmig entlang einer aus zwei, bevorzugt im rechten Winkel zueinander stehenden, Erstreckungsrichtungen x, y über die Positionierfläche 6. Die Erstreckungsrichtung x bzw. y gibt die Längsrichtung also die Richtung der größten Ausdehnung der Projektionsfläche 6 vor, die sich beispielsweise von einer Seite der Positionierfläche 6 zur gegenüberliegenden Seite und dabei über die gesamte Positionierfläche 6 erstreckt. Die Periodizität des Spulenabstandes beträgt dabei ein Bruchteil der senkrecht zur Erstreckungsrichtung x bzw. y bestimmten Breite einer Spulenschleife.As shown, the projection surfaces P(X2), P(Y3) resulting in each case as a vertical projection of the coil cross sections X1 to X3, Y1 to Y3 onto the
Die streifenförmigen Projektionsflächen P(X1) bis P(X3) bzw. P(Y1) bis P(Y3) bilden dabei zwei Gruppen von Projektionsflächen aus, wobei die Zugehörigkeit zu einer Gruppe P(X1) bis P(X3) bzw. P(Y1) bis P(Y3) sich aus der gemeinsamen Erstreckungsrichtung x bzw. y ergibt. Die Spulen jeder Gruppe sind so angeordnet, dass unmittelbar benachbarte Projektionsflächen P(X1) bis P(X3) bzw. P(Y1) bis P(Y3) innerhalb einer jeden Gruppe überlappen. Dabei sind die Projektionsflächen P(X1) bis P(X3) bzw. P(Y1) bis P(Y3) innerhalb einer Gruppe gleichförmig ausgebildet.The strip-shaped projection surfaces P(X1) to P(X3) or P(Y1) to P(Y3) form two groups of projection surfaces, with the affiliation to a group P(X1) to P(X3) or P( Y1) to P(Y3) results from the common extension direction x or y. The coils of each group are arranged in such a way that immediately adjacent projection surfaces P(X1) to P(X3) or P(Y1) to P(Y3) within each group overlap. The projection surfaces P(X1) to P(X3) or P(Y1) to P(Y3) are formed uniformly within a group.
Ferner ist vorgesehen, dass jede Projektionsfläche P(X1) bis P(X3) der einen Gruppe mit mehreren, bevorzugt allen, Projektionsflächen P(Y1) bis P(Y3) der anderen Gruppe überlappt und dabei jeweils eine Überlappungsfläche U(X.../Y...) definiert und die Schwingkreisspulen der Schwingkreise 4 am Betätigungsteil 2 so angeordnet sind, dass für jede mögliche Position des Fußes 2 auf der Positionierfläche 6 und in allen möglichen Stellungen des Betätigungsteils 2 die Koppelflächen 4a, 4b jeweils mit mindestens einer aber nicht allen Überlappungsflächen U(X.../Y...) überlappen. Um eine Mehrfachdetektion zu gewährleisten ist in allen Stellungen eine Überlappung der jeweiligen Koppelfläche mit mehreren Überlappungsflächen U(X.../Y...) aber nicht allen vorgesehen. Dadurch kann jede Stellung des Betätigungsteils 2 eindeutig identifiziert werden. Beispielsweise werden die Amplitudenverhältnisse oder Phasenverschiebungen für jeden Überlappungsbereich durch Ansteuerung der den Überlappungsbereich bildenden Spulen ermittelt, um so für jede Überlappungsfläche U(X.../Y...) durch Vergleich mit jeweils einem vorgegebenen Wert oder Verhalten das Vorhandensein bzw. Nicht-Vorhandensein des Schwingkreises 4 bzw. der Koppelfläche 4a, 4b in der betreffenden Überlappungsfläche U(X.../Y...) zu detektieren.Furthermore, it is provided that each projection surface P(X1) to P(X3) of one group overlaps with several, preferably all, projection surfaces P(Y1) to P(Y3) of the other group and in each case an overlap surface U(X... /Y...) and the oscillating circuit coils of the
Hier weist jeder Schwingkreis 4 ein charakteristisches Frequenzverhalten eines Amplitudenverhältnisses zwischen Sendesignal und Empfangssignal und/oder ein charakteristisches Frequenzverhalten einer Phasenverschiebung zwischen Sendesignal und Empfangssignal auf, was als Resonanzverhalten bezeichnet wird. Dadurch ist jeder Schwingkreis 4 und damit die örtliche Lage jedes Schwingkreises 4 bezüglich der Positionierfläche 6 und damit seiner senkrechten Projektion, d.h. der Koppelfläche 4a, 4b, auf der Positionierfläche 6 identifizierbar und es kann die Zuverlässigkeit der Detektion gesteigert werden, da eine vorbekannte frequenzabhängige Beeinflussung durch die Schwingkreise 4 als Stellungsgeber des Drehstellers 1 von anderen Störeinflüssen, wie Flüssigkeitstropfen am Betätigungsteil 2, anhand des Frequenzverhaltens diskriminiert werden können. Beispielsweise handelt es sich bei dem Sendesignal um eine Abfolge monofrequenter Signale unterschiedlicher Frequenz, die in ihrer zeitlichen Abfolge ausgewertet werden oder um multifrequente Signale, die spektral ausgewertet werden, um so eine frequenzabhängige Auswertung zu erreichen.Here each
Die Auswerteinheit ist ferner ausgebildet, anhand mindestens eines Empfangssignals und eines Sendesignals ein Kopplungsmaß k auch Kopplungsfaktor genannt der induktive Kopplung zwischen der Empfangseinrichtung und wenigstens einem Schwingkreis 4, bevorzugt für alle Schwingkreise, zu bestimmen, um anhand des Kopplungsmaßes eine Verlagerung des Betätigungsteils 2 in einer zur Positionierfläche 6 senkrechten Richtung zu detektieren. Der Strom durch die in
Da die Drehauswertung des Drehstellers 1 erst dann stattfinden soll, wenn sich der Fuß des Drehstellers 1 auf der Positionierfläche 6 befindet, wird in einer Ausgestaltung zunächst mittels des Kennfelds ausgewertet, ob sich der Drehsteller 1 eine Mindestzeit auf der Positionierfläche befindet; beispielsweise, wenn für t > 100ms sowohl das Empfangssignal des ersten Schwingkreises 4 als auch das Empfangssignal des zweiten Schwingkreises 4 größer sind als ein jeweiliger Schwellwert und/oder wenn das Verhältnis von den beiden Signalen ein bestimmtes Verhältnis ist.Since the rotary evaluation of the
Um die Detektion störunanfälliger zu machen, wird in einer Ausgestaltung auch intermediär überprüft, ob die Ortsbestimmung der Schwingkreise 4 plausibel ist und der Abstand der Schwingkreisspulen der Schwingkreise 4 zu den Empfangsspulen X1 bis X3, Y1 bis Y3 dem durch die mechanische Konstruktion vorgegebenen Maß entspricht, was durch die Bestimmung des Kopplungsmaßes k geschieht.In order to make the detection less susceptible to interference, in one embodiment there is also an intermediate check as to whether the localization of the
Bevorzugt wird die Ortsbestimmung mit einer Frequenz von 100Hz oder höher durchgeführt. Diese hohe Geschwindigkeit ist insbesondere im Zusammenhang bei der Verwendung einer Drehrasthaptik, auch kurz Rasthaptik genannt, erforderlich, um eine Synchronität von Haptik und Funktionsauslösung zu erreichen. Bei Beginn der Drehauswertung (Bedingung: siehe oben) wird zunächst eine Anfangsstellungsauswertung betreffend die Drehstellung initialisiert. Wird ein bestimmter, durch die mechanische Rast definierter Drehwinkel erreicht und detektiert, wird eine Funktion ausgelöst. Ruht das Betätigungsteil 2 des Drehstellers 1 eine bestimmte Zeit in dieser Raststellung, so wird eine neue Anfangsstellung bestimmt. Dadurch lassen sich leichte Fehler korrigieren, die z.B. durch Schlupf zwischen Fuß 3 und Positionierfläche 6 entstehen.The location determination is preferably carried out with a frequency of 100 Hz or higher. This high speed is necessary in particular in connection with the use of a rotary detent haptic, also referred to as detent haptic for short, in order to achieve synchronicity between the haptic and the triggering of the function. At the start of the rotation evaluation (condition: see above), an initial position evaluation relating to the rotation position is first initialized. If a specific angle of rotation defined by the mechanical detent is reached and detected, a function is triggered. If the
Die Sendesignale d.h. die Erregerfrequenzen sind möglichst genau auf die Eigenfrequenzen w1 bzw. w2 der Schwingkreise 4 abzustimmen. In bekannten Bedienelement wird dies durch Auflöten von Korrekturkapazitäten bei der Produktion erreicht. Dies ist erstens sehr aufwendig und zweitens nur bei der Verwendung innerhalb eines kleinen Temperaturbereichs geeignet, da die Eigenfrequenz des Schwingkreises 4 temperaturabhängig ist (z.B. Temperaturabhängigkeit der Kapazität des zum Schwingkreis gehörigen Kondensators). Es ist daher vorgesehen, dass die Erregerfrequenzen mittels eine Baselining-Verfahren jeweils an die Schwingkreise 4 angepasst werden. D.h. die Detektionseinrichtung 5 ist in der Lage die Erregerfrequenz in einem bestimmten Fenster zu variieren, so dass die Resonanz des jeweiligen Schwingkreises 4 maximiert wird. Diese Baselining-Verfahren wird in einer Ausgestaltung immer bei der Beaufschlagung mit dem Sendesignal durchgeführt.The transmission signals, i.e. the excitation frequencies, must be matched as precisely as possible to the natural frequencies w1 and w2 of the
Optional kann der Drehsteller 1 eine Drückfunktion aufweisen. Die Schwingkreise 4 sind so angebracht, dass diese bei axialer Krafteinwirkung auf das Betätigungsteil 2 des Drehstellers 1 eine Verschiebung in Richtung der Positionierfläche 6 entgegen einer Rückstellkraft erfahren. Beispielsweise erkennt die Detektionseinrichtung 5 das Vorliegen eines „Drückens“ durch einen Bediener mit Hilfe der in
Alternativ dazu kann ein zusätzliches Schaltelement in wenigstens einem der Schwingkreise 4 integriert sein, durch welches die Eigenfrequenz wenigstens eines der beiden Schwingkreise 4 variiert werden. In diesem Fall werden die Spulen X1 bis X3; Y1 bis Y3 der Sendeeinrichtung zusätzlich mit einer dritten Frequenz w3 beaufschlagt und mittels der Empfangseinrichtung auf eine entsprechende Antwortfunktion der Schwingkreise 4 hin ausgewertet.As an alternative to this, an additional switching element can be integrated in at least one of the
Es ist ferner ein Rastmechanik 10 mit Rasteingriff zwischen einer Rastnase und einer Rastkontur vorgesehen, um eine haptisch merkbare Rasthaptik bei der Drehverstellung des Betätigungsteils 2 zu erzeugen. Am Betätigungsteil 2 ist die Leiterplatte 12 festgelegt, die die Schwingkreise 4 trägt, die als Stellungsgeber für die Detektion der Drehstellung des Betätigungsteils 2 aber auch der Detektion der Position A des Fußes 3 auf der Positionierfläche 6 dient. Die unterschiedliche Resonanzfrequenz aufweisenden Schwingkreise 4 weisen jeweils eine Schwingkreisspule auf, deren Schwingkreisspulenquerschnitt der Positionierfläche 6 zugewandt ist. Zur Detektion der Drehstellung einschließlich der Position A des Fußes 3 ist die Detektionseinrichtung 5 vorgesehen, welche dasselbe Spulenarray aus selektiv ansteuerbaren Spulen X1 bis X3, Y1 bis Y3 einmal als Sendeeinrichtung unter selektiver Beaufschlagung mit einem Sendesignal und als Empfangseinrichtung unter selektiver Auslese eines Empfangssignals verwendet.Furthermore, a
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