DE102017106263B4 - Input method for a touch-sensitive input device - Google Patents
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Abstract
Eingabeverfahren, aufweisend folgende Schritte:
Bereitstellen einer Eingabevorrichtung (1), aufweisend eine Eingabefläche (8) und einen Scanner (2), der ausgerichtet ist, eine Berührung eines Fingers auf der Eingabefläche (8) unter Ausbildung einer Berührfläche (11a, 11b) zu erfassen und eine Auswerteinheit (3), um einer Bewegung der Berührfläche (11a, 11b) auf der Eingabefläche (8) eine Steuer- und/oder Schaltfunktion zuzuordnen;
Betrieb der Eingabevorrichtung (1) in einem Identifikationsmodus, bei dem eine während der Berührung in der Eingabefläche (8) liegende Oberflächenstruktur der Berührfläche (11a, 11b) des Fingers mittels des Scanners (2) erfasst und zur Erzeugung biometrischer Daten durch die Auswerteinheit (3) ausgewertet wird;
Betrieb der Eingabevorrichtung (1) in einem ersten Erfassungsmodus, bei dem ein erster, jeweils von der Berührfläche (11a, 11b) bedeckter Teilbereich (9a) der Eingabefläche (8) mehrfach vollständig oder vollflächig mittels des Scanners (2) erfasst wird und zugehörige erste Daten an die Auswerteinheit (3) übermittelt werden;
Betrieb der Eingabevorrichtung (1) in einem zweiten Erfassungsmodus, bei dem ein zweiter, jeweils von der Berührfläche (11a, 11b) bedeckter Teilbereich (9b) der Eingabefläche (8) mehrfach vollständig oder vollflächig mittels des Scanners (2) erfasst wird und zugehörige zweite Daten an die Auswerteinheit (3) übermittelt werden;
Auswerten der ersten Daten und zweiten Daten durch die Auswerteinheit (3) unter Erhalt eines ersten Auswertergebnisses und eines zweiten Auswertergebnisses, um ausschließlich bei einer vorgegebenen Mindestübereinstimmung von erstem Auswertergebnis und zweitem Auswertergebnis der Relativbewegung der Berührfläche (11a, 11b) eine Steuer- und/oder Schaltfunktion zuzuordnen dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteinheit (3) eine dem Scanner (2) nächst benachbart angeordnete, primäre, wenigstens die ersten Daten auswertende Einheit (3a) und eine mit der ersten Einheit (3a) über eine Datenkommunikationsverbindung in Verbindung stehende, wenigstens die ersten Daten auswertende, der primären Einheit (3a) übergeordnete, sekundäre Einheit (3b) umfasst und
dass die sekundäre Einheit (3b) ausgelegt ist, bei einer fehlenden Mindestübereinstimmung ihres Auswertergebnisses mit dem Auswertergebnis der primären Einheit (3a) die primäre Einheit zurückzusetzen.
Input procedure comprising the following steps:
Providing an input device (1) having an input surface (8) and a scanner (2) which is designed to detect a touch of a finger on the input surface (8) to form a touch surface (11a, 11b) and an evaluation unit (3) to assign a control and/or switching function to a movement of the touch surface (11a, 11b) on the input surface (8);
Operation of the input device (1) in an identification mode in which a surface structure of the touch surface (11a, 11b) of the finger lying in the input surface (8) during contact is detected by means of the scanner (2) and evaluated by the evaluation unit (3) to generate biometric data;
Operation of the input device (1) in a first detection mode, in which a first partial area (9a) of the input surface (8) covered by the contact surface (11a, 11b) is detected several times completely or over its entire surface by means of the scanner (2) and associated first data are transmitted to the evaluation unit (3);
Operation of the input device (1) in a second detection mode, in which a second partial area (9b) of the input surface (8), each covered by the touch surface (11a, 11b), is detected several times completely or over its entire surface by means of the scanner (2) and associated second data are transmitted to the evaluation unit (3);
Evaluating the first data and second data by the evaluation unit (3) to obtain a first evaluation result and a second evaluation result in order to assign a control and/or switching function to the relative movement of the contact surface (11a, 11b) exclusively in the case of a predetermined minimum agreement between the first evaluation result and the second evaluation result, characterized in that
the evaluation unit (3) is located closest to the scanner (2) arranged, primary unit (3a) evaluating at least the first data and a secondary unit (3b) connected to the first unit (3a) via a data communication connection, evaluating at least the first data and superordinate to the primary unit (3a), and
that the secondary unit (3b) is designed to reset the primary unit if there is no minimum agreement between its evaluation result and the evaluation result of the primary unit (3a).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Eingabeverfahren für eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung mit einer Eingabefläche und einem Scanner, der ausgelegt ist, eine Berührung der Eingabefläche zu erfassen. Das Eingabeverfahren und die Eingabevorrichtung sind dazu ausgebildet, in einem Identifikationsmodus die Oberflächenstruktur eines Fingers zu erfassen, und eine Fingernavigation, beispielsweise eine Cursorsteuerung, zu ermöglichen.The present invention relates to an input method for a touch-sensitive input device with an input surface and a scanner that is designed to detect a touch of the input surface. The input method and the input device are designed to detect the surface structure of a finger in an identification mode and to enable finger navigation, for example cursor control.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene berührempfindliche Eingabevorrichtung mit zugehörigen Eingabeflächen bekannt, die dazu geeignet sind, wenigstens in einem Teilbereich der Eingabefläche eine Fingerabdruckerkennung durchzuführen. Eine Fingernavigation erfolgt dann in dem verbleibenden Bereich der Eingabefläche der berührempfindlichen Eingabevorrichtung.Various touch-sensitive input devices with associated input surfaces are known from the prior art, which are suitable for carrying out fingerprint recognition in at least a partial area of the input surface. Finger navigation then takes place in the remaining area of the input surface of the touch-sensitive input device.
Die
Aus der
Aus der
Aus der
Gerade bei der Verwendung einer Eingabevorrichtung mittels Fingernavigation in einem Kraftfahrzeug besteht grundsätzlich das Bedürfnis, der
Aufgabe der Erfindungen ist es daher, ein Eingabeverfahren für eine berührungsempfindliche Eingabevorrichtung bereitzustellen, das dazu geeignet ist, auch bei geringem Bauraum und einer geringen Eingabefläche zuverlässig, d.h. verbessert Fehlfunktionen vermeidend, eine Fingernavigation zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Eingabeverfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Eingabevorrichtung gemäß dem nebengeordneten Vorrichtungsanspruch. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen 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.The object of the invention is therefore to provide an input method for a touch-sensitive input device that is suitable for enabling finger navigation reliably, i.e. with improved prevention of malfunctions, even in a small installation space and with a small input surface. This object is achieved by an input method according to claim 1 and by an input device according to the independent device claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims. It should be noted that the features listed individually in the patent claims can be combined with one another in any technologically reasonable manner and show further embodiments of the invention. The description, particularly in connection with the figures, additionally characterizes and specifies the invention.
Erfindungsgemäß wird eine Eingabevorrichtung bereitgestellt. Die Eingabevorrichtung weist eine Eingabefläche und einen Scanner auf. Der Scanner ist erfindungsgemäß derart ausgerichtet und ausgebildet, dass er eine Berührung eines Fingers auf der Eingabefläche erfasst. Dabei bildet der Finger eine Berührfläche auf der Eingabefläche aus. Beispielsweise ist ein optischer Scanner, insbesondere ein Infrarot-Scanner vorgesehen. Insbesondere weist der Scanner mehrere Sensorelemente auf, die ein Array, bevorzugt zweidimensionales Array, ausbilden, welches die Eingabefläche erfasst und somit definiert. Bevorzugt sind die Sensorelemente einzeln auswertbar und/oder können zumindest als Bündel und/oder linien- oder spaltenweise ausgewertet werden. Bevorzugt ist erfindungsgemäß ein kapazitiver, d.h. die Eingabefläche kapazitiv erfassender, Scanner vorgesehen. Beispielsweise wird der Scanbereich und damit die Eingabefläche durch ein zweidimensionales Array von Messkondensatoren bestimmt. Bevorzugt handelt es sich um einen kapazitiven Fingerabdruckscanner, wie er beispielsweise in der
Erfindungsgemäß ist ferner eine Auswerteinheit vorgesehen, um einer Bewegung der Berührfläche auf der Eingabefläche eine Steuer- und/oder Schaltfunktion zuzuordnen. Die Auswerteinheit ist beispielsweise wenigstens teilweise unmittelbar nächst benachbart zum Scanner angeordnet.According to the invention, an evaluation unit is also provided in order to assign a control and/or switching function to a movement of the touch surface on the input surface. The evaluation unit is, for example, arranged at least partially immediately adjacent to the scanner.
Das erfindungsgemäße Eingabeverfahren eignet sich insbesondere für Eingabevorrichtungen, bei denen der Scanbereich und damit die Eingabefläche durch einen darauf aufliegenden Finger komplett überdeckbar ist, und insbesondere für Eingabevorrichtungen mit einer Eingabefläche von kleiner oder gleich 2 cm2, bevorzugt kleiner oder gleich 1,2 cm2, noch bevorzugter kleiner oder gleich 0,25 cm2. Beispielsweise ist die Eingabefläche rechteckig, oval oder rund ausgebildet.The input method according to the invention is particularly suitable for input devices in which the scanning area and thus the input surface can be completely covered by a finger resting thereon, and in particular for input devices with an input surface of less than or equal to 2 cm 2 , preferably less than or equal to 1.2 cm 2 , even more preferably less than or equal to 0.25 cm 2 . For example, the input surface is rectangular, oval or round.
Das erfindungsgemäße Eingabeverfahren sieht einen Betrieb der Eingabevorrichtung in einem Identifikationsmodus vor. In dem besagten Identifikationsmodus wird eine während der Berührung in der Eingabefläche liegende Oberflächenstruktur der Berührfläche des Fingers durch den Scanner erfasst und zur Erzeugung biometrischer Daten durch die Auswerteinheit ausgewertet. Die Daten werden beispielsweise in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt.The input method according to the invention provides for operation of the input device in an identification mode. In said identification mode, a surface structure of the touch surface of the finger lying in the input surface during contact is detected by the scanner and evaluated by the evaluation unit to generate biometric data. The data is stored, for example, in a non-volatile memory.
Ferner wird die Eingabevorrichtung erfindungsgemäß in einem ersten Erfassungsmodus betrieben, bei dem ein erster jeweils von der Berührfläche bedeckter Teilbereich der Eingabefläche mehrfach vollständig oder vollflächig mittels des Scanners erfasst wird und zugehörige erste Daten an die Auswerteinheit übermittelt werden.Furthermore, according to the invention, the input device is operated in a first detection mode in which a first partial area of the input surface covered by the touch surface is detected several times completely or over its entire surface by means of the scanner and associated first data are transmitted to the evaluation unit.
Erfindungsgemäß wird die Eingabevorrichtung in einem zweiten Erfassungsmodus betrieben, bei dem ein zweiter, jeweils von der Berührfläche bedeckter Teilbereich der Eingabefläche mehrfach vollständig oder vollflächig mittels des Scanners erfasst wird und zugehörige zweite Daten an die Auswerteinheit übermittelt werden. Der Betrieb im ersten und zweiten Erfassungsmodus wird beispielsweise simultan oder intermediär durchgeführt.According to the invention, the input device is operated in a second detection mode, in which a second partial area of the input surface, each covered by the touch surface, is detected several times completely or over its entire surface by means of the scanner and associated second data is transmitted to the evaluation unit. The operation in the first and second detection modes is carried out, for example, simultaneously or intermediately.
In einem den Erfassungsschritten jeweils nachfolgenden Auswertschritt erfolgt ein Auswerten der ersten Daten und zweiten Daten durch die Auswerteinheit unter Erhalt eines ersten Auswertergebnisses und eines zweiten Auswertergebnisses, so dass ausschließlich bei einer vorgegebenen Mindestübereinstimmung von erstem Auswertergebnis und zweitem Auswertergebnis der Relativbewegung der Berührfläche eine Steuer- und/oder Schaltfunktion zugeordnet wird.In an evaluation step following each of the recording steps, the first data and second data are evaluated by the evaluation unit to obtain a first evaluation result and a second evaluation result, so that a control and/or switching function is assigned to the relative movement of the contact surface only if there is a predetermined minimum agreement between the first evaluation result and the second evaluation result.
„Vollflächige Erfassung“ im Sinne der Erfindung meint die vollständige Erfassung eines zusammenhängenden Teilbereichs, beispielsweise durch Auswerten aller dem jeweiligen Teilbereich zugeordneter und zueinander benachbart angeordneter Sensorelemente des Scanners. „Vollständige Erfassung“ im Sinne der Erfindung meint die Erfassung eines nicht zwingend zusammenhängenden Teilbereichs, der beispielsweise aus Segmenten oder singulären Sensorelementen gebildet ist, die sich über die Eingabefläche verteilen.“Full-area detection” in the sense of the invention means the complete detection of a connected partial area, for example by evaluating all of the scanner’s sensor elements assigned to the respective partial area and arranged adjacent to one another. “Complete detection” in the sense of the invention means the detection of a partial area that is not necessarily connected, which is formed, for example, from segments or individual sensor elements that are distributed over the input area.
Die Auswertung erfolgt beispielsweise mit einem Bildvergleichsverfahren, wie einem differentiellen Bildvergleichsverfahren oder einem Bildkorrelationsverfahren, bei dem wenigstens zwei zeitlich nacheinander aufgenommene Bilder bzw. Teilbilder des jeweiligen Teilbereichs ausgewertet, beziehungsweise miteinander verglichen werden. „Bild“ bzw. „Bilder“ im Sinne der Erfindung impliziert nicht zwingend eine optische Erfassung des jeweiligen Teilbereichs, sondern ist weit auszulegen und meint eine zusammengehörige Erfassung aller dem jeweiligen Teilbereich zugeordneten Sensorelemente des Scanners, beispielsweise in Form einer Messwertmatrix. Der Änderungen der Position wenigstens eines charakteristischen Punktes oder einer charakteristischen Struktur der erfassten Oberflächenstruktur innerhalb des Teilbereich wird eine Relativbewegung zugeordnet, die wiederum in eine Steuer- und/oder Schaltfunktion umgesetzt wird.The evaluation is carried out, for example, using an image comparison method, such as a differential image comparison method or an image correlation method, in which at least two images or partial images of the respective sub-area taken one after the other are evaluated or compared with one another. "Image" or "images" in the sense of the invention does not necessarily imply an optical detection of the respective sub-area, but is to be interpreted broadly and means a related detection of all sensor elements of the scanner assigned to the respective sub-area, for example in the form of a measured value matrix. The changes in the position of at least one characteristic point or a characteristic structure of the detected surface structure within the sub-area are assigned a relative movement, which in turn is converted into a control and/or switching function.
Durch den jeweils unterschiedliche Teilbereiche der Eingabefläche auswertenden Betrieb der Eingabevorrichtung kann die Funktionssicherheit gesteigert werden.The functional reliability can be increased by the operation of the input device which evaluates different parts of the input surface.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Eingabeverfahrens sind der erste Teilbereich und zweite Teilbereich nicht überdeckend angeordnet, also räumlich separiert voneinander angeordnet. Dadurch wird eine verbesserte Verifizierung erreicht, da die Erfassung durch räumlich unterschiedliche Bereiche der Eingabefläche des Scanners und damit durch unterschiedliche Sensorelemente erfolgt und zudem die Erfassung an unterschiedlichen Strukturen der Oberflächenstruktur des Fingers erfolgt.According to a preferred embodiment of the input method, the first sub-area and the second sub-area are not arranged so as to overlap, i.e. are arranged spatially separated from each other. This achieves improved verification, since the detection is carried out by spatially different Areas of the input surface of the scanner and thus through different sensor elements and also the detection takes place on different structures of the surface structure of the finger.
Erfindungsgemäß ist die Auswerteinheit hierarchisch aufgebaut und weist erfindungsgemäß eine dem Scanner zugeordnete, primäre, wenigstens die ersten Daten auswertende Einheit, auch Sensor-Controller genannt, und eine mit der ersten Einheit über eine Datenkommunikationsverbindung, bevorzugt bidirektionale und/oder verschlüsselte Datenkommunikationsverbindung kommunizierende, wenigstens die ersten Daten auswertende, der primären Einheit übergeordnete, sekundäre Einheit, auch Host-Controller genannt, auf. Dadurch wird eine verbesserte Verifizierung erreicht. Zur sicheren Verifizierung werden sowohl die ersten als auch die zweiten Daten durch die primäre Einheit als auch die sekundäre Einheit ausgewertet. In einer weiteren vereinfachten Ausgestaltung werden die ersten Daten ausschließlich durch die primäre Einheit und zweiten Daten ausschließlich durch die sekundäre Einheit ausgewertet.According to the invention, the evaluation unit is hierarchically constructed and has a primary unit assigned to the scanner, also called a sensor controller, which evaluates at least the first data, and a secondary unit, also called a host controller, which communicates with the first unit via a data communication connection, preferably a bidirectional and/or encrypted data communication connection, evaluates at least the first data and is superior to the primary unit. This achieves improved verification. For secure verification, both the first and the second data are evaluated by the primary unit as well as the secondary unit. In a further simplified embodiment, the first data is evaluated exclusively by the primary unit and the second data is evaluated exclusively by the secondary unit.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind die primäre und/oder die sekundäre Einheit funktionsüberwacht. Beispielsweise weist die primäre und/oder die sekundäre Einheit einen A/D-Wandler auf, zu dessen Funktionsüberwachung eine vorgegebene Referenzspannung durch den Wandler gewandelt und somit digitalisiert wird und der zugehörige digitale Wert mit dem der vorgegebenen Referenzspannung entsprechenden Wert verglichen wird. Bei nicht ausreichender Übereinstimmung wird eine Fehlfunktion der primären Einheit durch die sekundäre Einheit diagnostiziert und eine Zuordnung zu einer Schalt- oder Steuerfunktion unterbunden. According to a preferred embodiment, the primary and/or secondary unit are functionally monitored. For example, the primary and/or secondary unit has an A/D converter, for the purpose of monitoring its function, a predetermined reference voltage is converted by the converter and thus digitized, and the associated digital value is compared with the value corresponding to the predetermined reference voltage. If there is insufficient agreement, a malfunction of the primary unit is diagnosed by the secondary unit and assignment to a switching or control function is prevented.
Erfindungsgemäß ist die sekundäre Einheit ausgelegt, bei einer fehlenden Mindestübereinstimmung ihres Auswertergebnisses mit dem Auswertergebnis der primären Einheit die primäre Einheit zurückzusetzen (reset).According to the invention, the secondary unit is designed to reset the primary unit if there is no minimum agreement between its evaluation result and the evaluation result of the primary unit.
Bevorzugt wird die Eingabevorrichtung simultan in dem ersten Erfassungsmodus und dem zweiten Erfassungsmodus betrieben, anders ausgedrückt, die ersten Daten und zweiten Daten werden durch zeitgleiches Erfassen der ersten bzw. zweiten Teilbereichs erfasst. Es sind aber Ausführungsformen denkbar bei dem die ersten und zweiten Daten in zeitlicher Abfolge durch Abfolge der Erfassungsschritte generiert werden.Preferably, the input device is operated simultaneously in the first detection mode and the second detection mode, in other words, the first data and second data are detected by simultaneously detecting the first and second partial areas, respectively. However, embodiments are conceivable in which the first and second data are generated in chronological order by a sequence of detection steps.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt das Auswerten der ersten und zweiten Daten durch die Auswerteinheit mittels unterschiedlicher Algorithmen. Beispielsweise werden die ersten Daten mittels eines differentiellen Bildvergleichsverfahren und die zweiten Daten mittels eines Bildkorrelationsverfahren ermittelt. Um einen hohes Maß an Verifizierung und eine hohen Grad an Funktionsüberwachung zu erreichen, werden sowohl die ersten Daten als auch die zweiten Daten mittels der unterschiedlichen Algorithmen ausgewertet.According to a preferred embodiment, the evaluation of the first and second data is carried out by the evaluation unit using different algorithms. For example, the first data is determined using a differential image comparison method and the second data is determined using an image correlation method. In order to achieve a high level of verification and a high degree of functional monitoring, both the first data and the second data are evaluated using the different algorithms.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird die Zuordnung zu einer Steuer- und/oder Schaltfunktion zusätzlich anhand der im Identifikationsmodus erhaltenen biometrischen Daten verifiziert. Anders ausgedrückt, die Zuordnung erfolgt nur, falls eine Mindestübereinstimmung der im Identifikationsmodus ermittelten biometrischen Daten mit gespeicherten biometrischen Daten gegeben ist.According to a preferred embodiment, the assignment to a control and/or switching function is additionally verified using the biometric data obtained in identification mode. In other words, the assignment only takes place if there is a minimum match between the biometric data determined in identification mode and the stored biometric data.
Die beiden Erfassungsmodi werden insbesondere zur Auswertung von vergleichsweise langsamen Bewegungen des Fingers über den Scanbereich herangezogen. Beispielsweise werden diese durchgeführt, sofern die Oberflächenstruktur und damit die Berührfläche eine mittlere Geschwindigkeit relativ zur Eingabefläche von 400 mm/s bevorzugt 200 mm/s nicht überschreitet.The two detection modes are used in particular to evaluate comparatively slow movements of the finger across the scanning area. For example, these are carried out if the surface structure and thus the contact surface does not exceed an average speed relative to the input surface of 400 mm/s, preferably 200 mm/s.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens liegt der erste Teilbereich im Zentrum der Eingabefläche, d.h. zentral und umgeben von weiteren Bereichen der Eingabefläche. Besonders bevorzugt werden in dem ersten Teilbereich die diesem Bereich zugeordneten Sensorelemente einzeln ausgewertet. Der erste Teilbereich ist so ausgelegt, dass eine Oberflächenstruktur eines Fingers sicher detektiert werden kann.In one embodiment of the method, the first sub-area is located in the center of the input area, i.e. centrally and surrounded by other areas of the input area. Particularly preferably, the sensor elements assigned to this area are evaluated individually in the first sub-area. The first sub-area is designed in such a way that a surface structure of a finger can be reliably detected.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist der zweite Teilbereich innerhalb des an den ersten Teilbereich angrenzenden Randbereichs vorgesehen.According to this embodiment, the second sub-area is provided within the edge area adjacent to the first sub-area.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Scanner ein Array aus Sensorelementen auf, wobei diese je nach Eingabemodus selektiert werden, um dem ersten Teilbereich beziehungswiese dem zweiten Teilbereich zugeordnet zu werden.According to a preferred embodiment, the scanner has an array of sensor elements, which are selected depending on the input mode in order to be assigned to the first sub-area or the second sub-area.
Das erfindungsgemäße Eingabeverfahren und die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung eigenen sich bevorzugt zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere als Bestandteil eines Lenkrades, beispielsweise als Multifunktionseingabevorrichtung, die in eine Speiche eines Lenkrades zumindest teilweise integriert ist.The input method according to the invention and the input device according to the invention are preferably suitable for use in a motor vehicle, in particular as a component of a steering wheel, for example as a multifunctional input device which is at least partially integrated into a spoke of a steering wheel.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Die Figuren sind dabei nur beispielhaft zu verstehen und stellen lediglich bevorzugte Ausführungsvarianten dar. Es zeigen:
-
1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung, wie sie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Eingabeverfahrens verwendet wird; -
2 eine Detailansicht der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung.
-
1 an embodiment of the input device according to the invention, as used to carry out the input method according to the invention; -
2 a detailed view of the input device according to the invention.
Die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung 1, wie in
Das Eingabeverfahren umfasst einen Betrieb der Eingabevorrichtung 1 in einem nicht näher erläuterten Identifikationsmodus, bei dem es um die Erfassung einer während der Berührung in der Eingabefläche liegenden Oberflächenstruktur der Berührfläche 11a, 11b des Fingers geht, um daraus biometrische Daten zu gewinnen, die der Identifikation des Bedieners dienen. Diese Verfahren sind allgemein bekannt und dieser Identifikationsmodus ist eine der Betriebsarten der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung 1. Dieser Identifikationsmodus wird beispielsweise selektiv ausgewählt und eine im Wesentlichen ruhende Berührfläche während des Betriebs im Identifikationsmodus vorausgesetzt.The input method includes operating the input device 1 in an identification mode (not explained in more detail), which involves detecting a surface structure of the
Erfindungsgemäß ist ferner ein erster Erfassungsmodus vorgesehen, der anhand der momentanen Berührsituation beschrieben wird, wie sie durch die Berührflächen 11a und 11b dargestellt sind. Dazu weist die Eingabefläche 8 einen ersten Teilbereich 9a und einen zweiten, außerhalb des ersten Teilbereichs 9a liegenden, zweiten Teilbereich 9b auf, die jeweils durch selektive Auswahl einer Untermenge von Sensorelementen bestimmt sind, die zum Array von Sensorelementen gehören, wie es durch den Scanner 2 definiert wird.According to the invention, a first detection mode is also provided, which is described based on the current contact situation, as represented by the contact surfaces 11a and 11b. For this purpose, the
Der erste Teilbereich 9a und zweite Teilbereich 9b bilden hier jeweils eine zusammenhängende Fläche aus und werden im jeweiligen Erfassungsmodus, d.h. im ersten Erfassungsmodus und im zweiten Erfassungsmodus, simultan vollflächig, d.h. diesen ersten 9a und zweiten Teilbereich 9b vollständig umfassend, mehrfach erfasst, und die zugehörigen Daten, d.h. erste Daten bzw. zweite Daten an die Auswerteinheit 3 übermittelt. Ziel der Erfassungsmodi aus erstem und zweitem Erfassungsmodus ist aus der Abfolge der Erfassungsdaten (Bilder) aus ersten und zweiten Daten eine Bewegung der Berührfläche 11a, 11b im ersten Teilbereich 9a und dem räumlich vom ersten Teilbereich 9a getrennten, zweiten Teilbereich 9b zu erfassen.The first
Die so unabhängig gewonnenen ersten und zweiten Daten werden jeweils sowohl von der primären Einheit 3a als auch der sekundären Einheit 3b der Auswerteinheit 3 mittels zweier unterschiedlicher Algorithmen, beispielsweise einem absoluten oder einem differentiellen Bildauswerteverfahren, die in
Es ist aber eine Ausführungsform denkbar, bei der die ersten Daten und zweiten Daten jeweils durch die primäre Einheit 3a als auch die sekundäre Einheit 3b jeweils mittels beider Algorithmen ausgewertet werden, um ein hohes Verifizierungsmaß zu erreichen. Nur bei einer vorgegebenen Mindestübereinstimmung der von der Auswerteinheit beispielsweise in einem vorgegebenen Zeitintervall ermittelten Auswertergebnisse wird so der erfassten Bewegung eine Schalt- oder Steuerfunktion, beispielsweise eine Cursorsteuerung, zugeordnet. Ziel der Erfassung der Bewegung der Berührfläche 11a, 11b durch räumlich getrennte Teilbereiche, der Auswertung der dadurch gewonnenen Daten mittels jeweils unterschiedlichen Algorithmen und durch eine hierarchisch gegliederte Auswerteinheit aus primärer und sekundärer Einheit, die sich wechselseitig verifizieren, ergibt ein hohes Maß an Funktionskontrolle der gattungsgemäßen Eingabevorrichtung. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird die zuvor genannte Zuordnung zusätzlich durch die im Identifikationsmodus gewonnenen biometrischen Daten verifiziert, d.h. die Zuordnung erfolgt nur dann, wenn die im Identifikationsmodus ermittelten biometrischen Daten eine ausreichende Übereinstimmung mit vorratsgespeicherten Daten aufweisen, um so eine Zuordnung nur dann vorzunehmen, wenn die Eingabe durch die gespeicherten biometrischen Daten verifiziert werden kann.However, an embodiment is conceivable in which the first data and second data are evaluated by the primary unit 3a and the
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