DE102012003281B4

DE102012003281B4 - Berührungsschalter

Info

Publication number: DE102012003281B4
Application number: DE102012003281.1A
Authority: DE
Inventors: Norihiko Furuta; Atsushi Muramatsu; Tomonori Hayakawa
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2032-02-21
Also published as: US20120218029A1; DE102012003281A1

Abstract

Berührungsschalter (10, 70, 110, 160, 170, 180), umfassend: ein leitfähiges Element (18, 76, 116), an dem Spannung von einer Mehrzahl von Stellen angelegt wird, um ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Berührung und eine Berührungsposition an dem leitfähigen Element (18, 76, 116) eines zu erfassenden Leiters (56, 148) auf Grundlage eines elektrischen Leitungsstatus des leitfähigen Elementes (18, 76, 116) zu erfassen; und einen Erfassungsniveauänderungsmechanismus zum Ändern eines Erfassungsniveaus des elektrischen Leitungsstatus des leitfähigen Elementes (18, 76, 116) infolge der Berührung des Leiters (56, 148) an dem leitfähigen Element (18, 76, 116), wobei das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Berührung und die Berührungsposition des Leiters (56, 148) an dem leitfähigen Element (18, 76, 116) erfasst werden, wenn das Erfassungsniveau eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, und wobei der Erfassungsniveauänderungsmechanismus ein leitfähiges Berührungsbestätigungselement (20, 78) umfasst, mit dem eine Erdungsseitenelektrode (36) einer Leistungsversorgung zum Anlegen einer Spannung an dem leitfähigen Element (18, 76) verbunden ist, und das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung in einem Zustand einer elektrischen Leitung des leitfähigen Elementes (18, 76) in Bezug auf das Berührungsbestätigungselement (20, 78) erfüllt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Berührungsschalter zum Erfassen der Berührung durch einen Finger oder dergleichen eines Anwenders und betrifft insbesondere einen Berührungsschalter, der eine Fehlbedienung verhindern kann.
Beschreibung des Standes der Technik
Im Allgemeinen sind Fahrzeuge, Gebäude oder dergleichen mit Schaltern ausgestattet, denen spezifische Bedienungen (Funktionen) zugeordnet sind, so beispielsweise das Ein- und Ausschalten von Innenlichtern, das Öffnen und Schließen von elektrisch betriebenen Fenstern oder dergleichen. Diese Schalter können selektiv bedient werden, um den Zielvorgang nach Bedarf auszuführen.
In jüngster Zeit sind anstelle mechanischer Schalter, die eine Anwenderbedienung mechanisch erfassen, Berührungsschalter (Berührungsflächen), die die Berührung des Anwenders auf einem Schirm elektrisch erfassen, in weite Verbreitung gelangt, wobei Studien beispielsweise über die Anwendung dieser Bedienung bei einer Klimaanlage oder dergleichen in Kraftfahrzeugen durchgeführt worden sind. Der Berührungsschalter ist ein Objekt, das elektrische Änderungen erfasst, wenn der Finger eines Anwenders, der ein Leiter ist, eine Schaltfläche berührt, die auf einem Flachbildschirm dargestellt ist, wie beispielsweise in der JP 2009-75656 A (Patentdruckschrift 1) gezeigt ist.
Da jedoch bei Patentdruckschrift 1 die Berührungsschalterschaltfläche auf einem für die Größe des Fingers ausreichend großen Bildschirm angezeigt wird, besteht dort das Risiko, dass der Anwender unbeabsichtigt einen Kontakt herstellt, während er etwas anderes tut, und damit eine unbeabsichtigte Bedienung auslöst.
US 2006/0267953 A1 offenbart einen kapazitiven Berührungssensor umfassend eine quadratische Berührungsfläche mit einer Widerstandsschicht, wobei an jeder Ecke des Berührungssensors jeweils eine elektrische Spannung angelegt ist, so dass bei Berührung der Berührungsfläche, durch beispielsweise einen Finger, ein elektrischer Strom an jeder der Ecken gemessen werden kann. Der gemessene Strom an den Ecken ist abhängig von der Berührungsposition durch den Finger, so dass der gemessene Strom an den Ecken einen Rückschluss auf die Berührungsposition erlaubt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk der als Hintergrund vorbeschriebenen Umstände gemacht, wobei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, einen Berührungsschalter mit einem neuartigen Aufbau bereitzustellen, der in der Lage ist, eine Fehlbedienung durch unbeabsichtigtes Berühren zu verhindern, ohne eine beabsichtigte Bedienung durch den Anwender zu verhindern.
Insbesondere stellt ein erster Modus der vorliegenden Erfindung einen Berührungsschalter bereit, der umfasst: ein leitfähiges Element, an dem Spannung von einer Mehrzahl von Stellen angelegt wird, um ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Berührung und eine Berührungsposition an dem leitfähigen Element eines zu erfassenden Leiters auf Grundlage eines elektrischen Leitungsstatus des leitfähigen Elementes zu erfassen; und einen Erfassungsniveauänderungsmechanismus zum Ändern eines Erfassungsniveaus des elektrischen Leitungsstatus des leitfähigen Elementes infolge der Berührung des Leiters an dem leitfähigen Element, wobei das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Berührung und die Berührungsposition an dem leitfähigen Element des Leiters erfasst werden, wenn das Erfassungsniveau eine vorbestimmte Bedingung erfüllt.
Bei dem Berührungsschalter entsprechend dem vorliegenden Modus ist ein Erfassungsniveauänderungsmechanismus vorgesehen, und es wird die Erfassung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der Berührung und der Berührungsposition an dem leitfähigen Element des Leiters erfasst, wenn das Erfassungsniveau eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Durch Anordnen des Erfassungsniveauänderungsmechanismus derart, dass das Erfassungsniveau des elektrischen Leitungsstatus des leitfähigen Elementes die vorbestimmte Bedingung erfüllt, wenn der Anwender den Berührungsschalter absichtlich oder korrekt bedient, wird es möglich, nur denjenigen Fall zu erfassen, in dem der Anwender den Berührungsschalter korrekt bedient, und denjenigen Fall zu ignorieren, in dem der Anwender den Berührungsschalter irrtümlich berührt, da das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt. Die vorbestimmte Bedingung des Erfassungsniveaus des elektrischen Leitungsstatus des leitfähigen Elementes kann beispielsweise aufgrund dessen bestimmt werden, ob der Wert eines Voltmeters, das zwischen der Leistungsversorgung und dem leitfähigen Element angeordnet ist, einen Schwellenwert erfüllt, oder auch durch Verwenden eines anderen Wertes, der an einem beliebigen Punkt an der elektrischen Schaltung sensorisch erfasst wird.
Der erste Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter bereit, wobei der Erfassungsniveauänderungsmechanismus ein leitfähiges Berührungsbestätigungselement umfasst, mit dem eine Erdungsseitenelektrode einer Leistungsversorgung zum Anlegen einer Spannung an dem leitfähigen Element verbunden ist, und das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung in einem Zustand der elektrischen Leitung des leitfähigen Elementes in Bezug auf das Berührungsbestätigungselement erfüllt.
Bei einem Berührungsschalter mit einem Aufbau entsprechend diesem Modus sind, wenn der zu erfassende Leiter das leitfähige Element berührt hat, das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement elektrisch leitfähig gemacht. Daher erfüllt das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung, wodurch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Berührung und die Berührungsposition an dem leitfähigen Element erfasst werden, und ein eingestellter Vorgang entsprechend der Eingabe in den Berührungsschalter ausgeführt wird. Indes werden die Leistungsversorgung und die Erdungsseitenelektrode in einem Zustand, in dem das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement nicht elektrisch leitfähig sind, nicht elektrisch leitfähig gemacht. Daher erfüllt das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung nicht, weshalb sogar dann, wenn der zu erfassende Leiter das leitfähige Element berührt, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Berührung und die Berührungsposition an dem leitfähigen Element nicht erfasst werden. Entsprechend akzeptiert sogar dann, wenn unbeabsichtigterweise ein versehentlicher Kontakt des leitfähigen Elementes vorliegt, der Berührungsschalter dies nicht, wodurch eine Fehlbedienung verhindert wird.
Mit anderen Worten, es werden bei dem Berührungsschalter des vorliegenden Modus Fälle, in denen der Anwender den Berührungsschalter absichtlich bedient, und Fälle, in denen der Anwender den Berührungsschalter irrtümlich bedient, aufgrund dessen bestimmt, ob eine elektrische Leitung des leitfähigen Elementes und des Berührungsbestätigungselementes vorhanden ist, wobei nur die von dem Anwender beabsichtigten Vorgänge selektiv ausgeführt werden. Der Erfassungsniveauänderungsmechanismus kann zudem von dem leitfähigen Berührungsbestätigungselement gebildet sein.
Ein zweiter Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter entsprechend dem ersten oder dem ersten Modus bereit, wobei das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement an beiden Oberflächen einer Isolationsschicht jeweils mit elektrisch isolierenden Eigenschaften vorgesehen sind.
Bei dem zweiten Modus sind, da das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement an beiden Oberflächen der Isolationsschicht vorgesehen sind, das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement benachbart in einem Zustand der durch die Isolationsschicht verhinderten elektrischen Leitung vorgesehen. Auf diese Weise wird es, wenn das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement elektrisch leitfähig gemacht werden, indem das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement in wechselseitig nahen Positionen zueinander angeordnet werden, möglich, den elektrischen Widerstand an dem elektrisch leitfähigen Teil zwischen dem leitfähigen Element und dem Berührungsbestätigungselement zu minimieren. Im Ergebnis wird es möglich, ein hohes Niveau für die Erfassungssignale (Strom) zu wählen sowie die Erfassungsgenauigkeit und die Verlässlichkeit des Erfassungsergebnisses und dergleichen mehr zu verbessern.
Da darüber hinaus das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement in nahen Positionen zueinander angeordnet sind und diese dann durch Ergreifen unter Verwendung von Händen oder dergleichen ohne Weiteres elektrisch leitfähig gemacht werden können, wird es einfach, Bedienungen durchzuführen, während das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement elektrisch leitfähig gemacht werden. Da das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement an beiden Seiten angeordnet sind und die Isolationsschicht schichtartig umgeben, wird es schwierig, eine elektrische Leitung des leitfähigen Elementes und des Berührungsbestätigungselementes zu erhalten, wobei das Berühren des leitfähigen Elementes und des zu erfassenden Leiters gleichzeitig erfolgen, ohne dies absichtlich zu tun, wodurch es möglich wird, sowohl eine leichtere Bedienung wie auch eine effektivere Verhinderung einer Fehlbedienung zu ermöglichen.
Ein dritter Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter entsprechend dem zweiten Modus bereit, wobei die Isolationsschicht von einem Halterabschnitt gebildet wird, der von einem Wandteil vorsteht und sich entgegengesetzt zu dem Wandteil weisend erstreckt, wobei eines von dem leitfähigen Element und dem Berührungsbestätigungselement an einer Oberfläche des Halterabschnittes, die entgegengesetzt zu dem Wandteil weist, vorgesehen ist, während das andere von dem leitfähigen Element und dem Berührungsbestätigungselement an einer anderen Oberfläche des Halterabschnittes, die von dem Wandteil entfernt ist, vorgesehen ist.
Bei dem dritten Modus sind das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement an beiden Oberflächen der Isolationsschicht in Form des Halterabschnittes vorgesehen, wobei das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement durch Ergreifen des Halterabschnittes elektrisch leitfähig gemacht werden und wobei zudem der berührende Teil des Fingers an dem leitfähigen Element als zu erfassender Leiter verwendet und eine Eingabe in den Schalter durch Berühren mit dem Finger durchgeführt wird. Durch selektives Akzeptieren von Bedienungen in einem Zustand, bei dem ein unbeabsichtigtes Ergreifen des Halterabschnittes nicht ohne Weiteres vorkommt, wird es möglich, eine Fehlbedienung in Fällen eines unbeabsichtigten Kontaktes zu verhindern.
Da zudem eines von dem leitfähigen Element oder dem Berührungsbestätigungselement entgegengesetzt zu dem Wandteil weisend angeordnet ist und es notwendig ist, einen Finger oder dergleichen als Leiter zwischen den Wandteil und den Halterabschnitt zur Bedienung des Berührungsschalters zu legen, wird ein unbeabsichtigtes Berühren effektiv verhindert.
Ein vierter Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter entsprechend dem dritten Modus bereit, wobei der Halterabschnitt ein Kraftfahrzeughalterabschnitt ist, der wenigstens eines von einer Armstütze, einem Innentürhalter und einem Haltegriff beinhaltet.
Bei dem vierten Modus wird es bei einem Kraftfahrzeug möglich, Objekte, so beispielsweise einen Öffnungs- und Schließvorgang eines Fensters, ein Öffnen und Schließen von Türverriegelungen, ein Einschalten und Ausschalten wie auch eine Luftstromanpassung einer Klimaanlage, ein Einschalten und Ausschalten der Scheinwerfer und dergleichen, ohne Fehlbedienung infolge eines unbeabsichtigten Kontaktes zu steuern bzw. zu regeln. Durch Bereitstellen eines Berührungsschalters an dem Kraftfahrzeughalterabschnitt, der mit der Hand ergriffen wird, wird es zudem möglich, eine Bedienung nur dann auszuführen, wenn der Kraftfahrzeughalterabschnitt mit einer Hand ergriffen wird.
Ein fünfter Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter entsprechend einem beliebigen der ersten bis vierten Modi bereit, wobei wenigstens eines von dem leitfähigen Element und dem Berührungsbestätigungselement aus einem leitfähigen Harz gebildet ist.
Wie bei dem fünften Modus wird es, wenn das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement unter Verwendung von leitfähigem Harz gebildet sind, möglich, den Freiheitsgrad bei der Gestaltung unter Verwendung einer Formung bzw. Gießung zu erhöhen. Daher wird es beispielsweise sogar dann, wenn eine dreidimensionale Form, so beispielsweise eine Türhalterform oder dergleichen, erforderlich ist, möglich, das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement in einer spezifizierten Form leicht zu formen bzw. zu gießen.
Ein sechster Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter entsprechend einem beliebigen der ersteb bis fünften Modi bereit, wobei wenigstens eines von dem leitfähigen Element und dem Berührungsbestätigungselement aus einem leitfähigen Beschichtungsmaterial gebildet ist.
Bei dem sechsten Modus wird es durch Beschichten der Oberfläche eines leitfähigen Elementes, das aus Harz oder dergleichen besteht, mit exzellenter Formung bzw. Gießung unter Verwendung eines leitfähigen Beschichtungsmaterials möglich, ein dreidimensionales leitfähiges Element oder ein Berührungsbestätigungselement leicht zu bilden.
Ein siebeter Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter entsprechend einem beliebigen der ersten bis sechsten Modi bereit, wobei das leitfähige Element eine Bedienoberfläche beinhaltet, der Erfassungsniveauänderungsmechanismus ein Unterteilervorsprungselement umfasst, das aus einem isolierenden Material gebildet und an einem Teil der Bedienoberfläche vorgesehen ist, um die Bedienoberfläche zu unterteilen, und das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung erfüllt, wenn der Leiter die Bedienoberfläche ohne Störung des Unterteilervorsprungselementes berührt.
Bei dem Berührungsschalter mit einem Aufbau entsprechend dem siebten Modus wird eine unbeabsichtigte Berührung der Bedienoberfläche des Leiters dadurch verhindert, dass das Unterteilervorsprungselement aus dem isolierenden Material gebildet ist. Daher erfüllt das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung nicht, wodurch eine irrtümliche Eingabe in die Bedienoberfläche durch eine unbeabsichtigte Berührung vermieden wird. Während einer beabsichtigten Verwendung berührt demgegenüber der Leiter die Bedienoberfläche ohne Störung des Unterteilervorsprungselementes. Daher erfüllt das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung nicht, wodurch es möglich wird, nur von dem Anwender beabsichtigte Bedienungen selektiv zu akzeptieren und die Vorgänge entsprechend der Bedienung auszuführen.
Ein achter Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter entsprechend einem beliebigen der ersten bis siebten Modi bereit, wobei eine Wechselspannung an dem leitfähigen Element angelegt wird und eine dielektrische Schicht an einer Oberfläche des leitfähigen Elementes zum Erfassen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der Berührung und der Berührungsposition an dem leitfähigen Element des Leiters über die dielektrische Schicht vorgesehen ist.
Bei dem achten Modus werden, da der zu erfassende Leiter das leitfähige Element über die dielektrische Schicht indirekt berührt, Verschleiß und Verschlechterung des leitfähigen Elementes verhindert, und es wird die Haltbarkeit verbessert. Durch Anlegen einer Wechselspannung fließt zudem sogar dann, wenn eine dielektrische Schicht zwischen dem leitfähigen Element und dem zu erfassendem Leiter vorhanden ist, ein Strom im Wesentlichen zwischen dem leitfähigen Element und dem zu erfassenden Leiter auf Grundlage einer elektrostatischen Kapazität, sodass das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Berührung und die Berührungsposition effektiv erfasst werden.
Ein neunter Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter entsprechend einem der ersten bis siebten Modi bereit, wobei eine Gleichspannung an dem leitfähigen Element angelegt wird, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer direkten Berührung und die Berührungsposition an dem leitfähigen Element des Leiters zu erfassen.
Bei dem neuten Modus wird es dadurch, dass der zu erfassende Leiter das leitfähige Element direkt berührt, möglich, eine Gleichspannung zu verwenden, wodurch es möglich wird, einen einfacheren Aufbau der Leistungsversorgung zu verwirklichen.
Ein zehnter Modus der vorliegenden Erfindung stellt den Berührungsschalter entsprechend einem beliebigen der ersten bis neunten Modi bereit, wobei ein Versetzungsausmaß und eine Versetzungsrichtung der Berührungsposition an dem leitfähigen Element des Leiters durch kontinuierliches Erfassen der Berührungsposition identifiziert wird.
Bei dem zehnten Modus wird es, da die Bewegung des zu erfassenden Leiters an dem leitfähigen Element erfasst wird, durch Korrelieren einer Bedienung mit Änderungen der Berührungsposition anstelle des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Berührung und der Berührungsposition möglich, mehrere Bedienungen mit einem Berührungsschalter zu verwirklichen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird das Berühren des zu erfassenden Leiters an dem leitfähigen Element nur dann erfasst, wenn das Erfassungsniveau eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Wenn daher der Anwender absichtlich den Berührungsschalter bedient, wird die Eingabe akzeptiert, und es wird eine Bedienung entsprechend jener Bedienung ausgeführt, wohingegen dann, wenn der Anwender unbeabsichtigt mit dem Berührungsschalter in Kontakt gerät, jene Eingabe nicht akzeptiert wird, wodurch es möglich wird, die irrtümliche Ausführung eines Vorganges zu verhindern.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die vorbeschriebenen und/oder weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Heranziehung der begleitenden Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und die sich wie folgt zusammensetzt.
1 ist ein vertikales Querschnittsdiagramm zur Darstellung eines Berührungsschalters als erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezüglich der Linie 1-1 von 2.
2 ist eine Querschnittsansicht bezüglich der Linie 2-2 von 1.
3 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Berührungspositionsspezifikationsverfahrens bei dem in 1 gezeigten Berührungsschalter.
4 ist ein Schaltungsdiagramm zur Darstellung einer elektrischen Schaltung, die während des Betriebes des in 1 gezeigten Berührungsschalters vorliegt.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines wesentlichen Teiles zur Darstellung der Schalteinheit des in 1 gezeigten Berührungsschalters und ist eine Ansicht in Richtung eines Pfeiles A von 1.
6 ist ein vertikales Querschnittsdiagramm zur Darstellung eines Haltegriffes, der mit einem Berührungsschalter ausgestattet ist, als zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezüglich der Linie 6-6 von 7.
7 ist eine Querschnittsansicht bezüglich der Linie 7-7 von 6.
8 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Berührungspositionsspezifikationsverfahrens bei dem in 6 gezeigten Berührungsschalter.
9 ist eine Ansicht zur Darstellung des Status bei einem Berührungsschalter als drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, der an der Türarmstütze eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist.
10 ist ein vertikales Querschnittsdiagramm zur Darstellung des Berührungsschalters von 9 bezüglich der Linie 10-10 von 11.
11 ist eine Querschnittsansicht bezüglich der Linie 11-11 von 10.
12 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Erfassungsmechanismus für den in 10 gezeigten Berührungsschalter.
13 ist ein Schaltungsdiagramm zur Darstellung einer elektrischen Schaltung während des Betriebes des in 12 gezeigten Berührungsschalters.
14 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Berührungsschalters als weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Berührungsschalters als weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine Ansicht zur Darstellung eines Berührungsschalters als weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
1 und 2 zeigen einen Berührungsschalter 10 als erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Berührungsschalter 10 ist an dem Haltegriff 12 als Kraftfahrzeughalterabschnitt vorgesehen. Der Haltegriff 12 ist ein Griff, den ein Fahrgast ergreifen kann, um seinen Körper zu stützen und seine Stellung zu halten, wenn das Kraftfahrzeug fährt, und ist an dem Kraftfahrzeugdachseitenteil 14 angebracht. Man beachte, dass bei der nachfolgenden Erläuterung in der Regel die Richtung von oben nach unten die Richtung von oben nach unten in 1 bezeichnet, die die vertikale Richtung von oben nach unten ist, während die Richtung von vorne nach hinten die Richtung von links nach rechts in 1 bezeichnet, die die Richtung von vorne nach hinten beim Fahrzeug ist.
Insbesondere weist der Haltegriff 12 einen Aufbau auf, bei dem das leitfähige Element 18 an einer Oberfläche der Isolationsschicht 16 vorgesehen ist und bei dem zudem ein Berührungsbestätigungselement 20 an der anderen Oberfläche vorgesehen ist. Die Isolationsschicht 16 ist aus einem Gummimaterial, einem synthetischen Harzmaterial oder dergleichen gebildet, weist elektrische Isolationseigenschaften auf, weist zwei Endteile auf, die sich in etwa orthogonal zu dem Dachseitenteil 14 nach unten erstrecken, und weist zudem eine Türgriffform auf, die sich krümmt und bei der der Mittelteil um einen spezifischen Abstand in Bezug auf den Dachseitenteil 14 getrennt ist und sich in einer Richtung von vorne nach hinten erstreckt. Auf diese Weise wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Dachseitenteil 14 als Wandteil verwendet, der den Haltegriff 12 stützt.
Das leitfähige Element 18 ist an einer Oberfläche der Isolationsschicht 16 vorgesehen. Das leitfähige Element 18 ist aus einem elektrisch leitfähigen Harzmaterial gebildet, bei dem ein leitfähiger Füllstoff, so beispielsweise Karbonschwarz oder dergleichen, in ein synthetisches Harzmaterial gemischt wird. Das leitfähige Element 18 ist derart aufgelegt, dass es die von vorne nach hinten reichende äußere Oberfläche und die gesamte untere Oberfläche der Isolationsschicht 16 bedeckt und an der Isolationsschicht 16 anhaftet. Mit anderen Worten, das leitfähige Element 18 ist an der Oberfläche der Isolationsschicht 16 vorgesehen, die von dem Dachseitenteil 14 entfernt ist, und ist an der Seite des Fahrzeuginnenraumes angeordnet.
Zudem ist des Berührungsbestätigungselement 20 an der anderen Oberfläche der Isolationsschicht 16 vorgesehen. Das Berührungsbestätigungselement 20 ist genau wie das leitfähige Element 18 aus einem leitfähigen Harzmaterial gebildet, bei dem ein leitfähiger Füllstoff, so beispielsweise Karbonschwarz oder dergleichen, in ein synthetisches Harzmaterial gemischt ist. Das Berührungsbestätigungselement 20 ist derart aufgelegt, dass es die von vorne nach hinten reichende innere Oberfläche und die gesamte obere Oberfläche der Isolationsschicht 16 bedeckt, und haftet an der Isolationsschicht 16 an. Mit anderen Worten, das Berührungsbestätigungselement 20 ist an der Oberfläche der Isolationsschicht 16 vorgesehen, die entgegengesetzt zu dem Dachseitenteil 14 weist. Der Widerstandswert des Berührungsbestätigungselementes 20 wird im Vergleich zu dem Widerstandswert des leitfähigen Elementes 18 vorzugsweise auf ein vernachlässigbares Niveau herab ausreichend klein gemacht, indem das Volumen des leitfähigen Stoffes, der in das synthetische Harzmaterial oder dergleichen gemischt ist, angepasst wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zudem die Isolationsschicht 16, das leitfähige Element 18 und das Berührungsbestätigungelement 20 von einer dielektrischen Schicht 22 bedeckt. Die dielektrische Schicht 22 ist von einem Elastomermaterial, einem synthetischen Harzmaterial oder dergleichen mit dielektrischen Eigenschaften gebildet, ist dünnwandig und derart vorgesehen, dass sie in etwa die gesamte Oberfläche der Isolationsschicht 16, des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 von der Oberfläche her (ausschließlich der Anhaftoberfläche des Dachseitenteiles 14) bedeckt.
Der Haltegriff 12 ist an beiden Teilen hiervon an dem Dachseitenteil 14 des Kraftfahrzeuges angebracht und wird hier gestützt. Der Anbringungsaufbau an dem Dachseitenteil 14 unterliegt keiner besonderen Beschränkung, und es ist zudem möglich, die Anhaftung unter Verwendung von Klebe- oder Schweißmitteln oder dergleichen zu bewerkstelligen und eine axiale Stützung vorzusehen, um in der Lage zu sein, den Dachseitenteil 14 wegzuschieben.
Wie in 1 gezeigt ist, ist zudem ein erster Erfassungswiderstand 24 elektrisch mit dem Endteil der vorderen Seite des leitfähigen Elementes 18 verbunden, wobei zudem ein erstes Voltmeter 26 zum Messen des Spannungswertes Vm₁ des ersten Erfassungswiderstandes 24 vorgesehen ist. Darüber hinaus ist eine erste Wechselstromleistungsversorgung 28 mit dem ersten Erfassungswiderstand 24 und dem leitfähigen Element 18 verbunden, und es wird eine Wechselspannung von der ersten Wechselstromleistungsversorgung 28 an dem ersten Erfassungswiderstand 24 und dem leitfähigen Element 18 angelegt.
Ein zweiter Erfassungswiderstand 30 ist indes elektrisch mit dem Endteil der Hinterseite des leitfähigen Elementes 18 verbunden, wobei zudem ein zweites Voltmeter 32 zum Messen des Spannungswertes Vm₂ des zweiten Erfassungswiderstandes 30 vorgesehen ist. Des Weiteren ist die zweite Wechselstromleistungsversorgung 34 mit dem zweiten Erfassungswiderstand 30 und dem leitfähigen Element 18 verbunden, und es wird eine Wechselspannung von der zweiten Wechselstromleistungsversorgung 34 an dem zweiten Erfassungswiderstand 30 und dem leitfähigen Element 18 angelegt. Der erste Erfassungswiderstand 24 und der zweite Erfassungswiderstand 30 weisen wechselseitig denselben Widerstandswert r auf, wobei durch Messen des Messwertes Vm₁ mit dem ersten Voltmeter 26 und des Messwertes Vm₂ mit dem zweiten Voltmeter 32 die Größe des Stromes gemessen wird, der zu den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 24 und 30 fließt. Da darüber hinaus die erste Wechselstromleistungsversorgung 28 und die zweite Wechselstromleistungsversorgung 34 eine Wechselspannung derselben Phase und desselben elektrischen Potenzials bei dem leitfähigen Element 18 und dem Berührungsbestätigungselement 20 in einem isolierten Zustand anlegen, fließt kein stabiler Strom zu dem leitfähigen Element 18 und den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 24 und 30. Daher werden bei dem leitfähigen Element 18 und dem Berührungsbestätigungselement 20 in einem isolierten Zustand die gemessenen Werte der ersten und zweiten Voltmeter 26 und 32 beide Null (Vm₁ = Vm₂ = 0).
Da zudem die Erdungsseitenelektrode 36 der ersten und zweiten Wechselstromleistungsversorgung 28, 34 elektrisch mit dem Endteil der vorderen Seite des Berührungsbestätigungselementes 20 verbunden ist, ist das elektrische Potenzial der Erdungsseitenelektrode 36 bei Erdung gleich Null.
Darüber hinaus werden der gemessene Wert des ersten Voltmeters 26 und der gemessene Wert des zweiten Voltmeters 32 beide an eine Verarbeitungsvorrichtung 38 als elektrische Signale gesendet. Die Verarbeitungsvorrichtung 38 verfügt beispielsweise über Leitungsbestätigungsmittel 40 zum Bestimmen, ob eine Berührung vorliegt, auf Grundlage der gemessenen Werte, Bedienungsspezifizierungsmittel 42 zum Spezifizieren der Berührungsposition, wenn das Leitungsbestätigungsmittel 40 eine Berührung erfasst, und Steuerungs- bzw. Regelungssignalausgabemittel 44 zum Ausgeben einer spezifischen Bedienung an eine Fahrzeugvorrichtung entsprechend dem Typ der Bedienung aus der Spezifizierung durch das Bedienungsspezifizierungsmittel 42.
Bei einem Berührungsschalter 10 mit dieser Art von Aufbau wird ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Berührung und der Berührungsposition an dem leitfähigen Element 18 eines zu erfassenden Leiters auf Grundlage des Zustandes einer elektrischen Leitung an dem leitfähigen Element 18 erfasst. Insbesondere ergreift, wie durch die Punkt-Punkt-Strich-Linie in 1 und in 2 gezeigt ist, der Fahrgast den Haltegriff 12 mit seiner Hand 46, wobei während der Berührung des Berührungsbestätigungselementes 20 unter Verwendung wenigstens des Zeigefingers (zweiter Finger) 48, des Mittelfingers (dritter Finger) 50, des Ringfingers (vierter Finger) 52 und des kleinen Fingers (fünfter Finger) 54 durch Verwenden des Daumens (erster Finger) 56 als zu erfassender Leiter, der das leitfähige Element 18 berührt, sich der leitfähige Zustand des leitfähigen Elementes 18 ändert, wodurch das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Berührung und die Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 spezifiziert werden.
Insbesondere sind, da die menschliche Hand 46 ein Leiter ist, wie in 1 gezeigt ist, wenn der Fahrgast den Haltegriff 12 mit der Hand 46 ergreift, das leitfähige Element 18 und das Berührungsbestätigungselement 20 elektrisch durch die Hand 46 verbunden. Hierdurch fließen die Ströme I₁ und I₂ zu dem leitfähigen Element 18 und den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 24 und 30, und es werden die Spannungswerte Vm₁ und Vm₂ durch die ersten und zweiten Voltmeter 26 und 32 entsprechend dem Strom gemessen, der zu den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 24 und 30 fließt. Sodann erfasst das Leitungsbestätigungsmittel 40 der Verarbeitungsvorrichtung 38 eine Berührung des Daumens 56 (zu erfassender Leiter) an dem leitfähigen Element 18, wenn jeder der gemessenen Werte Vm₁ und Vm₂ der ersten und zweiten Voltmeter 26 und 32 ein spezifizierter Schwellenwert oder mehr ist. Man beachte, dass in 1 der Weg, den der Strom durch den Haltegriff 12 und die Hand 46 fließt, durch einen Pfeil dargestellt ist.
Das Leitungsbestätigungsmittel 40 erfasst die Berührung des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18, wobei das leitfähige Element 18 und das Berührungsbestätigungselement 20 in einem leitfähigen Zustand sind. Das Leitungsbestätigungsmittel 40 bestimmt beispielsweise, ob die Messwerte der ersten und zweiten Voltmeter 26 und 32 ein voreingestellter Schwellenwert oder mehr sind, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass der Messwert ein Schwellenwert oder mehr ist, die Leitung des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 bestätigt wird. Insbesondere in einem Fall, in dem die Hand 46 nur mit dem leitfähigen Element 18 in Kontakt steht und keine Leitung bei dem leitfähigen Element 18 und dem Berührungsbestätigungselement 2q0 vorliegt, ist das leitfähige Element 18 durch den Körper des Anwenders geerdet, sodass Strom zu den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 24 und 30 fließen kann. Da jedoch bei dieser Art von Erdungsmodus der Weg von dem leitfähigen Element 18 zur Erde lang ist und da jener Weg der menschliche Körper, der einen Widerstand darstellt, ist, ist der elektrische Widerstandswert hoch, und es wird der Strom, der zu den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 24 und 30 fließt, kleiner. Im Ergebnis ist der Messwert niedriger als der vorgenannte Schwellenwert, und eine Berührung des leitfähigen Elementes 18 wird nicht erfasst. Wenn indes das leitfähige Element 18 und das Berührungsbestätigungselement 20 durch die Hand 46 leitfähig gemacht werden, wird das leitfähige Element 18 durch das Berührungsbestätigungselement 20 geerdet, das einen ausreichend niedrigeren Widerstandswert im Vergleich zum menschlichen Körper und einer elektrischen Leitung aufweist. Hierdurch wird der Strom, der zu den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 24 und 30 fließt, zu dem Schwellenwert oder mehr, wobei aufgrund dessen, dass die Leitung des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 durch das Leitungsbestätigungsmittel 40 bestätigt wird, eine Berührung des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 erfasst wird. Dies bedeutet, dass das Berührungsbestätigungselement 20, das mit der Erdungsseitenelektrode 36 der ersten und zweiten Wechselstromleistungsversorgungen 28, 34 verbunden ist, eine Funktion als Erfassungsniveauänderungsmechanismus zum Ändern eines Erfassungsniveaus des elektrischen Leitfähigkeitsstatus des leitfähigen Elementes 18 infolge einer Berührung des Daumens 56 (Leiter) an dem leitfähigen Element 18 wahrnimmt.
Ist eine elektrische Leitung zwischen dem leitfähigen Element 18 und dem Berührungsbestätigungselement 20 durch das Leitungsbestätigungselement 40 bestätigt, so erfüllt das Erfassungsniveau des elektrischen Leitungsstatus des leitfähigen Elementes 18 infolge der Berührung des Daumens 56 (Leiter) an dem leitfähigen Element 18 eine vorbestimmte Bedingung. Daher spezifiziert das Bedienungsspezifizierungsmittel 42 der Verarbeitungsvorrichtung 38 die Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 auf Grundlage der Messwerte der ersten und zweiten Voltmeter 26 und 32. insbesondere dann, wenn, wie in 3 gezeigt ist, der Daumen 56 den mittleren Teil des leitfähigen Elementes 18 berührt, bei dem der Gesamtwiderstandswert gleich R ist, wird das leitfähige Element 18 als Widerstand im Wesentlichen in einen ersten Widerstand 58 (Widerstandswert R₁) von einem Ende (in 3 dem linken Ende) zu der Berührungsposition des Daumens 56 und einen zweiten Widerstand 60 (Widerstandswert R₂) von dem anderen Ende (in 3 dem rechten Ende) zu der Berührungsposition des Daumens 56 unterteilt. Da das Verhältnis des Widerstandswertes R₁ des ersten Widerstandes 58 und des Widerstandswertes R₂ des zweiten Widerstandes 60 in etwa dasselbe wie das Verhältnis des Abstandes von einem Ende des leitfähigen Elementes 18 zu der Berührungsposition des Daumens 56 und des Abstandes von dem anderen Ende des leitfähigen Elementes 18 zu der Berührungsposition des Daumens 56 ist, wird die Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 durch Ausfindigmachen des Verhältnisses von R₁ und R₂ spezifiziert. 4 zeigt ein elektrisches Schaltungsdiagramm des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 in einem Zustand, der durch die Hand 46 leitfähig gemacht ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 durch die dielektrische Schicht 22 bedeckt, und es berührt die Hand 46 indirekt das leitfähige Element 18 und das Berührungsbestätigungselement 20 über die dielektrische Schicht 22. Auf diese Weise wird dadurch, dass die Hand 46 entgegengesetzt zu dem leitfähigen Element 18 und dem Berührungsbestätigungselement 20 weist, eine Kapazität bzw. ein Kondensator mit der Hand 46 (erster Finger 56) und dem leitfähigen Element 18 als Elektroden und eine Kapazität bzw. ein Kondensator mit der Hand 46 (zweite bis fünfte Finger 48, 50, 52, 54) und dem Berührungsbestätigungselement 20 als Elektroden gebildet. Da die Wechselspannung an dem leitfähigen Element 18 von den ersten und zweiten Wechselstromleichtungsversorgungen 28 und 34 anliegt, fließt ein Strom zwischen der Hand 46 und dem leitfähigen Element 18 und der Hand 46 und dem Berührungsbestätigungselement 20. Mit anderen Worten, der Berührungsschalter 10 dieses Ausführungsbeispieles ist vom kapazitiven Kopplungstyp, wobei eine indirekte Berührung des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 über die dielektrische Schicht 22 erfasst wird.
Die Messung der Spannungswerte wird zudem wiederholt durch die ersten und zweiten Voltmeter 26 und 32 in spezifischen Zeitintervallen durchgeführt, wobei die Änderungen bei der Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 kontinuierlich durch das Bedienungsspezifizierungsmittel 42 erfasst werden. Wenn daher der Daumen 56 bei einer Berührung der Oberfläche des leitfähigen Elementes 18 bewegt wird, so werden die dem Daumen 56 zu eigene Versetzungsrichtung, das Versetzungsausmaß und die Versetzungsgeschwindigkeit spezifiziert.
Wird der Typ von Vorgang gemäß Spezifizierung durch die Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 durch das Bedienungsspezifizierungsmittel 42 bestimmt, so gibt das Steuerungs- bzw. Regelungssignalausgabemittel 44 der Verarbeitungsvorrichtung 38 ein Steuerungs- bzw. Regelungssignal an die Kraftfahrzeugvorrichtung aus und führt eine Bedienung entsprechend der Bedienung an der Vorrichtung durch. Die Vorrichtung, die durch die Bedienung des Berührungsschalters 10 gesteuert bzw. geregelt wird, unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. So kann beispielsweise die Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges durch Bedienung des Berührungsschalters 10 gesteuert bzw. geregelt werden. Insbesondere beispielsweise mittels Durchführen einer Bedienung durch eine Berührung des Daumens 56 an der ersten Schalteinheit 62 des leitfähigen Elementes 18, siehe 5, bei gleichzeitigem Ergreifen des Haltegriffes 12 und Leitfähigmachen des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 durch die Hand 46 werden Ein-/Ausschaltsignale an die Klimaanlage von dem Steuerungs- bzw. Regelungssignalausgabemittel 44 ausgegeben. Des Weiteren mittels Durchführen einer Bedienung durch Berührung des Daumens 56 an einer zweiten Schalteinheit 64 des leitfähigen Elementes 18, siehe 5, bei gleichzeitigem Leitfähigmachen des Leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 werden Schaltsignale für den Betriebsmodus (Heizung, Klimaanlage oder Lüftung) der Klimaanlage an das Steuerungs- bzw. Regelungssignalausgabemittel 44 ausgegeben. Wiederum mittels Durchführen einer Bedienung mittels Streichen des Daumens 56 an der dritten Schalteinheit 66 des leitfähigen Elementes 18 in einer Richtung von vorne nach hinten (in 5 der Richtung von links nach rechts) bei gleichzeitigem Leitfähigmachen des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 werden Luftvolumenanpasssignale an die Klimaanlage von dem Steuerungs- bzw. Regelungssignalausgabemittel 44 ausgegeben. Am Ende dieser Luftvolumenanpassung wird ein Luftvolumenvergrößerungs- oder Verkleinerungsvorgang durch die Versetzungsrichtung des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 bestimmt, wobei zu dem das Luftvolumenänderungsausmaß durch das Versetzungsausmaß des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 eingestellt wird und darüber hinaus das Luftvolumenänderungsausmaß pro Zeiteinheit (Änderungsgeschwindigkeit) durch die Versetzungsgeschwindigkeit des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 gewählt wird. Wie in 5 gezeigt ist, ist es ebenfalls möglich, dass die ersten bis dritten Schalteinheiten 62, 64 und 66 durch eine zurückgenommene Nut 68 oder dergleichen unterteilt sind und dass die Position der ersten bis dritten Schalteinheiten 62, 64 und 66 durch den Berührungssinn spezifiziert werden.
Wie durch das Vorbeschriebene gezeigt ist, ist die Korrelation einer Bedienung des Berührungsschalters 10 und der Bedienung einer Klimaanlage oder dergleichen nur ein Beispiel, wobei es, ohne sich einschränken zu wollen, auch möglich ist, dies für das Öffnen oder Schließen eines Autofensters, eine Bedienung einer Audiovorrichtung, eine Bedienung eines Fahrzeuginnenlichtes oder dergleichen zu verwenden Bei dem Berührungsschalter 10 mit einem Aufbau entsprechend diesem Ausführungsbeispiel wird es, wenn ein Berührungsvorgang durchgeführt wird, möglich, eine Vorgang entsprechend der Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 sowie dem Änderungsausmaß und der Änderungsrichtung hiervon und dergleichen unter Verwendung eines sehr einfachen Verfahrens des Ergreifens des Hilfsgriffes 12 mit der Hand 46 und Berührens des leitfähigen Elementes 18 mit den Daumen 56 auszuführen.
Bei dem Berührungsschalter 10 wird indes, da es notwendig ist, den Berührungsvorgang bei gleichzeitigem Ergreifen des halterförmigen Haltegriffes 12 und Leitfähigmachen des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 12 durchzuführen, auch dann, wenn das leitfähige Element 18 unbeabsichtigt aus Versehen kontaktiert wird, die Berührungsbedienung nicht akzeptiert, sodass eine Fehlbedienung infolge einer unbeabsichtigten Berührung verhindert wird. Insbesondere da das Berührungsbestätigungselement 20 innerhalb des Haltegriffes 12 vorgesehen ist, weist der von der Hand 46 ergriffene Teil entgegengesetzt zu dem Dachseitenteil 14, sodass es schwierig ist, dass ein unbeabsichtigter Kontakt sowohl des leitfähigen Elementes 18 wie auch des Berührungsbestätigungselementes 20 auftritt, wodurch eine Fehlbedienung effektiv verhindert wird.
Zudem ist bei dem Berührungsschalter 10 das Berührungsbestätigungsmittel 40 vorgesehen, wobei die Berührung des zu erfassenden Leiters (Daumen 56) an dem leitfähigen Element 18 nur in einem Zustand der Leitung bei dem leitfähigen Element 18 und dem Berührungsbestätigungselement 20 erfasst wird. Aufgrund dessen werden eine unbeabsichtigte Bedienung und eine unbeabsichtigte Berührung hinreichend genau durch das Leitungsbestätigungsmittel 40 unterschieden, wodurch eine Fehlbedienung verhindert wird.
Da zudem das leitfähige Element 18 und das Berührungsbestätigungselement 20 an beiden Oberflächen der Isolationsschicht 16 vorgesehen und in nahen Positionen zueinander angeordnet sind, wird durch Leitfähigmachen des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 im Vergleich zu dem Fall, wenn die Hand 46 nur das leitfähige Element 18 berührt, der elektrische Widerstand gesenkt, und es fließt ein größerer Strom zu den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 24 und 30. Aufgrund dessen wird es möglich, mit hoher Genauigkeit ein beabsichtigtes Berühren und ein unbeabsichtigt Berühren zu unterscheiden, wodurch es möglich wird, eine Fehlbedienung infolge einer unbeabsichtigten Berührung zu verhindern.
Zudem sind das leitfähige Element 18 und das Berührungsbestätigungselement 20 aus einem elektrisch leitfähigen Harz gebildet. Hierdurch wird es möglich, den Freiheitsgrad bei der Gestaltung des leitfähigen Elementes 18 und des Berührungsbestätigungselementes 20 zu erhöhen. Es wird zudem möglich, leichter mit dreidimensionalen Formen, so beispielsweise derjenigen des Haltegriffes 12, umzugehen.
Darüber hinaus ist es möglich, nicht nur die Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18, sondern auch Änderungen der Berührungsposition (Bewegung) zu erfassen. Hierdurch wird es möglich, spezifizierte Bedienungen entsprechend dem Berührungspositionsbewegungsausmaß und der Berührungspositionsbewegungsrichtung und dergleichen auszuführen. Hierdurch wird es wiederum möglich, mehr Vorgänge mit einem Berührungsschalter 10 auszuführen, und es wird zudem ermöglicht, nicht nur eine Ein-/Aussteuerung bzw. Regelung, sondern auch die Lautstärke und die Luftvolumensteuerung bzw. Regelung und dergleichen unter Verwendung einer leicht zu verstehenden einfachen Bedienung durchzuführen.
Zudem ist der Berührungsschalter 10 dieses Ausführungsbeispieles vom kapazitiven Kopplungstyp, wobei die dielektrische Schicht 22 an der Oberfläche des leitfähigen Elementes 18 und dem Berührungsbestätigungselement 20 vorgesehen ist. Es ist keine direkte Berührung der Hand 46 an dem leitfähigen Element 18 und dem Berührungsbestätigungselement 20 gegeben, wodurch die Haltbarkeit verbessert wird.
6 und 7 zeigen einen Berührungsschalter 70 als zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Berührungsschalter 70 weist den Haltegriff 72 auf, der als Kraftfahrzeughalterabschnitt vorgesehen ist. Bei der nachfolgenden Erläuterung werden dieselben Bezugszeichen in der Zeichnung im Wesentlichen für dieselben Elemente und Orte wie beim ersten Ausführungsbeispiel verwendet, und auf eine erneute Beschreibung derselben wird verzichtet.
Der Haltegriff 72 verfügt über ein isolierendes Element 74 als Isolationsschicht, ein leitfähiges Element 76, das an einer Oberfläche des isolierenden Elementes 74 anhaftet, und ein Berührungsbestätigungselement 78, das an der anderen Oberfläche des isolierenden Elementes 74 anhaftet. Das isolierende Element 74 ist ein Element, das eine Griffform aufweist, und wird als Isolator verwendet, der unter Verwendung eines synthetischen Harzmaterials oder dergleichen gebildet wird.
Zudem haftet das leitfähige Element 76 an einer Oberfläche des isolierenden Elementes 74 an. Das leitfähige Element 76 wird dadurch gebildet, dass ein leitfähiges Beschichtungsmaterial vom Gummityp bereitgestellt wird, in das Karbonschwarz als leitfähiger Füllstoff in einem Gegenstand gemischt wird, wobei ein organisches Lösungsmittel der präparierten Gummiverbindung zugesetzt wird und zudem eine Drucklösungsmittel eingebracht wird, wobei die Bildung durch in einer spezifischen Form erfolgendes Drucken auf einer Oberfläche des isolierenden Elementes 74 unter Verwendung eines Verfahrens wie Siebdruck, Tintenstrahldruck, Flexodruck, Tiefdruck, Pad-Druck, Lithografie oder dergleichen erfolgt.
An diesem leitfähigen Element 76 ist eine erste Gleichstromleistungsversorgung 80 an einem Endteil angebracht, der an dem Dachseitenteil 14 vorgesehen ist, und es wird eine spezifizierte Gleichstromspannung angelegt. Des Weiteren wird an einem anderen Endteil mit Anbringung an dem Dachseitenteil 14 des leitfähigen Elementes 76 eine zweite Gleichstromleistungsversorgung 82 angebracht, und es wird eine Gleichspannung desselben Potenzials wie diejenige der ersten Gleichstromleistungsversorgung 80 angelegt. Hierdurch fließt in einem Zustand ohne Berührung durch die Hand 46 kein Strom zu dem leitfähigen Element 76. Die ersten und zweiten Erfassungswiderstände 24 und 30 und die ersten und zweiten Voltmeter 26 und 32, die zwischen den ersten und zweiten Gleichstromleistungsversorgungen 80 und 82 und dem leitfähigen Element 76 vorgesehen sind, sind dieselben wie diejenigen beim ersten Ausführungsbeispiel, weshalb eine Erläuterung derselben unterbleibt.
Zudem haftet das Berührungsbestätigungselement 78 an der anderen Oberfläche des isolierenden Elementes 74 an. Das Berührungsbestätigungselement 78 ist ebenso wie das leitfähige Element 76 durch in einer spezifizierten Form erfolgendes Drucken eines leitfähigen Beschichtungsmaterials auf die andere Oberfläche des isolierenden Elementes 74 und durch Bereitstellen derselben separat von dem leitfähigen Element 76 vorgesehen, sodass eine elektrische Isolierung in Bezug auf das leitfähige Element 76 vorhanden ist. Das Bildungsmaterial für das leitfähige Element 76 und das Berührungsbestätigungselement 78 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, sodass es möglich ist, verschiedene bekannte Objekte zu verwenden, solange es sich hierbei nur um Beschichtungsmaterialien mit Leitfähigkeit handelt.
Bei dem Berührungsschalter 70 mit dieser Art von Aufbau wird genauso wie bei dem Berührungsschalter 10 des ersten Ausführungsbeispieles gleichzeitig mit dem Ergreifen des Haltegriffes 72 unter Verwendung der Hand 46 und dem Leitfähigmachen des leitfähigen Elementes 76 und des Berührungsbestätigungselementes 78 durch Berühren einer spezifizierten Stelle des leitfähigen Elementes 76 mit dem Daumen 56 die Bedienung entsprechend der Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 76 ausgeführt. Im Ergebnis wird eine Fehlbedienung infolge einer unbeabsichtigten Berührung vermieden.
Zudem liegen bei dem Berührungsschalter 70 dieses Ausführungsbeispieles das leitfähige Element 76 und der Berührungsbestätigungsschalter 78 nach außen hin frei, wobei, wie in 7 gezeigt ist, dadurch ermöglicht wird, dass die Hand 46 das leitfähige Element 76 und das Berührungsbestätigungselement 78 direkt berührt. Es wird also der Umstand erfasst, ob eine direkte Berührung vorliegt, sowie die Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 76. Infolgedessen wird es möglich, die ersten und zweiten Gleichstromleistungsversorgungen 80 und 82 zum Anlegen der Gleichspannung zu verwenden und die Leistungsversorgung zu vereinfachen. Hieraus ergibt sich, dass der Berührungsschalter 70 dieses Ausführungsbeispieles vom widerstandsbasierten bzw. resistiven Kopplungstyp ist.
Durch Verzicht auf die dielektrische Schicht 22 mit einem Aufbau wie beim ersten Ausführungsbeispiel und auch durch Anlegen der Gleichspannung an dem leitfähigen Element 18 mit den ersten und zweiten Gleichstromleistungsversorgungen 80 und 82 anstelle der ersten und zweiten Wechselstromleistungsversorgungen 28 und 34 wird es möglich, einen Berührungsschalter vom resistiven Kopplungstyp herzustellen. Auf ähnliche Weise ist es beim Aufbau des zweiten Ausführungsbeispieles dadurch, dass die Oberfläche des leitfähigen Elementes 76 und des Berührungsbestätigungselementes 78 mit der dielektrischen Schicht 22 bedeckt ist, sowie dadurch, dass eine Wechselspannung an dem leitfähigen Element 76 mit den ersten und zweiten Wechselstromleistungsversorgungen 28 und 34 anstelle der ersten und zweiten Gleichstromleistungsversorgungen 80 und 82 angelegt ist, möglich, einen Berührungsschalter vom kapazitiven Kopplungstyp zu erhalten.
Eine detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung ist vorstehend gegeben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese spezifische Ausführung beschränkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind beispielsweise das leitfähige Element 18 und das Berührungsbestätigungselement 20 in nahen Positionen zueinander angeordnet und umgeben die Isolationsschicht 16 schichtartig. Das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement können auch in getrennten individuellen Positionen angeordnet sein, solange sie nur elektrisch voneinander isoliert sind. Hierdurch wird es insbesondere möglich, dass sowohl das leitfähige Element wie auch das Berührungsbestätigungselement eine flache, ebene Form aufweisen, dass das leitfähige Element an der Tür eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist, dass das Berührungsbestätigungselement am Dach des Kraftfahrzeuges angeordnet ist und dass der Berührungsschalter Bedienungen durch bei gleichzeitigem Berühren des Berührungsbestätigungselementes mit einer Hand erfolgendes Berühren des leitfähigen Elementes mit der anderen Hand akzeptiert.
Bei der Leitung des leitfähigen Elementes und des Berührungsbestätigungselementes ist man nicht auf die Leitung durch den menschlichen Körper infolge der Berührung durch eine Hand beschränkt, sondern es kann beispielsweise auch die Leitung des leitfähigen Elementes und des Berührungsbestätigungselementes über ein leitendes Element mit einem elektrischen Widerstand vorliegen, der kleiner als derjenige des menschlichen Körpers ist. Des Weiteren ist man bei dem zu erfassenden Leiter, der die Berührungsposition spezifiziert, nicht auf den Daumen einer Person beschränkt, sondern kann vielmehr auch eine andere Stelle des menschlichen Körpers verwenden, so beispielsweise einen Zeigefinger oder dergleichen, oder es kann sich um ein separates Element handeln, so beispielsweise um ein stiftartiges Berührungselement oder dergleichen.
Darüber hinaus ist es möglich, eine Spannung an dem leitfähigen Element von einer Mehrzahl von Stellen her anzulegen. Man ist also nicht notwendigerweise auf zwei Stellen beschränkt. Insbesondere ist bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen die Berührungsposition des Daumens 56 an dem leitfähigen Element 18 eindimensional in Richtung des Fahrzeuges von vorne nach hinten spezifiziert, wobei es jedoch auch möglich ist, eine Spannung an vier Stellen an dem leitfähigen Element anzulegen, wobei anstelle einer Richtung des Fahrzeuges von vorne nach hinten an dem leitfähigen Element die Berührungsposition auch in einer Richtung des Fahrzeuges von links nach rechts oder einer Richtung des Fahrzeuges von oben nach unten spezifiziert sein kann. Mit anderen Worten, durch Anlegen einer Spannung an vier Stellen ist es möglich, die Berührungsposition und ihre Änderungen an dem leitfähigen Element zweidimensional zu erfassen.
Zudem ist man bei dem Bildungsmaterial des leitfähigen Elementes und des Berührungsbestätigungselementes nicht auf ein leitfähiges synthetisches Harz oder ein leitfähiges Beschichtungsmaterial beschränkt, wie dies bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen gezeigt war. Es ist vielmehr auch möglich, ein Metallmaterial oder dergleichen zu verwenden, so beispielsweise Kupfer, da dieses auch funktioniert, solange nur die elektrische Leitfähigkeit ausreichend groß ist. Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich, das leitfähige Harz, das beim ersten Ausführungsbeispiel gezeigt worden ist, für eines von dem leitfähigen Element oder dem Berührungsbestätigungselement zu verwenden und das leitfähige Beschichtungsmaterial, das beim zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt worden ist, für das andere von dem leitfähigen Element oder dem Berührungsbestätigungselement zu verwenden. Es ist zudem nicht notwendig, das leitfähige Element und das Berührungsbestätigungselement unter Verwendung desselben Materials zu bilden.
Zudem besteht, solange nur die Isolationsschicht zwischen dem leitfähigen Element und dem Berührungsbestätigungselement angeordnet ist und eine elektrisch isolierende Funktion wahrnimmt, keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Form. Es ist beispielsweise auch möglich, anders geformte isolierende Elemente als Isolationsschichten zu verwenden.
Darüber hinaus ist bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen der Berührungsschalter 10 an dem Haltegriff 12 des Kraftfahrzeuges vorgesehen. Der Berührungsschalter kann jedoch auch als Bedienvorrichtung verwendet werden, die den Verriegelungszustand und den Entriegelungszustand der Tür schaltet und in der Türarmstütze des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, und kann darüber hinaus eine Bedienvorrichtung zum Öffnen oder Schließen eines Autofensters sein, die an dem Innentürhalter vorgesehen ist. Der Berührungsschalter der vorliegenden Erfindung wird zudem nicht notwendigerweise nur für Kraftfahrzeuge verwendet, sondern kann auch für Haushaltstürhalterungen, für Lichtschalter oder dergleichen verwendet werden.
In 9 ist ein Berührungsschalter 110 als drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Berührungsschalter 110 ist an der oberen Oberfläche einer Armstütze 112 vorgesehen, die an dem Türteil eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, und wird als Eingabeschnittstelle zum Öffnen und Schließen der Autofenster verwendet.
Insbesondere weist, wie in 10 und 11 gezeigt ist, der Berührungsschalter 110 ein Substrat 114, das aus einem isolierenden Material gebildet ist, und ein leitfähiges Element 116, das an der Oberfläche hiervon aufgelegt ist, auf. Das Substrat 114 ist aus einem Material mit elektrisch isolierenden Eigenschaften, so beispielsweise aus einem synthetischen Harz oder dergleichen, gebildet. In der Zeichnung ist das Substrat 114 mit einer flachen, ebenen Form gezeigt, wobei die Form jedoch keiner besonderen Einschränkung unterliegt.
Das leitfähige Element 116 ist aus einem leitfähigen Material mit hoher elektrischer Leitfähigkeit gebildet und ist bei diesem Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines leitfähigen Harzmaterials gebildet, bei dem ein leitfähiger Füllstoff, so beispielsweise Karbonschwarz oder dergleichen, mit einem synthetischen Harzmaterial gemischt ist. Sodann wird das leitfähige Element 116 auf die obere Oberfläche des Substrates 114 aufgelegt und haftet dort an. Alternativ gebildet werden kann das leitfähige Element 116 auch durch Präparieren eines vom Gummityp seienden leitfähigen Beschichtungsmaterials, bei dem Karbonschwarz als leitfähiger Füllstoff in ein Objekt gemischt wird, wobei ein organisches Lösungsmittel zu einer präparierten Gummiverbindung hinzugefügt und zudem ein Drucklösungsmittel zugesetzt wird, sowie durch in einer spezifizierten Form erfolgendes Drucken an der oberen Oberfläche des Substrates 114 unter Verwendung eines Verfahrens wie Siebdruck, Tintenstrahldruck, Flexodruck, Tiefdruck, Pad-Druck, Lithographie oder dergleichen. Es ist ebenfalls möglich, das leitfähige Element 116 unter Verwendung eines Leiters, so beispielsweise einer Metallplatte oder dergleichen zu bilden.
Das leitfähige Element 116 ist an dessen unterer Oberfläche auf der oberen Oberfläche des Substrates 114 aufgelegt und haftet dort an. Die obere Oberfläche des leitfähigen Elementes 116 wird als Bedienoberfläche 118 verwendet, wobei die Berührung des zu erfassenden Leiters, wie nachstehend noch beschrieben wird, erfasst wird. Die Bedienoberfläche 118 dieses Ausführungsbeispieles ist eine flache Oberfläche mit nahezu keinen Unregelmäßigkeiten, wobei die Form der Bedienoberfläche keinen besonderen Einschränkungen unterliegt. So kann diese beispielsweise in Bezug auf eine horizontale oder vertikale Ebene gekippt sein oder kann in konkaver Form oder dergleichen gebogen und ausgenommen sein.
An einem Ende des leitfähigen Elementes 116 ist eine erste Wechselstromleistungsversorgung 120 angeschlossen, und es wird eine Wechselspannung an einem Ende des leitfähigen Elementes 116 von der ersten Wechselstromleistungsversorgung 120 angelegt. Am anderen Ende des leitfähigen Elementes 116 ist eine zweite Wechselstromleistungsversorgung 122 angeschlossen, und es wird eine Wechselspannung an dem anderen Ende des leitfähigen Elementes 116 von der zweiten Wechselstromleistungsversorgung 122 angelegt. Dieselbe Phase und dieselbe Potenzialspannung liegen von zwei Orten her an dem leitfähigen Element 116 durch die ersten und zweiten Wechselstromleistungsversorgungen 120 und 122 an, und es fließt im Nichtberührungszustand durch einen Finger 148, wie nachstehend noch beschrieben wird, kein Strom zu dem leitfähigen Element 116.
Ein erster Erfassungswiderstand 124 ist an einem Ende des leitfähigen Elementes 116 angeschlossen. Der erste Erfassungswiderstand 124 ist im Verbindungsweg des einen Endes des leitfähigen Elementes 116 und der ersten Wechselstromleistungsversorgung 120 angeschlossen und ist elektrisch mit dem leitfähigen Element 116 und der ersten Wechselstromleistungsversorgung 120 verbunden. Ein zweiter Erfassungswiderstand 126 ist indes am anderen Ende des leitfähigen Elementes 116 angeschlossen. Der zweite Erfassungswiderstand 126 ist im Verbindungsweg des anderen Endes des leitfähigen Elementes 116 und der zweiten Wechselstromleistungsversorgung 122 angeschlossen und elektrisch mit dem leitfähigen Element 116 und der zweiten Wechselstromleistungsversorgung 122 verbunden. Die ersten und zweiten Erfassungswiderstände 124 und 126 weisen denselben Widerstandswert (r) auf.
Ein erstes Voltmeter 128 zum Messen der Spannung, die an dem ersten Erfassungswiderstand 124 anliegt, ist vorgesehen, und es ist zudem ein zweites Voltmeter 130 zum Messen der Spannung, die an dem zweiten Erfassungswiderstand 126 anliegt, vorgesehen. Sodann werden durch Bestätigen des elektrischen Leitungsstatus an dem leitfähigen Element 116 auf Grundlage des gemessenen Wertes der ersten und zweiten Voltmeter 128 und 130 Gegebenheiten, so beispielsweise ob eine Berührung vorhanden ist, und die Berührungsposition an dem leitfähigen Element 116 durch den später noch beschriebenen zu erfassenden Leiter erfasst.
Des Weiteren sind die ersten und zweiten Voltmeter 128 und 130 mit der Verarbeitungsvorrichtung 132 entweder über einen Draht oder drahtlos verbunden. Die Verarbeitungsvorrichtung 132 verfügt über ein Berührungsbestätigungsmittel 134 zum Bestimmen, ob eine Berührung an dem leitfähigen Element 116 durch den zu erfassenden Leiter, der nachstehend noch beschrieben wird, gegeben ist, und zwar auf Grundlage der Messergebnisse der ersten und zweiten Voltmeter 128 und 130, Bedienungsspezifizierungsmittel 136 zum Spezifizieren der Berührungsposition und einer Änderung der Berührungsposition (Bedienung), wenn eine Berührung an dem leitfähigen Element 116 des zu erfassenden Leiters durch das Berührungsbestätigungsmittel 134 bestätigt ist, und Steuerungs- bzw. Regelungssignalausgabemittel 138 zum Ausgeben von Steuerungs- bzw. Regelungssignalen entsprechend der durch das Bedienungsspezifizierungsmittel 136 spezifizierten Bedienung an eine Vorrichtung zum öffnen und Schließen von Fahrzeugfenstern (nicht gezeigt).
Darüber hinaus ist ein Unterteilervorsprungselement 140 an der Bedienoberfläche 118 des leitfähigen Elementes 116 vorgesehen. Das Unterteilervorsprungselement 140 ist aus einem Material mit elektrischen Isolationseigenschaften gebildet, ist auf die Bedienoberfläche 118 des leitfähigen Elementes 116 aufgelegt und ist derart vorgesehen, dass es von der Bedienoberfläche 118 nach oben vorsteht. Darüber hinaus weist das Unterteilervorsprungselement 140 eine ausreichend große Dickenabmessung im Vergleich zu einer später noch beschriebenen dielektrischen Schicht 146 auf, wobei der Abstand d₁ von der Bedienoberfläche 118 des leitfähigen Elementes 116 zu der Oberfläche der dielektrischen Schicht 146 in demjenigen Teil, der von dem Unterteilervorsprungselement 140 bereitgestellt wird, ausreichend groß ist im Vergleich zu dem Abstand d₂ von der Bedienoberfläche 118 des leitfähigen Elementes 116 zu der Oberfläche der dielektrischen Schicht 146 in demjenigen Teil, der nicht von dem Unterteilervorsprungselement 140 bereitgestellt wird (wobei der den Schlitz 142 bildende Teil später noch beschrieben wird) (d₁ > d₂).
Ein Schlitz 142 ist ausgebildet und durchdringt das Unterteilervorsprungselement 140. Der Schlitz 142 ist ein rechteckiges Loch und durchdringt das Unterteilervorsprungselement 140 in der vertikalen Richtung und drückt es auch allmählich bei einer Bewegung nach unten zusammen. Anders gesagt, das Unterteilervorsprungselement 140 dieses Ausführungsbeispieles weist die Form einer ringförmigen Platte mit einem rechteckigen Mittelloch auf, wobei das Mittelloch hiervon der Schlitz 142 ist. Sodann wird die Bedienoberfläche 118 des leitfähigen Elementes 116 durch das Unterteilervorsprungselement 140 unterteilt, und es wird der Teil, der durch den Schlitz 142 freiligt, der nicht von dem Unterteilervorsprungselement 140 an der Bedienoberfläche 118 freiligt, als Erfassungsoberfläche 144 genutzt, wobei es durch Einlegen des Fingers 148 in den Schlitz 142 möglich wird, die Erfassungsoberfläche 144 zu berühren, ohne dass der Finger 148 über das Unterteilervorsprungselement 140 geht. Die Breitenabmessung des Schlitzes 142 unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, weist jedoch vorzugsweise eine Größe auf, bei der der Finger 148 eingeführt werden kann, oder auch eine solche, bei der andere menschliche Körperteile, so beispielsweise die Handfläche, der Arm oder dergleichen, eingeführt werden können, und beträgt beispielsweise passenderweise 1 cm oder mehr und 3 cm oder weniger an dem unteren Öffnungsteil, der die geringste Breite aufweist.
Die obere Oberfläche des Unterteilervorsprungselementes 140 und der Erfassungsoberfläche 144 des leitfähigen Elementes 116 ist von der dielektrischen Schicht 146 bedeckt. Die dielektrische Schicht 146 ist eine dünnwandige Schicht, die von einem synthetischen Harzmaterial oder dergleichen mit dielektrischen Eigenschaften gebildet wird, und ist geeigneterweise mit einem Widerstand gegenüber Verschleiß und atmosphärenbedingter Erosion oder dergleichen ausgestattet. Durch Bereitstellen dieser Art von dielektrischer Schicht 146 berührt der Finger 148 die Erfassungsoberfläche 144 indirekt über die dielektrische Schicht 146. Die dielektrische Schicht 146 kann nur an der Erfassungsoberfläche 144 des leitfähigen Elementes 116 vorgesehen sein und muss nicht zwangsweise eine Erstreckung nach oberhalb des Unterteilervorsprungselementes 140 aufweisen. Auch kann die dielektrische Schicht 146 als einstückige Einheit mit dem Unterteilervorsprungselement 140 ausgebildet sein, wobei in diesem Fall der dickwandige Teil durch den Unterschied in der Dickenrichtung als Unterteilervorsprungselement wirkt und der dünnwandige Teil als dielektrische Schicht wirkt.
Sodann wird, wie in 12 gezeigt ist, wenn der Finger 148 in den Schlitz 142 eingeführt ist und die Erfassungsoberfläche 144 des leitfähigen Elementes 116 die dielektrische Schicht 146 berührt, das leitfähige Element 116 durch den den Finger 148 beinhaltenden menschlichen Körper geerdet, sodass die Ströme I₁ und I₂ zu dem leitfähigen Element 116 und den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 124 und 126 fließen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die dielektrische Schicht 146 zwischen dem Finger 148 und dem leitfähigen Element 116 vorgesehen, wobei jedoch aufgrund dessen, dass die Wechselspannung an dem leitfähigen Element 116 anliegt, ein Kondensator mit dem leitfähigen Element 116 und dem Finger 148 als Elektroden gebildet ist, wobei Strom zwischen dem leitfähigen Element 116 und dem Finger 148 fließt. Mit anderen Worten, der Berührungsschalter 110 dieses Ausführungsbeispieles ist vom kapazitiven Kopplungstyp.
Fließen die Ströme I₁ und I₂ zu den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 124 und 126, so werden Spannungswerte Vm₁ und Vm₂ entsprechend dem Strom, der zu den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 124 und 126 fließt, mit den ersten und zweiten Voltmetern 128 und 130 gemessen. Sodann erfasst das Berührungsbestätigungsmittel 134 der Verarbeitungsvorrichtung 132 eine Berührung durch den Finger 148 (zu erfassender Leiter) an dem leitfähigen Element 116, wenn jeder der gemessenen Werte Vm₁ und Vm₂ der ersten und zweiten Voltmeter 128 und 130 einen spezifizierten nummerischen Wert oder mehr aufweist. Das Berührungsbestätigungsmittel 134 ist ein Objekt, das bestimmt, ob der gemessene Wert der ersten und zweiten Voltmeter 128 und 130 beispielsweise eine voreingestellter Schwellenwert oder mehr ist, wobei dann, wenn bestimmt wird, dass der gemessene Wert der Schwellenwert oder mehr ist, eine Berührung durch den Finger 148 an der Erfassungsoberfläche 144 des leitfähigen Elementes 116 erfasst wird.
Wenn sodann eine Berührung durch den Finger 148 an der Erfassungsoberfläche 144 des leitfähigen Elementes 116 erfasst ist, spezifiziert das Bedienungsspezifizierungsmittel 136 der Verarbeitungsvorrichtung 132 die Kontaktposition an der Erfassungsoberfläche 144 des Fingers 148 auf Grundlage der gemessenen Werte der ersten und zweiten Voltmeter 128 und 130. Insbesondere wird, wie in 12 gezeigt ist, wenn der Finger 148 den Mittelteil des leitfähigen Elementes 116 berührt, bei dem der Gesamtwiderstandswert gleich R ist, das leitfähige Element 116 als Widerstand im Wesentlichen in einen ersten Widerstand 150 (Widerstandswert R₁) von einem Ende (in 12 dem linkes Ende) bis zu der Berührungsposition des Fingers 148 und einen zweiten Widerstand 152 (Widerstandswert R₂) von dem anderen Ende (in 12 dem rechten Ende) bis zu der Berührungsposition des Fingers 148 unterteilt. Das Verhältnis des Widerstandswertes R₁ des ersten Widerstandes 150 und des Widerstandswertes R₂ des zweiten Widerstandes 152 und das Verhältnis des Abstandes von einem Ende des leitfähigen Elementes 116 bis zu der Berührungsposition des Fingers 148 und dem Abstand von dem anderen Ende des leitfähigen Elementes 116 bis zu der Berührungsposition des Fingers 148 sind im Wesentlichen gleich, sodass die Berührungsposition des Fingers 148 an dem leitfähigen Element 116 durch Herausfinden des Verhältnisses von R₁ und R₂ spezifiziert wird. 13 zeigt den Zustand des Fingers 148, der das leitfähige Element 116 berührt, als elektrisches Schaltungsdiagramm.
Eine Messung des Spannungswertes durch die ersten und zweiten Voltmeter 128 und 130 wird in spezifizierten Zeitintervallen wiederholt, wobei Änderungen bei der Berührungsposition des Fingers 148 an dem leitfähigen Element 116 kontinuierlich durch das Bedienungsspezifizierungsmittel 136 erfasst werden. Hierdurch werden, wenn der Finger 148 bei einer Berührung der Oberfläche des leitfähigen Elementes 116 (Erfassungsoberfläche 144) bewegt wird, die dem Finger 148 zu eigene Versetzungsrichtung und das Versetzungsausmaß spezifiziert.
Wird die Berührungsposition des Fingers 148 oder eine Bewegung bei einer Berührung durch das Bedienungsspezifizierungsmittel 136 erfasst, also gibt das Steuerungs- bzw. Regelungssignalausgabemittel 138 der Verarbeitungsvorrichtung 132 an eine Fahrzeugvorrichtung Steuerungs- bzw. Regelungssignale entsprechend der Berührungsposition des Fingers 148 an der Erfassungsoberfläche 144 oder dem Bewegungsausmaß und der Bewegungsrichtung oder dergleichen bei einer Berührung der Erfassungsoberfläche 144 aus. Die Vorrichtungen, die durch die Bedienung des Berührungsschalters 110 gesteuert bzw. geregelt werden, unterliegen keiner bestimmten Beschränkung, wobei jedoch bei diesen Ausführungsbeispiel beispielsweise eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Autofensters (nicht gezeigt) einer Steuerung bzw. Regelung unterworfen ist, und der Öffnungs- und Schließvorgang des Autofensters entsprechend der Eingabebedienung in den Berührungsschalter 110 ausgeführt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden durch Bewegen des Fingers 148 in Längsrichtung des Schlitzes 142 bei gleichzeitiger Berührung der Erfassungsoberfläche 144 der Öffnungsvorgang und der Schließvorgang entsprechend der Bewegungsrichtung (in 10 nach links oder nach rechts) unterschieden, wobei zudem auch das Öffnungs- und Schließausmaß des Fahrzeugfensters entsprechend dem Bewegungsausmaß eingestellt werden kann, woraufhin dieses als Steuerungs- bzw. Regelungssignal an die Vorrichtung zum Öffnen und Schließen von Autofenstern von dem Steuerungs- bzw. Regelungssignalausgabemittel 138 ausgegeben wird.
Wenn indes ein menschlicher Körper, der den Finger 148 beinhaltet, die obere Oberfläche des Unterteilervorsprungselementes 140 berührt, wird genauso wie dann, wenn der Finger 148 in den Schlitz 142 eingeführt wird, ein Kondensator mit dem leitfähigen Element 116 und dem Finger 148 als Elektroden gebildet, wobei jedoch der Abstand zwischen dem leitfähigen Element 116 und dem Finger 148 über das Unterteilervorsprungselement 140 läuft, und daher größer als in demjenigen Fall ist, in dem der Finger 148 die Erfassungsoberfläche 144 berührt. Aufgrund dessen ist im Vergleich zu demjenigen Fall, in dem der Finger 148 die Erfassungsoberfläche 144 berührt, die elektrische Kapazität kleiner, und es ist ein geringerer Strom vorhanden, der zu den ersten und zweiten Erfassungswiderständen 124 und 126 fließt. Im Ergebnis sind die gemessenen Werte der ersten und zweiten Voltmeter 128 und 130 kleiner als der voreingestellte Schwellenwert, und es wird durch das Berührungsbestätigungsmittel 134 bestimmt, dass der Finger 148 nicht das leitfähige Element 116 berührt. Aus alledem wird deutlich, dass mit dem Berührungsschalter 110 nur Berührungen durch den Schlitz 142 mittels des Fingers 148 an der Erfassungsoberfläche 144 des leitfähigen Elementes 116 selektiv erfasst werden.
Entsprechend wird bei dem Berührungsschalter 110 ein versehentlicher Öffnungs- und Schließvorgang des Autofensters durch unbeabsichtigtes Berühren der Bedienoberfläche 118 verhindert. Insbesondere dadurch, dass das Unterteilervorsprungselement 140 an der Bedienoberfläche 118 vorgesehen ist, wird ein unbeabsichtigtes Berühren der Bedienoberfläche 118 durch das Unterteilervorsprungselement 140 behindert, und es wird eine Fehlbedienung verhindert. Insbesondere bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine unbeabsichtigte Berührung effektiv vermieden, da das Unterteilervorsprungselement 140 derart vorgesehen ist, dass es das Freilegen der Bedienoberfläche 118 auf den eine geringe Breite aufweisenden Schlitz 142 in einem Ausmaß beschränkt, dass der Finger 148 eingeführt werden kann.
Bei einem unbeabsichtigten Auslösen der Vorgänge des Öffnens und Schließens eines Autofensters ist es, wenn der Finger 148 in den stets offenen Schlitz 142 eingeführt wird, durch Verschieben des Fingers 148 bei gleichzeitigem Berühren der Bedienoberfläche 118 (Erfassungsoberfläche 144) möglich, den Vorgang einfach auszuführen, ohne dass dies eines zusätzlichen Aufwandes, so beispielsweise des Öffnens einer Abdeckung zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Berührung oder dergleichen, bedürfte. Da die Erfassungsoberfläche 144 an der unteren Oberfläche des Teiles mit konkaver Form unter Verwendung des Schlitzes 142 vorgesehen ist, wird es mittels Suchen nach dem oberseitigen Öffnungsteil des Schlitzes 142 unter Verwendung des Berührungssinnes der Fingerspitzen möglich, Kenntnis von der Position der Erfassungsoberfläche 144 zu erlangen, ohne dies optisch bestätigen zu müssen.
Darüber hinaus wird bei dem Berührungsschalter 110 vom kapazitiven Kopplungstyp entsprechend diesem Ausführungsbeispiel der Abstand zwischen den Elektroden des Kondensatstors, der mit dem Finger 148 und dem leitfähigen Element 116 als Elektroden aufgebaut ist, durch den Umstand geändert, ob ein Unterteilervorsprungselement 140 vorhanden ist, wodurch die Größe oder das Niveau bzw. der Pegel des fließenden Stromes durch die Berührung des Fingers 148 geändert wird. Hierdurch wird es möglich, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Berührung an dem Bedienungsteil zu unterscheiden. Durch Bereitstellen des Unterteilervorsprungselementes 140, das durch ein isolierendes Material an der Bedienoberfläche 118 ausgebildet ist, wird es möglich, genau zu unterscheiden, ob eine Berührung an der Erfassungsoberfläche 144 vorliegt, und zwar unter Verwendung eines einfachen Aufbaus. Aus alledem wird deutlich, dass das Unterteilervorsprungselement 140, das an der Bedienoberfläche 118 des leitfähigen Elementes 116 vorgesehen ist, eine Funktion als Erfassungsniveauänderungsmechanismus zum Ändern eines Erfassungsniveaus des elektrischen Leitfähigkeitsstatus des leitfähigen Elementes 116 infolge einer Berührung durch den Finger 148 (Leiter) an dem leitfähigen Element 116 wahrnimmt, wobei das Erfassungsniveau des elektrischen Leitfähigkeitsstatus des leitfähigen Elementes 116 die vorbestimmte Bedingung erfüllt, wenn der Finger 148 an der Erfassungsoberfläche 144 an der Bedienoberfläche 118 ohne Störung des Unterteilervorsprungselementes 140 berührt wird.
Wenn zudem das leitfähige Element 116 unter Verwendung eines leitfähigen Harzes gebildet ist, dann wird der Grad der Freiheit bei Formung bzw. Gießen des leitfähigen Elementes 116 groß, wodurch es leicht möglich wird, ein leitfähiges Element 116 mit gewünschter Form zu erhalten. Wenn indes das leitfähige Element 116 unter Verwendung eines leitfähigen Beschichtungsmaterials hergestellt ist, ist das leitfähige Element 116 entlang der Form des Substrates 114 ausgebildet. Daher ist es durch Bilden des Substrates 114 unter Verwendung eines typischen synthetischen Harzes oder dergleichen mit einem hohen Freiheitsgrad bei der Gestaltung ohne Weiteres möglich, die Zielform des leitfähigen Elementes 116 zu erhalten.
Da die Erfassungsoberfläche 144 durch die dielektrische Schicht 146 bedeckt ist, werden Verschlechterung und Verschleiß des leitfähigen Elementes 116 durch den Finger 148 infolge wiederholten Berührens und Verschiebens verhindert, und es wird die Haltbarkeit des leitfähigen Elementes 116 verbessert. Da zudem eine Wechselspannung an dem leitfähigen Element 116 von den ersten und zweiten Wechselstromleistungsversorgungen 120 und 122 angelegt ist, wird das Berühren des Fingers 148 über die dielektrische Schicht 146 an dem leitfähigen Element 116 effektiv auf Grundlage der elektrostatischen Kapazität erfasst.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel des Öffnens und Schließens eines Autofensters durch Verschieben des Fingers 148 an der Erfassungsoberfläche 144 des Berührungsschalters 110, wobei es jedoch auch möglich ist, das Autofenster den Öffnungsvorgang dadurch durchführen zu lassen, dass der Finger 148 einen Endteil der Längsrichtung der Erfassungsoberfläche 144 berührt, und den Schließvorgang des Autofensters dadurch durchführen zu lassen, dass der Finger 148 den anderen Endteil der Längsrichtung der Erfassungsoberfläche 144 berührt. Mit anderen Worten, der Berührungsschalter kann ein Objekt sein, das eine Verschiebung des zu erfassenden Leiters an der Bedienoberfläche erfasst, und Steuerungs- bzw. Regelungssignale entsprechend der Verschiebungsrichtung und dem Ausmaß ausgibt. Er kann jedoch auch ein Objekt sein, dass die Berührungsposition des zu erfassenden Leiters an dem Bedienbildschirm erfasst und Steuerungs- bzw. Regelungssignale entsprechend der Berührungsposition ausgibt.
Obwohl das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben worden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungen dort beschränkt. So ist beispielsweise beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ein Berührungsschalter 110 vom kapazitiven Kopplungstyp beschrieben worden, wobei jedoch der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf einen Berührungsschalter vom kapazitiven Kopplungstyp beschränkt ist. Vielmehr kann beispielsweise auch ein Berührungsschalter vom resistiven Kopplungstyp verwendet werden. Insbesondere weist, wie in 14 gezeigt ist, ein Berührungsschalter 160 vom resistiven Kopplungstyp einen Aufbau auf, bei dem die dielektrische Schicht 146 von dem Berührungsschalter 110, der beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel gezeigt worden ist, entfernt wird, und bei dem zudem erste und zweite Gleichstromleistungsversorgungen 162 und 164 anstelle der ersten und zweiten Wechselstromleistungsversorgungen 120 und 122 vorhanden sind und bei dem zudem eine Gleichspannung auf demselben elektrischen Potenzial, wie es an dem leitfähigen Element 116 anliegt, gegeben ist. Bei dieser Art von Berührungsschalter 160 vom resistiven Kopplungstyp wird der Finger 148 in den Schlitz 142 eingeführt und berührt das leitfähige Element 116 direkt, wobei dadurch, dass das leitfähige Element 116 durch den menschlichen Körper geerdet wird, ein Strom zu dem leitfähigen Element 116 fließt, die Berührung und die Berührungsposition des Fingers 48 an dem leitfähigen Element 116 erfasst werden. Wenn indes der Finger 148 das leitfähige Element 116 über des Unterteilervorsprungselement 140 berührt, fließt, da ein Gleichstrom anliegt, kein Strom infolge der Isolierung durch das Unterteilervorsprungselement 140, und es wird keine Berührung erfasst. Durch diese Vorgehensweise wird bei dem Berührungsschalter 160 vom resistiven Kopplungstyp ebenfalls erfasst, ob eine Berührung durch den zu erfassenden Leiter (Finger 148) an dem leitfähigen Element 116 vorliegt. Da Leistungsversorgungen 162 und 164, die Gleichspannung anlegen, verwendet werden können, wird es möglich, einfache Objekte für die Leistungsversorgungsschaltungen einzusetzen. Man beachte, dass das Berührungspositionserfassungsverfahren dasselbe wie für den Berührungsschalter 110 vom kapazitiven Kopplungstyp ist, der beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel gezeigt worden ist, sodass eine erneute Erläuterung hiervon unterbleiben kann. Im Wesentlichen dieselben Elemente und dieselben Orte wie diejenigen beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel sind in der Zeichnung mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb eine erneute Erläuterung ebenfalls unterbleibt.
Die Form des Unterteilervorsprungselementes unterliegt keiner besonderen Beschränkung, sodass es beispielsweise möglich ist, ein Unterteilervorsprungselement 172, so beispielsweise dasjenige eines Berührungsschalters 170, wie er in 15 gezeigt ist, zu verwenden. Insbesondere bei dem Berührungsschalter 170 ist eine Mehrzahl von Unterteilervorsprungselementen 172 mit linearer konvexer Form parallel in spezifizierten Intervallen an der Bedienoberfläche 118 des leitfähigen Elementes 116 angeordnet, wobei Erfassungsoberflächen 174 zum Erfassen der Berührung des Fingers 148 jeweils zwischen benachbarten Unterteilervorsprungselementen 172, 172 vorgesehen sind. Bei dem Berührungsschalter 170 mit dieser Art von Aufbau wird eine unbeabsichtigte Berührung durch den Finger 148 an der Bedienoberfläche 118 ebenfalls durch die Unterteilervorsprungselemente 172 verhindert. Darüber hinaus ist bei dem Berührungsschalter 170 dieses Ausführungsbeispieles die Bedienoberfläche 118 durch das Unterteilervorsprungselement 172 unterteilt, wobei eine Mehrzahl von Erfassungsoberflächen 174 vorgesehen ist, sodass es möglich wird, verschiedene Bedienungen entsprechend derjenigen Gegebenheit auszuführen, welche der Erfassungsoberflächen 174 berührt wird. Da zudem die Bedienoberfläche 118 durch das Unterteilervorsprungselement 172 unterteilt und zudem in eine Mehrzahl von Erfassungsoberflächen 174 unterteilt ist, wird es möglich, den Zielvorgang einfach unter Verwendung des Berührungssinnes ohne zusätzliche optische Beobachtung auszuführen. Durch verschiedene Ausgestaltung der Form der Unterteilervorsprungselemente 172 oder dergleichen wird es möglich, die Position der Erfassungsoberfläche 174 durch den Berührungssinn einfacher zu erfassen.
Man beachte, dass in 15 und 16 auf die Darstellungen der Leistungsversorgung, Widerstände zur Erfassung, Voltmeter und dergleichen verzichtet ist.
Darüber hinaus kann zusätzlich zu der ebenen Form oder der konvexen Form das Unterteilervorsprungselement auch eine konvexe Form verwenden, so beispielsweise eine Halbkugelform oder dergleichen. Mit anderen Worten, man unterliegt bei der konvexen Form zur Unterteilung mit Blick auf die Ausgestaltung keinen besonderen Einschränkungen, solange nur eine Ausbildung unter Verwendung eines elektrisch isolierenden Materials gegeben ist, und verhindert ein unbeabsichtigtes Berühren der Bedienoberfläche 118 durch ein Vorstehen von der Bedienoberfläche 118.
Zudem kann als Unterteilervorsprungselement beispielsweise ein Unterteilervorsprungselement 182, so beispielsweise dasjenige eines Berührungsschalters 180, wie er in 16 gezeigt ist, verwendet werden. Insbesondere ist bei dem Berührungsschalter 180 ein Unterteilervorsprungselement 182 mit einem Fensterteil 184 ausgestattet, der Kreuzform bzw. Querform mit der vertikalen Richtungsansicht mit zwei Schlitzen aufweist, die derart kombiniert sind, dass sie senkrecht zueinander sind, wobei derjenige Teil, der durch den Fensterteil 184 an der Bedienoberfläche 118 des leitfähigen Elementes 116 freiliegt, als Erfassungsoberfläche 186 verwendet wird. Des Weiteren wird eine Spannung von vier Stellen her an dem leitfähigen Element 116 angelegt, und es wird eine Eingabe in die Erfassungsoberfläche 186 zur Erfassung in zwei wechselseitig orthogonalen Richtungen gemacht. Wird das Unterteilervorsprungselement 182 mit dieser Art von Fensterteil 184 in Kombination mit dem Anlegen einer Spannung von vier Stellen aus an dem leitfähigen Element 116 verwendet, so wird es möglich, die Eingabe in die Erfassungsoberfläche 186 in zwei wechselseitig orthogonalen Richtungen zu erfassen. Aus alledem wird deutlich, dass die Spannung, die an dem leitfähigen Element 116 anliegt, nicht notwendigerweise auf zwei Stellen beschränkt ist, sodass es beispielsweise auch möglich ist, Berührungspositionen in zwei Dimensionen (auf einer flachen Ebene) bei einem Anlegen von vier Stellen aus wie bei dem vorbeschriebenen Berührungsschalter 180 zu spezifizieren. Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Form des Fensterteiles, sodass es auch möglich ist, eine T-Form oder die Form des Schriftzeichens
oder dergleichen zu verwenden.
Dabei muss der zu erfassende Leiter, der die Erfassungsoberfläche 144 berührt, nicht zwangsweise der Finger 148 sein. Es ist vielmehr auch möglich, den leitfähigen Zustand des leitfähigen Elementes 116 durch die Berührung des zu erfassenden Leiters zu andern und die Berührung des zu erfassenden Leiters an dem leitfähigen Element 116 zu erfassen. insbesondere ist es beispielsweise möglich, einen Berührungsstift oder dergleichen, der aus einem leitfähigen Material gebildet ist, als zu erfassender Leiter zu verwenden.
Die Vorrichtung, die durch die Bedienung mittels eines Berührungsschalters gesteuert bzw. geregelt wird, ist nicht auf eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Autofensters beschränkt, sondern sie kann beispielsweise auch ein Objekt sein, bei dem die Steuerungs- bzw. Regelungsvorrichtung für eine Klimaanlage, ein Audiosystem, eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen einer verriegelten Tür ist, oder es wird ein Fahrzeuginnenlicht durch die Bedienung des Berührungsschalters gesteuert bzw. geregelt.
Des Weiteren ist bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel der Berührungsschalter 110 an der Armstütze 112 des Türteiles eines Kraftfahrzeuges vorgesehen. Der Berührungsschalter kann jedoch beispielsweise auch ein Schalter zum Ein- und Ausschalten eines Fahrzeuginnenlichtes sein, das an der Innenseitenwandoberfläche eines Kraftfahrzeugdaches vorgesehen ist. Er kann auch an einem Armaturenbrett bzw. in einem Instrumentenfeld vorgesehen sein, oder er kann eine Eingabeschnittstelle zum Bedienen einer Klimaanlage oder eines Audiosystems sein. Daher muss der Berührungsschalter der vorliegenden Erfindung nicht zwangsweise in einem Kraftfahrzeug verwendet werden, sondern kann beispielsweise auch in einem haushaltsüblichen Beleuchtungsschalter oder dergleichen zum Einsatz kommen.

Claims

Berührungsschalter (10, 70, 110, 160, 170, 180), umfassend: ein leitfähiges Element (18, 76, 116), an dem Spannung von einer Mehrzahl von Stellen angelegt wird, um ein Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Berührung und eine Berührungsposition an dem leitfähigen Element (18, 76, 116) eines zu erfassenden Leiters (56, 148) auf Grundlage eines elektrischen Leitungsstatus des leitfähigen Elementes (18, 76, 116) zu erfassen; und einen Erfassungsniveauänderungsmechanismus zum Ändern eines Erfassungsniveaus des elektrischen Leitungsstatus des leitfähigen Elementes (18, 76, 116) infolge der Berührung des Leiters (56, 148) an dem leitfähigen Element (18, 76, 116), wobei das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Berührung und die Berührungsposition des Leiters (56, 148) an dem leitfähigen Element (18, 76, 116) erfasst werden, wenn das Erfassungsniveau eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, und wobei der Erfassungsniveauänderungsmechanismus ein leitfähiges Berührungsbestätigungselement (20, 78) umfasst, mit dem eine Erdungsseitenelektrode (36) einer Leistungsversorgung zum Anlegen einer Spannung an dem leitfähigen Element (18, 76) verbunden ist, und das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung in einem Zustand einer elektrischen Leitung des leitfähigen Elementes (18, 76) in Bezug auf das Berührungsbestätigungselement (20, 78) erfüllt.
Berührungsschalter (10, 70) nach Anspruch 1, wobei das leitfähige Element (18, 76) und das Berührungsbestätigungselement (20, 78) an beiden Oberflächen einer Isolationsschicht (16, 74) jeweils mit elektrisch isolierenden Eigenschaften vorgesehen sind.
Berührungsschalter (10, 70) nach Anspruch 2, wobei die Isolationsschicht (16, 74) von einem Halterabschnitt (12, 72) gebildet wird, der von einem Wandteil (14) vorsteht und sich entgegengesetzt zu dem Wandteil (14) weisend erstreckt, und eines von dem leitfähigen Element (18, 76) und dem Berührungsbestätigungselement (20, 78) an einer Oberfläche des Halterabschnittes (12, 72), die entgegengesetzt zu dem Wandteil (14) weist, vorgesehen ist, während das andere von dem leitfähigen Element (18, 76) und dem Berührungsbestätigungselement (20, 78) an einer anderen Oberfläche des Halterabschnittes (12, 72), die von dem Wandteil (14) entfernt ist, vorgesehen ist.
Berührungsschalter (10, 70) nach Anspruch 3, wobei der Halterabschnitt (12, 72) ein Kraftfahrzeughalterabschnitt ist, der wenigstens eines von einer Türarmstütze, einem Innentürhalter und einem Haltegriff beinhaltet.
Berührungsschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei wenigstens eines von dem leitfähigen Element (18) und dem Berührungsbestätigungselement (20) aus einem leitfähigen Harz gebildet ist.
Berührungsschalter (70) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens eines von dem leitfähigen Element (76) und dem Berührungsbestätigungselement (78) aus einem leitfähigen Beschichtungsmaterial gebildet ist.
Berührungsschalter (110, 160, 170, 180) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das leitfähige Element (116) eine Bedienoberfläche (118) beinhaltet, der Erfassungsniveauänderungsmechanismus ein Unterteilervorsprungselement (140, 172, 182) umfasst, das aus einem isolierenden Material gebildet und an einem Teil der Bedienoberfläche (118) vorgesehen ist, um die Bedienoberfläche (118) zu unterteilen, und das Erfassungsniveau die vorbestimmte Bedingung erfüllt, wenn der Leiter (148) die Bedienoberfläche (118) ohne Störung des Unterteilervorsprungselementes (140, 172, 182) berührt.
Berührungsschalter (10, 110, 170, 180) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Wechselspannung an dem leitfähigen Element (18, 116) angelegt ist und eine dielektrische Schicht (22, 146) an einer Oberfläche des leitfähigen Elementes (18, 116) vorgesehen ist, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Berührung und die Berührungsposition des Leiters (56, 148) an dem leitfähigen Element (18, 116) über die dielektrische Schicht (22, 146) zu erfassen.
Berührungsschalter (70, 160, 170, 180) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Gleichspannung an dem leitfähigen Element (76, 116) anliegt, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer direkten Berührung und die Berührungsposition des Leiters (56, 148) an dem leitfähigen Element (76, 116) zu erfassen.
Berührungsschalter (10, 70, 110, 160, 170, 180) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein Versetzungsausmaß und eine Versetzungsrichtung der Berührungsposition des Leiters (56, 148) an dem leitfähigen Element (18, 76, 116) durch kontinuierliches Erfassen der Berührungsposition identifiziert wird.