BR102015014652A2

BR102015014652A2 - Montagem de interruptor de proximidade dotada de superfície e depressão maleáveis

Info

Publication number: BR102015014652A2
Application number: BR102015014652-3A
Authority: BR
Inventors: C. Salter Stuart; Somasara Dassanayake Mahendra; Buttolo Pietro
Original assignee: Ford Global Technologies, Llc
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2018-03-06
Also published as: DE102015109548A1; MX2015007865A; CN105281736A; CN105281736B; RU2015124935A3; RU2678775C2; RU2015124935A; MX351807B

Abstract

montagem de interruptor de proximidade dotada de superfície e depressão maleáveis. a presente invenção refere-se a uma montagem de interruptor de proximidade e a um método para detectar a ativação de uma montagem de interruptor de proximidade. a montagem inclui uma pluralidade de interruptores de proximidade, sendo que cada um tem um sensor de proximidade que fornece um campo de ativação de captação e um conjunto de circuitos de controle que processa o campo de ativação de cada interruptor de proximidade para captar a ativação. um material maleável sobrepõe os sensores de proximidade. uma depressão é formada em um substrato entre o material maleável e o sensor. um sulco pode se estender para dentro do substrato entre os interruptores de proximidade adjacentes. o material maleável pode incluir ainda uma porção elevada.

Description

(54) Título: MONTAGEM DE INTERRUPTOR DE PROXIMIDADE DOTADA DE SUPERFÍCIE E DEPRESSÃO MALEÁVEIS (51) Int. Cl.: H03K 17/955; B60R 16/02 (30) Prioridade Unionista: 25/06/2014 US 14/314,328 (73) Titular(es): FORD GLOBAL

TECHNOLOGIES, LLC (72) Inventor(es): STUART C. SALTER; MAHENDRA SOMASARA DASSANAYAKE; PIETRO BUTTOLO (74) Procurador(es): MARIA PIA CARVALHO GUERRA (57) Resumo: MONTAGEM DE INTERRUPTOR DE PROXIMIDADE DOTADA DE SUPERFÍCIE E DEPRESSÃO MALEÁVEIS. A presente invenção refere-se a uma montagem de interruptor de proximidade e a um método para detectar a ativação de uma montagem de interruptor de proximidade. A montagem inclui uma pluralidade de interruptores de proximidade, sendo que cada um tem um sensor de proximidade que fornece um campo de ativação de captação e um conjunto de circuitos de controle que processa o campo de ativação de cada interruptor de proximidade para captar a ativação. Um material maleável sobrepõe os sensores de proximidade. Uma depressão é formada em um substrato entre o material maleável e o sensor. Um sulco pode se estender para dentro do substrato entre os interruptores de proximidade adjacentes. O material maleável pode incluir ainda uma porção elevada.

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção: “MONTAGEM DE INTERRUPTOR DE PROXIMIDADE DOTADA DE SUPERFÍCIE E DEPRESSÃO MALEÁVEIS”.

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [001] Este pedido é uma continuação em parte de Pedido de Patente N^oU.S. 14/284.659, depositado em 22 de maio de 2014, intitulado “PLIABLE PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD”, que é uma continuação em parte de Pedido de Patente N^o U.S. 14/168.614, depositado em 30 de janeiro de 2014, intitulado “PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD HAVING VIRTUAL BUTTON MODE”, que é uma continuação em parte de Pedido de Patente N^o U.S. 13/444.393, depositado em 11 de abril de 2012, intitulado “PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD WITH EXPLORATION MODE.” Os pedidos relacionados anteriormente mencionados estão aqui incorporados a título de referência.

CAMPO DA INVENÇÃO [002] A presente invenção geralmente se refere a interruptores e, mais particularmente, se refere a interruptores de proximidade que têm uma determinação aperfeiçoada de ativação de interruptor.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO [003] Veículos automotivos são tipicamente equipados com vários interruptores atuáveis por usuário, como interruptores para operar dispositivos que incluem vidros elétricos, faróis, limpadores de para-brisas, tetos lunares ou tetos solares, iluminação interior, dispositivos de rádio e entretenimento informativo, e vários outros dispositivos. Geralmente, esses tipos de interruptores precisam ser atuados por um usuário para ativar ou desativar um dispositivo ou realizar algum tipo de função de controle. Os interruptores de proximidade, tais como interruptores capacitivos, empregam um ou mais sensores de proximidade para gerar um campo de ativação de captação e captar variações no campo de ativação indicativas de atuação de usuário do

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2/53 interruptor, tipicamente causadas por um dos dedos do usuário em estreita proximidade ou contato com o sensor. Os interruptores capacitivos são tipicamente configurados para detectar a atuação de usuário do interruptor com base na comparação do campo de ativação de captação com um limite.

[004] As montagens de interruptores geralmente empregam uma pluralidade de interruptores capacitivos em estreita proximidade uns aos outros e geralmente exigem que um usuário selecione um único interruptor capacitivo desejado para realizar a operação pretendida. Em algumas aplicações, tal como o uso em um automóvel, o condutor do veículo tem a capacidade limitada de visualizar os interruptores devido à distração do condutor. Em tais aplicações, deseja-se permitir que o usuário explore a montagem de interruptor para um botão específico enquanto evita uma determinação prematura de ativação de interruptor. Desse modo, deseja-se discriminar se o usuário pretende ativar um interruptor, ou simplesmente explorar um botão de interruptor específico enquanto se concentra em uma tarefa de maior prioridade, tal como dirigir, ou não tem a intenção de ativar um interruptor. Consequentemente, deseja-se fornecer uma disposição de interruptor de proximidade que melhora o uso de interruptores de proximidade por uma pessoa, tal como um condutor de um veículo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005] De acordo com um aspecto da presente invenção, proporciona-se uma montagem de interruptor de proximidade. A montagem de interruptor de proximidade inclui um substrato rígido que tem superfícies superiores e inferiores, um sensor de proximidade disposto sobre o substrato, e um material maleável disposto sobre a superfície superior do substrato. A montagem de interruptor de proximidade também inclui uma depressão dentro da superfície superior do substrato em uma região entre o material maleável e o sensor proxy. A depressão é maior do que o sensor de proximidade.

[006] De acordo com outro aspecto da presente invenção, proporciona-se uma montagem de interruptor de proximidade de veículo. A montagem de

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3/53 interruptor de proximidade de veículo inclui um substrato rígido que tem a primeira e a segunda superfícies, um sensor de proximidade disposto sobre a primeira superfície do substrato, e um material maleável disposto sobre a segunda superfície do substrato. A montagem de interruptor de proximidade de veículo também inclui uma depressão que forma uma folga de ar dentro da segunda superfície do substrato em uma região entre o material maleável e o sensor de proximidade. A depressão é maior do que o sensor de proximidade. [007] Esses e outros aspectos, objetivos, e características da presente invenção serão entendidos e reconhecidos pelos elementos versados na técnica mediante o estudo do seguinte relatório descritivo, reivindicações e desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [008] Nos desenhos:

[009] A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um compartimento de passageiro de um veículo automotivo que tem um console suspenso que emprega uma montagem de interruptor de proximidade, de acordo com uma modalidade;

[010] A Figura 2 é uma vista ampliada do console suspenso e da montagem de interruptor de proximidade mostrados na Figura 1;

[011] A Figura 3 é uma vista em corte transversal ampliada tomada ao longo da linha III-III na Figura 2 que mostra um conjunto de interruptores de proximidade em relação a um dedo do usuário;

[012] A Figura 4 é um diagrama esquemático de um sensor capacitivo empregado em cada um dos interruptores capacitivos mostrados na Figura 3; [013] A Figura 5 é um diagrama de bloco que ilustra a montagem de interruptor de proximidade, de acordo com uma modalidade;

[014] A Figura 6 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de um canal associado a um sensor capacitivo que mostra um perfil de movimento de ativação;

[015] A Figura 7 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de dois

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4/53 canais associados aos sensores capacitivos que mostram um perfil de movimento de exploração/procura de deslizamento;

[016] A Figura 8 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de um canal de sinal associado aos sensores capacitivos que mostram um perfil de movimento de ativação lento;

[017] A Figura 9 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de dois canais associados aos sensores capacitivos que mostram um perfil de movimento de exploração/procura de deslizamento rápido;

[018] A Figura 10 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de três canais associados aos sensores capacitivos em um modo de exploração/procura que ilustra uma ativação de pressionamento estável no pico, de acordo com uma modalidade;

[019] A Figura 11 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de três canais associados aos sensores capacitivos em um modo de exploração/procura que ilustra uma ativação de pressionamento estável na queda do sinal abaixo do pico, de acordo com outra modalidade;

[020] A Figura 12 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de três canais associados aos sensores capacitivos em um modo de exploração/procura que ilustra uma pressão estável aumentada sobre uma almofada para ativar um interruptor, de acordo com uma modalidade adicional; [021] A Figura 13 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de três canais associados aos sensores capacitivos em um modo de exploração e seleção de uma almofada com base na pressão estável aumentada, de acordo com uma modalidade adicional;

[022] A Figura 14 é um diagrama de estado que ilustra cinco estados da montagem de interruptor capacitivo implantada com uma máquina de estado, de acordo com uma modalidade;

[023] A Figura 15 é um diagrama de fluxo que ilustra uma rotina para executar um método de ativar um interruptor da montagem de interruptor, de acordo com uma modalidade;

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5/53 [024] A Figura 16 é um diagrama de fluxo que ilustra o processamento da ativação de interruptor e liberação de interruptor;

[025] A Figura 17 é um diagrama de fluxo que ilustra uma lógica para comutar entre os estados sem interruptor e interruptor ativo;

[026] A Figura 18 é um diagrama de fluxo que ilustra uma lógica para comutar a partir do estado de interruptor ativo para o estado sem interruptor ou limite de interruptor;

[027] A Figura 19 é um diagrama de fluxo que ilustra uma rotina para comutar entre os estados de limite de interruptor e procura de interruptor;

[028] A Figura 20 é um diagrama de fluxo que ilustra um método de botão virtual que implanta o estado de procura de interruptor;

[029] A Figura 21 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de um canal associado a um sensor capacitivo que tem um modo de exploração e um modo de botão virtual para ativar um interruptor, de acordo com uma modalidade adicional;

[030] A Figura 22 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal do modo de botão virtual em que uma ativação não é acionada;

[031] A Figura 23 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal do sensor capacitivo no modo de exploração que ilustra adicionalmente quando o interruptor está ativado, de acordo com a modalidade da Figura 21;

[032] A Figura 24 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de um sensor capacitivo que ilustra adicionalmente quando as ativações estão acionadas, de acordo com a modalidade da Figura 21;

[033] A Figura 25 é um gráfico que ilustra a contagem de sinal de um sensor capacitivo que ilustra adicionalmente um tempo limite para sair do modo de botão virtual e entrar novamente no modo de botão virtual, de acordo com a modalidade da Figura 21;

[034] A Figura 26 é um diagrama de fluxo que ilustra uma rotina para processar o canal de sinal com um modo de botão virtual, de acordo com a modalidade mostrada na Figura 21;

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6/53 [035] A Figura 27 é um diagrama de fluxo que ilustra um método de botão virtual para processar o canal de sinal, de acordo com a modalidade da Figura 21;

[036] A Figura 28A é uma vista em corte transversal de uma montagem de interruptor de proximidade que tem interruptores de proximidade e um material maleável sobreposto em relação a um dos dedos do usuário mostrada em uma primeira posição, de acordo com outra modalidade;

[037] A Figura 28B é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade da Figura 28A que ilustra adicionalmente o dedo do usuário em uma segunda posição;

[038] A Figura 28C é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade da Figura 28A que ilustra adicionalmente o pressionamento do dedo na camada maleável em uma terceira posição;

[039] A Figura 28D é um gráfico que ilustra o sinal gerado por um dos sensores de proximidade em resposta ao movimento do dedo e pressionamento da cobertura maleável como observado nas Figuras 28A a 28C;

[040] A Figura 29A é uma vista em corte transversal de uma montagem de interruptor de proximidade que emprega um material de cobertura maleável que tem regiões elevadas com folgas de ar e um dos dedos do usuário mostrado em uma primeira posição, de acordo com uma modalidade adicional; [041] A Figura 29B é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade da Figura 29A que ilustra adicionalmente o dedo do usuário em uma segunda posição;

[042] A Figura 29C é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade como observado na Figura 29A que ilustra adicionalmente o pressionamento do interruptor por um dos dedos do usuário em uma terceira posição;

[043] A Figura 29D é um gráfico que ilustra um sinal gerado por um dos sensores em resposta ao movimento do dedo como mostrado nas Figuras 29A

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7/53 a 29C;

[044] A Figura 30 é um diagrama de estado que ilustra vários estados da montagem de interruptor capacitivo que tem a cobertura de material maleável e o modo de botão virtual;

[045] A Figura 31 é um diagrama de fluxo que ilustra uma rotina para processar o sinal gerado com um interruptor de proximidade que tem uma cobertura de material maleável, de acordo com uma modalidade;

[046] A Figura 32 é uma vista em corte transversal em perspectiva de um console suspenso de veículo que tem uma montagem de interruptor de proximidade que emprega depressões no substrato e uma cobertura maleável, de acordo com uma modalidade;

[047] A Figura 33 é uma vista superior do console suspenso e montagem de interruptor mostrada na Figura 32 com os sensores e depressões mostrados em linhas ocultas tracejadas;

[048] A Figura 34A é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade mostrada na Figura 32, e um dos dedos do usuário mostrado em uma primeira posição, de acordo com uma modalidade;

[049] A Figura 34B é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade da Figura 34A que ilustra adicionalmente o dedo do usuário em uma segunda posição;

[050] A Figura 34C é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade como observado na Figura 34A que ilustra adicionalmente o pressionamento do interruptor por um dos dedos do usuário em uma terceira posição;

[051] A Figura 34D é um gráfico que ilustra um sinal gerado por um dos sensores de proximidade em resposta ao movimento do dedo como mostrado nas Figuras 34A a 34C;

[052] A Figura 35 é uma vista em corte transversal em perspectiva de um console suspenso de veículo que tem uma montagem de interruptor de proximidade que emprega um sulco entre os sensores adjacentes, de acordo

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8/53 com outra modalidade;

[053] A Figura 36 é uma vista superior do console suspenso e da montagem de interruptor mostrados na Figura 35 com os sensores, depressões e sulcos mostrados em linhas ocultas;

[054] A Figura 37A é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade mostrada na Figura 35, e um dos dedos do usuário mostrado em uma primeira posição, de acordo com outra modalidade;

[055] A Figura 37B é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade da Figura 37A que ilustra adicionalmente o dedo do usuário em uma segunda posição;

[056] A Figura 37C é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade como observado na Figura 37A que ilustra adicionalmente o dedo do usuário em uma terceira posição;

[057] A Figura 37D é uma vista em corte transversal da montagem de interruptor de proximidade como observado na Figura 37A que ilustra adicionalmente o dedo do usuário em uma quarta posição;

[058] A Figura 37E é um gráfico que ilustra dois sinais gerados por dois dos sensores em resposta ao movimento do dedo como mostrado nas Figuras 37A a 37D; e [059] A Figura 38 é uma vista em corte transversal de uma montagem de interruptor de proximidade que emprega um material de cobertura maleável que tem uma depressão e uma região elevada no material maleável acima de cada depressão, de acordo com uma modalidade adicional.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS [060] Conforme exigido, as modalidades detalhadas da presente invenção são descritas aqui; entretanto, será entendido que as modalidades descritas são meramente exemplificativas da invenção e podem ser incorporadas de formas variadas e alternativas. As figuras não são necessariamente representadas em um desenho detalhado; alguns esquemas podem ser exagerada ou minimizada para mostrar a visão geral da função. Portanto, os

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9/53 detalhes estruturais e funcionais específicos descritos aqui não devem ser interpretados como limitativos, mas meramente como uma base representativa para ensinar um elemento versado na técnica a empregar variadamente a presente invenção.

[061] Com referência às Figuras 1 e 2, o interior de um veículo automotivo 10 é geralmente ilustrado com um compartimento de passageiro e uma montagem de interruptor 20 que emprega uma pluralidade de interruptores de proximidade 22 que tem monitoramento e determinação de ativação de interruptor, de acordo com uma modalidade. O veículo 10 geralmente inclui um console suspenso 12 montado no revestimento do teto na parte inferior da capota ou teto na parte superior do compartimento de passageiro do veículo, geralmente acima da área de assento de passageiro dianteiro. A montagem de interruptor 20 tem uma pluralidade de interruptores de proximidade 22 dispostos próximos uns aos outros no console suspenso 12, de acordo com uma modalidade. Os vários interruptores de proximidade 22 podem controlar qualquer um dentre inúmeros dispositivos e funções de veículo, tais como controlar o movimento de um teto solar ou teto lunar 16, controlar o movimento de uma tampa quebra-luz de teto lunar 18, controlar a ativação de um ou mais dispositivos de iluminação tais como luzes de mapa/leitura e de teto interiores 30, e vários outros dispositivos e funções. Entretanto, deve ser avaliado que os interruptores de proximidade 22 podem ficar localizados em outra parte do veículo 10, tal como no painel de instrumentos, em outros consoles como um console central, integrado em uma tela sensível ao toque 14 para um sistema de rádio ou entretenimento informativo como uma tela de navegação e/ou áudio, ou localizados em outro local a bordo do veículo 10 de acordo com várias outras aplicações de veículo.

[062] Os interruptores de proximidade 22 são mostrados e descritos aqui como interruptores capacitivos, de acordo com uma modalidade. Cada interruptor de proximidade 22 inclui pelo menos um sensor de proximidade que fornece um campo de ativação de captação ao captar o contato ou estreita

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10/53 proximidade (por exemplo, dentro de um milímetro) de um usuário em relação ao um ou mais sensores de proximidade, como um movimento de passagem de um dedo do usuário. Assim, o campo de ativação de captação de cada interruptor de proximidade 22 é um campo capacitivo na modalidade exemplificativa e o dedo do usuário tem condutividade elétrica e propriedades dielétricas que causam uma variação ou alteração no campo de ativação de captação como deve ser evidente para os elementos versados na técnica. Entretanto, também deve ser avaliado pelos elementos versados na técnica que tipos adicionais ou alternativos de sensores de proximidade podem ser usados, como, mas sem limitar a, sensores indutivos, sensores ópticos, sensores de temperatura, sensores resistivos, similares, ou uma combinação desses. Sensores de proximidade exemplificativos são descritos no ATMEL^®Touch Sensors Design Guide, 9 de abril de 2009, 10620 D-AT42-04/09, cuja referência total está aqui incorporada a título de referência.

[063] Cada interruptor de proximidade 22 mostrado nas Figuras 1 e 2 fornece um controle de um componente ou dispositivo de veículo ou fornece uma função de controle designada. Um ou mais dos interruptores de proximidade 22 podem ser dedicados a controlar o movimento de um teto solar ou teto lunar 16 para fazer com que o teto lunar 16 se mova em uma direção aberta ou fechada, inclinar o teto lunar, ou parar o movimento do teto lunar com base em um algoritmo de controle. Um ou mais outros interruptores de proximidade 22 podem ser dedicados a controlar o movimento de uma tampa quebra-luz de teto lunar 18 entre as posições aberta e fechada. Cada um dentre o teto lunar 16 e a tampa quebra-luz 18 pode ser atuado por um motor elétrico em resposta à atuação do interruptor de proximidade correspondente 22. Outros interruptores de proximidade 22 podem ser dedicados a controlar outros dispositivos, como acender uma luz de mapa/leitura interior 30, apagar uma luz de mapa interior/leitura 30, acender ou apagar uma lâmpada de teto, destravar um porta-malas, abrir uma porta traseira, ou desligar um interruptor de luz de porta. Controles adicionais através dos interruptores de proximidade

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11/53 podem incluir atuar os vidros elétricos de porta para cima e para baixo. Vários outros controles de veículo podem ser controlados por meio dos interruptores de proximidade 22 descritos aqui.

[064] Com referência à Figura 3, uma porção da montagem de interruptor de proximidade 20 é ilustrada tendo um conjunto de três interruptores de proximidade serialmente dispostos 22 em estreita relação uns aos outros em relação a um dedo do usuário 34 durante o uso da montagem de interruptor 20. Cada interruptor de proximidade 22 inclui um ou mais sensores de proximidade 24 para gerar um campo de ativação de captação. De acordo com uma modalidade, cada um dos sensores de proximidade 24 pode ser formado por impressão de tinta condutora sobre a superfície superior do console suspenso polimérico 12. Um exemplo de um sensor de proximidade de tinta impressa 24 é mostrado na Figura 4 geralmente com um eletrodo de acionamento 26 e um eletrodo de recepção 28 que têm dedos interdigitados para gerar um campo capacitivo 32. Deve ser avaliado que cada um dos sensores de proximidade 24 pode ser formado de outro modo como mediante a montagem de um traço de circuito condutivo pré-formado sobre um substrato de acordo com outras modalidades. O eletrodo de acionamento 26 recebe pulsos de excitação de onda quadrada aplicados em tensão VI. O eletrodo de recepção 28 tem uma saída para gerar uma tensão de saída VO. Deve ser avaliado que os eletrodos 26 e 28 podem ser dispostos em várias outras configurações para gerar o campo capacitivo como o campo de ativação 32.

[065] Na modalidade mostrada e descrita aqui, o eletrodo de acionamento 26 de cada sensor de proximidade 24 é aplicado com entrada de tensão V_Icomo pulsos de onda quadrada que têm um ciclo de pulso de carga suficiente para carregar o eletrodo de recepção 28 a uma tensão desejada. Assim, o eletrodo de recepção 28 serve como um eletrodo de medição. Na modalidade mostrada, os campos de ativação de captação adjacentes 32 gerados por interruptores de proximidade adjacentes 22 se sobrepõem ligeiramente, entretanto, a sobreposição pode não ocorrer de acordo com outras

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12/53 modalidades. Quando um usuário ou operador, como o dedo do usuário 34, entra em um campo de ativação 32, a montagem de interruptor de proximidade 20 detecta a perturbação causada pelo dedo 34 ao campo de ativação 32 e determina se a perturbação é suficiente para ativar o interruptor de proximidade correspondente 22. A perturbação do campo de ativação 32 é detectada ao processar o sinal de pulso de carga associado ao canal de sinal correspondente. Quando o dedo do usuário 34 entra em contato com dois campos de ativação 32, a montagem de interruptor de proximidade 20 detecta a perturbação de ambos os campos de ativação contatados 32 através de canais de sinal separados. Cada interruptor de proximidade 22 tem seu próprio canal de sinal dedicado que gera contagens de carga de pulso que são processadas como discutido aqui.

[066] Com referência à Figura 5, a montagem de interruptor de proximidade 20 é ilustrada de acordo com uma modalidade. Uma pluralidade de sensores de proximidade 24 é mostrada fornecendo entradas em um controlador 40, como um microcontrolador. O controlador 40 pode incluir um conjunto de circuitos de controle, como um microprocessador 42 e memória 48. O conjunto de circuitos de controle pode incluir um conjunto de circuitos de controle de detecção que processa o campo de ativação de cada sensor 22 para detectar a ativação de usuário do interruptor correspondente ao comparar o sinal de campo de ativação com um ou mais limites de acordo com uma ou mais rotinas de controle. Deve ser avaliado que outro conjunto de circuitos de controle analógico e/ou digital pode ser empregado para processar cada campo de ativação, determinar a ativação de usuário, e iniciar uma ação. O controlador 40 pode empregar um método de aquisição QMatrix disponível por ATMEL^®, de acordo com uma modalidade. O método de aquisição ATMEL emprega um compilador host WINDOWS® C/C++ e depurador WinAVR para simplificar o desenvolvimento e testar o utilitário Hawkeye que permite monitorar em tempo real o estado interno de variáveis críticas no software bem como coletar logs de dados para pós-processamento.

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13/53 [067] O controlador 40 fornece um sinal de saída a um ou mais dispositivos que são configurados para realizar ações dedicadas responsivas à ativação correta de um interruptor de proximidade. Por exemplo, o um ou mais dispositivos podem incluir um teto lunar 16 que tem um motor para mover o painel de teto lunar entre as posições aberta e fechada e inclinada, uma tampa quebra-luz de teto lunar 18 que se move entre as posições aberta e fechada, e dispositivos de iluminação 30 que podem ser ligados e desligados. Outros dispositivos podem ser controlados tais como um rádio para realizar as funções liga e desliga, controle de volume, rastreamento, e outros tipos de dispositivos para realizar outras funções dedicadas. Um dos interruptores de proximidade 22 pode ser dedicado a atuar o teto lunar fechado, outro interruptor de proximidade 22 pode ser dedicado a acionar o teto lunar aberto, e um interruptor adicional 22 pode ser dedicado a atuar o teto lunar para uma posição inclinada, todos esses fazem com que um motor mova o teto lunar para uma posição desejada. A tampa quebra-luz de teto lunar 18 pode ser aberta em resposta a um interruptor de proximidade 22 e pode ser fechado em resposta a outro interruptor de proximidade 22.

[068] O controlador 40 é adicionalmente mostrado tendo um comparador analógico para digital (A/D) 44 acoplado ao microprocessador 42. O comparador A/D 44 recebe a tensão de saída VO de cada um dos interruptores de proximidade 22, converte o sinal analógico para um sinal digital, e fornece o sinal digital ao microprocessador 42. Adicionalmente, o controlador 40 inclui um contador de pulso 46 acoplado ao microprocessador 42. O contador de pulso 46 conta os pulsos de sinal de carga que são aplicados a cada eletrodo de acionamento de cada sensor de proximidade, realiza uma contagem dos pulsos necessários para carregar o capacitor até a saída de tensão VO alcançar uma tensão predeterminada, e fornece a contagem ao microprocessador 42. A contagem de pulso é indicativa da variação de capacitância do sensor capacitivo correspondente. O controlador 40 é adicionalmente mostrado se comunicando com um buffer de unidade modulado por largura de pulso 15. O

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14/53 controlador 40 fornece um sinal modulado de largura de pulso ao buffer de unidade modulado por largura de pulso 15 para gerar um trem de pulsos de onda quadrada V_I que é aplicado a cada eletrodo de acionamento de cada sensor/interruptor de proximidade 22. O controlador 40 processa uma rotina de controle 100 armazenada em memória para monitorar e fazer uma determinação de ativação de um dos interruptores de proximidade.

[069] Nas Figuras 6 a 13, a variação em contagens de pulso de carga de sensor mostradas como Contagem de Sensor Δ para uma pluralidade de canais de sinal associados a uma pluralidade de interruptores de proximidade 22, tais como os três interruptores 22 mostrados na Figura 3, é ilustrada de acordo com vários exemplos. A variação em contagem de pulso de carga de sensor é a diferença entre um valor de contagem referido inicializado sem nenhum dedo ou outro objeto presente no campo de ativação e a leitura de sensor correspondente. Nesses exemplos, o dedo do usuário entra nos campos de ativação 32 associados a cada um dos três interruptores de proximidade 22, geralmente um campo de ativação de captação de cada vez com sobreposição entre os campos de ativação adjacentes 32 à medida que o dedo do usuário se move através do conjunto de interruptores. O Canal 1 é a variação (Δ) em contagem de pulso de carga de sensor associada a um primeiro sensor capacitivo 24, o canal 2 é a variação em contagem de pulso de carga de sensor associada ao segundo sensor capacitivo adjacente 24, e o canal 3 é a variação em contagem de pulso de carga de sensor associada ao terceiro sensor capacitivo 24 adjacente ao segundo sensor capacitivo. Na modalidade descrita, os sensores de proximidade 24 são sensores capacitivos. Quando um dedo do usuário estiver em contato ou em estreita proximidade a um sensor 24, o dedo altera a capacitância medida no sensor correspondente 24. A capacitância está em paralelo à capacitância parasita de almofada de sensor não tocado, e, como tal, medições como um desvio. A capacitância induzida por usuário ou operador é proporcional à constante dielétrica do dedo do usuário ou outra parte do corpo, a superfície exposta à almofada capacitiva,

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15/53 e é inversamente proporcional à distância do membro do usuário até o botão de interruptor. De acordo com uma modalidade, cada sensor é excitado com um trem de pulsos de tensão através de eletrônica de modulação de largura de pulso (PWM) até o sensor ser carregado a um potencial de tensão ajustado. Tal método de aquisição carrega o eletrodo de recepção 28 a um potencial de tensão conhecido. O ciclo é repetido até a tensão através do capacitor de medição alcançar uma tensão predeterminada. O posicionamento de um dedo do usuário sobre a superfície de toque do interruptor 24 insere a capacitância externa que aumenta a quantidade de carga transferida em cada ciclo, reduzindo, assim, o número total de ciclos exigido para que a capacitância de medição alcance a tensão predeterminada. O dedo do usuário faz com que a variação em contagem de pulso de carga de sensor aumente visto que esse valor está baseado na contagem de referência inicializada menos a leitura de sensor.

[070] A montagem de interruptor de proximidade 20 tem a capacidade de reconhecer o movimento da mão do usuário quando a mão, particularmente um dedo, estiver em estreita proximidade aos interruptores de proximidade 22, para discriminar se a intenção do usuário é ativar um interruptor 22, explorar um botão de interruptor específico enquanto se concentra em tarefas de maior prioridade, tal como dirigir, ou é o resultado de uma tarefa como ajustar o espelho retrovisor que não tem qualquer relação com a atuação de um interruptor de proximidade 22. A montagem de interruptor de proximidade 20 pode operar em um modo de exploração ou procura que permite que o usuário explore os teclados ou botões ao passar ou deslizar um dos dedos em estreita proximidade aos interruptores sem acionar uma ativação de um interruptor até a intenção do usuário ser determinada. A montagem de interruptor de proximidade 20 monitora a amplitude de um sinal gerado em resposta ao campo de ativação, determina uma variação diferencial no sinal gerado, e gera uma saída de ativação quando o sinal diferencial excede um limite. Como resultado, a exploração da montagem de interruptor de proximidade 20 é

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16/53 permitida, de modo que os usuários sejam livres para explorar a almofada de interface de interruptor com seus dedos sem gerar inadvertidamente um evento, o tempo de resposta de interface é rápido, a ativação ocorre quando o dedo contata um painel de superfície, e a ativação inadvertida do interruptor é impedida ou reduzida.

[071] Com referência à Figura 6, à medida que o dedo do usuário 34 se aproxima de um interruptor 22 associado ao canal de sinal 1, o dedo 34 entra no campo de ativação 32 associado ao sensor 24 que causa perturbação na capacitância, resultando assim em um aumento de contagem de sensor como mostrado pelo sinal 50A que tem um perfil de movimento de ativação típico. Um método de inclinação de curva de entrada pode ser usado para determinar se o operador pretende pressionar um botão ou explorar a interface com base na inclinação da curva de entrada no sinal 50A do sinal de canal 1 que surge a partir do ponto 52 onde o sinal 50A cruza a contagem de nível ativo (LVL_ACTIVE) até o ponto 54 onde o sinal 50A cruza a contagem de nível limite (LVL_LIMITE), de acordo com uma modalidade. A inclinação da curva de entrada é a variação diferencial no sinal gerado entre os pontos 52 e 54 que ocorreu durante o período de tempo entre os tempos tth e tac. Devido ao fato de o nível limite - nível ativo de numerador geralmente mudar somente quando a presença de luvas for detectada, mas, de outro modo, é uma constante, a inclinação pode ser calculada apenas como o tempo expirado para cruzar do nível ativo para o nível limite referido como t_active2t_hreshold que é a diferença entre o tempo t_th e t_ac. Um toque direto em uma almofada de interruptor tipicamente pode ocorrer em um período de tempo referido como t_directpush na faixa de cerca de 40 a 60 milissegundos. Se o tempo t_active2_threshold for menor ou igual ao tempo de pressionamento direto time t_directpush, então a ativação do interruptor é determinada para ocorrer. De outro modo, o interruptor é determinado para estar em um modo de exploração.

[072] De acordo com outra modalidade, a inclinação da curva de entrada pode ser computada como a diferença de tempo a partir do tempo tac no ponto

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17/53 até o tempo t_pk para alcançar o valor de contagem de pico no ponto 56, referido como o tempo t_active2peak. O tempo t_active2peak.pode ser comparado com um pico de pressionamento direto, referido como t_direct__push__pk que pode ter um valor de 100 milissegundos de acordo com uma modalidade. Se o tempo tactive2peak for menor ou igual ao tdirect_push_pk , a ativação do interruptor é determinada para ocorrer. De outro modo, a montagem de interruptor opera em um modo de exploração.

[073] No exemplo mostrado na Figura 6, o sinal de canal 1 é mostrado aumentando à medida que a perturbação de capacitância aumenta rapidamente a partir do ponto 52 até o valor de pico no ponto 56. A montagem de interruptor de proximidade 20 determina a inclinação da curva de entrada como o período de tempo tactive2 threshold ou tactive2peak para que o sinal aumente a partir do primeiro limite no ponto 52 até o segundo limite no ponto 54 ou o limite de pico no ponto 56. A inclinação ou variação diferencial no sinal gerado é então usada para comparação com um limite de pressionamento direto representativo tdirect_push ou tdirect_push_pk para determinar a ativação do interruptor de proximidade. Especificamente, quando o tempo tactive2peak for menor do que o tdirect_push ou o tactive2threshold for menor do que o tdirect_push, a ativação do interruptor é determinada. De outro modo, a montagem de interruptor permanece no modo de exploração.

[074] Com referência à Figura 7, um exemplo de um movimento de deslizamento/exploração através de dois interruptores é ilustrado à medida que o dedo passa ou desliza através do campo de ativação de dois sensores de proximidade adjacentes mostrados como o canal de sinal 1 rotulado 50A e o canal de sinal 2 rotulado 50B. À medida que o dedo do usuário se aproxima de um primeiro interruptor, o dedo entra no campo de ativação associado ao primeiro sensor de interruptor fazendo com que a variação na contagem de sensor no sinal 50A aumente em uma taxa mais lenta de modo que uma variação diferencial reduzida no sinal gerado seja determinada. Nesse exemplo, o perfil de canal de sinal 1 experimenta uma variação de tempo

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18/53 tactive2peak que é não menor ou igual a tdi_rect_push, resultando, desse modo, na entrada no modo de procura ou exploração. Devido ao fato de o t_{active2threshold}ser indicativo de uma variação diferencial lenta no sinal gerado, a ativação do botão de interruptor não é iniciada, de acordo com uma modalidade. De acordo com outra modalidade, devido ao fato de o tempo tactive2peak ser menor ou igual a tdirect_push_pk, indicativo de uma variação diferencial lenta em um sinal gerado, a ativação não é iniciada, de acordo com outra modalidade. O segundo canal de sinal rotulado 50B é mostrado como se tornando o sinal máximo no ponto de transição 58 e tem uma variação crescente em contagem de sensor Δ com uma variação diferencial no sinal similar àquela do sinal 50A. Como resultado, os primeiro e segundo canais 50A e 50B refletem um movimento deslizante do dedo através de dois sensores capacitivos no modo de exploração resultando em nenhuma ativação de cada interruptor. Utilizando-se o período de tempo t_active2thres_hold ou t_active2peak, uma decisão pode ser feita para ativar ou não um interruptor de proximidade à medida que seu nível de capacitância alcança o pico de sinal.

[075] Para um movimento de pressionamento direto lento como mostrado na Figura 8, o processamento adicional pode ser empregado para garantir que nenhuma ativação seja pretendida. Como observado na Figura 8, o canal de sinal 1 identificado como sinal 50A é mostrado aumentando mais lentamente durante o período de tempo tactive2threshold ou tactive2peak, isso poderia resultar na entrada do modo de exploração. Quando tal condição de deslizamento/exploração for detectada, com o tempo tactive2threshold maior que tdirect_push se o canal que não cumpre a condição for o primeiro canal de sinal a entrar no modo de exploração e ainda for o canal máximo (canal com a maior intensidade) à medida que sua capacitância cai abaixo de LVL_KEYUP_Limite no ponto 60, então a ativação do interruptor é iniciada.

[076] Com referência à Figura 9, um movimento rápido de um dedo do usuário através da montagem de interruptor de proximidade é ilustrado sem a ativação dos interruptores. Nesse exemplo, a variação diferencial relativamente

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19/53 grande no sinal gerado para os canais 1 e 2 é detectada, para ambos os canais 1 e 2 mostrados por linhas 50A e 50B, respectivamente. A montagem de interruptor emprega um período de tempo de retardo para retardar a ativação de uma decisão até o ponto de transição 58 no qual o segundo canal de sinal 50B se eleva acima do primeiro canal de sinal 50A. O retardo de tempo poderia ser ajustado igual ao limite de tempo t_direct__push__pk de acordo com uma modalidade. Assim, ao empregar um período de tempo de retardo antes de determinar a ativação de um interruptor, a exploração muito rápida dos teclados de proximidade impede uma ativação não intencional de um interruptor. A introdução do retardo de tempo na resposta pode tornar a interface menos responsiva e pode funcionar melhor quando o movimento do dedo do operador for substancialmente uniforme.

[077] Se um evento limite anterior que não resultou em ativação for recentemente detectado, o modo de exploração pode ser automaticamente inserido, de acordo com uma modalidade. Como resultado, uma vez que uma atuação inadvertida é detectada e rejeitada, deve-se ter mais atenção durante um período de tempo no modo de exploração.

[078] Outra forma de permitir que um operador entre no modo de exploração é usar uma ou mais áreas ou almofadas devidamente marcadas e/ou texturizadas na superfície de painel de interruptor associada aos interruptores de proximidade dedicados com a função de indicar à montagem de interruptor de proximidade a intenção do operador de explorar às cegas. A uma ou mais almofadas de encaixe de exploração podem ficar localizadas em um local de fácil alcance provavelmente para não gerar atividade com outros canais de sinal. De acordo com outra modalidade, uma almofada de encaixe de exploração maior não marcada pode ser empregada envolvendo toda a interface de interruptor. Tal almofada de exploração provavelmente poderia ser encontrada primeiro visto que a mão do operador desliza sobre o revestimento no console suspenso à procura de um ponto de referência a partir do qual se inicia a exploração às cegas da montagem de interruptor de proximidade.

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20/53 [079] Uma vez que a montagem de sensor de proximidade determina se um aumento na variação em contagem de sensor é uma ativação de interruptor ou o resultado de um movimento de exploração, a montagem prossegue para determinar se e como o movimento de exploração deve terminar ou não em uma ativação de interruptor de proximidade. De acordo com uma modalidade, a montagem de interruptor de proximidade busca um pressionamento estável sobre um botão de interruptor durante pelo menos um período de tempo predeterminado. Em uma modalidade específica, o período de tempo predeterminado é igual ou maior que 50 milissegundos, e, com mais preferência, cerca de 80 milissegundos. Exemplos da operação de montagem de interruptor que emprega uma metodologia de tempo estável são ilustrados nas Figuras 10 a 13.

[080] Com referência à Figura 10, a exploração de três interruptores de proximidade correspondentes aos canais de sinal 1-3 rotulados como sinais 50A-50C, respectivamente, é ilustrada enquanto um dedo desliza através dos primeiro e segundo interruptores no modo de exploração e então ativa o terceiro interruptor associado ao canal de sinal 3. À medida que o dedo explora os primeiro e segundo interruptores associados aos canais 1 e 2, nenhuma ativação é determinada devido ao sinal não estável nas linhas 50A e 50B. O sinal na linha 50A do canal 1 começa à medida que o valor de sinal máximo até o canal 2 na linha 50B se torna o valor máximo e, por fim, o canal 3 se torna um valor máximo. O canal de sinal 3 é mostrado tendo uma variação estável na contagem de sensor próxima ao valor de pico durante um período de tempo suficiente tstable tal como 80 milissegundos que é suficiente para iniciar a ativação do interruptor de proximidade correspondente. Quando a condição de acionamento de nível limite for cumprida e um pico foi alcançado, o método de nível estável ativa o interruptor após o nível no interruptor ser associado em uma faixa estreita durante pelo menos o período de tempo tstable. Isso permite que o operador explore os vários interruptores de proximidade e ative um interruptor desejado uma vez que esse é encontrado ao manter a posição do

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21/53 dedo do usuário em proximidade ao interruptor durante um período de tempo estável tstable.

[081] Com referência à Figura 11, outra modalidade do método de nível estável é ilustrada em que o terceiro canal de sinal na linha 50C tem uma variação na contagem de sensor que tem uma condição estável na queda do sinal. Nesse exemplo, a variação na contagem de sensor do terceiro canal excede nível limite e tem um pressionamento estável detectado durante o período de tempo tstable de modo que a ativação do terceiro interruptor seja determinada.

[082] De acordo com outra modalidade, a montagem de interruptor de proximidade pode empregar um método de botão virtual que busca um valor de pico inicial de variação em contagem de sensor enquanto está no modo de exploração seguido por um aumento sustentado adicional na variação na contagem de sensor para fazer uma determinação de modo a ativar o interruptor como mostrado nas Figuras 12 e 13. Na Figura 12, o terceiro canal de sinal na linha 50C se eleva até um valor de pico inicial e então aumenta ainda mais por uma variação na contagem de sensor Cvb. Isso é equivalente a um dedo do usuário passando gentilmente sobre a superfície da montagem de interruptor à medida que esse desliza através da montagem de interruptor, alcançando o botão desejado, e então pressionando para baixo o interruptor mecânico virtual de modo que o dedo do usuário pressione a superfície de contato de interruptor e aumente a quantidade de volume do dedo mais próximo ao interruptor. O aumento em capacitância é causado pela superfície aumentada da ponta do dedo à medida que essa é comprimida sobre a superfície de almofada. A capacitância aumentada pode ocorrer imediatamente após a detecção de um valor de pico mostrado na Figura 12 ou pode ocorrer após um declínio na variação em contagem de sensor como mostrado na Figura 13. A montagem de interruptor de proximidade detecta um valor de pico inicial seguido por uma variação aumentada adicional em contagem de sensor indicada pela capacitância Cvb em um nível estável ou um período de tempo

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22/53 estável tstabie· Um nível estável de detecção geralmente significa nenhuma variação em valor de contagem de sensor de ruído ausente ou uma pequena variação em valor de contagem de sensor de ruído ausente que pode ser predeterminada durante a calibração.

[083] Deve ser avaliado que um período de tempo mais curto t_stable pode resultar em ativações acidentais, especialmente após uma inversão na direção do movimento do dedo e que um período de tempo mais longo t_stable pode resultar em uma interface menos responsiva.

[084] Também deve ser avaliado que tanto o método de valor estável como o método de botão virtual podem estar ativos ao mesmo tempo. Com isso, o tempo estável tstable pode ser estendido, como um segundo, uma vez que o operador sempre pode acionar o botão utilizando o método de botão virtual sem esperar o tempo de pressionamento estável.

[085] A montagem de interruptor de proximidade pode empregar adicionalmente a forte rejeição de ruído para impedir atuações involuntárias desagradáveis. Por exemplo, com um console suspenso, a abertura e fechamento acidentais do teto lunar devem ser evitados. Muita rejeição de ruído pode acabar rejeitando ativações pretendidas, isso poderia ser evitado. Uma abordagem para a rejeição de ruído é verificar se múltiplos canais adjacentes estão relatando eventos de acionamento simultâneos e, sendo assim, selecionar o canal de sinal com o sinal mais alto e ativar o mesmo, desse modo, ignorando todos os outros canais de sinal até a liberação do canal de sinal de seleção.

[086] A montagem de interruptor de proximidade 20 pode incluir um método de rejeição de ruído de assinatura baseado em dois parâmetros, isto é, um parâmetro de assinatura que é a razão entre o canal entre a intensidade mais alta (max_channel) e o nível cumulativo total (sum_channel), e o parâmetro dac que é o número de canais que estão pelo menos a uma determinada razão do max_channel. Em uma modalidade, o dac ^dac = 0,5. O parâmetro de assinatura pode ser definido pela seguinte equação:

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23/53 , max channel max _i=_ün channel _iassinatura =-=-= —=-=-.

sum_channel channel_; i=ü,n [087] O parâmetro dac pode ser definido pela seguinte equação:

dac = ^7channels, > ^αd. max_channel.

[088] Dependendo do dac, para que uma ativação reconhecida não seja rejeitada, o canal geralmente deve estar limpo, isto é, a assinatura deve ser maior que um limite predefinido. Em uma modalidade, ^dac=^x = 0,4, e ^dac=² = 0,67. Se o dac for maior que 2, a ativação é rejeitada de acordo com uma modalidade.

[089] Quando uma decisão de ativar ou não um interruptor for feita na fase descendente do perfil, então em vez de max_channel e sum_channel, seus valores de pico peak_max_channel e peak_sum_channel podem ser usados para calcular a assinatura. A assinatura pode ter a seguinte equação:

peak max channel max(max_ch annel(t)) assinat_ura = peak_sum_channel max(sum_ch annel(t)) [090] Uma rejeição de ruído que aciona o modo de procura pode ser empregada. Quando uma ativação detectada for rejeitada devido a uma assinatura suja, o modo de procura ou exploração deve ser automaticamente inserido. Assim, quando realiza-se a exploração às cegas, um usuário pode alcançar com todos os dedos estendidos procurando estabelecer um quadro de referência a partir do qual se inicia a procura. Isso pode acionar múltiplos canais ao mesmo tempo, resultando assim em uma assinatura insatisfatória. [091] Com referência à Figura 14, mostra-se um diagrama de estado da montagem de interruptor de proximidade 20 em uma implantação de máquina de estado, de acordo com uma modalidade. A implantação de máquina de estado é mostrada tendo cinco estados que incluem o estado SW_NONE 70, estado SW_ACTIVE 72, estado SW_THRESHOLD 74, estado SW_HUNTING 76 e estado SWITCH_ACTIVATED 78. O estado SW_NONE 70 é o estado no qual não há atividade de sensor detectada. O estado SW_ACTIVE é o estado

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24/53 no qual alguma atividade é detectada pelo sensor, porém não suficiente para acionar a ativação do interruptor naquele ponto de tempo. O estado SW_THRESHOLD é o estado no qual a atividade como determinado pelo sensor é suficientemente alta para garantir a ativação, procura/exploração, ou movimento casual da montagem de interruptor. O estado SW_HUNTING 76 é inserido quando o padrão de atividade como determinado pela montagem de interruptor for compatível com a interação exploração/procura. O estado SWITCH_ACTIVATED 78 é o estado no qual a ativação de um interruptor foi identificada. No estado SWITCH_ACTIVATED 78, o botão de interruptor irá permanecer ativo e nenhuma outra seleção será possível até o interruptor correspondente ser liberado.

[092] O estado da montagem de interruptor de proximidade 20 muda dependendo da detecção e processamento dos sinais detectados. Quando estiver no estado SW_NONE 70, o sistema 20 pode avançar para o estado SW_ACTIVE 72 quando alguma atividade for detectada por um ou mais sensores. Se uma atividade suficiente para garantir a ativação, procura ou movimento casual for detectada, o sistema 20 pode prosseguir diretamente para o estado SW_THRESHOLD 74. Quando estiver no estado SW_THRESHOLD 74, o sistema 20 pode prosseguir para o estado SW_HUNTING 76 quando um padrão indicativo de exploração for detectado ou pode prosseguir diretamente para o estado ativado de interruptor 78. Quando uma ativação de interruptor estiver no estado SW_HUNTING, uma ativação do interruptor pode ser detectada para mudar para o estado SWITCH_ACTIVATED 78. Se o sinal for rejeitado e uma ação inadvertida for detectada, o sistema 20 pode voltar para o estado SW_NONE 70.

[093] Com referência à Figura 15, mostra-se o método principal 100 de monitorar e determinar quando se deve gerar uma saída de ativação com a disposição de interruptor de proximidade, de acordo com uma modalidade. O método 100 começa na etapa 102 e prossegue para a etapa 104 para realizar uma calibração inicial que pode ser realizada uma vez. Os valores de canal de

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25/53 sinal calibrados são computados a partir de dados de canal brutos e os valores de referência calibrados ao subtrair o valor de referência dos dados brutos na etapa 106. Então, na etapa 108, de todas as leituras de sensor de canal de sinal, o valor de contagem mais alto referido como max_channel e a soma de todas as leituras de sensor de canal referida como sum_channel são calculadas. Ademais, o número de canais ativos é determinado. Na etapa 110, o método 100 calcula a faixa recente do max_channel e do sum_channel para determinar posteriormente se o movimento está ou não em progresso.

[094] Após a etapa 110, o método 100 prossegue para a etapa de decisão 112 para determinar se algum dos interruptores está ativo. Se nenhum interruptor estiver ativo, o método 100 prossegue para a etapa 114 para realizar uma calibração em tempo real. De outro modo, o método 116 processa a liberação de interruptor na etapa 116. Consequentemente, se um interruptor já estiver ativo, então o método 100 prossegue para um módulo onde esse espera e bloqueia toda a atividade até a sua liberação.

[095] Após a calibração em tempo real, o método 100 prossegue para a etapa de decisão 118 para determinar se há algum bloqueio de canal indicativo de ativação recente e, se houver, prossegue para a etapa 120 para reduzir o temporizador de bloqueio canal. Se não houver bloqueios detectados, o método 100 prossegue para a etapa de decisão 122 para buscar um novo max_channel. Se o max_channel atual mudar de modo que haja um novo max_channel, o método 100 prossegue para a etapa 124 para reajustar o max_channel, somar as faixas, e ajustar os níveis de limite. Assim, se um novo max_channel for identificado, o método reajusta as faixas de sinal recentes, e atualiza, se necessário, os parâmetros de procura/exploração. Se o switch_status for menor que SW_ACTIVE, então o sinalizador de procura/exploração é ajustado igual a verdadeiro e o status de interruptor é ajustado igual a SW_NONE. Se o max_channel atual não mudar, o método 100 prossegue para a etapa 126 para processar o status de dedo nu max_channel (sem luva). Isso pode incluir processar a lógica entre os vários estados como

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26/53 mostrado no diagrama de estado da Figura 14.

[096] Após a etapa 126, o método 100 prossegue para a etapa de decisão 128 para determinar se algum interruptor está ativo. Se nenhuma ativação de interruptor for detectada, o método 100 prossegue para a etapa 130 para detectar uma possível presença de luva na mão do usuário. A presença de uma luva pode ser detectada com base em uma variação reduzida no valor de contagem de capacitância. O método 100 então prossegue para a etapa 132 para atualizar o histórico do max_channel e sum_channel. O índice do interruptor ativo, se algum, é então emitido para o módulo de software e hardware na etapa 134 antes de terminar na etapa 136.

[097] Quando um interruptor estiver ativo, uma rotina de liberação de interruptor de processo é ativada e mostrada na Figura 16. A rotina de liberação de interruptor de processo 116 começa na etapa 140 e prossegue para a etapa de decisão 142 para determinar se o canal ativo é menor que LVL_RELEASE e, sendo assim, termina na etapa 152. Se o canal ativo for menor que o LVL_RELEASE, então a rotina 116 prossegue para a etapa de decisão 144 para determinar se o LVL_DELTA_THRESHOLD é maior que 0 e, do contrário for, prossegue para a etapa 146 para elevar o nível de limite se o sinal for mais forte. Isso pode ser obtido ao reduzir LVL_DELTA_THRESHOLD. A etapa 146 também ajusta os níveis de limite, liberação e ativo. A rotina 116 então prossegue para a etapa 148 para reajustar o canal máximo e o temporizador de histórico de soma para parâmetros de procura/exploração de sinal estáveis longos. O status de interruptor é ajustado igual a SW_NONE na etapa 150 antes de terminar na etapa 152. Para sair do módulo de liberação de interruptor de processo, o sinal no canal ativo tem de cair abaixo de LVL_RELEASE, que é um limite adaptativo que irá mudar à medida que a interação de luva é detectada. À medida que o botão de é liberado, todos os parâmetros internos são reajustados e um temporizador de bloqueio é iniciado para impedir ativações adicionais antes de um determinado tempo de espera decorrer, como 100 milissegundos. Adicionalmente, os níveis de limite são

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27/53 adaptados em função da presença ou não de luvas.

[098] Com referência à Figura 17, ilustra-se uma rotina 200 para determinar mudança de status de estado SW_NONE para o estado SW_ACTIVE, de acordo com uma modalidade. A rotina 200 começa na etapa 202 para processar o estado SW_NONE, e então prossegue para a etapa de decisão 204 para determinar se o max_channel é maior que LVL_ACTIVE. Se o max_channel for maior que LVL_ACTIVE, então a montagem de interruptor de proximidade muda o estado de estado SW_NONE para o estado SW_ACTIVE e termina na etapa 210. Se o max_channel não for maior que LVL_ACTIVE, a rotina 200 verifica se deve-se reajustar o sinalizador de procura na etapa 208 antes de terminar na etapa 210. Assim, o status muda do estado SW_NONE para o estado SW_ACTIVE quando o max_channel for acionado acima de LVL_ACTIVE. Se o canais permanecerem abaixo desse nível, após um determinado período de espera, o sinalizador de procura, se ajustado, é reajustado para nenhuma procura, que é uma maneira de sair do modo de procura.

[099] Com referência à Figura 18, ilustra-se um método 220 para processar o estado do estado SW_ACTIVE que muda para o estado SW_THRESHOLD ou o estado SW_NONE, de acordo com uma modalidade. O método 220 começa na etapa 222 e prossegue para a etapa de decisão 224. Se o max_channel não for maior que LVL_THRESHOLD, então o método 220 prossegue para a etapa 226 para determinar se o max_channel é menor que LVL_ACTIVE e, sendo assim, prossegue para a etapa 228 para mudar o status de interruptor para SW_NONE. Consequentemente, o status da máquina de estado se move do estado SW_ACTIVE para o estado SW_NONE quando o sinal max_channel cair abaixo de LVL_ACTIVE. Um valor delta também pode subtraído de LVL_ACTIVE para introduzir alguma histerese. Se o max_channel for maior que o LVL_THRESHOLD, então a rotina 220 prossegue para a etapa de decisão 230 para determinar se um evento limite recente ou uma luva foi detectado e, sendo assim, ajusta o sinalizador de procura igual a verdadeiro na

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28/53 etapa 232. Na etapa 234, o método 220 muda o status para o estado SW_THRESHOLD antes de terminar na etapa 236. Assim, se o max_channel for acionado acima do LVL_THRESHOLD, o status muda para o estado SW_THRESHOLD. Se as luvas forem detectadas ou um evento limite anterior que não resultou em ativação for recentemente detectado, então o modo de procura/exploração pode ser introduzido automaticamente.

[0100] Com referência à Figura 19, ilustra-se um método 240 de determinar a ativação de um interruptor a partir do estado SW_THRESHOLD, de acordo com uma modalidade. O método 240 começa na etapa 242 para processar o estado SW_THRESHOLD e prosseguir para o bloco de decisão 244 para determinar se o sinal está estável ou se o canal de sinal está em um pico e, do contrário, termina na etapa 256. Se o sinal estiver estável ou o canal de sinal estiver em um pico, então o método 240 prossegue para a etapa de decisão 246 para determinar se o modo de procura ou exploração está ativo e, sendo assim, pula para a etapa 250. Se o modo de procura ou exploração não estiver ativo, o método 240 prossegue para a etapa de decisão 248 para determinar se o canal de sinal está limpo e o estado ativo rápido é maior que um limite e, sendo assim, ajusta o estado ativo de interruptor igual ao canal máximo na etapa 250. O método 240 prossegue para o bloco de decisão 252 para determinar se há um estado ativo de interruptor e, sendo assim, termina na etapa 256. Se não houver um estado ativo de interruptor, o método 240 prossegue para a etapa 254 para inicializar as variáveis de procura SWITCH_STATUS ajustadas iguais a SWITCH_HUNTING e PEAK_MAX_BASE igual a MAX_CHANNELS, antes de terminar na etapa 256. [0101] No estado SW_THRESHOLD, nenhuma decisão é tomada até um pico em MAX_CHANNEL ser detectado. A detecção do valor de pico está condicionada a uma inversão na direção do sinal, ou tanto MAX_CHANNEL como SUM_CHANNEL permanecem estáveis (associados em uma faixa) durante pelo menos um determinado intervalo, como 60 milissegundos. Uma vez que o pico é detectado, o sinalizador de procura é verificado. Se o modo de

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29/53 procura estiver desligado, o método de inclinação de curva de entrada é aplicado. Se o SW_ACTIVE para o SW_THRESHOLD for menor do que um limite como 16 milissegundos, e a assinatura de método de rejeição de ruído indicar o mesmo como um evento de acionamento válido, então o estado muda para SWITCH_ACTIVE e o processo é transferido para o módulo PROCESS_SWITCH_RELEASE, de outro modo, o sinalizador de procura é ajustado igual a verdadeiro. Se o método de ativação retardada for empregado em vez de ativar imediatamente o interruptor, o estado muda para SW_DELAYED_ACTIVATION em que um retardo é aplicado no final desse, se o índice MAX_CHANNEL atual não for alterado, o botão é ativado.

[0102] Com referência à Figura 20, ilustra-se um método de botão virtual que implanta o estado SW_HUNTING, de acordo com uma modalidade. O método 260 começa na etapa 262 para processar o estado SW_HUNTING e prossegue para a etapa de decisão 264 para determinar se o MAX_CHANNEL caiu abaixo do LVL_KEYUP_THRESHOLD e, sendo assim, ajusta o MAX_PEAK_BASE igual a MIN (MAX_PEAK_BASE, MAX_CHANNEL) na etapa 272. Se o MAX_CHANNEL cair abaixo do LVL_KEYUP_THRESHOLD, então o método 260 prossegue para a etapa 266 para empregar o método de procura de acionamento de primeiro canal para verificar se o evento deve acionar a ativação de botão. Isso é determinado ao definir se o primeiro e único canal foi atravessado e o sinal está limpo. Se for o caso, o método 260 ajusta o estado ativo de interruptor igual ao canal máximo na etapa 270 antes de terminar na etapa 282. Se o primeiro e único canal não for atravessado ou se o sinal não estiver limpo, o método 260 prossegue para a etapa 268 para desistir e determinar uma atuação inadvertida e ajustar o SWITCH_STATUS igual ao estado SW_NONE antes de terminar na etapa 282.

[0103] Após a etapa 272, o método 260 prossegue para a etapa de decisão 274 para determinar se o canal está clicado. Isso pode ser determinado ao verificar se o MAX_CHANNEL é maior que MAX_PEAK_BASE mais delta. Se o canal estiver clicado, o método 260 prossegue para a etapa de decisão 276

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30/53 para determinar se o sinal está estável e limpo e, sendo assim, ajusta o estado ativo de interruptor para o canal máximo na etapa 280 antes de terminar na etapa 282. Se o canal não estiver clicado, o método 260 prossegue para a etapa de decisão 278 para verificar se o sinal é longo, estável e limpo, e sendo assim, prossegue para a etapa 280 para ajustar o estado ativo de interruptor igual ao canal máximo antes de terminar na etapa 282.

[0104] A montagem de interruptor de proximidade 20 pode incluir um modo de botão virtual, de acordo com outra modalidade. Com referência às Figuras 21 a 27, a montagem de interruptor de proximidade que tem um modo de botão virtual e um método de ativar o interruptor de proximidade com o modo de botão virtual é mostrada aqui, de acordo com essa modalidade. A montagem de interruptor de proximidade pode incluir um ou mais interruptores de proximidade que fornecem um campo de ativação de captação e um conjunto de circuitos de controle para controlar o campo de ativação de cada interruptor de proximidade para captar a ativação. O conjunto de circuitos de controle monitora os sinais indicativos dos campos de ativação, determina uma primeira amplitude estável do sinal durante um período de tempo, determina uma segunda amplitude estável subsequente do sinal durante o período de tempo, e gera uma saída de ativação quando o segundo sinal estável exceder o primeiro sinal estável em uma quantidade conhecida. O método pode ser empregado pela montagem de interruptor de proximidade e inclui as etapas de gerar um campo de ativação associado a cada um ou mais dentre uma pluralidade de sensores de proximidade, e monitorar um sinal indicativo de cada campo de ativação associado. O método também inclui as etapas de determinar uma primeira amplitude quando o sinal estiver estável durante um período de tempo mínimo, e determinar uma segunda amplitude quando o sinal estiver estável durante o período de tempo mínimo. O método inclui adicionalmente a etapa de gerar uma saída de ativação quando a segunda amplitude exceder a primeira amplitude em uma quantidade conhecida. Como resultado, um modo de botão virtual é fornecido ao interruptor de proximidade para impedir ou reduzir

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31/53 ativações não intencionais ou falsas que podem ser causadas por um dedo que explora uma pluralidade de botões de interruptor de proximidade e muda as direções ou por um dedo coberto por uma luva.

[0105] Na Figura 21, a exploração e a ativação de um interruptor de proximidade são mostradas para um dos canais de sinal rotulados como o sinal 50 visto que um dedo do usuário desliza através do interruptor correspondente, entra em um modo de exploração, e prossegue para ativar o interruptor no modo de botão virtual. Deve ser avaliado que o dedo do usuário pode explorar uma pluralidade de interruptores capacitivos como ilustrado nas Figuras 10 a 12 em que os sinais associados a cada um dos canais de sinal correspondentes são gerados à medida que o dedo passa através do campo de ativação de cada canal. Uma pluralidade de canais de sinal pode ser processada ao mesmo tempo e o canal de sinal máximo pode ser processado para determinar a ativação do interruptor de proximidade correspondente. Nos exemplos fornecidos nos diagramas de sinal das Figuras 21 a 25, um único canal de sinal associado a um interruptor é mostrado, entretanto, uma pluralidade de canais de sinal poderia ser processada. O sinal 50 associado a um dos canais de sinal é mostrado na Figura 21 se elevando até um nível ativo limite 320 no ponto 300 em tal ponto o sinal entra no modo de exploração. Então, o sinal 50 continua a aumentar e alcança uma primeira amplitude, em tal ponto o sinal está estável durante um período de tempo mínimo, mostrado como Tstable que é mostrado no ponto 302. No ponto 302, o sinal 50 entra no modo de botão virtual e estabelece um primeiro valor de base Cbase que é a contagem de sinal delta no ponto 302. Nesse ponto, o modo de botão virtual estabelece um limite de ativação incremental como uma função do valor de base Cbase multiplicado por uma constante Kvb. O limite de ativação para determinar uma ativação pode ser representado por: (1+K_vb) ^x Cbase, em que Kvb é uma constante maior que zero. O modo de botão virtual continua a monitorar o sinal 50 para determinar quando esse alcança uma segunda amplitude estável durante o período de tempo mínimo Tstable que ocorre no

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32/53 ponto 304. Nesse ponto 304, o modo de botão virtual compara a segunda amplitude estável com a primeira amplitude estável e determina se a segunda amplitude excede a primeira amplitude pela quantidade conhecida de K_vb χ Cbase. Se a segunda amplitude exceder a primeira amplitude pela quantidade conhecida, uma saída de ativação para o interruptor de proximidade é então gerada.

[0106] De acordo com essa modalidade, uma amplitude de sinal estável deve ser mantida pelo canal de sinal durante pelo menos um período de tempo mínimo Tstable antes de entrar no modo de botão virtual ou determinar a ativação do interruptor. O valor de sensor à medida que esse entra no modo de botão virtual é registrado como Cbase. O método monitora quando uma amplitude de sinal estável subsequente é alcançada novamente antes de um período de intervalo. Se uma amplitude de sinal estável for alcançada novamente antes de o período de intervalo expirar com um valor de contagem delta maior do que uma porcentagem desejada, como 12,5 por cento da Cbase anteriormente registrada, então a ativação é acionada. De acordo com uma modalidade, um aumento da porcentagem de conta de sinal delta de pelo menos 10 por cento é fornecido por K_vb χ Cbase.

[0107] O multiplicador K_vb é um fator de pelo menos 0,1 ou pelo menos 10 por cento do valor Cbase, de acordo com uma modalidade. De acordo com outra modalidade, o multiplicador K_vb é ajustado em cerca de 0,125 que equivale a 12,5 por cento. O período de tempo estável Tstable pode ser ajustado a um tempo de pelo menos 50 milissegundos, de acordo com uma modalidade. De acordo com outra modalidade, o período de tempo estável Tstable pode ser ajustado na faixa de 50 a 100 milissegundos. A amplitude estável pode ser determinada pela amplitude de sinal que é substancialmente estável em uma faixa dentro de duas vezes o volume de ruído estimado no sinal de acordo com uma modalidade, ou dentro de 2,5 a 5,0 por cento do nível de sinal, de acordo com outra modalidade ou uma combinação de duas vezes o ruído estimado do sinal adicionado a 2,5 a 5,0 por cento do nível de sinal, de

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33/53 acordo com uma modalidade adicional.

[0108] Com referência à Figura 22, um sinal 50 de um canal de sinal associado a um interruptor de proximidade é ilustrado entrando no modo de exploração no ponto 300 e prosseguindo para alcançar uma primeira amplitude estável quando a amplitude de sinal estável ocorrer durante um período de tempo mínimo Tstable no ponto 302 em que o modo de botão virtual é inserido. Nesse ponto, o valor Cbase é determinado. Então, o sinal 50 é mostrado caindo e novamente se elevando a uma segunda amplitude quando o sinal estiver estável durante o período de tempo mínimo Tstable no ponto 306. Entretanto, nessa situação, a segunda amplitude no ponto 306 não excede o valor de base Cbase do sinal no ponto 302 pela quantidade conhecida de K_vb ^xCbase, e como resultado, não gera uma saída de ativação para o interruptor. [0109] Com referência à Figura 23, um sinal 50 associado a um canal de sinal é ilustrado entrando no modo de exploração no ponto 300 e prosseguindo para alcançar uma primeira amplitude durante um período de tempo estável Tstable no ponto 302 em que o modo de botão virtual é inserido e o Cbase é determinado. Então, o sinal 50 continua a aumentar para uma segunda amplitude que é estável durante o período de tempo mínimo Tstable no ponto 308. Entretanto, no ponto 308, a segunda amplitude não excede o valor de base Cbase do sinal estabelecido na primeira amplitude no ponto 302 pela quantidade conhecida de Kvb ^x Cbase, então a montagem de interruptor de proximidade não aciona uma saída de interruptor. Entretanto, um novo valor de base atualizado é gerado para Cbase no ponto 308 e é usado para determinar a quantidade conhecida para comparação com a próxima amplitude estável. O sinal 50 é mostrado caindo e então se elevando a uma terceira amplitude que é estável durante o período de tempo mínimo Tstable no ponto 310. A terceira amplitude excede a segunda amplitude em mais do que a quantidade conhecida Kvb ^x Cbase de modo que uma saída de ativação para o interruptor seja gerada.

[0110] Com referência à Figura 24, outro exemplo de um sinal 50 é

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34/53 ilustrado entrando no modo de exploração no ponto 300 e continua a se elevar a uma primeira amplitude que é estável durante um período de tempo mínimo Tstable no ponto 302 em que o modo de botão virtual é inserido e Cbase é determinado. Então, o sinal 50 é mostrado caindo para uma segunda amplitude que é estável durante o período de tempo mínimo Tstable no ponto 312. No ponto 312, a segunda amplitude não excede a primeira amplitude pela quantidade conhecida de K_vb ^x Cbase de modo que um acionamento do sinal não seja gerado. Entretanto, um valor de base atualizado Cbase é gerado no ponto 312. Então, o sinal 50 continua a se elevar a uma terceira amplitude que é estável durante o período de tempo mínimo Tstable no ponto 310. A terceira amplitude excede a segunda amplitude pela quantidade conhecida K_vb ^xCbase, de modo que uma saída de acionamento ou ativação para o interruptor seja gerada.

[0111] Com referência à Figura 25, outro exemplo de um sinal 50 de um canal de sinal é mostrando entrando no modo de exploração no ponto 300 e prosseguindo para alcançar uma primeira amplitude que é estável durante o período de tempo mínimo Tstable no ponto 302 e, portanto, entra no modo de botão virtual e determina Cbase. Então, o sinal 50 continua a aumentar a uma segunda amplitude que é estável durante o período de tempo Tstable no ponto 308. A segunda amplitude não excede a primeira amplitude pela quantidade conhecida de modo que um acionamento do interruptor não seja gerado nesse ponto. Então, o sinal 50 é mostrado caindo para no ponto 314 e no processo de fazer isso, um temporizador de reajuste expira visto que a última amplitude estável foi recebida como mostrado pelo tempo Treset. Quando o temporizador de reajuste expirar, no ponto 314, o modo de botão virtual é encerrado e o modo de exploração é inserido uma vez que o modo de botão virtual é encerrado. Quando isso ocorre, o Cbase determinado anterior não é mais válido. Então, o sinal 50 é mostrado aumentando a uma terceira amplitude que é estável durante o período de tempo mínimo Tstable no ponto 316. Nesse ponto, a terceira amplitude estabelece um Cbase atualizado que é usado para

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35/53 determinar ativações futuras do interruptor. Então, o sinal 50 é adicionalmente mostrado caindo abaixo do valor ativo limite 320, nesse caso, o modo de botão virtual é encerrado sem quaisquer ativações.

[0112] Um método de ativar um interruptor de proximidade com um modo de botão virtual utilizando a montagem de interruptor de proximidade é ilustrado nas Figuras 26 e 27. Com referência à Figura 26, o método 400 começa na etapa 402 e prossegue para adquirir todos os canais de sinal associados a todos os interruptores de proximidade na etapa 404. O método 400 prossegue para o bloco de decisão 406 para determinar se o estado é ajustado no estado ACTIVE e, sendo assim, verifica uma liberação do interruptor na etapa 414 antes de terminar na etapa 416. Se o estado não for ajustado ao estado ACTIVE, o método 400 prossegue para a etapa 408 para encontrar o canal máximo (CHT). Então, uma vez que o canal máximo foi encontrado, a rotina 400 prossegue para a etapa 410 para processar o método de botão virtual de canal máximo (CHT) antes de terminar na etapa 416. O método de botão virtual de canal máximo 410 é ilustrado na Figura 27 e descrito abaixo. Deve ser avaliado que o método 400 pode incluir uma etapa opcional 412 também para processar o sinal de canal máximo utilizando um método de toque para detectar um toque do usuário em um interruptor de proximidade para gerar uma saída de ativação.

[0113] O método de botão virtual de canal máximo de processo 410 mostrado na Figura 27 começa na etapa 420 e prossegue para a etapa 422 para inserir o canal de sinal máximo. Então, o canal de sinal máximo associado a um dos interruptores de proximidade é processado para determinar o modo de botão virtual estado e a ativação do interruptor. Na etapa de decisão 424, o método 410 determina se o interruptor é ajustado para o estado de modo de botão virtual e, sendo assim, prossegue para a etapa de decisão 426 para determinar se o valor de canal de sinal é menor que o limite ativo. Se o canal de sinal for menor que o limite ativo, o método 410 prossegue para a etapa 428 para ajustar o estado igual a NONE e retorna para o início. Se o canal de sinal

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36/53 não for menor que o valor limite ativo, o método 410 prossegue para a etapa de decisão 430 para determinar se o sinal tem uma primeira amplitude estável durante um período de tempo maior que o período de tempo estável Tstable. Se o canal de sinal estável na primeira amplitude estiver estável durante um período de tempo maior que Tstable, o método 410 prossegue para a etapa de decisão 432 para determinar se o canal de sinal não está estável durante um período de tempo que excede o período de tempo reajustado Treset e, do contrário, retorna para a etapa 422. Se o canal de sinal não estiver estável durante um período de tempo que excede o período de tempo reajustado Treset, o método 410 prossegue para ajustar o estado igual ao estado de exploração/procura e termina na etapa 460.

[0114] Novamente com referência à etapa de decisão 430, se o canal de sinal estiver estável durante um período de tempo que excede o período de tempo estável Tstable, o método 410 prossegue para a etapa de decisão 436 para determinar se o sinal Ch(t) é maior que Cbase por uma quantidade conhecida definida por K_vb ^x Cbase e, sendo assim, ajusta o estado de interruptor para ativo de modo a gerar uma saída de ativação antes de terminar na etapa 460. Se o sinal não exceder Cbase pela quantidade conhecida de Kvb ^x Cbase, o método 410 prossegue para ajustar o novo valor Cbase na amplitude de sinal estável atual na etapa 440, antes de terminar na etapa 460.

[0115] Novamente com referência à etapa de decisão 424, se o estado de interruptor não for ajustado para o modo de botão virtual, o método 410 prossegue para a etapa de decisão 442 para determinar se o estado é ajustado para o estado de exploração e, sendo assim, prossegue para a etapa de decisão 444 para determinar se o sinal é maior do que o limite ativo e, do contrário, ajusta o estado igual ao estado NONE e termina na etapa 460. Se o sinal for maior que o limite ativo, o método 410 prossegue para a etapa de decisão 448 para determinar se o sinal está estável em uma amplitude durante um período de tempo que excede o período de tempo mínimo Tstable e, do contrário, termina na etapa 460. Se o sinal estiver estável em uma amplitude

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37/53 durante um período de tempo que excede o período de tempo mínimo Tstable, o método 410 prossegue para a etapa 450 para ajustar o estado do interruptor para o estado de botão virtual e estabelecer o novo valor Cbase do canal de sinal na etapa 450 antes de terminar na etapa 460.

[0116] Novamente com referência à etapa de decisão 442, se o estado do interruptor não for ajustado ao estado de exploração/procura, o método 410 prossegue para a etapa de decisão 452 para determinar se o sinal é maior do que o limite ativo e, do contrário, termina na etapa 460. Se o sinal for maior que o limite ativo, o método 410 prossegue para a etapa de decisão 454 para ajustar o estado ao estado de exploração/procura antes de terminar na etapa 460.

[0117] Consequentemente, a montagem de interruptor de proximidade que tem o método de botão virtual 410 fornece vantajosamente a detecção de ativação de interruptor de botão virtual aperfeiçoada e rejeição aprimorada de ativações não intencionais. O método 410 pode detectar vantajosamente uma ativação de um interruptor enquanto rejeita ativações não intencionais que podem ser detectadas quando um dedo explora a montagem de interruptor e inverte a direção ou em que o dedo do usuário está usando uma luva. A detecção de ativação aperfeiçoada fornece vantajosamente a montagem de interruptor de proximidade aperfeiçoada.

[0118] Consequentemente, a rotina de determinação determina vantajosamente a ativação dos interruptores de proximidade. A rotina permite vantajosamente que um usuário explore as almofadas de interruptor de proximidade que podem ser particularmente úteis em uma aplicação automotiva em que a distração do condutor pode ser evitada.

[0119] A montagem de interruptor de proximidade 20 pode incluir um material maleável que sobrepõe o sensor de proximidade e o conjunto de circuitos de controle pode ativar um interruptor de proximidade com base em um sinal gerado pelo sensor em relação a um limite quando um dedo do usuário pressiona o material maleável, de acordo com uma modalidade

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38/53 adicional. Nessa modalidade, a montagem de interruptor de proximidade 20 pode operar no modo de botão virtual e pode fornecer detecção de sinal aperfeiçoada empregando-se o material maleável que se deforma para permitir que o dedo do usuário se mova mais próximo ao sensor de proximidade. Além disso, um espaço vazio na forma de uma bolsa de ar pode ser fornecido entre o material maleável e o sensor de proximidade e uma superfície levantada ou elevada pode ser adicionalmente fornecida no material maleável.

[0120] Com referência às Figuras 28A a 31, a montagem de interruptor de proximidade 20 que emprega o material maleável e opera em um modo de botão virtual e um método de ativação do interruptor de proximidade com o uso do material maleável no modo de botão virtual são mostrados nas mesmas, de acordo com essa modalidade. A montagem de interruptor de proximidade 22 pode incluir um sensor de proximidade, tal como, um sensor capacitivo que gera um campo de ativação. Deve-se avaliar que cada um dentre uma pluralidade de sensores de proximidade 24 que gera um campo de ativação pode ser empregado. Os sensores de proximidade 24 são mostrados fornecidos na superfície de um substrato rígido, tal como, um console suspenso polimérico 12, de acordo com uma modalidade. Cada um dos sensores de proximidade 24 pode ser formado por impressão de tinta condutora sobre a superfície do console suspenso polimérico 12. Os sensores de proximidade 24 podem, de outro modo, ser formados, tal como, montando-se os traços de circuito condutivo pré-formados sobre um substrato, de acordo com outras modalidades.

[0121] Mostra-se um material maleável 500 que cobre o substrato 12 e é destinado a fornecer a superfície de toque para que um dedo do usuário 34 interaja com os sensores de proximidade 24 para ativar os interruptores 22. Mostra-se o material maleável 500 formado como uma camada de cobertura que pode ser feita de um material elástico incluindo borracha, de acordo com uma modalidade. O material maleável 500 é flexível em relação ao substrato subjacente 12 que é geralmente rígido. O material maleável 500 sobrepõe o

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39/53 sensor de proximidade 24 e é deformável quando um dedo do usuário 34 aplica pressão de modo que o dedo 34 comprima o material maleável 500 e se mova para dentro em direção ao sensor de proximidade 24, como mostrado na Figura 28C. De acordo com uma modalidade, o material maleável 500 pode ter uma espessura de camada na faixa de aproximadamente 0,1 a 10 milímetros e, mais preferencialmente, na faixa de 1,0 a 2,0 mm.

[0122] A montagem de interruptor de proximidade 20 emprega conjunto de circuitos de controle para monitorar o campo de ativação associado a cada sensor 24 e determinar uma ativação de um interruptor de proximidade com base em um sinal gerado pelo sensor de proximidade 24 em relação a um limite quando um dedo do usuário 34 pressiona o material maleável 50. O conjunto de circuitos de controle pode determinar uma amplitude estável de um sinal gerado pelo sensor de proximidade 24 por um período de tempo predeterminado e pode gerar uma saída de ativação de interruptor quando a saída estável exceder um valor limite. De acordo com uma modalidade, o conjunto de circuitos de controle pode determinar uma primeira amplitude estável de um sinal por um período de tempo, pode determinar uma segunda amplitude estável subsequente do sinal por um período de tempo e pode gerar uma saída de ativação para um interruptor de proximidade associado ao sinal quando o segundo sinal estável excede o primeiro sinal estável em um valor conhecido.

[0123] Com referência às Figuras 28A a 28D, ilustra-se a montagem de interruptor de proximidade 20 que emprega um material maleável 500 que sobrepõe um ou mais sensores de proximidade 24, de acordo com uma primeira modalidade. Como observado na Figura 28A, um dedo do usuário 34 mostrado em uma primeira posição entra em contato com a superfície do material maleável 500 em um local próximo a, porém, lateralmente deslocado de um sensor de proximidade 24. Na Figura 28B, mostra-se o dedo do usuário 34 se movendo ao deslizar lateralmente até uma segunda posição alinhado a um sensor de proximidade 24 sem aplicar pressão ao material maleável 500.

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Isso pode ocorrer quando um usuário está explorando a montagem de sensor de proximidade 20 em um modo de exploração/procura sem uma intenção de ativar o interruptor 22. Na Figura 28C, mostra-se o dedo do usuário 34 aplicando uma força em direção ao sensor de proximidade 24, a fim de pressionar o material maleável 500 para mover o dedo do usuário 34 até uma terceira posição mais próxima ao sensor de proximidade 24. O dedo do usuário 34, desse modo, pode pressionar e deformar o material maleável 500 para se mover mais próximo ao sensor de proximidade 24 e pode apertar adicionalmente e, desse modo, achatar o dedo 34 contra o substrato 12 para fornecer uma área ou volume de superfície aperfeiçoada do dedo em estreita proximidade ao sensor 24 que fornece maior interação com o campo de ativação associado e, portanto, um sinal maior.

[0124] A sequência de eventos mostrada nas Figuras 28A a 28C é adicionalmente ilustrada na resposta de sinal mostrada na Figura 28D. O sinal 506 gerado pelo sensor de proximidade 24 é mostrado aumentado até um primeiro nível 506A indicativo do dedo do usuário 34 em contato com a montagem de interruptor de proximidade 20 na primeira posição lateralmente distante do sensor de proximidade 24 como observado na Figura 28A. O sinal 506, então, aumenta até o nível 506B indicativo do dedo do usuário 34 mostrado na segunda posição alinhado ao sensor de proximidade 24 sem aplicar força, como mostrado Figura 28B. Posteriormente, o sinal 506, então, aumenta para um terceiro nível elevado 506C indicativo do dedo do usuário 34 que aplica força na terceira posição para pressionar o material maleável 500, como mostrado na Figura 28C. Desse modo, o sinal 506 é muito maior quando o dedo do usuário 34 pressiona o material maleável 500 que permite a detecção de botão virtual.

[0125] O conjunto de circuitos de controle monitora o campo de ativação e determina uma ativação do interruptor de proximidade com base no sinal 506 em relação a um limite quando o dedo do usuário pressiona o material maleável 500. O conjunto de circuitos de processo pode incluir o controlador

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400 mostrado na Figura 5 para executar uma rotina de controle que pode incluir a rotina 520 mostrada e descrita no presente documento em conexão com a Figura 31. Desse modo, o conjunto de circuitos de processo pode usar um método de botão virtual conforme descrito acima pra detectar um modo de exploração e ativações de botão virtual ode um ou mais interruptores de proximidade.

[0126] A montagem de interruptor de proximidade 20 pode ser adicionalmente configurada com um material maleável 500 que tem um porção de superfície de toque levantada ou elevada 502 alinhada a cada sensor de proximidade 24 e um espaço vazio ou folga de ar 504 disposto entre a porção elevada 502 e o sensor de proximidade 24 como mostrado nas Figuras 24A a 24C, de acordo com outra modalidade. Nessa modalidade, a folga de ar 504 formada entre o material maleável 500 e cada sensor de proximidade 24 fornece uma distância aperfeiçoada de deslocamento durante a ativação de interruptor que também pode servir como um sensação tátil para um usuário. A folga de ar 504 pode ter uma distância de altura inferior a 5,0 milímetros, de acordo com uma modalidade, mais preferencialmente, na faixa de 1,0 a 2,0 milímetros. A porção elevada 502 do material maleável 500 mantém o dedo do usuário 34 mais distal do sensor de proximidade 24 no estado não pressionado. Como mostrado na Figura 29A, um dedo do usuário 34 entra em contato com a montagem de interruptor de proximidade 20 em um local próximo a, porém, lateralmente afastado do sensor de proximidade 24 em uma primeira posição. A seguir, na Figura 28B, o dedo do usuário 34 se move até uma segunda posição alinhado ao sensor de proximidade 24 na parte superior da porção elevada 52 do material maleável 500. Nessa posição, um dedo do usuário 34 pode explorar os interruptores de proximidade 22 em um modo de exploração/procura, sem nenhuma intenção de ativar um interruptor. Na Figura 29C, o dedo do usuário 34 é mostrado em uma terceira posição que pressiona o material maleável 500 na parte superior da porção elevada 502, a fim de mover o dedo 34 até um estado totalmente pressionado que comprime o

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42/53 material maleável 500 e a folga de ar 504 para permitir que o dedo do usuário fique em uma posição mais próxima em relação ao sensor de proximidade 24. Quando isso ocorre, o conjunto de circuitos de controle detecta uma intenção do usuário ativar o interruptor 22 e gera um sinal de saída de ativação.

[0127] Com referência à Figura 28D, o sinal 506 gerado em resposta à ativação do campo de ativação pelo sensor de proximidade 24 é mostrado em relação às atuações de dedo do usuário mostradas nas Figuras 29A a 29C. O sinal 506 é mostrado aumentando até um primeiro nível 506A indicativo do dedo do usuário 34 na primeira posição que entra em contato com a montagem de interruptor de proximidade 20 em uma distância lateral afastada do sensor 24 mostrado na Figura 29A. O sinal 506 permanece no primeiro nível 506A, como também mostrado pelo nível 506B enquanto o dedo do usuário sobe para a segunda posição na porção elevada 502 alinhada acima do sensor de proximidade 24 sem pressionar o material maleável 500, como mostrado na Figura 29B. A porção elevada 502, desse modo, permite que o sinal 506 mantenha um sinal baixo quando um dedo do usuário se encontra em um modo de exploração e não pretende ativar o interruptor 22. O sinal 506 é mostrado aumentando até um nível adicionalmente elevado 506C indicativo do dedo do usuário 34 que pressiona o material maleável na terceira posição comprimindo-se a porção elevada 502 e a folga de ar 504, como mostrado na Figura 29C para ativar o interruptor 22. O conjunto de circuitos de controle processa o sinal 506 para detectar uma ativação do interruptor 22 quando isso ocorre, e pode detectar adicionalmente um modo de exploração/procura, conforme descrito acima.

[0128] Com referência à Figura 30, um diagrama de estado é mostrado para a montagem de interruptor de proximidade em outra implantação de máquina de estados que utiliza o material maleável e o modo de botão virtual, de acordo com uma modalidade. Mostra-se a implantação de máquina de estados que tem quatro estados, incluindo o estado de espera 510, o estado de procura 512, o estado de botão virtual 514 e o estado de pressionamento de

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43/53 botão 516. O estado de espera 510 é inserido quando o sinal é menor que um limite indicativo de não há atividade de sensor detectada. O estado de procura 512 é inserido quando o sinal é maior que um limite indicativo da atividade determinada como compatível com uma interação de exploração/procura. O estado de botão virtual 514 é inserido quando o sinal está estável. O estado de pressionamento de botão 516 é indicativo de um pressionamento vigoroso no interruptor para comprimir o material maleável uma vez no estado de botão virtual. Quando o sinal atinge um determinado limite, o modo de procura/exploração 512 é inserido. Quando o sinal está estável e é maior que um nível de base, o modo de botão virtual 514 é inserido. Se o sinal está estável e é maior que um nível de base mais um valor de cúpula delta, o modo de pressionamento de botão 516 é inserido. Deve-se avaliar que o nível de base pode ser atualizado, conforme descrito acima.

[0129] Com referência à Figura 31, a rotina 520 para controlar a montagem de interruptor de proximidade e o método de ativação que usa um material maleável, conforme descrito acima em conexão com as Figuras 28A a 30 é mostrada e descrita no presente documento. A rotina 520 pode ser armazenada na memória 48 e executada pelo controlador 40, de acordo com uma modalidade. A rotina 520 começa na etapa 522 para processar o canal de sinal maior ou máximo, que é o canal de sinal máximo associado a um dos interruptores de proximidade. Na etapa 524, o canal de sinal máximo é inserido no controlador. A seguir, na etapa de decisão 526, a rotina 520 determina se o estado atual é ajustado no estado de espera e, sendo assim, prossegue para a etapa de decisão 528 para determinar se o canal de sinal máximo é maior que um limite. Se o canal de sinal máximo não for maior que o limite, a rotina 520 termina na etapa 530. Se o canal de sinal máximo for maior que um limite, a rotina 520 prossegue para ajustar o estado ao estado de procura na etapa 532 antes de terminar na etapa 530.

[0130] Novamente com referência à etapa de decisão 526, se o estado for ajustado ao estado de espera, a rotina 520 prossegue para a etapa de decisão

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534 para determinar se o estado é ajustado ao estado de procura e, sendo assim, prossegue para a etapa de decisão 536 para determinar se o canal de sinal máximo é menor que um limite. Se o canal de sinal máximo for menor que o limite, a rotina 520 prossegue para a etapa 538 para ajustar o estado ao estado de espera e, então, termina na etapa 530. Se o canal de sinal máximo não for menor que o limite 536, a rotina 520 prossegue para a etapa de decisão 540 para determinar se todos os canais de sinal estão estáveis e, do contrário, termina na etapa 530. Se todos os canais de sinal estiverem estáveis, a rotina 520 prossegue para a etapa 542 para ajustar o estado igual ao estado de botão virtual, e posteriormente ajustar a base de canal ao canal de sinal máximo na etapa 544 antes de terminar na etapa 530.

[0131] Novamente com referência à etapa de decisão 534, se o estado não for ajustado igual ao estado de procura, a rotina 520 prossegue para a etapa de decisão 546 para determinar se o estado se encontra no estado de botão virtual e, do contrário, prossegue para a etapa 548 para ajustar o estado ao estado de pressionamento de botão. Posteriormente, a rotina 520 prossegue para a etapa de decisão 550 para determinar se o canal de sinal máximo é menor que um limite e, do contrário, termina na etapa 530. Se o canal máximo for menor que um limite, a rotina 520 ajusta o estado igual ao estado de espera na etapa 552 e, então, libera a ativação na etapa 554 antes de terminar na etapa 530.

[0132] Novamente com referência à etapa de decisão 546, se o estado for ajustado igual ao estado de botão virtual, a rotina 520 prossegue para a etapa de decisão 556 para determinar se o canal de sinal máximo é menor que um limite e, sendo assim, ajustar o estado igual ao estado de espera na etapa 558 antes de terminar na etapa 530. Se o canal de sinal máximo não for menor que o limite, a rotina 520 prossegue para a etapa de decisão 560 para determinar se o temporizador de botão virtual é maior que um tempo limite e, sendo assim, ajusta o estado ao estado de procura na etapa 562 antes de terminar na etapa 530. O temporizador de botão virtual pode ser ajustado em uma faixa de um a

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45/53 três segundos, de acordo com uma modalidade. Se temporizador de botão virtual não tiver excedido o tempo limite, a rotina 520 prossegue para a decisão 564 para determinar se todos os canais de sinal estão estáveis e, do contrário, termina na etapa 530. Se todos os canais de sinal forem determinados como estáveis, a rotina 520 prossegue para a etapa de decisão 566 para determinar se a cúpula de borracha é pressionada, o que pode ser determinado pelo canal de sinal máximo maior que uma base de canal de sinal somada com um valor de cúpula de sinal delta. Se a cúpula de borracha for pressionada, a rotina 520 prossegue para a etapa de decisão 568 para ajustar o estado igual ao estado de pressionamento de botão, e gera posteriormente uma ativação do canal de sinal máximo na etapa 570 antes de terminar na etapa 530. Se a cúpula de borracha não for pressionada, a rotina 520 prossegue para a etapa 572 para determinar que o dedo ainda está deslizando e para atualizar o sinal de base ChBase para o canal de sinal máximo na etapa 572 antes de terminar na etapa 530.

[0133] Consequentemente, a montagem de interruptor de proximidade 20 que tem o material maleável 500 e o modo de botão virtual fornece vantajosamente a detecção de ativação de interruptor de botão virtual aperfeiçoada para aprimorar a rejeição de ativações não intencionais. O método 520 pode detectar vantajosamente uma ativação de um interruptor enquanto a rejeição da ativação não intencional interruptor pode ser detectada quando um dedo explora a montagem de interruptor. A detecção de ativação aperfeiçoada fornece vantajosamente a montagem de interruptor de proximidade aperfeiçoada que pode ser particularmente vantajosa ou útil em uma aplicação automotiva em que uma distração do condutor pode ser evitada. [0134] A montagem de interruptor de proximidade 20 pode incluir um substrato rígido que tem uma primeira superfície superior e uma segunda superfície inferior, um sensor de proximidade disposto no substrato, um material maleável disposto na superfície superior do substrato, e uma depressão formada dentro da superfície superior do substrato em uma região

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46/53 entre o material maleável e o sensor de proximidade, de acordo com uma modalidade. A depressão geralmente é maior em tamanho que o sensor de proximidade, de modo que a depressão tenha um comprimento e largura mais longos em comparação ao sensor de proximidade. A depressão permite a formação de uma folga de ar entre o material maleável e o sensor de proximidade.

[0135] Com referência às Figuras 32 a 34D, a montagem de interruptor de proximidade 20 que emprega um material maleável 500 que sobrepõe um substrato rígido 12, e depressões 600 formadas dentro de uma superfície superior do substrato 12 é ilustrada de acordo com uma modalidade. A montagem de interruptor de proximidade 20 inclui o substrato rígido 12 geralmente mostrado como uma folha plana que tem a primeira e a segunda superfícies mostradas como superfícies superior e inferior. O primeiro e o segundo sensores de proximidade 24, tais como, sensores capacitivos, são mostrados dispostos na superfície inferior do substrato 12, cada um dos quais gera um campo de ativação para um interruptor de proximidade correspondente 22. Deve-se avaliar que um ou uma pluralidade de sensores de proximidade 24 podem ser incluídos, sendo que cada sensor gera um campo de ativação. Os sensores de proximidade 24 são mostrados fornecidos na superfície inferior do substrato rígido 12, tal como, um console suspenso polimérico 12, de acordo com uma modalidade. Cada um dos sensores de proximidade 24 pode ser formado por impressão de tinta condutora sobre a superfície inferior do substrato rígido 12. Os sensores de proximidade 24, de outro modo, podem ser formados, tal como, montando-se traços de circuito condutivo pré-formados sobre o substrato 12 de acordo com outras modalidades.

[0136] Mostra-se um material maleável 500 que cobre o substrato 12 e se destina a fornecer a superfície de toque para um dedo do usuário 34 interagir com um ou mais dos sensores de proximidade 24 para ativar um ou mais dos interruptores de proximidade 22. O material maleável 500 pode ser formado

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47/53 como uma camada de cobertura que pode ser feita de um material elástico incluindo borracha, de acordo com uma modalidade. O material maleável 500 é flexível em relação ao substrato subjacente 12 que geralmente é rígido. O material maleável 500 sobrepõe os sensores de proximidade 24 e é deformável quando um dedo do usuário aplica pressão, de modo que o dedo 34 comprima o material maleável 500 e se mova em direção a um sensor de proximidade 24. O material maleável 500 pode ter uma espessura, conforme descrito acima em conexão com outras modalidades, tal como, na faixa de 0,1 a 10 milímetros e, mais preferencialmente, na faixa de 1,0 a 2,0 milímetros.

[0137] A montagem de interruptor de proximidade 20 inclui adicionalmente uma depressão 600 dentro da superfície superior do substrato rígido 12 em uma região entre o material maleável 500 e cada sensor de proximidade 24. As depressões separadas 600 podem ser formadas na superfície superior do substrato 12, cada uma geralmente próxima a um dos sensores de proximidade 24. A depressão 600 tem um comprimento e largura que são maiores em tamanho que o sensor de proximidade 24. O tamanho relativo da depressão 600 em relação ao sensor de proximidade 24 é ilustrado na Figura 33. A depressão 600 tem um primeiro comprimento LD em comparação ao sensor de proximidade 24 que tem um segundo comprimento LS, em que o primeiro comprimento LD é maior que o segundo comprimento LS em pelo menos 5 milímetros, de acordo com uma modalidade. De acordo com uma modalidade mais específica, o primeiro comprimento LD excede o segundo comprimento LS em uma distância na faixa de 5 a 10 milímetros. A depressão 600 também tem uma largura WD que é maior que uma largura W_S do sensor de proximidade 24. A largura WD pode exceder a largura W_S em um total de pelo menos 5 milímetros, de acordo com uma modalidade e, mais especificamente, em uma distância na faixa de 5 a 10 milímetros. A depressão 600 pode ter uma espessura na faixa de 0,5 a 2,0 milímetros de acordo com uma modalidade. [0138] Embora a montagem de interruptor de proximidade 20 seja mostrada e descrita no presente documento tendo cada sensor de proximidade 24 e

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48/53 depressão 600 formados em um formato retangular, deve-se avaliar que o sensor 24 e a depressão 600 podem incluir outros formatos e tamanhos, tal como, um formato circular ou outro formato. Desse modo, a depressão 600 tem uma profundidade e também tem uma dimensão de tamanho de comprimento e/ou largura que é maior que uma dimensão de comprimento e/ou largura do sensor de proximidade 24 próximo à mesma. Para um sensor de proximidade 24 e depressão 600 em formato circular, a dimensão pode ser uma medição de comprimento do diâmetro do formato circular para cada um dentre o sensor 24 e a depressão 600, em que a dimensão da depressão 600 é maior que a dimensão do sensor de proximidade 24 em uma quantidade de pelo menos 5 milímetros, de acordo com uma modalidade, mais especificamente, na faixa de 5 a 10 milímetros.

[0139] De acordo com uma modalidade, a depressão 600 formada no substrato rígido 12 fornece um espaço para que uma folga de ar seja formada entre a superfície inferior da depressão 600 do substrato 12 e o material maleável sobreposto 500. A folga de ar formada dentro da depressão 600 fornece um espaço para o dedo do usuário pressionar o material maleável 500 para dentro e em estreita proximidade ao sensor de proximidade 24. Embora uma folga de ar seja mostrada e descrita no presente documento de modo a preencher o espaço vazio dentro da depressão 600, deve-se avaliar que outro material, tal como, um líquido ou outro gás pode ser disposto na mesma. Devese avaliar adicionalmente que um material maleável macio pode ser disposto dentro da depressão 600, sendo que o material é substancialmente menos rígido que o substrato rígido 12.

[0140] A montagem de interruptor de proximidade 20 pode empregar adicionalmente o conjunto de circuitos de controle para monitorar o campo de ativação associado a cada sensor de proximidade 24 e determinar uma ativação de um interruptor de proximidade correspondente 22 com base em um sinal gerado pelo sensor de proximidade 24 em relação a um limite quando um dedo do usuário 34 pressionar o material maleável 500 para o interior da

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49/53 depressão 600. O sinal geralmente aumenta em amplitude quando o dedo do usuário se move mais próximo ao sensor de proximidade 24. O conjunto de circuitos de controle pode operar conforme descrito acima em conexão com as modalidades mostradas nas Figuras 28A a 31.

[0141] Com referência às Figuras 34A a 34D, ilustra-se a montagem de interruptor de proximidade 20 que emprega o material maleável 500 que sobrepõe uma depressão 600 acima de cada um dos sensores de proximidade 24, de acordo com a primeira modalidade. Como observado na Figura 34A, um dedo do usuário 34 é mostrado em uma primeira posição que entra em contato com a superfície superior do material maleável 500 em um local próximo a, porém, lateralmente deslocado de um sensor de proximidade 24 e depressão 600. Na Figura 34B, mostra-se o dedo do usuário 34 que se move ao deslizar lateralmente até uma segunda posição centralmente alinhada acima de um sensor de proximidade 24 e depressão 600 sem aplicar força ou pressão ao material maleável 500. Isso pode ocorrer quando um usuário explora a montagem de sensor de proximidade 20 em um modo de exploração/procura sem nenhuma intenção de ativar o interruptor de proximidade 22. Na Figura 34C, mostra-se o dedo do usuário 34 que aplica uma força em direção ao sensor de proximidade 24, a fim de pressionar o material maleável 500 para mover o dedo do usuário 34 até uma terceira posição mais próxima ao sensor de proximidade 24, a fim de comprimir o material maleável 500 e contrair a folga de ar fornecida dentro da depressão 600, e pode apertar adicionalmente e, desse modo, achatar o dedo contra o substrato 12 dentro da parte inferior da depressão 600 para fornecer uma área ou volume de superfície aperfeiçoado do dedo em estreita proximidade ao sensor 24 que fornece maior interação com o campo de ativação associado e, portanto, um sinal maior.

[0142] A sequência de eventos mostrada nas Figuras 34A a 34C é adicionalmente ilustrada na resposta de sinal 606 mostrada na Figura 34D. O sinal 606 gerado pelo interruptor de proximidade 24 é mostrado aumentando até um primeiro nível 606A indicativo do dedo do usuário 34 em contato com a

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50/53 montagem de interruptor de proximidade 20 na primeira posição lateralmente distante do sensor de proximidade 24, como observado na Figura 34A. O sinal 606 mantém uma amplitude de sinal no nível 606B indicativo do dedo do usuário 34 mostrado na segunda posição alinhado ao sensor de proximidade 24 e à depressão 600 sem aplicar força, como mostrado na Figura 34B. Posteriormente, o sinal 606, então, sobre até um terceiro nível elevado 606C indicativo do dedo do usuário que aplica força na terceira posição para pressionar o material maleável 500 para o interior da depressão 600, como mostrado na Figura 34C. Desse modo, o sinal 606 é muito maior quando o dedo do usuário 34 pressiona o material maleável 500 para o interior da depressão 600 que permite a detecção de interruptor aperfeiçoada. O conjunto de circuitos de controle pode, então, monitorar o campo de ativação e o sinal 606 e determinar a ativação do interruptor de proximidade 22 com base no sinal 606, conforme descrito no presente documento.

[0143] A montagem de interruptor de proximidade 20 pode ser configurada com um ou mais sulcos formados no substrato rígido entre o primeiro e o segundo sensores de proximidade, como mostrado nas Figuras 35 a 37E, de acordo com outra modalidade. Nessa modalidade, mostra-se um único sulco 610 disposto entre sensores de proximidade adjacentes 24 para fornecer isolamento de sinal entre os sensores de proximidade adjacentes 24. Deve-se avaliar que um ou uma pluralidade de sulcos podem ser formados no substrato rígido 12 entre os sensores de proximidade adjacentes 24. Nessa modalidade, o sulco 610 pode ser empregado em combinação com depressões 600 ou pode ser empregado sem as depressões 600. Empregando-se uma combinação de depressões 600 e sulcos 610, a detecção de sinal aperfeiçoada e a interferência de sinal reduzida podem ser obtidas. Empregando-se o sulco 610 sem depressões 600, uma montagem de interruptor de proximidade mais compacta 20 pode ser obtida com os interruptores de proximidade 22 situados próximos sem as depressões de tamanho ampliado.

[0144] Como observado nas Figuras 35 e 36, mostra-se o sulco 610

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51/53 formado na superfície superior do substrato rígido 12 em uma região entre o primeiro e o segundo sensores de proximidade 24. O sulco 610 pode ter uma primeira dimensão mostrada como o comprimento L_G que é pelo menos tão longo quanto a largura WS do sensor 24, ou pelo menos tão longo quando WD na modalidade com a depressão 600, e, de preferência, 5 a 10 milímetros mais longo que a largura WS ou 0 a 5 milímetros mais longo que a largura WD na modalidade com a depressão 600, e uma segunda dimensão mostrada como a largura WG na faixa de 1 milímetro ou 5 milímetros. A profundidade do sulco 610 pode se encontrar na faixa de 0,5 a 2,0 milímetros. Deve-se avaliar que a profundidade do sulco 610 pode se estender uma distância substancial até a superfície superior do substrato rígido 12. Em uma modalidade, o substrato rígido 12 é feito de plástico. O sulco 610 forma uma folga de ar no mesmo. A folga de ar tem um baixo valor dielétrico que reduz eficazmente o campo de ativação nessa região e reduz ou impede a diafonia ou interferência de sinal. [0145] Com referência às Figuras 37A a 37E, ilustra-se a montagem de interruptor de proximidade 20 que emprega o material maleável 500, as depressões 600 e sulcos 610, de acordo com uma modalidade. Como observado na Figura 37A, um dedo do usuário 34 mostrado em uma primeira posição entra em contato com uma superfície do material maleável 500 em um local próximo a, porém, lateralmente deslocado de um sensor de proximidade 24. Na Figura 37B, mostra-se o dedo do usuário 34 que se move ao deslizar lateralmente até uma segunda posição alinhado a um primeiro sensor de proximidade 24 sem aplicar força ou pressão ao material maleável 500. Isso pode ocorrer quando um usuário explora a montagem de sensor de proximidade 20 em um modo de exploração/procura sem uma intenção de ativar o interruptor de proximidade 22. Na Figura 37C, mostra-se o dedo do usuário 34 que se move ao deslizar lateralmente ao longo do sulco 610 até uma terceira posição alinhado a um segundo sensor de proximidade sem aplicar força ou pressão ao material maleável 500, tal como, pode ocorrer no modo de exploração/procura. Na Figura 37D, mostra-se o dedo do usuário 34

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52/53 deslizando adicionalmente até uma quarta posição na região do segundo sensor de proximidade 34. Deve-se avaliar que um usuário pode pressionar o material maleável 500 acima do primeiro ou do segundo sensor de proximidade 24, a fim de ativar o primeiro ou o segundo interruptor de proximidade 22.

[0146] A sequência de eventos mostrada nas Figuras 37A a 37D é adicionalmente ilustrada nas respostas do primeiro e do segundo sinais 608 e 609 mostradas na Figura 37E. O primeiro sinal 608 gerado pelo primeiro sensor de proximidade 24 é mostrado em um primeiro nível 608A, quando o dedo do usuário fica em contato com a montagem de interruptor de proximidade 20 tanto na primeira como na segunda posições, como observado nas Figuras 37A e 37B. À medida que o dedo do usuário se aproxima do sulco 610 entre o primeiro e o segundo sensores de proximidade, o primeiro sinal 608 cai a um valor reduzido ou zero. Um segundo sinal 609 gerado pelo segundo sensor de proximidade 24 aumenta de volta até o nível de sinal 608C e 608D quando o dedo do usuário se move para longe do sulco 610 e se aproxima da terceira e da quarta posições, como mostrado nas Figuras 37C e 37D. O efeito dos sinais 608 e 609 que se encontra em um valor reduzido ou zero ocorre quando o dedo do usuário 34 passa ao longo do sulco 610 entre o primeiro e o segundo sensores de proximidade 24. O sulco 610 isola eficazmente os sinais 608 e 609 para reduzir os valores de sinal a um valor inferior ou zero e, desse modo, impedir a interferência entre os sensores de proximidade adjacentes 24. O conjunto de circuitos de controle, desse modo, pode determinar a ativação de cada um dentre o primeiro e o segundo interruptores 22 com base nos sinais 608 e 609 com interferência de sinal reduzida.

[0147] A montagem de interruptor de proximidade 20 é adicionalmente ilustrada configurada com um material maleável 500 que tem uma porção de superfície de toque levantada ou elevada 620 alinhada a cada um dos sensores de proximidade 24 e depressões 500, como mostrado na Figura 38, de acordo com uma modalidade adicional. Nessa modalidade, a superfície elevada 620 fornece uma distância aperfeiçoada de deslocamento entre as

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53/53 ativações de interruptor que também pode servir como uma sensação tátil para um usuário. A altura da superfície elevada 620 pode se encontrar na faixa de 1 a 2 milímetros, de acordo com uma modalidade. A superfície elevada 620 pode manter o dedo do usuário 34 mais distal do sensor de proximidade no estado não pressionado. Deve-se avaliar adicionalmente que a superfície elevada 620 pode ser empregada com as depressões 600 ou com um ou mais sulcos 610, ou tanto com as depressões 600 como um ou mais sulcos 610.

[0148] Consequentemente, a montagem de interruptor de proximidade 20 que tem o material maleável 500 pode empregar depressões 600 e/ou um ou mais sulcos 610 para fornecer uma detecção de sinal e ativação de interruptor aprimoradas.

[0149] Será entendido que variações e modificações podem ser feitas na estrutura anteriormente mencionada sem que se abandone os conceitos da presente invenção, e ainda será entendido que tais conceitos se destinam a ser abrangidos pelas seguintes reivindicações, exceto onde essas reivindicações por sua linguagem indiquem expressamente em contrário.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Montagem de interruptor de proximidade caracterizada por compreender:

um substrato rígido que tem superfícies superior e inferior;

um sensor de proximidade disposto sobre o substrato;

um material maleável disposto sobre a superfície superior do substrato; e uma depressão dentro da superfície superior do substrato em uma região entre o material maleável e o sensor proxy, em que a depressão é maior que o sensor de proximidade.
2. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a depressão ter um primeiro comprimento e o sensor de proximidade ter um segundo comprimento, em que o primeiro comprimento é maior que o segundo comprimento em pelo menos 5 milímetros.
3. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o primeiro comprimento exceder o segundo comprimento na faixa de 5 a 10 milímetros.
4. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a depressão ter uma espessura na faixa de 0,5 a 2,0 milímetros.
5. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o material maleável ser borracha.
6. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por uma folga de ar ser formada dentro da depressão.
7. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o sensor de proximidade estar disposto sobre a superfície inferior do substrato.
8. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a

2/3 reivindicação 1, caracterizada por compreender adicionalmente um conjunto de circuitos de controle que monitora um campo de ativação associado ao sensor de proximidade e determina uma ativação do interruptor de proximidade com base em um sinal gerado pelo sensor em relação a um limite quando um dedo do usuário pressiona o material maleável.
9. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a montagem compreender uma pluralidade de interruptores de proximidade, sendo que cada um dos interruptores de proximidade compreende um sensor de proximidade formado sobre a superfície inferior do substrato e uma depressão formada sobre a superfície superior do substrato, e pelo menos um sulco que se estende para dentro do substrato entre os interruptores de proximidade adjacentes.
10. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a montagem de interruptor de proximidade compreender um interruptor capacitivo que compreende um ou mais sensores capacitivos.
11. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a montagem ser instalada em um veículo.
12. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o material maleável compreender uma porção elevada disposta sobre a depressão.
13. Montagem de interruptor de proximidade de veículo caracterizada por compreender:

um substrato rígido que tem a primeira e a segunda superfícies; um sensor de proximidade disposto sobre a primeira superfície do substrato;

um material maleável disposto sobre a segunda superfície do substrato; e uma depressão que forma uma folga de ar dentro da segunda superfície do substrato em uma região entre o material maleável e o sensor de

3/3 proximidade, em que a depressão é maior do que o sensor de proximidade.
14. Montagem de interruptor de proximidade de veículo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por a depressão ter um primeiro comprimento e o sensor de proximidade ter um segundo comprimento, em que o primeiro comprimento é maior do que o segundo comprimento em pelo menos 5 milímetros.
15. Montagem de interruptor de proximidade de veículo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada por o primeiro comprimento exceder o segundo comprimento na faixa de 5 a 10 milímetros.
16. Montagem de interruptor de proximidade de veículo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por a depressão ter uma espessura na faixa de 0,5 a 2,0 milímetros.
17. Montagem de interruptor de proximidade de veículo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por o material maleável ser borracha.
18. Montagem de interruptor de proximidade de veículo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por o interruptor de proximidade compreender um interruptor capacitivo que compreende um ou mais sensores capacitivos.
19. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por o material maleável compreender uma porção elevada disposta sobre a depressão.
20. Montagem de interruptor de proximidade, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por a montagem compreender uma pluralidade de interruptores de proximidade, sendo que cada um dos interruptores de proximidade compreende um sensor de proximidade formado sobre a superfície inferior do substrato e uma depressão formada sobre a superfície superior do substrato, e pelo menos um sulco que se estende para dentro do substrato entre os interruptores de proximidade adjacentes.

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