CN109885194A - 用于滑动/敲击进入验证系统的触摸和手势板 - Google Patents

用于滑动/敲击进入验证系统的触摸和手势板 Download PDF

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Abstract

提供了用于提供对车辆的访问的系统和方法。该系统包括多个电容传感器，多个电容传感器以圆形布置而周向地彼此间隔开，限定用于接收来自用户的触摸或滑动的形式的触摸输入的多个传感器节点。控制器单元耦接至多个电容传感器和电源，并且与多个车辆系统和闩锁机构通信。控制器单元检测由于触摸输入引起的多个电容传感器的多个电容变化，并且确定多个电容变化是否在预定量的时间内与手势序列匹配。控制器单元响应于与车辆系统的通信以及电容变化在预定量的时间内与手势序列匹配来控制闩锁机构。

Description

用于滑动/敲击进入验证系统的触摸和手势板
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年11月17日提交的美国临时申请第62/587,532号的权益。上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容大体上涉及用于机动车辆的进入系统，并且更具体地，涉及用于滑动/敲击进入验证系统的触摸和手势板以及操作触摸和手势板的方法。
背景技术
本部分提供与本公开内容有关的背景信息，其不一定是现有技术。
现在，许多载客车辆和卡车配备有单独的无钥匙进入系统或者与传统的机械式(即钥匙)进入系统结合。在许多情况下，无钥匙进入系统包括具有按钮的便携式装置例如钥匙扣，该按钮可以被操纵以通过发送至车载接收器的编码RF信号来解锁/锁定车门以及执行其他功能(即，选择性地激活警报、前灯和/或点火系统)。通常，供应至接收器的信号主要用于控制动力操作的门闩锁机构的选择性锁定和解锁。
某些车辆可以配备有车载无钥匙进入系统。通常，触摸装置例如键盘安装至车辆且靠近门把手(即在门或B柱上)，这使得授权用户能够输入由字母或数码序列组成的密码。在验证密码后，车载控制器单元控制动力操作的门闩锁机构的操作。键盘还可以用于控制其他车辆操作功能，例如，在输入和验证正确的密码之后，对气罐盖或后背门升降系统的动力释放。一些键盘使用按钮和/或开关来输入认证码。在美国专利第8,400,265号中公开了与车辆进入系统相关联的非接触式无钥匙进入键盘的一个示例，该专利的全部公开内容通过引用并入本文。如'265专利中所公开的，多个接近传感器例如电容传感器被用作与键盘相关联的码输入接口。
还有其他车辆可以配备有被动无钥匙进入(PKE)系统，该系统利用用户携带的发射器向车载接收器提供信号，以用于利用来自用户的一些受限的触觉输入来控制动力操作的门闩锁机构的激活。通常，发射器与车辆的紧密接近以及诸如触摸门把手或靠近运动检测器挥动的单个动作用于控制车门的锁定和解锁功能。
虽然这种无钥匙进入系统已经在车门系统(即，乘客门、后背门和闭合门)中得到广泛应用，但仍需要不断推进本领域并且解决与常规无钥匙进入系统相关联的已知缺陷。例如，需要提供附加的认证协议以提高安全性并且限制对车辆乘客室和/或存储室的非预期访问。要解决的另一需要包括限制与由于对键盘的无意输入引起的键盘的“错误激活”相关联的电力使用。这种无意输入可以例如由雨、飞溅的碎片或者洗车喷射喷嘴接触与键盘相关联的电容传感器而引起。作为解决这种缺陷的副产物，将防止门闩锁机构的无意操作以使门保持在其正确的锁定或解锁状态。
因此，需要一种机动车辆和其他装置中的乘客进入门和闭合构件的无钥匙进入的改进方法和系统。因此，期望至少部分地解决上面指出的缺点并且推进本领域的解决方案。
发明内容
本部分提供本公开内容的总体概述，并且不旨在被解释为本公开内容全部范围或者本公开内容的所有特征、方面和目的的全面公开。
因此，本公开内容的一方面提供了一种用于提供对车辆的访问的触摸和手势板，其克服了上面指出的缺点。触摸和手势板包括多个电容传感器，多个电容传感器以圆形布置而周向地彼此间隔开，限定用于接收来自用户的触摸或滑动的形式的触摸输入的多个传感器节点。控制器单元耦接至多个电容传感器和电源。触摸和手势板还与多个车辆系统和闩锁机构通信。控制器单元被配置成与多个车辆系统通信并且检测由于触摸输入引起的多个电容传感器的多个电容变化。控制器单元还被配置成确定多个电容变化是否在预定量的时间内与手势序列匹配。控制器单元还被配置成响应于与多个车辆系统的通信以及响应于多个电容变化在预定量的时间内与手势序列匹配来控制闩锁机构。
本公开内容的另一方面提供了一种用于提供对车辆的访问的触摸和手势板，触摸和手势板包括机械开关组件，机械开关组件包括能够响应于来自用户的力输入而在静止位置与激活位置之间移动的开关。触摸和手势板还包括电容传感器，该电容传感器布置在开关上并且限定用于接收来自用户的触摸输入的传感器节点。控制器单元耦接至机械开关、电容传感器以及电源。触摸和手势板与多个车辆系统和闩锁机构通信。控制器单元被配置成与多个车辆系统通信并且检测由于触摸输入引起的电容传感器的电容变化以及由于力输入引起的开关向激活位置的移动。控制器单元还被配置成确定电容变化和开关的移动是否在预定量的时间内发生。控制器单元还被配置成响应于与多个车辆系统的通信以及响应于电容变化和开关的移动在预定量的时间内发生来控制闩锁机构。
根据又一方面，提供了一种用于提供对车辆的访问的触摸和手势板，其包括：多个接近传感器，多个接近传感器以非线性布置彼此间隔开，限定用于接收来自用户的触摸或滑动的形式的输入的多个传感器节点；以及控制器单元，其耦接至多个接近传感器并且与闩锁机构通信，并且被配置成：检测由于输入引起的多个接近传感器的多个激活，确定多个接近传感器的多个激活是否与手势序列匹配，以及响应于多个接近传感器的多个激活与手势序列匹配来控制闩锁机构。
本公开内容的又一方面提供了一种操作触摸和手势板以感测手势的方法。该方法开始于将控制器单元保持在待机状态。该方法继之以使用处于待机状态的控制器单元周期性地扫描来自多个电容传感器之一的电容变化的步骤。接下来，确定起始传感器是否检测到触摸或滑动。该方法进行以下步骤：响应于使用起始传感器未检测到触摸或滑动，返回至待机状态。该方法的下一步骤是：响应于使用起始传感器检测到触摸或滑动，将起始传感器标记为先前检测到的传感器。该方法继之以确定下一传感器是否检测到触摸或滑动的步骤。该方法还包括以下步骤：确定检测到触摸或滑动的下一传感器是否按手势序列跟随先前检测到的传感器。然后，响应于检测到触摸或滑动的下一传感器未按手势序列跟随先前检测到的传感器，返回至待机状态。该方法继续以下步骤：响应于检测到触摸的下一传感器按序列跟随先前检测到的传感器，确定是否检测到手势序列的最后一个传感器。该方法还包括以下步骤：响应于未检测到序列的最后一个传感器，返回至确定检测到触摸或滑动的下一传感器是否按手势序列跟随先前检测到的传感器的步骤。接下来，响应于检测到手势序列的最后一个传感器来确定手势序列是否在预定时间过去之前完成。该方法还包括以下步骤：响应于手势序列未在预定时间过去之前完成而返回至待机状态，以及登记手势序列的完成并且命令控制单元。
根据另一方面，提供了一种用于提供对车辆的访问的车辆饰件的触摸板，该触摸板包括：设置在饰件的外表面的后面的机械开关组件，该机械开关组件包括能够响应于来自用户的对饰件的外表面的力输入而在静止状态与激活状态之间移动的开关；以及控制器单元，其耦接至机械开关组件并且与闩锁机构通信，并且被配置成检测由于力输入引起的开关的激活，并且响应于开关的激活来控制闩锁机构。根据又一方面，饰件开关可以响应于来自饰件的力输入而在静止状态与激活状态之间移动。
根据另一方面，提供了一种车辆饰件，该车辆饰件包括提供对车辆的访问的触摸板，触摸板包括：设置在饰件的外表面的后面的机械开关组件，机械开关组件包括能够响应于来自用户的对车辆饰件的外表面的力输入而在静止状态与激活状态之间移动的开关；以及控制器单元，其耦接至机械开关组件并且与闩锁机构通信，并且被配置成检测由于力输入引起的开关的激活，并且响应于开关的激活来控制闩锁机构。根据又一方面，饰件包括可偏转部分，开关邻近可偏转部分定位，其中，来自用户的力输入使可偏转部分偏转并且激活开关。
根据另一方面，提供了一种操作触摸和手势板以感测手势的方法，包括以下步骤：将控制器单元保持在待机状态；使用处于待机状态的控制器单元周期性地扫描以检测至少一个接近传感器和基于力的传感器中之一的激活；响应于检测到激活，将控制器单元从待机状态转变至激活状态；响应于检测到至少一个接近传感器和基于力的传感器的激活，使用处于激活状态的控制器单元确定至少一个接近传感器和基于力的传感器中的另一者的激活是否在预定时间过去之前完成。
根据另一方面，提供了一种备用电源，其用于在主车辆电池不可用的情况下向控制器单元和至少一个接近传感器供电。
根据本文提供的描述，这些方面和其他方面以及适用领域将变得明显。本发明内容中的描述和具体示例仅旨在出于说明的目的，而不旨在限制本公开内容的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于说明所选实施方式，而非所有实现方式，并且不旨在将本公开内容仅限于实际示出的实施方式。考虑到这一点，根据下面的书面描述，在结合附图考虑时，本公开内容的示例实施方式的各种特征和优点将变得明显，在附图中：
图1和图1A是根据本公开内容的各方面的配备有无钥匙进入系统的机动车辆的局部透视侧视图；
图1B和图1C是根据本公开内容的各方面的用于图1和图1A的机动车辆的饰件的后透视侧视图；
图2是总体描绘根据本公开内容的各方面的无钥匙进入系统的触摸和手势板的第一示例性实施方式的框图；
图3A至图3C示出了根据本公开内容的各方面的用于使用圆形运动打开或解锁的触摸和手势板的第一示例性实施方式；
图4A至图4C示出了根据本公开内容的各方面的用于使用圆形运动锁定的触摸和手势板的第一示例性实施方式；
图5A至图5D示出了根据本公开内容的各方面的用于使用预定的非线性图案打开或解锁的触摸和手势板的第一示例性实施方式；
图6示出了根据本公开内容的各方面的操作触摸和手势板的第一示例性实施方式以感测手势的方法；
图7是总体描绘根据本公开内容的各方面的无钥匙进入系统的触摸和手势板的第二示例性实施方式的框图；
图8A至图8E示出了根据本公开内容的各方面的用于打开或解锁的触摸和手势板的第二示例性实施方式；
图9和图10示出了根据本公开内容的各方面的触摸和手势板的第二示例性实施方式的机械开关组件的剖视图；
图9A和图10A示出了根据本公开内容的各方面的图9和图10的机械开关组件的基于力的开关的剖视图；
图9B示出了根据本公开内容的各方面的机械开关组件的基于力的开关和电容传感器的剖视图；
图10B至图10D示出了根据本公开内容的各方面的图9A和图10A的设置在车辆饰件的A级表面后面的机械开关组件的基于力的开关的激活的放大剖视图；
图11至图13示出了根据本公开内容的各方面的机械开关组件的多个替选电路图；
图14示出了根据本公开内容的各方面的操作触摸和手势板的第二示例性实施方式以感测输入的方法；
图15示出了根据本公开内容的各方面的操作触摸和手势板的第二示例性实施方式以感测输入的方法；以及
图16示出了根据本公开内容的各方面的操作触摸和手势板的另一示例性实施方式以感测输入的方法。
贯穿附图的各种视图，相应的附图标记指示相应的部件。
具体实施方式
在下面的描述中，对细节进行阐述以提供对本公开内容的理解。在一些情况下，未详细描述或示出某些电路、结构和技术，以免使本公开内容不清楚。
一般而言，本公开内容涉及具有非常适合在许多应用中使用的类型的触摸和手势板。更具体地，本文公开了用于滑动/敲击进入验证系统的触摸和手势板以及操作触摸和手势板的方法。将结合一个或更多个示例实施方式描述本公开内容的用于滑动/敲击进入验证系统的触摸和手势板。然而，所公开的具体示例实施方式仅被提供以用于足够清楚地描述发明构思、特征、优点和目的，以允许本领域技术人员理解和实践本公开内容。
参照附图，其中，贯穿若干视图，相似的附图标记指示相应的部件，在图1中将机动车辆10的侧视图示出为被部分切除，以包括均提供对乘客室14的访问的驾驶员侧前门12和驾驶员侧后门13。前门12被示出为包括门把手16，并且钥匙孔18被提供以用于对安装在前门12内的机械激活的闩锁机构(未示出)另外地进行常规锁定和解锁。在闩锁机构被解锁的情况下，门把手16的移动用于释放前门12以相对于本体部分24移动。类似的门把手(未示出)可以设置在后门13上并且与被设置用于锁定和解锁后门13的另一闩锁机构(未示出)互连。也可以不将门把手作为无把手门系统的一部分来提供。如将详细描述的，每个闩锁机构还可以包括用于与无钥匙进入系统或滑动/敲击进入验证进入系统相关联地控制锁定和解锁功能的动力操作的致动器，以及如下面将更详细描述的，每个闩锁机构还可以包括用于与无钥匙进入系统或滑动/敲击进入验证进入系统相关联地控制动力释放功能(例如，控制处于撞针捕获位置的撞针从棘轮释放，在物理门把手16未被提供为无把手门系统的一部分的情况下是有用的)和动力收紧(例如，控制通过棘轮将撞针从辅助撞针捕获位置收紧到主撞针捕获位置)的动力操作的致动器。机动车辆10被示出为还包括A柱20、B柱22和顶部26。
在图1所示的示例中，本体部分24的B柱22由盖板组件或饰件28覆盖。在图1A所示的示例中，前门12的B柱框架部分23由盖板组件或饰件28覆盖。饰件28示例性地由聚合物材料例如塑料形成，并且安装至车身24或者门12、13。也可以提供其他材料和材料的组合。与本公开内容的无钥匙进入系统相关联的触摸和手势板30安装至B柱22，处于饰件28内(例如，饰件28的“干侧”或内侧)在由虚线标识的位置处。触摸和手势板30可以安装在B柱22的结构部分与饰件28之间。具体地，触摸和手势板30可以使用例如粘合剂、胶带或螺钉附接至饰件28。示例性地示出了紧固件15。作为替选方案，触摸和手势板30可以安装至前门12，靠近门把手16(未示出)。
现在参照图2，提供了无钥匙进入系统的触摸和手势板30的第一示例性实施方式的各种部件的框图。如所见的，触摸和手势板30包括或者连接至控制器单元32，控制器单元32被配置成执行存储在存储器单元34上的软件代码和/或指令，存储器单元34例如EEPROM或者其他类型或者存储器装置例如固态盘、RAM、硬盘等，并且触摸和手势板30沿着第一线36向门闩锁机构38的动力操作致动器或者向闩锁控制器单元例如本地(例如，集成)门闩锁机构38提供电输出，以用于控制门闩锁机构38的动力操作致动器。闩锁控制器单元也可以安装在门12中。如所知的，控制器单元32还可以沿着第二线40与其他车辆系统42通信或者控制其他车辆系统42(即，行李箱或升降门的动力释放、灯和/或安全功能的启动以及点火系统和/或车辆加热系统的激活等)，或者与本领域已知的负责监测和控制机动车辆10的车身中的各种电子配件的车身控制模块(BCM)——例如无线接入系统和装置(例如，FOB或者基于PKE的系统)和认证系统——通信，以及另外控制其他车辆系统42。备用能源43(例如，超级电容器或者电池)可以存储电力，并且在电源44例如主车辆电池无法提供电力的情况下，例如在紧急碰撞状况期间可能发生的主车辆电池无法提供电力的情况下、向控制器单元32供应电力的电源线中断的情况下或者在电池耗尽44等情况下，备用能源43可以向控制器单元32提供电力。然而，电源44通常可以向控制器单元32提供电力。
在操作中，触摸和手势板30被配置成在操作者(下文称为“用户”)经由触摸和手势板30输入授权码的情况下允许经由前门12或者在替选方案中经由门12、13二者选择性地访问乘客室14。输入的认证码被发送至控制器单元32，在控制器单元32中将其与存储在存储器中的正确或验证码进行比较。控制器单元32可以另外或者还与其他车辆系统42通信，以发送所输入的认证码以由车辆系统42(例如，车辆认证系统或车身控制模块)将其与存储在车辆系统42的存储器中的正确或验证码进行比较，或者从车辆系统42获得正确或验证码，以由控制器单元32进行比较。控制器单元32可以另外或者还直接与门闩锁机构38通信，以用于用正确或验证码来证实认证码的类似目的(例如，门闩锁机构38接收所输入的认证码并且与车辆系统42通信以进行比较)。如果输入的密码与存储在存储器单元34中的验证码匹配，则向闩锁机构38发送信号并且允许对门把手16的操作以释放前门12(或者两个门12、13)，并且允许访问乘客室14。可替选地，如果输入的密码与存储在存储器单元34中的验证码匹配，则向闩锁机构38发送信号以命令对致动器的操作以解锁闩锁机构38和/或动力释放闩锁机构38以释放前门12(或者两个门12、13)，并且允许访问乘客室14。可替选地，如果输入的密码与存储在存储器单元34中的验证码匹配，则向闩锁机构38发送信号以命令对致动器的操作以锁定闩锁机构38，或者执行其他操作，例如锁定门12、13二者的所有其他闩锁机构38。这样的命令操作还可以包括与BCM或者其他车辆系统42通信。本领域技术人员将认识到，图2中所示的该基本控制图仅是用于无钥匙进入系统的仅一种合适布置的示例。
触摸和手势板30限定适于感测用户输入——例如触摸(即，敲击)或手势(例如，顺序运动或图案化滑动)——的用户输入触摸界面，相比于与本领域中已知数字键盘相关联的不连续手势，手势可以示例性地是作为单个手势运动执行的连续手势。触摸和手势板30可以包括壳体29和附接至壳体29以限定室31的盖子(例如，透明丙烯酸树脂)。在一个说明性实施方式中，盖子由饰件28的一部分例如凹陷部分33(参见图9A和图10A)形成，盖子可以被配置成是透明的或半透明的，以允许光35透过饰件28，如下面将更详细描述的。可替选地，可以形成饰件28中的孔或孔口261(参见图9和图10)以用于接纳盖子和/或壳体29的一部分，或者盖子可以被定位成邻近饰件28的内表面27(例如，干侧)。盖子具有顶侧、底侧并且该区域限定多个可选区。可选区未用墨水打印，并且可以保持透明，或者以其他颜色打印。触摸和手势板30还包括接线连接器37，其用于附接至线束以提供电力(例如，来自电源44)以及与其他车辆系统42通信。应当理解的是，许多不同的材料和/或配置可以用于触摸和手势板30。
触摸和手势板30可以包括PCB(印制电路板)39，PCB(印制电路板)39与接线连接器37电连接并且布置在壳体29的室31中。PCB 39可以支承例如控制器单元32和与控制器单元32相关联的电子部件。应认识到，壳体29可以被配置为单个壳体(参见图1B)，或者配置为多个壳体291、292(参见图1C)。示例性地，第二壳体292可以容置备用电源43，而第一壳体291容置PCB 39和接近传感器。示例性地，单个壳体29可以容置备用电源43、PCB 39和接近传感器。
多个电容传感器50、52、54、56、58、60(例如，通常称为接近传感器49)布置在PCB上示例性地作为电极252，并且电连接至PCB 39，或者每个电容传感器可以分散在壳体29、291、292内的各个PCB上，以用于感测对触摸和手势组件30的手势和触摸之一。多个电容传感器50、52、54、56、58、60各自耦接至控制器单元32并且由控制器单元32监视以指示触摸和手势之一。虽然本文参考电容传感器示出了触摸和手势组件30，但是可以提供其他类型的接近传感器，例如雷达传感器、光传感器或超声传感器，其他类型的传感器能够检测例如手指33、手掌或手对饰件28的触摸或者对饰件28的外表面41的滑动或其上方的滑动，或者饰件28上方的停留，或者手指33或手在饰件28的外表面41上或上方的接近定位。具体地，多个电容传感器50、52、54、56、58、60可以经由I2C总线与控制器单元32通信，例如，示意性地，I2C总线可以通过蚀刻在PCB 39上的迹线来限定。因此，控制器单元32耦接至多个电容传感器50、52、54、56、58、60，并且可选地与多个车辆系统42和闩锁机构38中的至少一个通信，并且被配置成检测由于触摸和/或手势输入引起的多个电容传感器50、52、54、56、58、60的多个电容变化(例如，接近传感器49的激活)，并且确定多个电容变化是否在预定量的时间内与手势序列匹配。控制器单元32还被配置成响应于与多个车辆系统42的通信(例如，与车身控制模块或者无钥匙进入模块通信以确认检测到钥匙扣，或者与车身控制模块通信以确认验证码)并且响应于多个电容变化(例如，激活)在预定量的时间内与手势序列匹配来控制闩锁机构38(例如，发出用于控制闩锁机构38的动力致动器的命令请求)。在替选方案中，控制器单元32还可以被配置成检测多个电容传感器50、52、54、56、58、60的配置中的接近传感器49的激活(例如，电容变化)的序列或图案，在这种情况下，控制器单元32在控制闩锁机构38之前可以不需要依赖于与多个车辆控制器42的通信(例如，由于多个电容传感器50、52、54、56、58、60检测到的认证手势序列提供了身份确认(“你知道的东西”)，因此使得不需要确认预先由认证/安全系统检测到提供标识和认证信息的钥匙扣101(“你拥有的东西”)。
如图3A至图5B中最佳示出的那样，多个电容传感器50、52、54、56、58、60包括第一电容传感器50、第二电容传感器52、第三电容传感器54、第四电容传感器56、第五电容传感器58以及第六电容传感器60。多个电容传感器50、52、54、56、58、60以非线性布置彼此间隔开，例如，多个电容传感器50、52、54、56、58、60以圆形布置而周向地彼此间隔开，其中，每个电容传感器限定用于接收来自用户的触摸或滑动的形式的触摸输入的传感器节点(对应于可选区域)。根据另一实施方式，并且参照图5C和图5D，多个电容传感器包括第一电容传感器50'、第二电容传感器52'、第三电容传感器54'以及第四电容传感器56'。多个电容传感器50'、52'、54'、56'以半圆形布置而周向地彼此间隔开，其中，每个电容传感器限定用于接收来自用户的触摸或滑动的形式的输入的传感器节点或触摸节点(对应于可选区域)。在图3A至图4C中，示出了非线性滑动，例如圆形滑动。在图5C和图5D中，示出了半圆形非线性滑动。在图5A和图5B中，示出了非线性滑动图案。
多个指示器LED 62、64、66、68、70、72(发光二极管)布置在PCB 39上并且电连接至控制器单元32，用于照射多个传感器节点。多个指示器LED 62、64、66、68、70、72中的每一个与多个电容传感器50、52、54、56、58、60中的相关联的电容传感器相邻。具体地，第一指示器LED 62与第一电容传感器50相邻，第二指示器LED 64与第二电容传感器52相邻，第三指示器LED 66与第三电容传感器54相邻，第四指示器LED 68与第四电容传感器56相邻，第五指示器LED 70与第五电容传感器58相邻，第六指示器LED 72与第六电容传感器60相邻，以用于照射多个传感器节点。控制器单元32还被配置成响应于多个电容变化中的每一个归因于多个电容传感器50，52，54，56，58，60中相应的每一个来改变多个指示器发光二极管62、64、66、68、70、72中的每一个的照明。控制器单元32还被配置成从主车辆电源44或者备用能量源43为多个指示器发光二极管62、64、66、68、70、72中的每一个的照明供应电力。类似的配置适用于图5C和图5D中示出的邻近多个电容传感器50'、52'、54'、56'中的每一个设置的多个指示器LED 62'、64'、66'、68'中的每一个。
根据一方面，在电源44不可用的情况下(例如，在紧急情况下)，门闩锁机构38可以利用一个或更多个备用电力单元(例如，本地超级电容器或电池)以使得其能够进行操作。然而，多个电容传感器50、52、54、56、58、60也需要电力，并且在电源44不可用的情况下将不能检测触摸和手势中的一个。因此，上面描述的备用能量源43的使用是有利的，并且可以在电源44不可用的情况下向控制器单元32、多个电容传感器50、52、54、56、58、60以及多个指示器发光二极管62、64、66、68、70、72提供电力。
公开了一种操作触摸和手势板30以感测手势的方法。例如，如果用户具有钥匙扣101且被检测到接近机动车辆10(例如，在他或她的口袋中)，用户不想伸进他们的口袋并且按下钥匙扣101上的锁定按钮或解锁按钮的情况下，该手势感测可以用于锁定或解锁或者动力释放闩锁机构38以使得门12、13能够打开。例如，在用户未拥有钥匙扣101且在机动车辆10附近的情况下，该手势感测还可以用于锁定或解锁或者动力释放闩锁机构38以使得门12、13能够打开。
如图6中更具体地示出的，操作触摸和手势板30以感测手势的方法开始于使控制器单元32保持处于待机状态的步骤100。接下来，102使用处于待机状态的控制器单元32周期性地扫描来自多个电容传感器(例如，第一电容传感器50、第二电容传感器52、第三电容传感器54、第四电容传感器56、第五电容传感器58以及第六电容传感器60)之一的电容变化(例如，激活)。更详细地，可以由控制器单元32经由I2C总线例如每1毫秒地监视电容传感器50、52、54、56、58、60。然而，也可以实施其他监视速率。然后，106确定起始传感器(例如，第一电容传感器50)是否检测到触摸或滑动。该方法继之以响应于使用起始传感器未检测到触摸或滑动而返回至待机状态的步骤108。该方法还包括以下步骤：响应于使用起始传感器检测到触摸或滑动而检查传感器上的起始时间(TOSs)(即，起始传感器上的时间量)的步骤109以及将起始传感器标记为先前检测到的传感器的步骤110；以及响应于使用起始传感器检测到触摸或滑动而改变起始指示器发光二极管(例如，第一发光二极管62)的照明的步骤112。照明的改变可以是从一种颜色到另一颜色(例如，蓝色到绿色)或者仅将指示器LED62、64、66、68、70、72从断开状态接通。可替选地，指示器LED 62、64、66、68、70、72的颜色还可以指示错误(例如，正在触摸错误的起始传感器)。
操作触摸和手势板30以感测手势的方法包括以下步骤：114确定下一传感器(即，多个电容传感器50、52、54、56、58、60中除了起始传感器以外的另一传感器)是否检测到触摸或滑动；116确定检测到触摸的下一传感器是否按手势序列跟随先前检测到的传感器。该方法的下一步骤是118响应于检测到触摸或滑动的下一传感器未按手势序列跟随先前检测到的传感器而返回至待机状态。该方法继之以以下步骤：119检查传感器上的下一时间(TOSn)(即，下一传感器上的时间量)以及先前检测到的传感器与下一传感器之间的时间或者传感器之间的时间(TBS)(即，用户按手势序列将他或她的手指33从起始传感器移动至下一传感器的时间量或者在多个电容传感器50、52、54、56、58、60中的每一个之间移动的时间量)。按时或根据预定的传感器上的起始时间(TOSs)、传感器上的下一时间(TOSn)以及传感器之间的时间(TBS)在多个电容传感器50、52、54、56、58、60中的每一个之间滑动，可以使得促进由于下雨/清洗状况引起的错误命令的减少，例如，使触摸和手势板30更适合于实现门释放命令。因此，优选地，手指在多个电容传感器50、52、54、56、58、60上通过是根据编程定时的。传感器上的起始时间(TOSs)的值、传感器上的下一时间(TOSn)的值以及传感器之间的时间(TBS)的值如手势序列一样是可编程/可设置的(例如，1/6秒)，以过滤对触摸和手势板30的意外激活。
该方法可以通过以下步骤继续：响应于下一传感器检测到触摸或滑动而120将下一传感器标记为先前检测到的传感器；以及122改变与下一传感器相对应的下一指示器发光二极管62、64、66、68、70、72的照明。
换句话说，响应于多个电容变化中的每一个归因于多个电容传感器50、52、54、56、58、60中的相应每一个来改变多个指示器发光二极管62、64、66、68、70、72中的每一个的照明。同样地，照明的改变可以是从一种颜色到另一种颜色(例如，蓝色到绿色)或仅将指示器LED 62、64、66、68、70、72从断开状态接通。可替选地，指示器LED 62、64、66、68、70、72的颜色还可以指示错误(例如，正在触摸错误的下一传感器)，例如红色。
操作触摸和手势板30以感测手势的方法继续以下步骤：122响应于检测到触摸的下一传感器按序列跟随先前检测到的传感器而确定是否检测到手势序列的最后一个传感器。接下来，124返回至确定检测到触摸或滑动的下一传感器是否按手势序列跟随先前检测到的传感器的步骤。该方法通过以下步骤继续：响应于检测到手势序列的最后一个传感器而126确定手势序列是否在预定时间过去之前完成。然后，128响应于手势序列未在预定时间过去之前完成而返回至待机状态。如果手势序列在预定时间过去之前(例如，小于1秒)完成，则该方法结束于步骤130：步骤130登记手势序列的完成并且命令控制单元(例如，闩锁机构38)。例如，手势序列可以是圆形运动(如图3A至图3C所示沿一个方向用于解锁或打开，并且如图4A至图4C所示沿相反方向用于锁定或关闭)。可替选地，手势序列可以是如图5A至图5B所示用于解锁或打开的多个电容传感器50、52、54、56、58、60之间的预定图案或序列。例如，手势序列可以是半圆形运动(如图5C至图5D所示沿一个方向用于解锁或打开，并且沿相反方向用于锁定或关闭)。提供用于检测非线性手势序列——例如作为示例以圆形或半圆形布置的非线性滑动——的传感器的这种非线性布置可以避免对传感器的错误激活。由于如图1所示水的轨迹通常沿线性方向行进，从其线性轨迹到非线性轨迹具有最小偏差，也未经历任何显著的方向变化(例如，180度方向变化)，因此实现了对以非线性布置提供的多个传感器的错误激活，因为由于雨或水的线性轨迹(例如，直线)引起的序列中所有传感器的激活是极不可能的。在实施方式中，传感器49可以被布置成使得沿着线性路径——例如从饰件28的顶部到饰件28的底部限定的线——不存在交叠的传感器49(例如，在另一传感器上方或下方的传感器)。例如，水——例如在降雨期间由于重力而从饰件28的顶部朝向饰件28的底部垂直行进或基本垂直地行进的雨45，或者如箭头47所示地以大致线性的方向行进，例如水平地行进——这在洗车场景期间发生，使水在一个方向上被推进——的水，将不会在锁定/打开闩锁机构38所需的每个先前激活的时间段内激活以非线性布置提供的一系列传感器。
现在参照图7，提供了触摸和手势板230的第二示例性实施方式的各种部件的框图。与触摸和手势组件30的第一示例性实施方式一样，触摸和手势组件230包括或者连接至控制器单元232，控制器单元232被配置成执行存储在存储器单元234上的软件代码和/或指令，并且触摸和手势组件230沿着第一线236向门闩锁机构238的动力操作的致动器提供电输出。控制器单元232还可以沿着第二线240提供电输出，以用于与其他车辆系统242通信并且控制其他车辆系统242(即，直接地或者通过与车身控制模块通信来控制行李箱或升降门的动力释放、灯和/或安全功能的启动以及点火系统和/或车辆加热系统的激活等)。电源244例如电池(例如车辆主电池)可以向控制器单元232提供电力。备用能量源243(例如，超级电容器、电池)可以存储电力，并且在电源44无法提供电力的情况下向控制器单元232以及向指示器发光二极管249(例如LED 62、64、66、68、70、72)和接近传感器250(例如，多个电容传感器50、52、54、56、58、60)提供电力。
如图8A至图13中最佳示出的，触摸和手势板230的第二示例性实施方式还包括机械开关组件245，机械开关组件245包括开关247，开关247的特性可以响应于例如来自用户的或者通过饰件28的一部分的力输入而被修改，如本文中将描述的。在一个实施方式中，开关247可以响应于来自用户的用于修改开关247的状态的力输入而在静止位置与移位位置之间移动。机械开关组件245包括电容传感器250，该电容传感器250限定用于接收来自用户的触摸输入的传感器节点。控制器单元232耦接至机械开关组件245和电容传感器250，并且被配置成检测由于触摸输入引起的电容传感器250的电容变化，并且检测由于力输入引起的机械开关组件245的开关247向移位位置或激活位置的移动。虽然开关247被示为常开开关，但是可替选地可以使用具有非常高电阻(例如，1兆欧)的电阻传感器。
参照图9A和图10A至图10D，示出了包括机械开关组件245的触摸和手势板230的另一实施方式，机械开关组件245包括基于力的开关247或传感器，基于力的开关247或传感器可以响应于施加至饰件28的A级表面311的力输入而在停用状态与至少一个激活状态之间修改，其中，A级表面311在基于力的开关247周围的区域中呈现平滑且不间断的表面。例如，基于力的开关247可以包括可移动的上致动板249(例如，相对于另一下致动板251限定了在板249与板251之间的间隙G1以用于形成电容器配置)，可移动的上致动板249可以响应于来自用户(例如，手指33)的施加至饰件28的A级表面311的力输入F而在静止位置与移位位置或激活位置之间移动，示例性地朝向下致动板251移动，从而将间隙G1修改为较小的间隙G2，并且因此与施加至板249、板251的力成比例地改变基于力的开关247的电容。参考美国专利第9,349,552号提供了基于力的开关的说明性示例，该美国专利的全部内容通过引用并入本文。然而，可以提供其他类型的基于力的传感器或开关。由板249、板251和布置在板249、板251之间的介电材料253所限定的电容电路的变化与由用户的手指33施加至饰件28的A级表面311并且传递至上致动板249的力相对应。由控制器单元232检测电容的这种变化，控制器单元232被配置成确定施加至基于力的开关247的可以与检测到的电容变化成比例的力的水平。虽然基于力的开关247已经被描述为响应于力的施加而经历电容变化的装置，但是它还可以被配置成检测响应于物理力的施加而被修改的电特性的其他变化，例如电导的增加。基于力的开关247连接至控制器单元232，控制器单元232被配置成执行存储在存储器单元234上的软件代码和/或指令，以用于解释来自基于力的开关247的信号(例如，电压变化或电容变化)，并且沿第一线236向门闩锁机构38的动力操作的致动器提供电输出。可以由控制器单元232检测和处理各种连续水平的力(例如，电容变化)。控制器单元232可以基于所施加的力的水平来命令不同的车辆功能。
参照图7、图8D、图9A和图10A至图10D，根据说明性实施方式，车辆饰件28被提供并且包括提供对车辆10的访问的触摸和手势板230，触摸和手势板230包括设置在车辆饰件28的外表面41、外表面311后面的机械开关组件245(在图8D中以幻影轮廓示出)，该机械开关组件245包括可以响应于来自用户的对饰件28的外表面41、311的力输入而在静止状态与激活状态之间修改的开关(例如，基于力的开关247)，并且控制器单元232耦接至所述机械开关组件245并且与闩锁机构38通信，并且被配置成检测由于力输入引起的开关247的激活，并且响应于开关247的激活来控制闩锁机构38。饰件28可以包括可偏转部分，开关邻近可偏转部分301定位，其中，来自用户的力输入使可偏转部分301偏转并且激活开关247。
饰件28的A级表面311是意在被机动车辆10的用户直接观察和/或触摸的物理表面。如图1和图1A所示，A级表面311至少在基于力的开关247周围的触摸敏感区域312中呈现平滑且不间断的表面。如图9A和图10A的剖视图所示，饰件28的触摸敏感区域312可以被配置成响应于施加至其的力——例如通过由用户的指尖33推动而施加的力——而偏转和/或变形。饰件28中的由凹部31限定的弱化区可以允许这样的偏转。可替选地，饰件28的厚度可以由于饰件28的制造薄度而提供固有变形。可以提供通过饰件28将力F传递至开关247的其他方式。例如，饰件28可以从车门12或车身24可变地悬挂，使得力F输入将饰件28移动成与开关247接合。由于触摸敏感区域312的移动、变形、偏转或弯曲，因此布置在外表面41下方的基于力的开关247(例如，上板249)可以通过以下方式来登记触摸：偏转或变形的触摸敏感区域312——特别是饰件28的内表面27——与图10C和图10D中的放大区域A中示出的上板249的接触。基于力的开关247与其他类型的开关例如电容开关相比提供了若干优点，因为抑制了由雨或水引起的错误激活。另外，基于力的开关247可以由带手套的手致动。替代地，基于力的开关247依赖于机械压力来消除意外激活，这不能通过与外表面41接合的雨或水来实现。在饰件28的不间断的A级表面311后面采用基于力的开关247进一步提供了优于现有技术布置的若干优点，现有技术布置具有用于接纳机械开关的孔。它提供了更平滑和更吸引人的外观，它可以更有弹性并且能够抵抗诸如降水和雨的元素。制造它也可以更容易和/或更便宜，因为基于力的开关247受饰件28保护，因此它不需要承受暴露于诸如水或阳光的元素的影响。
控制器单元232还被配置成：确定单个电容传感器250的电容变化和机械开关组件245的移动是否在预定量的时间内发生，并且可选地响应于与多个车辆系统242通信(例如，与车身控制模块或无钥匙进入模块通信以确认检测到钥匙扣)并且响应于机械开关245的开关247的移动和电容变化在预定量的时间内发生，来控制闩锁机构238。电容变化可以指示手指在电容传感器250上的触摸或停留，然而，电容传感器250还可以被配置成检测指纹(“你所具有的特征”)，在这种情况下，控制器单元232在控制闩锁机构238之前可以不需要依赖于与多个车辆控制器242的通信(例如，因为检测到指纹，所以不需要确认检测到钥匙扣)。在图8A中被示为作为整体单元提供的电容传感器250和机械开关组件245可以作为安装至饰件28的单独单元提供。例如，电容传感器250可以与图8B的指示器发光二极管249相关联，其中，发光二极管249被配置成照亮图标，例如锁定标志。
参照图11至图13，机械开关组件245包括多个引脚248，引脚248电连接至控制器单元232和开关247。虽然机械开关组件245的多个引脚248包括各自电耦接至控制器单元232的两个引脚248，但是开关247和引脚248的其他配置也是可能的。
触摸和手势板230的第二示例性实施方式还包括耦接至控制器单元232的至少一个指示器发光二极管249，至少一个指示器发光二极管249用于提供对机械开关组件245的开关247和电容传感器250中的至少一个的操作的指示。至少一个指示器发光二极管249可以邻近机械开关组件245布置(例如，在上方)以及/或者可以与机械开关组件245一起布置或集成以提供围绕机械开关组件245的发光环251。因此，控制器单元232还被配置成响应于机械开关组件245的开关247的状态或特性的变化中的至少一个——例如，移动和电容变化——来改变至少一个指示器发光二极管249的照明。
控制器单元232还可以被配置成点亮与开关247相关联的至少一个指示器发光二极管249——例如，如图9A和图10A所示的布置在开关247的公共PCB 39上的指示器发光二极管249，以指示与定位在饰件28后面的开关247相关联的传感器节点的位置，用于向用户通知在何处按压饰件28的A级表面311。由至少一个指示器发光二极管249发出的光透射通过饰件28。在如图8A所示的这样的配置中，例如，单个电容传感器250被配置成通过在饰件28上的大致非定域滑动来检测大致的激活意图，随后照亮机械开关组件245以供用户在定位在饰件28上的适当的传感器节点处施加局部力输入，以激活闩锁机构38的解锁/释放。由于水或雨不能激活机械开关组件245，因此减少或消除了由于水引起的触摸和手势板30的错误激活。在其中机械开关组件245包括基于力的开关247的配置中，因此提供了设置在连续A级表面后面的隐藏的基于力的开关。应当认识到，基于力的开关247可以设置在孔或孔口261中，以用于接收来自用户的手指33的直接输入。
参照图8D，在另一配置中，控制器单元232还被配置成检测多个电容传感器50、52、54、56、58、60(例如，接近传感器49)的非线性序列或图案激活，在该配置中，多个电容传感器50、52、54、56、58、60(例如，接近传感器49)代替单个电容传感器250被提供，并且响应于机械开关组件245的移动/激活来确认所输入的激活图案或序列的结束。如果控制器在多个电容传感器50、52、54、56、58、60之一的最后激活的预定时间内未检测到机械开关组件245的移动/激活，则控制器单元232将多个电容传感器50、52、54、56、58、60之一的激活归类为错误激活，并且作为响应可以进入低功率待机状态。在这种情况下，控制器单元232在控制闩锁机构238之前可以不需要依赖于与多个车辆控制器242(例如，认证系统)的通信，因为认证手势序列提供了身份确认，使得不需要确认检测到提供标识和认证信息的钥匙扣。此外，控制器单元232可以被配置成仅在检测到的力输入到基于力的开关247之后才对多个电容传感器50、52、54、56、58、60上电，这消除了以下要求：在预期用户的解锁/动力释放闩锁机构38的意图时持续向多个电容传感器50、52、54、56、58、60供电并且轮询多个电容传感器50、52、54、56、58、60。由于多个电容传感器50、52、54、56、58、60仅在检测到对开关247的基于力的输入时才被操作，因此可以节省或消除从电源44或备用能量源243汲取的电力；雨或其他物体不会错误地生成对开关247的基于力的输入或者错误地激活停用的多个电容传感器50、52、54、56、58、60，并且控制器单元232可以被配置成仅轮询基于力的开关247，从而减少与连续激活基于电容的接入传感器或其他电力消耗接近型传感器相关联的电力消耗。
根据一个方面，并且如附图所示，开关247被布置在电容传感器250的后面(例如，支承电容传感器250的电极252的可移动按钮)。将开关247放置在电容传感器250后面，当用户软接触电容传感器250时，可以在开关247被激活之前激活电容传感器250。在另一实施方式中，虽然开关247未布置在电容传感器250后面(例如，没有电容传感器250与开关247相关联)，但是可以相邻地被设置。电容传感器250和指示器发光二极管249可以布置在开关印刷电路板262(PCB)上并且耦接至控制器单元232。开关壳体264包围开关印刷电路板262。至少一个弹簧266布置在开关印刷电路板262与开关壳体264(例如，开关壳体264的底部)之间。开关247(例如，微型开关)布置在开关印刷电路板262与开关壳体264之间，并且被配置成随着电容传感器250和开关印刷电路板262抵抗至少一个弹簧266被推入开关壳体264中而被切换或激活。机械开关组件245可以包括包围并支承开关印刷电路板262的框架268，因此，至少一个弹簧266支承用于支承开关印刷电路板262的框架268。根据另一方面，至少一个弹簧266可以是在框架268与开关壳体264之间居中布置(例如，围绕开关247延伸)的单个弹簧266。机械开关组件245的操作在图9和图10中示出。具体地，在图9中，用户可以在一种操作模式(即，软接触)期间激活电容传感器250(例如，引起电磁场270的变化)，但是如图10所示，用户可以利用额外的力来激活机械开关组件245的开关247。可以提供替选操作，例如，用户可以激活，用户可以利用额外的力(例如，硬接触)激活机械开关组件245的开关247，以在一种操作模式(即，软接触)期间激活电容传感器250(例如，引起电磁场的变化270的生成和感测)。根据图9B所示的实施方式，图9的机械开关247被利用图9A和图10A的基于力的开关247代替，并且形成电容传感器250的电容电极252设置在PCB 39上。
机械开关组件245可以配置成由控制器单元232诊断。具体地，如图11和图12最佳示出的，机械开关组件245还可以包括与开关247串联的至少一个电阻器272，以用于诊断机械开关组件245。串联的至少一个电阻器272可以例如使得能够在微控制器(例如，控制器单元232)的输入处检测到不同的电压。机械开关组件245可以可替选地或附加地包括与开关247并联的至少一个电容器274(图12)，至少一个电容器274也可以允许诊断机械开关组件245。
根据本公开内容的另一方面，并且如图13最佳示出的，机械开关组件245的多个引脚248可以包括三个引脚248，例如，单刀双掷(SPDT)开关配置，其中，三个引脚248中的每一个电连接至控制器单元232(例如，第三引脚248提供附加诊断能力)。根据本公开内容的另一方面，并且如图13最佳示出的，基于力的开关247的多个引脚248可以包括三个引脚248，如上文作为示例描述的，以用于向基于力的开关247提供接地参考和电压参考，以检测由于间隙的变化引起的电容变化或者其他开关特性的变化。
如图14所示，操作触摸和手势板230以感测输入(例如，触摸或指纹)的方法开始于将控制器单元232保持在待机状态的步骤300。块300指示电容传感器250(例如，至少一个接近传感器49)在其低功率(即，较低静态电流)状况下操作。执行对电容传感器250的状态的低频扫描。判定块302确定是否已经检测到触摸或滑动输入。如果否，则机械开关组件245保持在其待机模式。如果是，则机械开关组件245转换到唤醒状态。控制器单元232改变至少一个指示器发光二极管249的照明，以点亮围绕机械开关组件245的发光环251，以用于向用户通知机械开关组件245的位置。因此，此后，输入至机械开关组件245的敲击(即，力输入)将机械开关组件245转换到其运行状态，如在块304处所示出的，并且允许随后的力输入执行期望的(例如，锁定或解锁，或者动力释放)功能中的任一个。在运行状态下执行高频扫描，并且机械开关组件245现在在高功率(即，高静态电流)状况下运行。线306指示输入到机械开关组件245中的力必须在检测到触摸或滑动输入之后的预定时段内被完成，以认证输入以确认激活不是错误激活。如果在时间段期满之后未检测到力输入，则机械开关组件245返回至其待机状态。
根据另一说明性方法，并且参照图15，操作触摸和手势板230以感测输入(例如，触摸或指纹)的方法开始于将控制器单元32保持在待机状态的步骤300'。块300'指示机械开关组件245和多个电容传感器50、52、54、56、58、60(例如，接近传感器49)在其低功率(即，较低静态电流)状况下操作。执行对机械开关组件245的状态的低频扫描。判定块302'确定是否已经检测到输入至机械开关组件245的力输入。如果否，则机械开关组件245保持在其待机模式，并且多个电容传感器50、52、54、56、58、60(例如，接近传感器49)处于或保持停用(例如，低功率、低静态电流或关闭模式)。如果判定块302'确定力输入已经被检测到并且被输入至机械开关组件245，则多个电容传感器50、52、54、56、58、60(例如，接近传感器49)被转换至唤醒状态。此后，手势序列(即，触摸或滑动输入)，例如输入至多个电容传感器50、52、54、56、58、60的非线性序列手势，多个电容传感器由控制器单元32转换到其运行状态，如在块304'处所示出的，并且允许后续手势序列执行期望的(例如，锁定或解锁，或者动力释放)功能中的任一个。在运行状态下执行高频扫描，并且多个电容传感器50、52、54、56、58、60现在正在操作，例如，在高功率(即，高静态电流)状况下运行。线306'指示输入到多个电容传感器50、52、54、56、58、60中的序列必须在判定块302'确定力输入已经被检测到并且被输入至机械开关组件245之后的预定时段内被完成，以验证手势输入。如果在时间段期满之后未认证触摸或手势输入，则多个电容传感器50、52、54、56、58、60返回其待机状态或关闭状态。
在可替选的实施方式中，机械开关组件245的操作可以与多个电容传感器50、52、54、56、58、60的操作进行组合。例如，机械开关组件245可以在多个电容传感器50、52、54、56、58、60中的一个后面布置或者邻近其布置或者以其为中心布置，或者如图5C和图5D所示，布置在传感器49的非线性布置的终止节点处。机械开关组件245可以与多个电容传感器50、52、54、56、58、60中的一个相邻地布置或者布置在传感器49的非线性布置的起始节点处。将机械开关组件245提供为非线性节点布置的一部分集成了机械的基于力的开关和手势传感器的激活，作为单个不间断序列的一部分(例如，不必“跃过”传感器以重新定位手指)。单独地或与机械开关组件245的开关247的致动相结合地要求上述序列输入可以进一步确保避免无意的输入，无意的输入可能例如由于以下原因引起：雨、飞溅的碎片或洗车喷射喷嘴接触与触摸和手势板30相关联的多个电容传感器50、52、54、56、58、60。
现在参照图16，图16示例性地提供了一种操作触摸和手势板以感测手势的方法400，该方法包括以下步骤：(1)将控制器单元232保持402在待机状态(例如，低功率或关闭模式)，使用处于待机状态的控制器单元232周期性地扫描403以检测至少一个接近传感器49(例如，传感器250，或多个电容传感器50、52、54、56、58、60)和基于力的传感器247中之一的激活，(2)响应于检测到至少一个接近传感器49和基于力的传感器247中之一的激活来将控制器单元232从待机状态转变404至激活状态(例如，操作功率或接通模式)，以及(3)响应于使用处于待机状态的控制器单元232检测到至少一个接近传感器49和基于力的传感器247中的一个的先前激活，使用处于激活状态的控制器单元232来确定406是否在预定时间(例如，作为非限制性示例的3秒)过去之前完成了对至少一个接近传感器49和基于力的传感器247中的另一个的后续激活。操作触摸和手势板以感测手势的方法400还可以包括以下步骤：响应于使用处于激活状态的控制器单元232检测到至少一个接近传感器49和基于力的传感器247中的另一者的激活，来激活多个指示器LED 62、64、66、68、70、72中的一个和发光环251，多个指示器LED 62、64、66、68、70、72中的每一个与多个电容传感器50、52、54、56、58、60(例如，接近传感器49)中的一个相关联。
尽管本文中参考了基于电容的传感器，但是还可以采用其他接近传感器，例如超声、电阻、光学、雷达等，以检测触摸、手势或指纹。
明显地，可以在不脱离所附权利要求书限定的范围的情况下对本文中描述和示出的内容作出改变。例如，触摸和手势板30、230能够操作用于结合在机动车辆10内的任何类型的不同闭合装置。
已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的前述描述。这并非意在是穷举性的或者限制本公开内容。特定实施方式的各个要素或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下可互换并且可以在所选实施方式中使用，即使没有明确示出或描述。特定实施方式的各个要素或特征也可以以多种方式变化。不应将这样的变化视为脱离本公开内容，并且所有这样的修改意在包括在本公开内容的范围内。本领域技术人员将认识到，与示例性触摸和手势板30、230相关联地公开的构思同样可以实现到许多其他系统中以控制一个或更多个操作和/或功能。
提供示例实施方式使得本公开内容将是透彻的，并且将向本领域技术人员充分地传达范围。阐述了许多具体细节，例如特定部件、装置和方法的示例，以提供对本公开内容的实施方式的透彻理解。对于本领域技术人员而言将明显的是，不需要采用具体细节，示例实施方式可以以许多不同形式实施，并且两者都不应被解释为限制本公开内容的范围。在一些示例实施方式中，未详细描述公知的处理、公知的装置结构和公知的技术。
本文中使用的术语仅用于描述特定的示例实施方式的目的，并且不意在是限制性的。如本文中使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”也可以意在包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”是包容性的，并且因此指定所述特征、整数、步骤、操作、要素和/或部件的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、要素、部件和/或其组。除非明确标识为执行次序，否则本文中描述的方法步骤、处理和操作不应被解释为必须要求它们以所论述或说明的特定次序执行。还要理解的是，可以采用另外的或替选的步骤。
当一个元件或层被称为“在另一元件或层上”、“接合至”另一元件或层、“连接至”另一元件或层或“耦接至”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、直接接合至、连接或耦接至另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当一个元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接接合至”另一元件或层、“直接连接至”另一元件或层或“直接耦接至”另一元件或层时，可能不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式被解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项目的一个或更多个的任何组合和所有组合。
虽然本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受限于这些术语。这些术语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分区分开。除非上下文明确指示，否则本文中使用的诸如“第一”、“第二”和其他数字术语的术语未暗示顺序或次序。因此，在不脱离示例实施方式的教导的情况下，下面论述的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
空间相对术语，例如“内”、“外”、“下方”、“在……下方”、“下部”、“上方”、“在……上”、“顶部”、“底部”等可以在本文中被用于便于如附图所示地描述一个元件或特征与另一元件或特征的关系的描述。除了附图中描绘的定向之外，空间相对术语可以意在涵盖使用或操作中的装置的不同定向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下部”的元件然后将被定向在其他元件或特征“上方”。因此，示例术语“下方”可以包括上方和下方的定向两者。装置可以以其他方式被定向(被旋转一定角度或在其他定向处)，并且相应地解释本文中使用的空间相对描述。
另外，本技术还可以被配置如下。
(1)一种用于提供对车辆的访问的触摸和手势板，包括：
多个接近传感器，其以非线性布置彼此间隔开，限定用于接收来自用户的触摸或滑动的形式的输入的多个传感器节点；以及
控制器单元，其耦接至所述多个接近传感器并且与闩锁机构通信，并且被配置成：
检测由于所述输入引起的所述多个接近传感器的多个激活，
确定所述多个接近传感器的所述多个激活是否与手势序列匹配，以及
响应于所述多个接近传感器的所述多个激活与所述手势序列匹配来控制所述闩锁机构。
(2)根据(1)所述的触摸和手势板，其中，所述多个接近传感器是限定用于接收来自用户的触摸或滑动的形式的触摸输入的所述多个传感器节点的多个电容传感器，所述控制器单元耦接至所述多个电容传感器，并且还被配置成：
检测由于所述触摸或所述滑动引起的所述多个电容传感器的多个电容变化，
确定所述多个电容变化是否与手势序列匹配，以及
响应于所述多个电容变化与所述手势序列匹配来控制所述闩锁机构。
(3)根据(1)所述的触摸和手势板，其中，所述控制器单元还被配置成确定所述多个接近传感器的所述多个激活是否在预定量的时间内与手势序列匹配，并且响应于所述多个接近传感器的所述激活在所述预定量的时间内与所述手势序列匹配来控制所述闩锁机构。
(4)根据(1)所述的触摸和手势板，还包括耦接至所述控制器单元的多个指示器发光二极管，所述多个指示器发光二极管用于照射所述传感器节点。
(5)根据(2)所述的触摸和手势板，还包括耦接至所述控制器单元的多个指示器发光二极管，所述多个指示器发光二极管用于照射所述传感器节点，其中，所述控制器单元还被配置成响应于所述多个电容变化归因于所述多个电容传感器中的相应每一个来改变所述多个指示器发光二极管的照明。
(6)根据(5)所述的触摸和手势板，其中，对照明的改变选自由以下操作构成的组：将照明从一种颜色改变为另一种颜色；以及在关闭状态与开启状态之间改变照明。
(7)根据(2)所述的触摸和手势板，其中，所述接近传感器以圆形布置和部分圆形布置中的一种方式周向地彼此间隔开。
(8)根据(1)所述的触摸和手势板，其中，所述控制器单元耦接至备用电源，并且被配置成在主车辆电源故障的情况下从所述备用电源向所述接近传感器供应电力。
(9)根据(8)所述的触摸和手势板，其中，所述接近传感器、所述控制器单元以及所述备用电源安装至饰件。
(10)根据(2)所述的触摸和手势板，还包括机械开关组件，所述机械开关组件包括能够响应于来自用户的力输入而在静止位置与移位位置之间移动的开关，其中，所述控制器单元还耦接至所述机械开关组件，并且被配置成：
检测由于所述力输入引起的所述开关向所述移位位置的移动；
确定所述电容变化和所述开关的移动是否在预定量的时间内发生，以及
响应于所述电容变化和所述开关的移动在所述预定量的时间内发生，控制所述闩锁机构。
(11)根据(10)所述的触摸和手势板，还包括耦接至所述控制器单元的至少一个指示器发光二极管，所述至少一个指示器发光二极管用于提供对所述多个电容传感器和所述开关中的至少一个的操作的指示。
(12)根据(11)所述的触摸和手势板，其中，所述控制器单元还被配置成响应于所述电容变化和所述开关的移动来改变所述至少一个指示器发光二极管的照明。
(13)根据(10)所述的触摸和手势板，其中，所述多个电容传感器和所述机械开关组件被布置在饰件后面。
(14)根据(13)所述的触摸和手势板，其中，所述开关能够响应于施加至所述饰件的来自用户的力输入而在静止位置与激活位置之间移动。
(15)一种操作触摸和手势板以感测手势的方法，包括以下步骤：
将控制器单元保持在待机状态；
使用处于所述待机状态的所述控制器单元周期性地扫描以检测至少一个接近传感器和基于力的传感器中之一的激活；
响应于检测到所述至少一个接近传感器和所述基于力的传感器中之一的激活，将所述控制器单元从所述待机状态转变至激活状态；以及
响应于检测到所述至少一个接近传感器和所述基于力的传感器中之一的激活，使用处于所述激活状态的所述控制器单元确定所述至少一个接近传感器和所述基于力的传感器中的另一者的激活是否在预定时间过去之前完成。
(16)根据(15)所述的方法，其中，使用处于所述待机状态的所述控制器单元周期性地扫描以检测所述至少一个接近传感器和所述基于力的传感器中之一的激活的步骤包括以下步骤：
确定起始传感器是否检测到触摸或滑动；
响应于使用所述起始传感器未检测到所述触摸或滑动，返回至所述待机状态；
响应于使用所述起始传感器检测到所述触摸或滑动，将所述起始传感器标记为先前检测到的传感器；
确定下一传感器是否检测到所述触摸或滑动；
确定检测到所述触摸或滑动的所述下一传感器是否按手势序列跟随所述先前检测到的传感器；
响应于检测到所述触摸或滑动的所述下一传感器未按所述手势序列跟随所述先前检测到的传感器，返回至所述待机状态；
响应于检测到所述触摸的所述下一传感器按所述手势序列跟随所述先前检测到的传感器，确定是否检测到所述手势序列的最后一个传感器；
响应于未检测到所述序列的所述最后一个传感器，返回至确定检测到所述触摸或滑动的所述下一传感器是否按所述手势序列跟随所述先前检测到的传感器的步骤；
响应于检测到所述手势序列的所述最后一个传感器，确定所述手势序列是否在预定时间过去之前完成；
响应于所述手势序列未在所述预定时间过去之前完成，返回至所述待机状态；以及
登记所述手势序列的完成并且命令控制单元。
(17)根据(15)所述的方法，还包括以下步骤：
检查传感器上的起始时间；以及
检查传感器上的下一时间以及传感器之间的时间。
(18)根据(17)所述的方法，其中，传感器上的所述起始时间、传感器上的所述下一时间以及传感器之间的所述时间是可编程的。
(19)根据(15)所述的方法，还包括在主车辆电池不可用的情况下使用备用电源向所述控制器单元和所述至少一个接近传感器供电的步骤。
(20)一种车辆饰件，包括：
触摸和手势板，其提供对车辆的访问，所述触摸和手势板包括：机械开关组件，其设置在所述车辆饰件的外表面的后面，所述机械开关组件包括开关，所述开关能够响应于来自用户的对所述车辆饰件的所述外表面的力输入而在静止状态与激活状态之间改变；以及控制器单元，其耦接至所述机械开关组件并且与闩锁机构通信，并且被配置成检测由于所述力输入引起的所述开关的激活，并且响应于所述开关的所述激活来控制所述闩锁机构。

Claims (10)

1.一种用于提供对车辆(10)的访问的触摸和手势板(30，230)，包括：
多个接近传感器(49)，其以非线性布置而周向地彼此间隔开，限定用于接收来自用户的触摸或滑动的形式的输入的多个传感器节点；以及
控制器单元(32，232)，其耦接至所述多个接近传感器(49)并且与闩锁机构(38，238)通信，并且被配置成：
检测由于所述输入引起的所述多个接近传感器(49)的多个激活，
确定所述多个接近传感器(49)的所述多个激活是否与手势序列匹配，以及
响应于所述多个激活与所述手势序列匹配来控制所述闩锁机构(38，238)。
2.根据权利要求1所述的触摸和手势板(30，230)，其中，所述多个接近传感器(49)是限定用于接收来自用户的触摸或滑动的形式的触摸输入的所述多个传感器节点的多个电容传感器(50，52，54，56，58，60)，所述控制器单元(32，232)耦接至所述多个电容传感器(50，52，54，56，58，60，250)，并且还被配置成：
检测由于所述触摸或所述滑动引起的所述多个电容传感器(50，52，54，56，58，60，250)的多个电容变化，
确定所述多个电容变化是否与手势序列匹配，以及
响应于所述多个电容变化与所述手势序列匹配来控制所述闩锁机构(38，238)。
3.根据权利要求2所述的触摸和手势板(30，230)，还包括耦接至所述控制器单元(32，232)的多个指示器发光二极管(62，64，66，68，70，72)，所述多个指示器发光二极管用于照射所述多个传感器节点，其中，所述控制器单元(32，232)还被配置成响应于所述多个电容变化中的每一个归因于所述多个电容传感器(50，52，54，56，58，60，250)中的相应的每一个来改变所述多个指示器发光二极管(62，64，66，68，70，72)中的每一个的照明。
4.根据权利要求2所述的触摸和手势板(30，230)，还包括机械开关组件(245)，所述机械开关组件包括能够响应于来自用户的力输入而在静止位置与移位位置之间移动的开关(247)，其中，所述控制器单元(32，232)还耦接至所述机械开关组件(245)，并且被配置成：
检测由于所述力输入引起的所述开关(247)向所述移位位置的移动；
确定所述电容变化和所述开关(247)的移动是否在预定量的时间内发生，以及
响应于所述电容变化和所述开关(247)的移动在所述预定量的时间内发生，控制所述闩锁机构(38，238)。
5.根据权利要求4所述的触摸和手势板(30，230)，还包括耦接至所述控制器单元(32，232)的至少一个指示器发光二极管(249)，所述至少一个指示器发光二极管用于提供对所述多个电容传感器(50，52，54，56，58，60，250)和所述开关(247)中的至少一个的操作的指示。
6.根据权利要求4所述的触摸和手势板(30，230)，其中，所述控制器单元(232)还被配置成响应于所述电容变化和所述开关(247)的移动来改变所述至少一个指示器发光二极管(249)的照明。
7.根据权利要求1、2或4中任一项所述的触摸和手势板(30，230)，还包括耦接至所述控制器单元(32，232)的多个指示器发光二极管(62，64，66，68，70，72)，所述多个指示器发光二极管用于照射所述多个传感器节点。
8.一种操作触摸和手势板(30，230)以感测手势的方法，包括以下步骤：
将控制器单元(32，232)保持在待机状态；
使用处于所述待机状态的所述控制器单元(32，232)周期性地扫描以检测至少一个接近传感器(49)和基于力的传感器(247)中之一的激活；
响应于检测到所述至少一个接近传感器(49)和所述基于力的传感器(247)中之一的激活，将所述控制器单元(32，232)从所述待机状态转变至激活状态；以及
响应于检测到所述至少一个接近传感器(49)和所述基于力的传感器(247)中之一的激活，使用处于所述激活状态的所述控制器单元(32，232)来确定所述至少一个接近传感器(49)和所述基于力的传感器(247)中的另一者的激活是否在预定时间过去之前完成。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，使用处于所述待机状态的所述控制器单元(32，232)周期性地扫描以检测所述至少一个接近传感器(49)和所述基于力的传感器(247)中之一的激活的步骤包括以下步骤：
确定起始传感器(50，52，54，56，58，60，250)是否检测到触摸或滑动；
响应于使用所述起始传感器(50，52，54，56，58，60，250)未检测到所述触摸或滑动，返回至所述待机状态；
响应于使用所述起始传感器(50，52，54，56，58，60，250)检测到所述触摸或滑动，将所述起始传感器(50，52，54，56，58，60，250)标记为先前检测到的传感器(50，52，54，56，58，60，250)；
确定下一传感器(50，52，54，56，58，60，250)是否检测到所述触摸或滑动；
确定检测到所述触摸或滑动的所述下一传感器(50，52，54，56，58，60，250)是否按手势序列跟随所述先前检测到的传感器(50，52，54，56，58，60，250)；
响应于检测到所述触摸或滑动的所述下一传感器(50，52，54，56，58，60，250)未按所述手势序列跟随所述先前检测到的传感器(50，52，54，56，58，60，250)，返回至所述待机状态；
响应于检测到所述触摸的所述下一传感器(50，52，54，56，58，60，250)按所述手势序列跟随所述先前检测到的传感器(50，52，54，56，58，60，250)，确定是否检测到所述手势序列的最后一个传感器(50，52，54，56，58，60，250)；
响应于未检测到所述序列的所述最后一个传感器(50，52，54，56，58，60，250)，返回至确定检测到所述触摸或滑动的所述下一传感器(50，52，54，56，58，60，250)是否按所述手势序列跟随所述先前检测到的传感器(50，52，54，56，58，60，250)的步骤；
响应于检测到所述手势序列的所述最后一个传感器(50，52，54，56，58，60，250)，确定所述手势序列是否在预定时间过去之前完成；
响应于所述手势序列未在所述预定时间过去之前完成，返回至所述待机状态；以及
登记所述手势序列的完成并且命令控制单元(238，242)。
10.一种车辆饰件(28)，包括：
触摸和手势板(30，230)，其提供对车辆的访问，所述触摸和手势板包括：机械开关组件(245)，其设置在所述车辆饰件(28)的外表面(41，311)的后面，所述机械开关组件(245)包括开关(247)，所述开关能够响应于来自用户的对所述车辆饰件(28)的所述外表面(41，311)的力输入而在静止状态与激活状态之间改变；以及控制器单元(32，232)，其耦接至所述机械开关组件(245)并且与闩锁机构(38，238)通信，并且被配置成检测由于所述力输入引起的所述开关(247)的激活，并且响应于所述开关(247)的所述激活来控制所述闩锁机构(38，238)。
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