DE102013210309A1

DE102013210309A1 - Näherungsschalter und Verfahren zum Einstellen der Empfindlichkeit dafür

Info

Publication number: DE102013210309A1
Application number: DE102013210309A
Authority: DE
Inventors: Pietro Buttolo; Stuart C. Salter; Cornel Lewis Gardner; Thomas Lee Goodson; James Stewart Rankin
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2013-06-04
Publication date: 2013-12-12
Also published as: CN103475351A; CN103475351B; US20130328616A1; US9337832B2

Abstract

Bereitgestellt werden ein Fahrzeugnäherungsschalter und ein Verfahren mit Empfindlichkeitssteuerung. Der Schalter enthält einen Näherungssensor, wie zum Beispiel einen kapazitiven Sensor, der in einem Fahrzeug eingebaut ist und ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt. Ein Steuerschaltkreis verarbeitet das Aktivierungsfeld, um Benutzeraktivierung des Schalters durch Vergleichen des Aktivierungsfelds mit einer Schwelle zu erfassen. Die Schwelle wird nach unten eingestellt, wenn ein im Wesentlichen stabiles Sensorsignal für eine Mindestzeitdauer unter der Schwelle detektiert wird, und die Schwelle wird nach oben eingestellt, wenn ein Sensorsignal, das um einen vorbestimmten Wert über der Schwelle liegt, detektiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schalter und insbesondere Näherungsschalter mit verbesserter Empfindlichkeitssteuerung.
Kraftfahrzeuge sind in der Regel mit verschiedenen von einem Benutzer betätigten Schaltern ausgerüstet, wie zum Beispiel Schaltern zum Betreiben von Einrichtungen, darunter elektrisch betriebene Fensterheber, Scheinwerfer, Scheibenwischer, Sonnendächer oder Schiebedächer, Innenbeleuchtung, Radio- und Infotainmenteinrichtungen und verschiedene andere Einrichtungen. Allgemein müssen diese Arten von Schaltern von einem Benutzer betätigt werden, um eine Einrichtung ein- oder auszuschalten oder eine Art von Steuerfunktion auszuführen. Näherungsschalter, wie zum Beispiel kapazitive Schalter, verwenden einen oder mehrere Näherungssensoren, um ein Erfassungsaktivierungsfeld zu erzeugen und Änderungen im Aktivierungsfeld zu erfassen, die auf eine Benutzerbetätigung des Schalters hinweisen, die in der Regel von einem Finger des Benutzers in nächster Nähe oder bei Kontakt mit dem Sensor verursacht wird. Näherungsschalter sind in der Regel dazu konfiguriert, Benutzerbetätigung des Schalters auf Basis eines Vergleichs des Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Schwellenwert zu detektieren. Leider haben verschiedene Benutzer oft verschiedene Fingergrößen, unterschiedliche Fingernagellängen, unterschiedliche Betätigungstechniken und können auch Handschuhe tragen, die unterschiedliche dielektrische Eigenschaften aufweisen, was alles die Ergebnisse des Vergleichs des Betätigungsfelds mit dem Schwellenwert beeinflussen kann, was zu verschiedenen Betätigungsdetektionsniveaus führen kann. Es ist wünschenswert, einen verbesserten Näherungsschalter bereitzustellen, der solche Variationen bei der Verwendung zulässt.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Näherungsschalter mit einer Empfindlichkeitssteuerung vorgesehen. Der Näherungsschalter enthält einen Näherungssensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt und ein Signal erzeugt. Der Näherungsschalter enthält ferner eine Steuerungsschaltung, die auf Basis des Signals, verglichen mit einer Schwelle, eine Aktivierung des Näherungsschalters detektiert und die Schwelle zur Steuerung der Empfindlichkeit einstellt. Die Schwelle verringert sich, wenn das Signal für eine Mindestzeitperiode unter der Schwelle liegt, und erhöht sich, wenn das Signal die Schwelle um einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein kapazitiver Fahrzeugschalter mit einer Empfindlichkeitssteuerung bereitgestellt. Der kapazitive Schalter enthält einen in einem Fahrzeug eingebauten kapazitiven Sensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt und ein Signal erzeugt. Der kapazitive Fahrzeugschalter enthält auch eine Steuerungsschaltung, die auf Basis des Signals, verglichen mit einer Schwelle, eine Aktivierung des Näherungsschalters detektiert und die Schwelle zur Steuerung der Empfindlichkeit einstellt. Die Schwelle verringert sich, wenn das Signal für eine Mindestzeitperiode im Wesentlichen stabil ist und unter der Schwelle liegt, und erhöht sich, wenn das Signal die Schwelle um einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren des Erfassens einer Benutzernähe bereitgestellt. Das Verfahren enthält die Schritte Erzeugen eines Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Näherungssensor und Erzeugen eines Signals mit dem Näherungssensor als Reaktion auf Benutzerinteraktion. Das Verfahren enthält weiter die Schritte Detektieren einer Aktivierung des Näherungsschalters durch Vergleichen des Signals mit einer Schwelle und Herabsetzen der Schwelle, wenn das Signal für eine Mindestzeitperiode als unter der Schwelle liegend detektiert wird. Das Verfahren enthält außerdem den Schritt Erhöhen der Schwelle, wenn das Signal die Schwelle um einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden vom Fachmann bei Betrachtung der folgenden Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen verstanden und gewürdigt werden.
In den Zeichnungen zeigten:
1 eine Perspektivansicht einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit einem über dem Kopf angebrachten Betätigungspult, mit Verwendung von Näherungsschaltern mit einer Steuerung für erlernte Empfindlichkeit, gemäß einer Ausführungsform;
2 eine vergrößerte Ansicht des über dem Kopf angebrachten Betätigungspults und der in 1 gezeigten Näherungsschalteranordnung;
3 eine vergrößerte Querschnittansicht entlang III-III von 2, die ein Array von Näherungsschaltern in Bezug auf einen behandschuhten Finger eines Benutzers zeigt;
4 ein schematisches Diagramm eines kapazitiven Sensors, der in jedem der in 3 gezeigten kapazitiven Schalter verwendet wird;
5 ein Blockschaltbild, das die Näherungsschalteranordnung gemäß einer Ausführungsform zeigt;
6 einen Graph, der ein Signal zeigt, das mit einem kapazitiven Sensor assoziiert ist, der ein Aktivierungsbewegungsprofil ohne Empfindlichkeitseinstellung zeigt;
7 einen Graph, der ein Signal zeigt, das mit einem kapazitiven Sensor assoziiert ist, der eine erhöhte Empfindlichkeitseinstellung zeigt;
8 einen Graph, der ein Signal zeigt, das mit einem kapazitiven Sensor assoziiert ist, der eine erhöhte Empfindlichkeitseinstellung zu einem Peakwert zeigt;
9 einen Graph, der ein Signal zeigt, das mit einem kapazitiven Sensor assoziiert ist, der eine herabgesetzte Empfindlichkeitseinstellung zeigt;
10 einen Graph, der ein Signal zeigt, das mit einem kapazitiven Sensor assoziiert ist, der eine herabgesetzte Empfindlichkeitseinstellung zu einem Mindestwert zeigt;
11 ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Lernen und Erhöhen der Empfindlichkeit eines kapazitiven Schalters gemäß einer Ausführungsform zeigt;
12 ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Lernen und Herabsetzen von Empfindlichkeit gemäß einer Ausführungsform zeigt;
13 ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Herabsetzen der Empfindlichkeit, wenn ein Handschuh detektiert wird, gemäß einer Ausführungsform zeigt;
14 ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Herabsetzen von Empfindlichkeit, wenn ein Handschuh detektiert wird, gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt; und
15 ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Hocheinstellen der Empfindlichkeitsschwelle gemäß einer Ausführungsform zeigt.
Wie erfordert werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren enthalten nicht unbedingt einen ausführlichen Aufbau; einige Schaltbilder können übertrieben oder minimiert vorliegen, um eine Funktionsübersicht zu zeigen. Daher sollten spezifische strukturelle und funktionale Einzelheiten, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend verstanden werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einem Fachmann zu lehren, die vorliegende Erfindung verschiedentlich zu verwenden.
Mit Bezug auf 1 und 2 ist gemäß einer Ausführungsform allgemein der Innenraum eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Fahrgastzelle und einer Schalteranordnung 20, die mehrere Näherungsschalter 22 mit Schaltaktivierungsverarbeitung mit Empfindlichkeitseinstellung verwendet, gezeigt. Das Fahrzeug 10 enthält allgemein ein über dem Kopf angebrachtes Betätigungspult 12, das an der Dachauskleidung an der Unterseite des Dachs oder an der Decke oben in der Fahrzeugfahrgastzelle angebracht ist, im Allgemeinen über dem vorne gelegenen Passagiersitzbereich. Die Schalteranordnung 20 hat gemäß einer Ausführungsform mehrere Näherungsschalter 22, die in dem über dem Kopf angebrachten Betätigungspult 12 nahe beieinander angebracht sind. Die verschiedenen Näherungsschalter 22 können eine Reihe von Fahrzeugeinrichtungen und -funktionen steuern, wie zum Beispiel die Steuerung der Bewegung eines Schiebedachs oder Sonnendachs 16, Steuerung der Bewegung einer Schiebedachblende 18, Steuerung der Aktivierung einer oder mehrerer Beleuchtungseinrichtungen wie zum Beispiel Innenraumlampen zum (Landkarten-)Lesen bzw. Deckenlampen 30 und verschiedene andere Einrichtungen und Funktionen. Es versteht sich jedoch, dass sich die Näherungsschalter 22 gemäß verschiedener Fahrzeuganwendungen an anderer Stelle an dem Fahrzeug 10 befinden können, wie zum Beispiel in dem Armaturenbrett, an einer Tür, an anderen Betätigungspulten wie zum Beispiel einem Zentralbetätigungspult, integriert in einer Berührungsschirmanzeige 14 für ein Radio- oder Infotainmentsystem wie zum Beispiel Navigations- und/oder Audioanzeige oder an anderer Stelle in dem Fahrzeug 10.
Die Näherungsschalter 22 sind hier gemäß einer Ausführungsform als kapazitive Schalter gezeigt und beschrieben. Jeder Näherungsschalter 22 enthält mindestens einen Näherungssensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt, um einen Kontakt oder die nächste Nähe (zum Beispiel innerhalb eines Millimeters) eines Benutzers bezüglich dem einen oder den mehreren Näherungssensoren, wie zum Beispiel eine Streichbewegung mit einem Finger des Benutzers, zu erfassen. Damit handelt es sich in der beispielhaften Ausführungsform bei dem Erfassungsaktivierungsfeld jedes Näherungsschalters 22 um ein kapazitives Feld und der Finger des Benutzers weist elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften auf, die eine Änderung oder eine Störung in dem Erfassungsaktivierungsfeld verursachen, wie es dem Fachmann offensichtlich sein sollte. Es sollte dem Fachmann jedoch auch verständlich sein, dass zusätzliche oder alternative Arten von Näherungssensoren verwendet werden können, wie zum Beispiel unter anderem induktive Sensoren, optische Sensoren, Temperatursensoren, resistive Sensoren, dergleichen oder eine Kombination daraus. Beispielhafte Näherungssensoren sind in dem ATMEL^® Touch Sensors Design Guide (Berührungssensor-Designführer), 10620 D-AT42-04/09, vom 9. April 2009, beschrieben, auf den hiermit insgesamt ausdrücklich Bezug genommen wird.
Die in 1 und 2 gezeigten Näherungsschalter 22 stellen jeweils eine Steuerung eines Fahrzeugbauteils oder einer Einrichtung oder eine vorbestimmte Steuerungsfunktion bereit. Ein oder mehrere der Näherungsschalter 22 können dazu gedacht sein, die Bewegung eines Schiebedachs oder Sonnendachs 16 zu steuern, um so das Sonnendach dazu zu veranlassen, sich in eine Öffnungs- oder Schließrichtung zu bewegen, das Sonnendach hochzuklappen oder die Bewegung des Sonnendachs auf Basis eines Steuerungsalgorithmus zu stoppen. Ein oder mehrere andere Näherungsschalter 22 können zur Steuerung der Bewegung einer Sonnendachblende 18 zwischen einer Öffnungs- und Schließposition gedacht sein. Das Sonnendach 16 und die Blende 18 können als Reaktion auf eine Betätigung des entsprechenden Näherungsschalters 22 jeweils mittels eines Elektromotors angesteuert werden. Andere Näherungsschalter 22 können zum Steuern anderer Einrichtungen gedacht sein, wie zum Beispiel Anschalten einer Innenraumlampe 30 zum (Landkarten-)Lesen, Ausschalten einer Innenraumlampe 30 zum (Landkarten-)Lesen, An- oder Ausschalten einer Deckenlampe, Freigeben eines Kofferraums, Öffnen einer Heckklappe oder Aufheben des Türlichtschalters. Zusätzliche Steuerungen über die Näherungsschalter 22 können die Betätigung elektrischer Türfenster zur Öffnung oder Schließung enthalten. Verschiedene andere Fahrzeugsteuerungen können mittels der hier beschriebenen Näherungsschalter 22 gesteuert werden.
Mit Bezug auf 3 ist ein Abschnitt der Näherungsschalteranordnung 20 mit einem Array aus drei in Serie angeordneten Näherungsschaltern 22 in naher Nähe zueinander in Bezug auf einen Finger 34 eines Benutzers, der während der Benutzung der Schalteranordnung 20 von einem Handschuh 35 bedeckt ist, gezeigt. Jeder Näherungsschalter 22 weist einen oder mehrere Näherungssensoren 24 zum Erzeugen eines Erfassungsaktivierungsfelds auf. Gemäß einer Ausführungsform kann jeder der Näherungssensoren 24 durch Drucken von leitfähiger Druckfarbe auf die obere Oberfläche des über dem Kopf angebrachten polymeren Betätigungspults 12 ausgebildet sein. Ein Beispiel eines Näherungssensors 24, der in Druckfarbe gedruckt ist, hat in der Darstellung in 4 im Allgemeinen eine Ansteuerungselektrode 26 und eine Empfangselektrode 28, jeweils mit ineinandergreifenden Fingern zum Erzeugen eines kapazitiven Felds 32. Es versteht sich, dass gemäß anderen Ausführungsformen jeder der Näherungssensoren 24 anders ausgebildet sein kann, wie zum Beispiel durch Anordnung einer vorgefertigten Leiterbahn auf einem Substrat. Die Ansteuerungselektrode 26 empfängt mit Spannung V_I angelegte Rechteckschwingungsansteuerungsimpulse.
Die Empfangselektrode 28 weist einen Ausgang zum Erzeugen einer Spannungsausgabe V_O auf. Es versteht sich, dass die Elektroden 26 und 28 in verschiedenen anderen Konfigurationen zum Erzeugen des kapazitiven Felds als das Aktivierungsfeld 32 angeordnet sein können.
In der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsform wird die Ansteuerungselektrode 26 jedes Näherungssensors 24 mit Eingangsspannung V_I als Rechteckimpulse mit einem Ladeimpulszyklus beaufschlagt, der zum Laden der Empfangselektrode 28 auf eine gewünschte Spannung ausreicht. Damit dient die Empfangselektrode 28 als Messelektrode. In der gezeigten Ausführungsform überlappen sich angrenzende, durch angrenzende Näherungsschalter 22 erzeugte Erfassungsaktivierungsfelder 32 etwas; gemäß anderen Ausführungsformen liegt eine Überlappung jedoch möglicherweise nicht vor. Wenn ein Benutzer oder eine Bedienperson, wie zum Beispiel der Finger 34 des Benutzers, in ein Aktivierungsfeld 32 eindringt, detektiert die Näherungsschalteranordnung 20 die im Aktivierungsfeld 32 durch den Finger 34 verursachte Störung und bestimmt, ob die Störung ausreicht, um den entsprechenden Näherungsschalter 22 zu aktivieren. Die Störung des Aktivierungsfelds 32 wird durch Verarbeiten des Ladeimpulssignals, das mit dem entsprechenden Signalkanal assoziiert ist, detektiert. Das Signal kann in Abhängigkeit von verschiedenen Eigenschaften des Fingers des Benutzers, wie zum Beispiel Größe oder Anwesenheit eines bedeckenden Handschuhs, variieren. Wenn der Finger 34 des Benutzers mit zwei Aktivierungsfeldern 32 in Kontakt tritt, detektiert die Näherungsschalteranordnung 20 die Störung beider kontaktierter Aktivierungsfelder 32 über separate Signalkanäle. Jeder Näherungsschalter 22 weist seinen eigenen zweckbestimmten Ladeimpulszählungen erzeugenden Signalkanal auf, der wie hier erörtert verarbeitet wird.
Mit Bezug auf 5 ist die Näherungsschalteranordnung 20 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. In der Darstellung liefern mehrere Näherungsschalter 22 Eingaben an einen Controller 40, wie zum Beispiel einen Mikrocontroller. Der Controller 40 kann einen Steuerschaltkreis wie zum Beispiel einen Mikroprozessor 42 und einen Speicher 48 enthalten. Der Steuerschaltkreis kann einen Erfassungssteuerschaltkreis enthalten, der das Aktivierungsfeld jedes mit jedem Schalter 22 assoziierten Sensors verarbeitet, um eine Benutzeraktivierung des entsprechenden Schalters durch Vergleich des Aktivierungsfeldsignals mit einer oder mehreren Schwellen gemäß einer oder mehrerer Steuerroutinen zu erfassen. Der Steuerschaltkreis enthält auch einen Empfindlichkeitssteuerschaltkreis zum Lernen von Benutzerempfindlichkeit der Schalter auf Basis von Benutzeraktivierung und zum Steuern der Empfindlichkeit auf Basis der gelernten Benutzerempfindlichkeit. Es versteht sich, dass andere analoge und/oder digitale Steuerschaltkreise verwendet werden können, um jedes Aktivierungsfeldsignal zu verarbeiten, Empfindlichkeit einzustellen, Benutzeraktivierung zu bestimmen und eine Handlung zu initiieren. Der Controller 40 kann gemäß einer Ausführungsform ein QMatrix-Erfassungsverfahren, erhältlich durch ATMEL^®, verwenden. Das ATMEL-Erfassungsverfahren nutzt einen WINDOWS^®-Host-C/C++-Compiler und -Debugger WinAVR, um die Entwicklung zu vereinfachen, und zum Testen des Hilfsmittels Hawkeye, das die Überwachung des internen Zustands kritischer Variablen in der Software sowie das Erheben von Protokollen von Daten für die Nachverarbeitung in Echtzeit zulässt.
Der Controller 40 liefert ein Ausgangssignal an eine oder mehrere Einrichtungen, die zum Ausführen zweckbestimmter Handlungen als Reaktion auf die Aktivierung eines Näherungsschalters konfiguriert sind. Die eine oder die mehreren Einrichtungen können z. B. ein Sonnendach 16 mit einem Motor zum Bewegen der Sonnendachblende zwischen einer offenen und einer geschlossenen und einer gekippten Stellung, eine Sonnendachblende 18, die sich zwischen einer offenen und geschlossenen Stellung bewegt, und Beleuchtungseinrichtungen 30, die an- und ausgeschaltet werden können, enthalten. Es können andere Einrichtungen wie etwa ein Radio zum Ausführen von Ein- und Aus-Funktionen, zur Lautstärkesteuerung, zur Sendersuche und andere Typen von Einrichtungen zum Ausführen anderer zweckbestimmter Funktionen gesteuert werden. Einer der Näherungsschalter 22 kann dem Betätigen des Sonnendachs, um es zu schließen, gewidmet sein, ein anderer Näherungsschalter 22 kann dem Betätigen des Sonnendachs, um es zu öffnen, gewidmet sein, und ein weiterer Schalter 22 kann dem Betätigen des Sonnendachs in eine gekippte Stellung gewidmet sein, wobei alle Situationen einen Motor dazu veranlassen würden, das Sonnendach in eine gewünschte Stellung zu bewegen. Die Sonnendachblende 18 kann als Reaktion auf einen Näherungsschalter 22 geöffnet und als Reaktion auf einen anderen Näherungsschalter 22 geschlossen werden.
Ferner ist der Controller 40 mit einem mit dem Mikroprozessor 42 gekoppelten Analog/Digital-Komparator (A/D-Komparator) 44 gezeigt. Der A/D-Komparator 44 empfängt die Spannungsausgabe V_O von jedem der Näherungsschalter 22, setzt das analoge Signal in ein digitales Signal um und führt dem Mikroprozessor 42 das digitale Signal zu. Außerdem enthält der Controller 40 einen Impulszähler 46, der mit dem Mikroprozessor 42 gekoppelt ist. Der Impulszähler 46 zählt die Ladesignalimpulse, die an jede Ansteuerungselektrode jedes Näherungssensors angelegt werden, führt eine Zählung der Impulse aus, die notwendig sind, um den Kondensator zu laden, bis die Spannungsausgabe V_O eine vorgegebene Spannung erreicht, und führt dem Mikroprozessor 42 den Zählwert zu. Der Impulszählwert gibt die Kapazitätsänderung des entsprechenden kapazitiven Sensors an. Ferner ist der Controller 40 in Kommunikation mit einem impulsbreitenmodulierten Ansteuerungspuffer 15 gezeigt. Der Controller 40 führt dem impulsbreitenmodulierten Ansteuerungspuffer 15 ein impulsbreitenmoduliertes Signal zu, um einen Rechteckschwingungsimpulszug V_I zu erzeugen, der an jede Ansteuerungselektrode jedes Näherungssensors/-schalters 22 angelegt wird. Der Controller 40 verarbeitet eine oder mehrere Steuerroutinen, wie zum Beispiel die Steuerroutine 100, die im Speicher gespeichert ist, um eine Bestimmung hinsichtlich der Aktivierung eines der Schalter vorzunehmen und die Empfindlichkeit der Schalter wie hier beschrieben einzustellen.
6–10 veranschaulichen gemäß verschiedenen Beispielen die Änderung der Sensorladeimpulszählwerte, die als ΔSensorzählung für einen einzigen mit einem in 3 gezeigten Näherungsschalter 22 assoziierten Signalkanal gezeigt sind. Die Änderung des Sensorladeimpulszählwerts ist die Differenz zwischen einem initialisierten Bezugszählwert, ohne dass ein Finger oder ein anderes Objekt in dem Aktivierungsfeld gegenwärtig ist, und der entsprechenden Sensorausgabe. Bei diesen Beispielen dringt der Finger des Benutzers in ein Aktivierungsfeld 32 ein, das mit einem der Näherungsschalter assoziiert ist, wenn sich der Finger des Benutzers über den Schalter bewegt. Der Signalkanal ist die Änderung (Δ) des Sensorladeimpulszählwerts, der mit dem mit dem Schalter assoziierten kapazitiven Sensor 24 assoziiert ist. In der offenbarten Ausführungsform sind die Näherungssensoren 24 kapazitive Sensoren. Wenn ein Finger eines Benutzers mit dem Sensor 24 in Kontakt steht oder sich in naher Nähe dazu befindet, ändert der Finger die am entsprechenden Sensor 24 gemessene Kapazität. Die Kapazität ist parallel zu der parasitären Kapazität der unberührten Sensorfläche und misst sich daher als ein Versatz. Die vom Benutzer oder der Bedienperson induzierte Kapazität ist proportional zur dielektrischen Konstante des Fingers des Benutzers oder eines anderen Körperteils, der Oberfläche, die der kapazitiven Fläche ausgesetzt ist, und ist umgekehrt proportional zu der Entfernung zwischen dem Körperteil des Benutzers und dem Schalterknopf. Gemäß einer Ausführungsform wird jeder Sensor über eine Impulsbreitenmodulation(PWM)-Elektronik mit einem Zug von Spannungsimpulsen angeregt, bis der Sensor auf ein Soll-Spannungspotential aufgeladen ist. Ein derartiges Erfassungsverfahren lädt die Empfangselektrode 28 auf ein bekanntes Spannungspotential auf. Der Zyklus wird wiederholt, bis die Spannung an dem Messkondensator eine vorbestimmte Spannung erreicht. Platzieren eines Fingers des Benutzers auf die Berührungsoberfläche des Schalters 24 führt eine externe Kapazität ein, die die Lademenge erhöht, die mit jedem Zyklus übertragen wird, wodurch die Gesamtzahl an Zyklen, die benötigt wird, damit die Messkapazität die vorbestimmte Spannung erreicht, reduziert wird. Der Finger des Benutzers verursacht die Erhöhung der Änderung des Sensorladeimpulszählwerts, da dieser Wert auf dem initialisierten Bezugszählwert minus der Sensorausgabe basiert.
Die Näherungsschalteranordnung ist mit einer Empfindlichkeitssteuerung versehen, um es einem Benutzer zu gestatten, die Näherungsschalter mit Fingern mit verschiedenen elektrischen oder dielektrischen Eigenschaften, wie sie zum Beispiel vorliegen, wenn ein Benutzer einen Handschuh trägt im Gegensatz zu einem Benutzer, der keinen Handschuh trägt, zu betätigen. Somit können Benutzer, wie zum Beispiel Benutzer, die Handschuhe an ihren Händen und Fingern tragen, die Näherungsschalter effektiv betätigen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Näherungsschalteranordnung die Empfindlichkeit der Finger des Benutzers, während ein Benutzer versucht, die Näherungsschalteranordnung zu betätigen, erlernt und die Empfindlichkeit erhöht, um die Verwendung des Handschuhs an der Hand oder dem Finger zu berücksichtigen, oder die Empfindlichkeit herabsetzt, wenn kein Handschuh vorliegt. Der Empfindlichkeitslernprozess kann auch dazu verwendet werden, die Empfindlichkeit zu ändern, um Unterschiede zwischen den Fingern, Fingernagellänge und Streichtechniken der Benutzer, wie zum Beispiel eine Entfernung von dem Finger zu dem Näherungsschalter 22 während einer Streicheingabebewegung, zu berücksichtigen. Die elektrische Leitfähigkeit von Fingern von Benutzern kann von Benutzer zu Benutzer schwanken, was zu verschiedenen Änderungen oder Störungen des Erfassungsaktivierungsfelds führt. Der Empfindlichkeitslernprozess stellt vorteilhafterweise die Empfindlichkeit ein, um diese Schwankungen bei Gebrauch zu kompensieren.
Der Controller 40 bearbeitet eine oder mehrere Routinen, die Empfindlichkeitseinstellungroutinen 100 enthalten, die im Speicher 48 gespeichert und von dem Mikroprozessor 44 auf Basis der Eingaben des einen oder der mehreren Näherungsschalter 22 ausführbar sind. Es versteht sich, dass der Controller 40 die Empfindlichkeit des Näherungsschalters 22 auf Basis einer erlernten Empfindlichkeit, die erlernt wird, während ein Benutzer die Näherungsschalteranordnung 20 zum Betätigen eines oder mehrerer Näherungsschalter 22 verwendet, einstellen kann. Die Empfindlichkeit jedes Näherungsschalters 22 wird dadurch eingestellt, dass eine Schwelle auf Basis der erlernten Empfindlichkeit eingestellt wird. Die eingestellte Schwelle wird dazu verwendet, Betätigung der Schalter durch einen oder mehrere Benutzer zu detektieren. Zusätzlich zum Detektieren eines behandschuhten oder unbehandschuhten Fingers versteht es sich, dass andere Variationen wie zum Beispiel Größe, Form und andere Eigenschaften, die sich auf die dielektrische Konstante des Fingers auswirken, automatisch durch den Empfindlichkeitslernprozess eingestellt werden können, um somit verschiedene Benutzungen und Benutzer zu berücksichtigen.
Mit Bezug auf 6 dringt der Finger des Benutzers, während sich der Finger einem Schalter nähert, in das mit dem Sensor assoziierte Aktivierungsfeld ein, was eine Störung in der Kapazität auslöst, was zu einer Sensorzählwerterhöhung führt, wie durch Signal 60 gezeigt, das ein Aktivierungsbewegungsprofil aufweist, das ansteigt und eine Schwelle übersteigt und einen Peakwert erreicht, der mit PEAK CH_MAX bezeichnet ist, und daraufhin abfällt, während der Finger den Sensor verlässt. Bei diesem Beispiel überschreitet das Signal bei seinem Wert PEAK CH_MAX die Schwelle und der Schalter wird somit aktiviert. Der Peakwert PEAK CH_MAX wird auch mit dem Schwellwert verglichen, der mit ΔHOCH summiert ist, um zu bestimmen, ob der Wert PEAK CH_MAX eine Schwelle + ΔHOCH überschreitet. Bei diesem Beispiel liegt der Wert PEAK CH_MAX unter der Schwelle + ΔHOCH, so dass keine Änderung des Schwellenwerts stattfindet, so dass keine Änderung der Empfindlichkeit vorliegt.
Mit Bezug auf 7 ist das Aktivierungsbewegungsprofil für Signal 60, das mit einem Schalter assoziiert ist, dargestellt, bei dem das Signal 60 zum Wert PEAK CH_MAX ansteigt, der die Schwelle + ΔHOCH überschreitet. Bei diesem Beispiel überschreitet PEAK CH_MAX die Schwelle, so dass der Schalter aktiviert wird. Zusätzlich ist der Wert PEAK CH_MAX größer als die Schwelle + ΔHOCH, so dass eine Änderung des Schwellenwerts stattfindet, um die Empfindlichkeit einzustellen. Ebenso liegt in diesem Beispiel der Wert PEAK CH_MAX unter SCHWELLE_MAX, so dass die Schwelle um den Betrag der Differenz zwischen PEAK CH_MAX und ΔHOCH auf den als NEUE_SCHWELLE gezeigten Wert nach oben verstellt wird. Somit wird, wenn eine große Signalamplitude aufgrund von Benutzeraktivierung detektiert wird, die Schwelle um einen Betrag der Differenz von PEAK CH_MAX – ΔHOCH verstellt, um so die Empfindlichkeit einzustellen.
Mit Bezug auf 8 ist das Bewegungsaktivierungsprofil für einen Schalter dargestellt, bei dem der Wert PEAK CH_MAX SCHWELLE_MAX übersteigt. Da in diesem Beispiel der Wert PEAK CH_MAX größer als SCHWELLE ist, wird der Schalter aktiviert. Zusätzlich ist der Wert PEAK CH_MAX größer als SCHWELLE + ΔHOCH und übersteigt SCHWELLE_MAX derart, dass NEUE_SCHWELLE auf SCHWELLE_MAX eingestellt wird. Somit ist die Einstellung der Schwelle auf dem oberen Ende auf SCHWELLE_MAX beschränkt.
Mit Bezug auf 9 ist das Bewegungsaktivierungsprofil 60 für einen Schalter für ein Beispiel, bei dem ein Benutzer einen Handschuh verwendet, dargestellt. In diesem Beispiel steigt ΔSensorzählwert des Signals 60 auf einen Wert PEAK CH_MAX, der unter dem Wert SCHWELLE liegt. Wenn dies geschieht, sucht die Näherungsschalteranordnung nach einer stabilen Zeitdauer T_STABIL einer ausreichenden Zeitdauer, wie zum Beispiel eine Sekunde, um zu identifizieren, dass der Benutzer versucht, den Schalter zu aktivieren, aber der Signalwert ist nicht stark genug, wie geschehen kann, wenn der Benutzer einen Handschuh trägt. Durch Warten für eine vorbestimmte Zeitdauer, wie zum Beispiel eine Sekunde, auf ein stabiles Signal, bevor eine derartige Bestimmung durchgeführt wird, macht das System eine Einstellung der Empfindlichkeit auf eine bekannte Weise möglich. Wenn der Wert PEAK CH_MAX – ΔRUNTER größer als SCHWELLE_MIN ist, wird die Schwelle auf einen neuen Schwellenwert gesetzt, der von PEAK CH_MAX um den vorbestimmten Betrag ΔRUNTER reduziert wurde, um so die Empfindlichkeit einzustellen. Diese zukünftigen Aktivierungen des Schalters werden durch Vergleich des Signals mit einer neuen reduzierten Schwelle mit erhöhter Empfindlichkeit bestimmt, wodurch Betrieb des Schalters mit dem behandschuhten Finger möglich wird.
Mit Bezug auf 10 ist das Bewegungsaktivierungsprofil 60 für einen Schalter gezeigt, während dem der Finger des Benutzers für eine Zeitdauer T_STABIL auf einen Knopf gedrückt wird, um so die Schwelle auf eine neue Schwelle einzustellen oder zu reduzieren, eingeschränkt durch SCHWELLE_MIN. Bei diesem Beispiel liegt der Betrag der Verminderung von ΔRUNTER, subtrahiert von PEAK CH_MAX, unter SCHWELLE_MIN, so dass die reduzierte NEUE_SCHWELLE auf den Wert SCHWELLE_MIN beschränkt ist.
Die Näherungsschalteranordnung bzw. das Verfahren setzt gemäß einer Ausführungsform die Burst-Rate des kapazitiven Flächensensors auf einen festgelegten Wert, wie zum Beispiel ein optimales Niveau, was ein niedriges Signal-Rausch-Verhältnis möglich machen kann. Somit wird Rauschen abgewiesen und unbeabsichtigte Betätigungen können verhindert werden. Die Burst-Rate wird derart gesetzt, dass die Gegenwart eines Fingers, der durch einen dicken Handschuh bedeckt ist, detektiert werden kann. Um die Empfindlichkeit des Systems einzustellen und seine Verwendung mit oder ohne Handschuhe möglich zu machen, stellt das System bzw. das Verfahren das Auslöseniveau, wie zum Beispiel eine Schwelle, zur Erkennung einer beabsichtigten Aktivierung eines Schalters ein.
Die Näherungsschalteranordnung bzw. das Verfahren detektiert eine Erhöhung des ΔSensorzählwerts, wenn das Signal PEAK CH_MAX ΔHOCH übersteigt, und stellt den Empfindlichkeitswert durch Erhöhen der Schwelle zum Herabsetzen der Empfindlichkeit ein. Damit kann für einen Benutzer, der keine Handschuhe trägt, automatisch die Empfindlichkeit erhöht werden, um dessen Verwendung zu berücksichtigen. Wenn ein Benutzer einen Handschuh trägt oder einen weniger empfindlichen Finger hat, der mit den kapazitiven Sensoren interagiert, setzt das System bzw. das Verfahren die Schwelle herab, wenn das ΔSensorzählwert-Signal bei seinem Signal PEAK CH_MAX bei einem sauberen Signal, das für eine ausreichende Zeitdauer, wie zum Beispiel 1,0 Sekunden, stabil ist, unter dem Schwellwert liegt. Die stabile Zeitdauer T_STABIL kann gemäß einer Ausführungsform 0,5 bis 1,0 Sekunden betragen. Das System bzw. das Verfahren identifiziert daher vorteilhafterweise, dass ein Benutzer versucht, mit dem Sensor zu interagieren, der Finger des Benutzers hat jedoch den Sensoren gegenüber eine reduzierte Empfindlichkeit, wie zum Beispiel durch einen den Finger bedeckenden Handschuh verursacht werden kann. Wenn dies geschieht, wird der Schwellwert reduziert, um die Empfindlichkeit der Näherungsschalter zu erhöhen.
Mit Bezug auf 11 ist eine Routine 100 zum Einstellen der Schwelle nach oben dargestellt, was die Empfindlichkeit der Näherungsschalteranordnung herabsetzt. Routine 100 beginnt bei Schritt 102 und schreitet zum Entscheidungsschritt 104 voran, um zu bestimmen, ob die Schwelle über PEAK_KANAL minus SCHWELLE_DELTA_HOCH (ΔHOCH) liegt, und wird diese Bedingung nicht erfüllt, schreitet sie zu Schritt 106 voran, um die Schwelle gleich PEAK_KANAL minus SCHWELLE_DELTA_HOCH zu setzen. DELTA_HOCH (ΔHOCH) dient als Hysterese, um zu verhindern, dass der Handschuhmodus wiederholt betreten und verlassen wird. Als nächstes schreitet bei Entscheidungsschritt 108, falls die Schwelle größer als SCHWELLE_MAX ist, die Routine 100 zu Schritt 110 voran, um die Schwelle gleich SCHWELLE_ MAX zu setzen. Die Schwelle ist somit an dem obersten Wert auf SCHWELLE_MAX beschränkt. Die Routine 100 endet dann bei Schritt 112. Dementsprechend stellt die Routine 100 automatisch den Schwellwert nach oben ein, um die Empfindlichkeit herabzusetzen, wenn ein hohes ΔSensorzählwert-Signal detektiert wird, während ein Finger mit einem oder mehreren der Schalter interagiert, was anzeigt, dass der Finger eine hohe Empfindlichkeit zum Interagieren mit den Schaltersensoren aufweist, wie es zum Beispiel vorkommt, wenn der Finger nicht durch einen Handschuh bedeckt ist. Die Änderung der Empfindlichkeit findet automatisch während der Verwendung der Näherungsschalteranordnung statt.
Mit Bezug auf 12 ist die Routine 200 zum Einstellen der Empfindlichkeit der Näherungsschalteranordnung nach unten, um die Empfindlichkeit der Schalter zu erhöhen, gezeigt. Die Routine 200 beginnt bei Schritt 202 und schreitet zum Entscheidungsschritt 204 voran, um zu bestimmen, ob PEAK_KANAL unter der SCHWELLE liegt, und, falls dem so ist, setzt sie bei Schritt 206 die SCHWELLE gleich PEAK_KANAL minus SCHWELLE_DELTA_RUNTER (ΔRUNTER). DELTA_RUNTER (ΔRUNTER) dient als Hysterese, um zu verhindern, dass die Näherungsschalteranordnung den Nichthandschuhmodus betritt und verlässt. In diesem Modus wird der Handschuh detektiert, wenn für eine ausreichende Zeitdauer ein stabiles und sauberes Signal unter der aktuellen Schwelle detektiert wird. Wenn dies geschieht, wird die SCHWELLE gesenkt, indem ΔRUNTER von dem Signal PEAK_KANAL subtrahiert wird. Die Routine 200 schreitet auch zum Entscheidungsschritt 208 voran, um zu bestimmen, ob die SCHWELLE unter SCHWELLE_MIN liegt, und, falls dem so ist, schreitet sie zu Schritt 210 voran, um SCHWELLE gleich SCHWELLE_MIN zu setzen. Somit kann die SCHWELLE nicht unter SCHWELLE_MIN eingestellt werden. Die Routine 200 endet dann bei Schritt 212. Dementsprechend detektiert die Näherungsschalteranordnung bzw. das Verfahren, wenn ein Finger mit niedriger Empfindlichkeit, wie zum Beispiel ein behandschuhter Finger, mit einem der Schalter interagiert, indem für eine ausreichende Zeitdauer ein stabiles Signal detektiert wird, und stellt automatisch die Empfindlichkeit ein, indem SCHWELLE herabgesetzt wird, um die Empfindlichkeit zu erhöhen, damit die Verwendung der Näherungsschalteranordnung mit dem behandschuhten Finger möglich ist.
Aktivierung eines Schalters kann durch Detektieren der Freigabe eines aktivierten Schalters durch den Knopf des Benutzers bestimmt werden. Vergleiche werden durchgeführt, um festzustellen, um wie viel das gemessene Aktivierungspeaksignal größer oder kleiner als die aktuelle SCHWELLE ist. Ist die Differenz größer als SCHWELLE_DELTA_HOCH, welches die Hysterese bereitstellt, dann wird die SCHWELLE um den Wert ΔHOCH erhöht. Wenn andererseits ein langes stabiles und sauberes Signal unter der aktuellen SCHWELLE detektiert wird, wird geprüft, um festzustellen, um wie viel der gemessene Aktivierungspeak unter der aktuellen SCHWELLE liegt. Die aktuelle SCHWELLE wird um die Differenz plus ein zusätzliches ΔRUNTER gesenkt, was die Häufigkeit des Trainings reduziert. Mit anderen Worten wird, wenn ein Handschuh detektiert wird, die SCHWELLE gerade ausreichend gesenkt, damit ein beliebiger anderer Knopf, der mit dem gleichen einen Handschuh tragenden Finger gedrückt wird, ausgelöst werden sollte. Wird ein Drücken mit einem Finger detektiert, was einen über der aktuellen SCHWELLE liegenden Wert erzeugt, kann angemessen angenommen werden, dass keine Handschuhe getragen werden oder, im Fall von mehrschichtigen Handschuhen, dass eine Schicht entfernt wurde, und die Schwelle kann somit automatisch erhöht werden, um weitere Verwendung der Näherungsschalter zu ermöglichen. Der Parameter ΔRUNTER wird verwendet, um unten ausreichend Platz zu machen, damit nur einer oder höchstens zwei Schalterknopfdrücke benötigt werden, um zu lernen und eine Anpassung auf den jeweiligen Handschuh herbeizuführen. Der Parameter SCHWELLE ΔHOCH wird dazu verwendet, zu verhindern, dass Knopfdrücke leicht unterschiedlicher Intensität das An- und Ausstellen des Handschuhmodus auslösen.
Der Handschuh-an-Modus kann mit einem Einknopf-Handschuhinteraktionslernverfahren gemäß einer Ausführungsform oder einem Zweiknopf-Handschuhinteraktionslernverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform implementiert werden. Das Einknopf-Handschuhinteraktionslernverfahren 300 gemäß der ersten Ausführungsform ist in 13 gezeigt und das Zweiknopf-Handschuhinteraktionsverfahren 400 ist in 14 gezeigt. Wenn das Fahrzeug startet, kann die Näherungsschalteranordnung als Standardeinstellung in dem Ohne-Handschuh-Modus vorliegen. Falls der Insasse (Benutzer) einen Handschuh oder Handschuhe trägt und versucht, einen oder mehrere der Näherungsschalter zu benutzen, wird die erste Berührung oder Interaktion aufgrund des Handschuhs eine längere Aktivierungszeit benötigen, um das reduzierte Signal detektieren zu können, um die Empfindlichkeit automatisch einzustellen, um die Verwendung im Handschuh-Modus möglich zu machen. Wenn der Benutzer den Handschuh entfernt und mit einem oder mehreren unbehandschuhten Fingern mit einem oder mehreren der Näherungsschalter interagiert, wird ein höheres Intensitätsniveau detektiert, und die Näherungsschalteranordnung passt sich automatisch dem Ohne-Handschuh-Modus an.
Mit Bezug auf 13 beginnt das Einknopf-Handschuhinteraktionslernverfahren 300 bei Schritt 302 und schreitet zum Entscheidungsschritt 304 voran, um zu bestimmen, ob der mit einem Schalter assoziierte Signalkanal über SCHWELLE_MIN liegt und das Signal für eine ausreichend lange Zeitdauer, zum Beispiel 1,0 Sekunden, stabil ist. Falls der Signalkanal SCHWELLE_MIN übersteigt und das Signal für eine ausreichend lange Zeitdauer stabil ist, schreitet das Verfahren 300 anschließend zum Entscheidungsschritt 306 voran, um zu bestimmen, ob der Signalkanal unter SCHWELLE_MAX liegt, und, falls dem so ist, schreitet es zum Entscheidungsschritt 308 voran, um zu bestimmen, ob der Signalkanal gemäß einer einzigen Kanalsignatur sauber ist. Falls die Bedingungen in Entscheidungsschritten 304, 306 und 308 erfüllt sind, schreitet das Verfahren 300 zum Schritt 310 voran, um SCHWELLE_RUNTER einzustellen, und zu Schritt 312, um SCHALTER_AKTIV gleich iKANAL zu setzen, bei welchem es sich um den aktuellen Kanal handelt, bevor das Verfahren bei Schritt 314 beendet wird. Der Schritt des Einstellens von SCHWELLE_RUNTER kann gemäß der Routine 100, die in 11 gezeigt ist, eingestellt werden.
Mit Bezug auf 14 beginnt das Zweiknopf-Handschuhinteraktionslernverfahren 400 bei Schritt 402. Mit diesem Verfahren wird ein Benutzer, wenn der Handschuhe tragende Benutzer wünscht, die Näherungsschalteranordnung zu betätigen, während er Handschuhe trägt, aktiv den Handschuh-an-Modus auswählen müssen, indem er zwei spezifische angrenzende Schalter (Knöpfe) für ein ausreichendes Zeitintervall, wie zum Beispiel 0,5 bis 1,0 Sekunden, sanft drückt. Die zwei zweckbestimmten Schalter können beschriftet sein, um den Benutzer über die Zweiknopf-Empfindlichkeitssteuerung zu informieren. Im Entscheidungsschritt 404 prüft das Verfahren 400, ob der Signalkanal über SCHWELLE_MIN liegt und dass das Signal für eine ausreichend lange Zeitdauer stabil ist, und, falls dem so ist, schreitet es zum Entscheidungsschritt 406 voran, um zu bestimmen, ob der Signalkanal unter SCHWELLE_MAX liegt. Falls die in Schritten 404 und 406 erläuterten Bedingungen erfüllt sind, schreitet das Verfahren 400 zum Entscheidungsschritt 406 voran, um zu bestimmen, ob die zwei Knöpfe gedrückt werden, indem die zwei mit den zwei Knöpfen assoziierten Signalkanalsignaturen verarbeitet werden. Falls die zwei Knöpfe wie erfordert gleichzeitig gedrückt werden, schreitet das Verfahren 400 voran, um bei Schritt 408 SCHWELLE_RUNTER einzustellen, bevor es bei Schritt 410 endet. SCHWELLE kann gemäß der Routine 200, die in 12 gezeigt wird, eingestellt werden. Nach diesem Verfahren kann einem Benutzer eine Bestätigung des Eintritts in den Handschuhmodus bereitgestellt werden, wie zum Beispiel eine taktile Bestätigung, Audio-Bestätigung oder ein Flackern der Deckenlampe, um den Benutzer zu informieren, dass der Handschuhmodus eingestellt wurde. Daraufhin werden die Gegenwart des erlernten Handschuhs und die Empfindlichkeitsparameter eingestellt. Wenn der Benutzer den Handschuh von dem Finger entfernt und einen oder mehrere Schalter erneut betätigt, wird das höhere Intensitätsniveau detektiert, und die Näherungsschalteranordnung passt die Empfindlichkeit automatisch dem Ohne-Handschuh-Modus an.
Ein Prozessschalterfreigabeverfahren 500 ist in 15 dargestellt und beginnt mit Schritt 502 und schreitet zum Entscheidungsschritt 504 voran, um zu bestimmen, ob SCHWELLE unter SCHWELLE_MAX liegt. Falls SCHWELLE unter SCHWELLE_MAX liegt, schreitet das Verfahren 500 voran, um bei Schritt 506 SCHWELLE_HOCH einzustellen. Daraufhin wird bei Schritt 508 der SCHALTER_STATUS gleich SCHALTER_KEIN gesetzt, was angibt, dass keine Aktivierung des Schalters vorliegt, bevor das Verfahren bei Schritt 510 beendet wird.
Dementsprechend sieht die Näherungsschalteranordnung vorteilhafterweise erlernte Benutzereinstellung der Empfindlichkeit von Näherungsschaltern 22, die in einem Fahrzeug 10 vorliegen, vor. Durch Erlernen und Einstellen der Empfindlichkeit der Näherungsschalter 22 mittels der erlernten Empfindlichkeit kann eine verbesserte Empfindlichkeit der Detektion eines aktivierenden Fingers realisiert werden, um zu berücksichtigen, dass der Benutzer über dem Finger des Benutzers einen Handschuh trägt. Zusätzlich können Änderungen der Empfindlichkeit andere Variationen bei der Betätigung durch einen Benutzer berücksichtigen, wie zum Beispiel verschiedene Fingerlängen, verschiedene Längen von Fingernägeln des Benutzers, wodurch der Finger weiter von dem Sensor entfernt sein kann, oder eine bestimmte Streichbewegungstechnik, die von dem Benutzer benutzt wird.
Es versteht sich, dass Variationen und Modifizierungen an der oben erwähnten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich weiter, dass solche Konzepte von den folgenden Ansprüchen gedeckt sein sollen, solange diese Ansprüche in ihrer Sprache nicht ausdrücklich etwas anderes aussagen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

10620 D-AT42-04/09, vom 9. April 2009 [0025]

Claims

Näherungsschalter mit Empfindlichkeitssteuerung, umfassend: einen Näherungssensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt und ein Signal erzeugt, und Steuerschaltkreis, der auf Basis des Signals, das mit einer Schwelle verglichen wird, eine Aktivierung detektiert und die Schwelle zur Steuerung der Empfindlichkeit einstellt, wobei die Schwelle herabgesetzt wird, wenn das Signal für eine Mindestzeitdauer unter der Schwelle liegt, und erhöht wird, wenn das Signal die Schwelle um einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Näherungsschalter nach Anspruch 1, wobei die Schwelle herabgesetzt wird, wenn das Signal für die Mindestzeitdauer im Wesentlichen stabil ist.
Näherungsschalter nach Anspruch 2, wobei die Mindestzeitdauer mindestens 0,5 Sekunden beträgt.
Näherungsschalter nach Anspruch 2, wobei das im Wesentlichen stabile Signal das Signal mit einer Amplitude bei einem im Wesentlichen konstanten Wert ist.
Näherungsschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schwelle auf einen durch eine Maximumschwelle und eine Minimumschwelle definierten Bereich begrenzt ist.
Näherungsschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Steuerschaltkreis ferner das Detektieren von zwei Schaltern, die gleichzeitig aktiviert werden, vor dem Herabsetzen der Schwelle umfasst.
Näherungsschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Steuerschaltkreis bei Aktivierung des Sensors eine Lernroutine durchführt, um die Empfindlichkeit in Abhängigkeit einer Verwendung eines Handschuhs zu erlernen, und die Schwelle auf Basis der erlernten Empfindlichkeit einstellt.
Näherungsschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Näherungsschalter in einem Fahrzeug zur Verwendung durch einen Insassen in dem Fahrzeug eingebaut ist.
Näherungsschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Näherungsschalter einen kapazitiven Sensor umfasst.
Kapazitiver Fahrzeugschalter mit Empfindlichkeitssteuerung, umfassend: einen kapazitiven Sensor, der in einem Fahrzeug eingebaut ist und ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt und ein Signal erzeugt, und einen Steuerschaltkreis, der auf Basis des Signals, das mit einer Schwelle verglichen wird, eine Aktivierung detektiert und die Schwelle zur Steuerung der Empfindlichkeit einstellt, wobei die Schwelle herabgesetzt wird, wenn das Signal für eine Mindestzeitdauer im Wesentlichen stabil ist und unter der Schwelle liegt, und erhöht wird, wenn das Signal die Schwelle um einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Verfahren zum Erfassen einer Benutzernähe, insbesondere in Verbindung mit einem Schalter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen eines Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Näherungssensor, Erzeugen eines Signals mit dem Näherungssensor als Reaktion auf Benutzerinteraktion, Detektieren einer Aktivierung des Näherungsschalters durch Vergleichen des Signals mit einer Schwelle, Herabsetzen der Schwelle, wenn das Signal als für eine Mindestzeitdauer unter der Schwelle liegend detektiert wird, und Erhöhen der Schwelle, wenn das Signal die Schwelle um einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend den Schritt des Detektierens eines im Wesentlichen stabilen Signals unter der Schwelle für eine Mindestzeitdauer, wobei die Schwelle herabgesetzt wird, wenn das im Wesentlichen stabile Signal für die Mindestzeitdauer unter der Schwelle liegt.