QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Diese Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der am 22. Mai 2014 eingereichten US-Patentanmeldung 14/284 659 mit dem Titel "PLIABLE PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD", die eine Teilfortsetzung der am 30. Januar 2014 eingereichten US-Patentanmeldung 14/168 614 mit dem Titel "PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD HAVING VIRTUAL BUTTON MODE" ist, welche eine Teilanmeldung der am 11. April 2012 eingereichten US-Patentanmeldung 13/444 393 mit dem Titel "PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD WITH EXPLORATION MODE" ist. Die vorstehend erwähnten verwandten Anmeldungen werden hier durch Verweis aufgenommen.This application is a partial continuation of the submissions submitted on May 22, 2014 U.S. Patent Application 14/284,659 titled "PLIABLE PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD", which is a continuation of the submission of January 30, 2014 U.S. Patent Application 14 / 168,614 entitled "PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD HAVING VIRTUAL BUTTON MODE" which is a divisional application filed on April 11, 2012 U.S. Patent Application 13 / 444,393 entitled "PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD WITH EXPLORATION MODE". The aforementioned related applications are incorporated herein by reference.
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schalter und insbesondere Näherungsschalter mit einer verbesserten Bestimmung einer Schalteraktivierung.The present invention relates generally to switches, and more particularly to proximity switches having an improved determination of switch activation.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Kraftfahrzeuge sind typischerweise mit verschiedenen vom Benutzer betätigbaren Schaltern versehen, beispielsweise mit Schaltern zum Betätigen von Vorrichtungen in der Art elektrisch angetriebener Fenster, von Frontscheinwerfern, Scheibenwischern, Glasschiebedächern oder Schiebedächern, einer Innenbeleuchtung, Radio- und Informations- und Unterhaltungsvorrichtungen und verschiedener anderer Vorrichtungen. Im Allgemeinen müssen diese Schaltertypen von einem Benutzer betätigt werden, um eine Vorrichtung zu aktivieren oder zu deaktivieren oder irgendeinen Typ einer Steuerfunktion auszuführen. Näherungsschalter in der Art kapazitiver Schalter verwenden einen oder mehrere Näherungssensoren zum Erzeugen eines Erfassungsaktivierungsfelds und erfassen Änderungen am Aktivierungsfeld, welche eine Benutzerbetätigung des Schalters angeben, welche typischerweise durch einen Finger eines Benutzers in unmittelbarer Nähe oder in Kontakt mit dem Sensor hervorgerufen wird. Kapazitive Schalter sind typischerweise dafür ausgelegt, eine Benutzerbetätigung des Schalters auf der Grundlage eines Vergleichs des Erfassungsaktivierungsfelds mit einer Schwelle zu detektieren.Motor vehicles are typically provided with various user-operable switches, such as switches for operating devices such as powered windows, headlamps, windshield wipers, glass sunroofs or sunroofs, interior lighting, radio and information and entertainment devices, and various other devices. In general, these types of switches must be operated by a user to activate or deactivate a device or to perform any type of control function. Capacitive switch type proximity switches use one or more proximity sensors to generate a detection enable field and detect changes to the activation field that indicate user actuation of the switch, which is typically caused by a user's finger in close proximity or in contact with the sensor. Capacitive switches are typically configured to detect user actuation of the switch based on a comparison of the detection enable field with a threshold.
Schalteranordnungen verwenden häufig mehrere kapazitive Schalter in unmittelbarer Nähe zueinander und erfordern im Allgemeinen, dass ein Benutzer einen einzigen gewünschten kapazitiven Schalter auswählt, um den beabsichtigten Vorgang auszuführen. Bei einigen Anwendungen in der Art einer Verwendung in einem Kraftfahrzeug hat der Fahrer des Fahrzeugs infolge einer Ablenkung des Fahrers eine begrenzte Fähigkeit, die Schalter zu sehen. Bei diesen Anwendungen ist es wünschenswert, es dem Benutzer zu ermöglichen, die Schalteranordnung für eine bestimmte Taste zu untersuchen, während eine verfrühte Bestimmung einer Schalteraktivierung vermieden wird. Dementsprechend ist es wünschenswert, zu unterscheiden, ob der Benutzer einen Schalter aktivieren möchte oder einfach eine spezifische Schalttaste untersucht, während er sich auf eine Aufgabe höherer Priorität in der Art des Fahrens konzentriert oder keine Absicht hat, einen Schalter zu aktivieren. Dementsprechend ist es wünschenswert, eine Näherungsschalteranordnung bereitzustellen, welche die Verwendung von Näherungsschaltern durch eine Person in der Art eines Fahrers eines Fahrzeugs verbessert.Switch assemblies often use multiple capacitive switches in close proximity to each other and generally require a user to select a single desired capacitive switch to perform the intended operation. In some applications in the manner of use in a motor vehicle, the driver of the vehicle has a limited ability to see the switches due to distraction of the driver. In these applications, it is desirable to allow the user to examine the switch assembly for a particular key while avoiding premature determination of switch activation. Accordingly, it is desirable to distinguish whether the user wants to activate a switch or simply examines a specific switch button while concentrating on a higher priority task in the manner of driving or has no intention to activate a switch. Accordingly, it is desirable to provide a proximity switch assembly which enhances the use of proximity switches by a person such as a driver of a vehicle.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Näherungsschalteranordnung vorgesehen. Die Näherungsschalteranordnung umfasst einen ein Aktivierungsfeld erzeugenden Näherungssensor, ein über dem Näherungssensor liegendes gefügiges Material und eine Steuerschaltung, die das Aktivierungsfeld überwacht und eine Aktivierung eines Näherungsschalters auf der Grundlage eines vom Sensor erzeugten Signals in Bezug auf eine Schwelle, wenn ein Finger eines Benutzers das gefügige Material herunterdrückt, bestimmt.In accordance with one aspect of the present invention, a proximity switch assembly is provided. The proximity switch assembly includes an activation field generating proximity sensor, a compliant material over the proximity sensor, and a control circuit that monitors the activation field and activation of a proximity switch based on a signal generated by the sensor with respect to a threshold when a user's finger is compliant Press down material, determined.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Aktivierung eines Näherungsschalters vorgesehen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Erzeugens eines Aktivierungsfelds in Zusammenhang mit einem Näherungssensor und des Überwachens eines Signals, das das Aktivierungsfeld angibt. Das Verfahren umfasst auch die Schritte des Bestimmens einer Amplitude, wenn das Signal während eines minimalen Zeitraums stabil ist, und des Erzeugens einer Aktivierungsausgabe, wenn die Amplitude eine erste Amplitude um einen bekannten Betrag übersteigt, was angibt, dass ein Benutzer auf das über dem Näherungssensor liegende gefügige Material herunterdrückt.In accordance with another aspect of the present invention, a method of activating a proximity switch is provided. The method includes the steps of generating an activation field associated with a proximity sensor and monitoring a signal indicative of the activation field. The method also includes the steps of determining an amplitude when the signal is stable for a minimum amount of time and generating an activation output when the amplitude exceeds a first amplitude by a known amount, indicating that a user is at the above the proximity sensor depressing lying docile material.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von Fachleuten, welche die folgende Beschreibung, die Ansprüche und die anliegende Zeichnung studieren, verstanden und gewürdigt werden. These and other aspects, objects and features of the present invention will be understood and appreciated by those skilled in the art having the benefit of the following description, claims and appended drawings.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING
Es zeigen:Show it:
1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs mit einer Überkopfkonsole, worin eine Näherungsschalteranordnung verwendet wird, gemäß einer Ausführungsform, 1 a perspective view of a passenger compartment of a motor vehicle with an overhead console, wherein a proximity switch assembly is used, according to an embodiment,
2 eine vergrößerte Ansicht der Überkopfkonsole und der Näherungsschalteranordnung, die in 1 dargestellt sind, 2 an enlarged view of the overhead console and the proximity switch assembly, which in 1 are shown
3 eine vergrößerte Schnittansicht durch eine Linie III-III in 2, worin eine Mehrfachanordnung von Näherungsschaltern in Bezug auf einen Finger eines Benutzers dargestellt ist, 3 an enlarged sectional view through a line III-III in 2 in which a multiple array of proximity switches is shown with respect to a user's finger,
4 ein schematisches Diagramm eines kapazitiven Sensors, der in jedem der in 3 dargestellten kapazitiven Schalter verwendet wird, 4 a schematic diagram of a capacitive sensor, which in each of the in 3 illustrated capacitive switch is used
5 ein Blockdiagramm der Näherungsschalteranordnung gemäß einer Ausführungsform, 5 3 is a block diagram of the proximity switch arrangement according to an embodiment,
6 einen Graphen des Signalzählwerts für einen Kanal in Zusammenhang mit einem kapazitiven Sensor, wodurch ein Aktivierungsbewegungsprofil dargestellt wird, 6 a graph of the signal count for a channel associated with a capacitive sensor, illustrating an activation motion profile;
7 einen Graphen des Signalzählwerts für zwei Kanäle in Zusammenhang mit den kapazitiven Sensoren, wodurch ein gleitendes Untersuchungs-/Erforschungsbewegungsprofil dargestellt wird, 7 Figure 4 is a graph of the signal count for two channels associated with the capacitive sensors, illustrating a sliding exploration / exploration motion profile;
8 einen Graphen des Signalzählwerts für einen Signalkanal in Zusammenhang mit den kapazitiven Sensoren, wodurch ein langsames Aktivierungsbewegungsprofil dargestellt wird, 8th a graph of the signal count for a signal channel associated with the capacitive sensors, representing a slow activation motion profile;
9 einen Graphen des Signalzählwerts für zwei Kanäle in Zusammenhang mit den kapazitiven Sensoren, wodurch ein schnelles gleitendes Untersuchungs-/Erforschungsbewegungsprofil dargestellt wird, 9 Figure 4 is a graph of the signal count for two channels associated with the capacitive sensors, illustrating a fast sliding examination / exploration motion profile;
10 einen Graphen des Signalzählwerts für drei Kanäle in Zusammenhang mit den kapazitiven Sensoren in einem Untersuchungs-/Erforschungsmodus, wodurch eine stabile Drückaktivierung an der Spitze dargestellt wird, gemäß einer Ausführungsform, 10 FIG. 4 is a graph of the signal count for three channels associated with the capacitive sensors in an exploration / exploration mode, demonstrating stable tip trigger activation, according to one embodiment; FIG.
11 einen Graphen des Signalzählwerts für drei Kanäle in Zusammenhang mit den kapazitiven Sensoren in einem Untersuchungs-/Erforschungsmodus, wodurch eine stabile Drückaktivierung bei einem Signalabfall unter die Spitze dargestellt wird, gemäß einer anderen Ausführungsform, 11 FIG. 3 is a graph of the signal count for three channels associated with the capacitive sensors in an exploratory / exploratory mode, demonstrating stable pusher activation upon a signal drop below the tip, according to another embodiment; FIG.
12 einen Graphen des Signalzählwerts für drei Kanäle in Zusammenhang mit den kapazitiven Sensoren in einem Untersuchungs-/Erforschungsmodus, wodurch ein erhöhter stabiler Druck auf eine Auflage zum Aktivieren eines Schalters dargestellt wird, gemäß einer weiteren Ausführungsform, 12 FIG. 3 is a graph of the signal count for three channels associated with the capacitive sensors in an exploration / exploration mode, illustrating an increased stable pressure on a pad for activating a switch, according to another embodiment; FIG.
13 einen Graphen des Signalzählwerts für drei Kanäle in Zusammenhang mit den kapazitiven Sensoren in einem Untersuchungsmodus und der Auswahl einer Auflage auf der Grundlage eines erhöhten stabilen Drucks gemäß einer weiteren Ausführungsform, 13 FIG. 3 is a graph of the signal count for three channels associated with the capacitive sensors in an examination mode and selection of a pad based on increased stable pressure according to another embodiment; FIG.
14 ein Zustandsdiagramm von fünf Zuständen der mit einer Zustandsmaschine implementierten kapazitiven Schalteranordnung gemäß einer Ausführungsform, 14 5 shows a state diagram of five states of the capacitive switch arrangement implemented with a state machine according to an embodiment,
15 ein Flussdiagramm einer Routine zum Ausführen eines Verfahrens zum Aktivieren eines Schalters der Schalteranordnung gemäß einer Ausführungsform, 15 5 is a flowchart of a routine for carrying out a method for activating a switch of the switch arrangement according to an embodiment,
16 ein Flussdiagramm der Verarbeitung der Schalteraktivierung und der Schalterfreigabe, 16 a flow chart of the processing of the switch activation and the switch enable,
17 ein Flussdiagramm von Logik zum Schalten zwischen den Schalter-kein- und Schalter-aktiv-Zuständen, 17 a flow chart of logic for switching between the switch-off and switch-active states,
18 ein Flussdiagramm von Logik zum Schalten vom aktiven Schalterzustand zum Schalter-kein- oder zum Schalterschwellenzustand, 18 a flow chart of logic for switching from the active switch state to the switch-off or switch threshold state,
19 ein Flussdiagramm einer Routine zum Schalten zwischen dem Schalterschwellen- und dem Schaltererforschungszustand, 19 FIG. 3 is a flow chart of a routine for switching between the switch threshold and switch exploration states. FIG.
20 ein Flussdiagramm eines Virtuelle-Taste-Verfahrens, wodurch der Schaltererforschungszustand implementiert wird, 20 FIG. 4 is a flowchart of a virtual key procedure implementing the switch exploration state. FIG.
21 einen Graphen des Signalzählwerts für einen Kanal in Zusammenhang mit einem kapazitiven Sensor mit einem Untersuchungsmodus und einem Virtuelle-Taste-Modus zum Aktivieren eines Schalters gemäß einer weiteren Ausführungsform, 21 1 is a graph of the signal count for a channel associated with a capacitive sensor having an examination mode and a virtual key mode for activating a switch according to another embodiment;
22 einen Graphen des Signalzählwerts für den Virtuelle-Taste-Modus, worin eine Aktivierung nicht ausgelöst wird, 22 a graph of the signal count value for the virtual key mode, wherein an activation is not triggered,
23 einen Graphen des Signalzählwerts für den kapazitiven Sensor im Untersuchungsmodus, worin weiter gezeigt ist, wenn der Schalter aktiviert wird, gemäß der Ausführungsform aus 21, 23 FIG. 12 is a graph of the signal count value for the capacitive sensor in the inspection mode, which is further shown when the switch is activated, according to the embodiment 21 .
24 einen Graphen des Signalzählwerts für einen kapazitiven Sensor, wodurch weiter gezeigt wird, wenn Aktivierungen ausgelöst werden, gemäß der Ausführungsform aus 21, 24 a graph of the signal count for a capacitive sensor, which is further shown when activations are triggered, according to the embodiment of 21 .
25 einen Graphen des Signalzählwerts für einen kapazitiven Sensor, wodurch weiter ein Zeitablauf für das Verlassen des Virtuelle-Taste-Modus und das Wiedereintreten in den Virtuelle-Taste-Modus gezeigt wird, gemäß der Ausführungsform aus 21, 25 a graph of the signal count for a capacitive sensor, which further shows a time-out for leaving the virtual key mode and re-entering the virtual key mode, according to the embodiment of 21 .
26 ein Flussdiagramm einer Routine zum Verarbeiten des Signalkanals mit einem Virtuelle-Taste-Modus gemäß der in 21 dargestellten Ausführungsform, 26 a flowchart of a routine for processing the signal channel with a virtual key mode according to the in 21 illustrated embodiment,
27 ein Flussdiagramm eines Virtuelle-Taste-Verfahrens zum Verarbeiten des Signalkanals gemäß der Ausführungsform aus 21, 27 a flowchart of a virtual key method for processing the signal channel according to the embodiment of 21 .
28A eine Schnittansicht einer Näherungsschalteranordnung mit Näherungsschaltern und einem darüber liegenden gefügigen Material in Bezug auf einen in einer ersten Position dargestellten Finger eines Benutzers gemäß einer anderen Ausführungsform, 28A 3 a sectional view of a proximity switch arrangement with proximity switches and an overlying compliant material with respect to a finger of a user shown in a first position according to another embodiment,
28B eine Schnittansicht der Näherungsschalteranordnung aus 28A, worin der Finger des Benutzers weiter in einer zweiten Position dargestellt ist, 28B a sectional view of the proximity switch assembly 28A wherein the user's finger is further shown in a second position,
28C eine Schnittansicht der Näherungsschalteranordnung aus 28A, worin weiter ein Herunterdrücken des Fingers in die gefügige Schicht in einer dritten Position dargestellt ist, 28C a sectional view of the proximity switch assembly 28A further comprising depressing the finger into the mating layer in a third position,
28D einen Graphen des durch einen der Näherungssensoren erzeugten Signals ansprechend auf eine Bewegung des Fingers und ein Herunterdrücken der gefügigen Abdeckung, wie in den 28A–28C dargestellt ist, 28D a graph of the signal generated by one of the proximity sensors in response to a movement of the finger and a depression of the matey cover, as in 28A - 28C is shown
29A eine Schnittansicht einer Näherungsschalteranordnung, welche ein gefügiges Abdeckmaterial mit erhöhten Gebieten mit Luftspalten verwendet, und eines in einer ersten Position dargestellten Fingers eines Benutzers gemäß einer weiteren Ausführungsform, 29A 5 is a sectional view of a proximity switch assembly using a conformable cover material with raised areas with air gaps and a finger of a user shown in a first position according to another embodiment;
29B eine Schnittansicht der Näherungsschalteranordnung aus Figur 29A, worin weiter der Finger des Benutzers in einer zweiten Position dargestellt ist, 29B FIG. 29 is a sectional view of the proximity switch assembly of FIG. 29A, further illustrating the user's finger in a second position. FIG.
29C eine Schnittansicht der in 29A dargestellten Näherungsschalteranordnung, worin weiter das Herunterdrücken des Schalters durch einen Finger eines Benutzers in einer dritten Position dargestellt ist, 29C a sectional view of in 29A illustrated proximity switch assembly, further wherein the depression of the switch is represented by a finger of a user in a third position,
29D einen Graphen eines durch einen der Sensoren ansprechend auf eine Bewegung des Fingers, wie in den 29A–29C dargestellt ist, erzeugten Signals, 29D a graph of one by one of the sensors in response to a movement of the finger, as in the 29A - 29C is shown, generated signal,
30 ein Zustandsdiagramm verschiedener Zustände der kapazitiven Schalteranordnung mit dem bedeckenden gefügigen Material und eines Virtuelle-Taste-Modus, 30 a state diagram of various states of the capacitive switch assembly with the covering compliant material and a virtual key mode,
31 ein Flussdiagramm einer Routine zum Verarbeiten des mit einem Näherungsschalter mit einer Abdeckung eines gefügigen Materials erzeugten Signals gemäß einer Ausführungsform. 31 a flowchart of a routine for processing the signal generated by a proximity switch with a cover of a ductile material according to an embodiment.
32 eine perspektivische Schnittansicht einer Fahrzeugüberkopfkonsole mit einer Näherungsschalteranordnung, die Vertiefungen in dem Substrat verwendet und eine gefügige Abdeckung gemäß einer Ausführungsform; 32 a perspective sectional view of a vehicle overhead console with a proximity switch assembly that uses recesses in the substrate and a matey cover according to one embodiment;
33 eine Draufsicht auf die Überkopfkonsole und die Schalteranordnung, die in 32 gezeigt ist, wobei die Sensoren und Vertiefungen in versteckten Strichlinien gezeigt sind; 33 a plan view of the overhead console and the switch assembly, which in 32 with the sensors and pits shown in hidden dashed lines;
34A eine Schnittansicht der in 32 gezeigten Näherungsschalteranordnung und einen Finger eines Benutzers, der sich in der Darstellung in einer ersten Position befindet, gemäß einer Ausführungsform; 34A a sectional view of in 32 shown proximity switch assembly and a finger of a user who is in the representation in a first position, according to one embodiment;
34B eine Schnittansicht der Näherungsschalteranordnung aus Figur 34A, worin ferner der Finger des Benutzers in einer zweiten Position dargestellt ist; 34B a sectional view of the proximity switch assembly of Figure 34A, further illustrating the user's finger in a second position;
34C eine Schnittansicht der Näherungsschalteranordnung, wie in 34A zu sehen, worin ferner ein Herunterdrücken des Schalters durch einen Finger des Benutzers in einer dritten Position dargestellt ist; 34C a sectional view of the proximity switch assembly, as in 34A further showing depressing the switch by a user's finger in a third position;
34D einen Graphen zur Veranschaulichung eines durch einen der Näherungssensoren ansprechend auf eine Bewegung des Fingers, wie in 34A–34C gezeigt, erzeugten Signals; 34D a graph illustrating one by one of the proximity sensors in response to a movement of the finger, as in 34A - 34C shown, generated signal;
35 eine perspektivische Schnittansicht einer Fahrzeugüberkopfkonsole mit einer Näherungsschalteranordnung, die eine Furche zwischen benachbarten Sensoren verwendet, gemäß einer weiteren Ausführungsform; 35 a perspective sectional view of a vehicle overhead console with a proximity switch assembly, which uses a groove between adjacent sensors, according to another embodiment;
36 eine Draufsicht auf die Überkopfkonsole und die Schalteranordnung, die in 35 gezeigt sind, wobei die Sensoren, Vertiefungen und Furchen in versteckten Linien gezeigt sind; 36 a plan view of the overhead console and the switch assembly, which in 35 with the sensors, recesses and grooves shown in hidden lines;
37A eine Schnittansicht der in 35 gezeigten Näherungsschalteranordnung und einen Finger eines Benutzers, der sich in der Darstellung in einer ersten Position befindet, gemäß einer weiteren Ausführungsform; 37A a sectional view of in 35 shown proximity switch assembly and a finger of a user who is in the representation in a first position, according to another embodiment;
37B eine Schnittansicht der Näherungsschalteranordnung aus 37A, worin ferner der Finger des Benutzers in einer zweiten Position dargestellt ist; 37B a sectional view of the proximity switch assembly 37A further wherein the user's finger is shown in a second position;
37C eine Schnittansicht der Näherungsschalteranordnung, wie in 37A zu sehen, worin ferner der Finger des Benutzers in einer dritten Position dargestellt ist; 37C a sectional view of the proximity switch assembly, as in 37A further showing wherein the user's finger is shown in a third position;
37D eine Schnittansicht der Näherungsschalteranordnung, wie in 37A zu sehen, worin ferner der Finger des Benutzers in einer vierten Position dargestellt ist; 37D a sectional view of the proximity switch assembly, as in 37A to see further wherein the user's finger is shown in a fourth position;
37E einen Graphen zur Veranschaulichung zweier von zwei der Sensoren ansprechend auf eine Bewegung des Fingers, wie in 37A–37D dargestellt, erzeugter Signale; und 37E a graph illustrating two of two of the sensors in response to a movement of the finger, as in 37A - 37D represented, generated signals; and
38 eine Schnittansicht einer Näherungsschalteranordnung, die ein gefügiges Abdeckmaterial mit einer Vertiefung und einem erhöhten Gebiet in dem gefügigen Material über jeder Vertiefung verwendet, gemäß einer weiteren Ausführungsform. 38 a sectional view of a proximity switch assembly, which uses a compliant cover material with a recess and a raised area in the ductile material over each recess, according to another embodiment.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Wie erforderlich, werden detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier offenbart, es ist jedoch zu verstehen, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich als Beispiel für die Erfindung dienen, welche in verschiedenen und alternativen Formen verwirklicht werden kann. Die Figuren entsprechen nicht notwendigerweise einem detaillierten Entwurf, und einige Schemata können übertrieben oder minimiert sein, um einen Funktionsüberblick zu zeigen. Daher sind spezifische hier offenbarte strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einen Fachmann anzuleiten, die vorliegende Erfindung auf verschiedene Arten zu verwirklichen.As required, detailed embodiments of the present invention are disclosed herein, but it is to be understood that the disclosed embodiments are merely exemplary of the invention, which may be embodied in various and alternative forms. The figures do not necessarily follow a detailed design, and some schemes may be exaggerated or minimized to show a functional overview. Therefore, specific structural and functional ones disclosed herein are Details are not to be interpreted as limiting, but merely as a representative basis for guiding a person skilled in the art to practice the present invention in various ways.
In den 1 und 2 ist das Innere eines Kraftfahrzeugs 10 allgemein als einen Fahrgastraum und eine Schalteranordnung 20 aufweisend gezeigt, wobei mehrere Näherungsschalter 22 mit einer Schaltaktivierungsüberwachung und Bestimmung verwendet werden, gemäß einer Ausführungsform. Das Fahrzeug 10 weist im Allgemeinen eine Überkopfkonsole 12 auf, die am Dachhimmel auf der Unterseite des Dachs oder der Decke am oberen Teil des Fahrzeugfahrgastraums, im Allgemeinen oberhalb des vorderen Fahrgastsitzbereichs, angebracht ist. Die Schalteranordnung 20 hat mehrere Näherungsschalter 22, die gemäß einer Ausführungsform nahe beieinander in der Überkopfkonsole 12 angeordnet sind. Die verschiedenen Näherungsschalter 22 können beliebige einer Anzahl von Fahrzeugvorrichtungen und -funktionen steuern, beispielsweise die Bewegung eines Schiebedachs oder Glasschiebedachs 16 steuern, die Bewegung einer Glasschiebedachblende 18 steuern, die Aktivierung einer oder mehrerer Beleuchtungsvorrichtungen in der Art innerer Karten/Lese- und Deckenleuchten 30 steuern und verschiedene andere Vorrichtungen und Funktionen steuern. In the 1 and 2 is the interior of a motor vehicle 10 generally as a passenger compartment and a switch assembly 20 shown having multiple proximity switches 22 be used with a switch activation monitoring and determination, according to one embodiment. The vehicle 10 generally has an overhead console 12 mounted on the headliner on the underside of the roof or ceiling on the upper part of the vehicle passenger compartment, generally above the front passenger seat area. The switch arrangement 20 has several proximity switches 22 according to one embodiment, close to each other in the overhead console 12 are arranged. The different proximity switches 22 may control any of a number of vehicle devices and functions, such as the movement of a sunroof or glass sunroof 16 control the movement of a glass sunroof 18 control, the activation of one or more lighting devices in the nature of inner cards / reading and ceiling lights 30 control and control various other devices and functions.
Es ist jedoch zu verstehen, dass sich die Näherungsschalter 22 auch anderswo am Fahrzeug 10 befinden können, wie im Armaturenbrett, an anderen Konsolen in der Art einer Mittelkonsole, in eine Berührungsbildschirmanzeige 14 für ein Radio- oder Informations- und Unterhaltungssystem in der Art einer Navigations- und/oder Audioanzeige integriert, oder sich gemäß verschiedenen Fahrzeuganwendungen anderswo an Bord des Fahrzeugs 10 befinden können.However, it should be understood that the proximity switches 22 also elsewhere on the vehicle 10 as in the dashboard, other consoles in the manner of a center console, in a touch screen display 14 integrated for a radio or information and entertainment system such as a navigation and / or audio display, or according to various vehicle applications elsewhere on board the vehicle 10 can be located.
Die Näherungsschalter 22 werden hier gemäß einer Ausführungsform als kapazitive Schalter dargestellt und beschrieben. Jeder Näherungsschalter 22 weist wenigstens einen Näherungssensor auf, der ein Erfassungsaktivierungsfeld zum Erfassen eines Kontakts oder einer unmittelbaren Nähe (beispielsweise innerhalb eines Millimeters) eines Benutzers in Bezug auf den einen oder die mehreren Näherungssensoren in der Art einer Wischbewegung eines Fingers eines Benutzers bereitstellt. Demgemäß ist das Erfassungsaktivierungsfeld jedes Näherungsschalters 22 gemäß der als Beispiel dienenden Ausführungsform ein kapazitives Feld und hat der Finger des Benutzers eine elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften, die eine Änderung oder Störung des Erfassungsaktivierungsfelds bewirken, wie für Fachleute offensichtlich sein sollte. Fachleute werden jedoch verstehen, dass auch zusätzliche oder alternative Typen von Näherungssensoren verwendet werden können, wie induktive Sensoren, optische Sensoren, Temperatursensoren, resistive Sensoren oder dergleichen oder eine Kombination davon, jedoch ohne Einschränkung darauf. Als Beispiel dienende Näherungssensoren sind im "Touch Sensors Design Guide", 10620 D-AT42-04/09 vom 9. April 2009 von ATMEL® beschrieben, welcher hier durch Verweis in seiner Gesamtheit aufgenommen sei.The proximity switches 22 are shown and described here according to an embodiment as a capacitive switch. Every proximity switch 22 comprises at least one proximity sensor providing a detection activation field for detecting a contact or an immediate proximity (eg within one millimeter) of a user with respect to the one or more proximity sensors, such as a swipe of a user's finger. Accordingly, the detection activation field is any proximity switch 22 According to the exemplary embodiment, a capacitive field and the user's finger has electrical conductivity and dielectric properties that cause a change or perturbation of the detection activation field, as should be apparent to those skilled in the art. However, those skilled in the art will appreciate that additional or alternative types of proximity sensors may be used, such as, but not limited to, inductive sensors, optical sensors, temperature sensors, resistive sensors, or the like, or a combination thereof. Exemplary proximity sensors are in the "Touch Sensors Design Guide", 10620 D-AT42-04 / 09 dated April 9, 2009 by ATMEL® which is hereby incorporated by reference in its entirety.
Die in den 1 und 2 dargestellten Näherungsschalter 22 stellen jeweils eine Steuerung einer Fahrzeugkomponente oder -vorrichtung bereit oder stellen eine festgelegte Steuerfunktion bereit. Einer oder mehrerer der Näherungsschalter 22 können eigens dafür vorgesehen sein, die Bewegung eines Schiebedachs oder Glasschiebedachs 16 zu steuern, um zu bewirken, dass sich das Glasschiebedach 16 in einer Öffnungs- oder Schließrichtung bewegt, um das Glasschiebedachs zu neigen oder um die Bewegung des Glasschiebedachs auf der Grundlage eines Steueralgorithmus zu unterbrechen. Ein oder mehrere andere Näherungsschalter 22 können eigens dafür vorgesehen sein, die Bewegung einer Glasschiebedachblende 18 zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position zu steuern. Sowohl das Glasschiebedach 16 als auch die Blende 18 können jeweils ansprechend auf eine Betätigung des entsprechenden Näherungsschalters 22 durch einen Elektromotor betätigt werden. Andere Näherungsschalter 22 können eigens dafür vorgesehen sein, andere Vorrichtungen zu steuern, wie eine innere Karten/Lese-Lampe 30 einzuschalten, eine innere Karten/Lese-Lampe 30 auszuschalten, eine Deckenlampe ein- oder auszuschalten, den Kofferraum zu entriegeln, die hintere Klappe zu öffnen oder einen Türlichtschalter zu deaktivieren. Zusätzliche Steuerungen über die Näherungsschalter 22 können das Hochfahren und das Herunterfahren elektrisch betriebener Türfenster einschließen. Verschiedene andere Fahrzeugsteuerungen können durch die hier beschriebenen Näherungsschalter 22 gesteuert werden.The in the 1 and 2 shown proximity switch 22 each provide control of a vehicle component or device or provide a designated control function. One or more of the proximity switches 22 can be specially provided for the movement of a sliding roof or glass sliding roof 16 to steer, to cause the glass sunroof 16 moved in an opening or closing direction to tilt the glass sunroof or to interrupt the movement of the glass sunroof based on a control algorithm. One or more other proximity switches 22 can be specially provided for the movement of a glass sunroof 18 between an open and a closed position. Both the glass sunroof 16 as well as the aperture 18 can each be responsive to an actuation of the corresponding proximity switch 22 be actuated by an electric motor. Other proximity switches 22 may be dedicated to controlling other devices, such as an inner card reader / reader 30 turn on, an inner card / reading lamp 30 To turn off, turn on or off a ceiling light, to unlock the trunk, to open the rear door or to deactivate a door light switch. Additional controls via the proximity switches 22 may include powering up and shutting down electrically operated door windows. Various other vehicle controls may be through the proximity switches described herein 22 to be controlled.
3 zeigt einen Abschnitt der Näherungsschalteranordnung 20 mit einer Mehrfachanordnung aus drei seriell angeordneten Näherungsschaltern 22 in enger Beziehung zueinander in Bezug auf einen Finger 34 eines Benutzers während der Verwendung der Schalteranordnung 20. Jeder Näherungsschalter 22 weist einen oder mehrere Näherungssensoren 24 zur Erzeugung eines Erfassungsaktivierungsfelds auf. Gemäß einer Ausführungsform kann jeder der Näherungssensoren 24 durch Drucken leitender Tinte auf die obere Fläche der polymerischen Überkopfkonsole 12 gebildet werden. Ein Beispiel eines Näherungssensors 24 aus gedruckter Tinte ist in 4 dargestellt, welcher generell eine Ansteuerelektrode 26 und eine Empfangselektrode 28 aufweist, die jeweils verschränkte Finger zur Erzeugung eines kapazitiven Felds 32 aufweisen. Es sei bemerkt, dass jeder der Näherungssensoren 24 auch auf andere Weise gebildet werden kann, beispielsweise durch Montieren einer vorgeformten Leiterbahn auf einem Substrat gemäß anderen Ausführungsformen. Die Ansteuerelektrode 26 empfängt bei einer Spannung VI angelegte Rechteckwellenansteuerpulse. Die Empfangselektrode 28 hat einen Ausgang zum Erzeugen einer Ausgangsspannung VO. Es sei bemerkt, dass die Elektroden 26 und 28 in verschiedenen anderen Konfigurationen angeordnet werden können, um das kapazitive Feld als das Aktivierungsfeld 32 zu erzeugen. 3 shows a portion of the proximity switch assembly 20 with a multiple arrangement of three serially arranged proximity switches 22 in close relationship with each other with respect to a finger 34 a user while using the switch assembly 20 , Every proximity switch 22 has one or more proximity sensors 24 to generate a capture enable field. According to one embodiment, each of the proximity sensors 24 by printing conductive ink on the top surface of the polymeric overhead console 12 be formed. An example of a proximity sensor 24 in printed ink is in 4 represented, which generally a drive electrode 26 and a receiving electrode 28 each having entangled fingers for generating a capacitive field 32 exhibit. It was notices that each of the proximity sensors 24 can also be formed in other ways, for example by mounting a preformed track on a substrate according to other embodiments. The drive electrode 26 receives square wave drive pulses applied at a voltage V I. The receiving electrode 28 has an output for generating an output voltage V O. It should be noted that the electrodes 26 and 28 in various other configurations can be arranged to the capacitive field as the activation field 32 to create.
Gemäß der hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsform wird an die Ansteuerelektrode 26 jedes Näherungssensors 24 eine Spannungseingabe VI als Rechteckwellenpulse mit einem Ladepulszyklus angelegt, der ausreicht, um die Empfangselektrode 28 auf eine gewünschte Spannung aufzuladen. Die Empfangselektrode 28 dient dadurch als Messelektrode. Gemäß der dargestellten Ausführungsform überlappen benachbarte Erfassungsaktivierungsfelder 32, die durch benachbarte Näherungsschalter 22 erzeugt werden, einander leicht, gemäß anderen Ausführungsformen kann jedoch keine Überlappung existieren. Wenn ein Benutzer oder Bediener in der Art des Fingers 34 des Benutzers in ein Aktivierungsfeld 32 eintritt, detektiert die Näherungsschalteranordnung 20 die durch den Finger am Aktivierungsfeld 32 hervorgerufene Störung und bestimmt, ob die Störung ausreicht, um den entsprechenden Näherungsschalter 22 zu aktivieren. Die Störung des Aktivierungsfelds 32 wird durch Verarbeiten des Ladungspulssignals in Zusammenhang mit dem entsprechenden Signalkanal detektiert. Wenn der Finger 34 des Benutzers in Kontakt mit zwei Aktivierungsfeldern 32 gelangt, detektiert die Näherungsschalteranordnung 20 die Störung beider kontaktierter Aktivierungsfelder 32 über getrennte Signalkanäle. Jeder Näherungsschalter 22 hat seinen eigenen eigens vorgesehenen Signalkanal, der Ladungspulszählwerte erzeugt, welche wie hier erörtert verarbeitet werden.According to the embodiment shown and described here is to the drive electrode 26 every proximity sensor 24 a voltage input V I applied as square wave pulses with a charge pulse cycle sufficient to the receiving electrode 28 to charge to a desired voltage. The receiving electrode 28 serves as a measuring electrode. In the illustrated embodiment, adjacent acquisition enable fields overlap 32 passing through adjacent proximity switches 22 however, according to other embodiments, no overlap may exist. If a user or operator in the way of the finger 34 of the user into an activation field 32 enters, detects the proximity switch assembly 20 by the finger on the activation box 32 caused interference and determines whether the fault is sufficient to the corresponding proximity switch 22 to activate. The disturbance of the activation field 32 is detected by processing the charge pulse signal in association with the corresponding signal channel. If the finger 34 of the user in contact with two activation fields 32 reaches, detects the proximity switch assembly 20 the disturbance of both contacted activation fields 32 via separate signal channels. Every proximity switch 22 has its own dedicated signal channel which generates charge pulse counts which are processed as discussed herein.
5 zeigt die Näherungsschalteranordnung 20 gemäß einer Ausführungsform. Es sind mehrere Näherungssensoren 24 dargestellt, welche einer Steuereinrichtung 40 in der Art einer Mikrosteuereinrichtung Eingaben bereitstellen. Die Steuereinrichtung 40 kann eine Steuerschaltungsanordnung in der Art eines Mikroprozessors 42 und eines Speichers 48 aufweisen. Die Steuerschaltungsanordnung kann eine Erfassungssteuerschaltungsanordnung aufweisen, welche das Aktivierungsfeld jedes Sensors 22 verarbeitet, um eine Benutzeraktivierung des entsprechenden Schalters zu erfassen, indem sie das Aktivierungsfeldsignal gemäß einer oder mehreren Steuerroutinen mit einer oder mehreren Schwellen vergleicht. Es sei bemerkt, dass auch eine andere analoge und/oder digitale Steuerschaltungsanordnung verwendet werden kann, um jedes Aktivierungsfeld zu verarbeiten, eine Benutzeraktivierung zu bestimmen und eine Tätigkeit einzuleiten. Die Steuereinrichtung 40 kann gemäß einer Ausführungsform ein QMatrix-Erfassungsverfahren verwenden, das von ATMEL® erhältlich ist. Das ATMEL-Erfassungsverfahren verwendet einen WINDOWS®-Host-C/C++-Compiler und einen Debugger WinAVR, um die Entwicklung und das Testen der Nutzanwendung Hawkeye zu vereinfachen, welche die Echtzeitüberwachung des inneren Zustands kritischer Variablen in der Software sowie das Sammeln von Datenprotokollen für die Nachverarbeitung ermöglicht. 5 shows the proximity switch assembly 20 according to one embodiment. There are several proximity sensors 24 which is a control device 40 provide inputs in the manner of a microcontroller. The control device 40 may be a control circuit arrangement in the manner of a microprocessor 42 and a memory 48 exhibit. The control circuitry may include detection control circuitry that includes the activation field of each sensor 22 processing to detect user activation of the corresponding switch by comparing the activation field signal according to one or more control routines with one or more thresholds. It should be understood that other analog and / or digital control circuitry may also be used to process each activation field, determine user activation, and initiate an activity. The control device 40 may use a QMatrix detection method according to an embodiment, which is available from ATMEL ®. The ATMEL detection method uses a Windows ® -Host-C / C ++ - compiler and a debugger WinAVR to simplify the development and testing of the practical application of Hawkeye, which real-time monitoring of the internal state of critical variables in the software and data collection protocols for the post-processing allows.
Die Steuereinrichtung 40 stellt einer oder mehreren Vorrichtungen, die dafür ausgelegt sind, ansprechend auf eine korrekte Aktivierung eines Näherungsschalters eigens vorgesehene Aktionen auszuführen, ein Ausgangssignal bereit. Beispielsweise können die eine oder die mehreren Vorrichtungen ein Glasschiebedach 16, das einen Motor aufweist, um die Glasschiebedachplatte zwischen offenen und geschlossenen und Neigepositionen zu bewegen, eine Glasschiebedachblende 18, die sich zwischen offenen und geschlossenen Positionen bewegt, und Beleuchtungsvorrichtungen 30, die ein- und ausgeschaltet werden können, einschließen. Es können andere Vorrichtungen gesteuert werden, wie ein Radio, um Ein- und Ausschaltfunktionen auszuführen, die Lautstärke zu regeln, Sender zu suchen, und andere Vorrichtungstypen, um andere eigens vorgesehene Funktionen auszuführen. Einer der Näherungsschalter 22 kann dafür vorgesehen sein, das Glasschiebedach zu schließen, ein anderer Näherungsschalter 22 kann dafür vorgesehen sein, das Glasschiebedach zu öffnen, und ein weiterer Schalter 22 kann dafür vorgesehen sein, das Glasschiebedach in eine geneigte Position zu betätigen, wobei sie alle einen Motor veranlassen, das Glasschiebedach in eine gewünschte Position zu bewegen. Die Glasschiebedachblende 18 kann ansprechend auf einen Näherungsschalter 22 geöffnet werden und ansprechend auf einen anderen Näherungsschalter 22 geschlossen werden.The control device 40 provides an output signal to one or more devices configured to perform specific actions in response to a correct activation of a proximity switch. For example, the one or more devices may be a glass sunroof 16 , which has a motor to move the glass sunroof between open and closed and tilting positions, a glass sunroof 18 moving between open and closed positions and lighting devices 30 which can be switched on and off include. Other devices may be controlled, such as a radio, to perform on and off functions, control the volume, search for stations, and other types of devices to perform other dedicated functions. One of the proximity switches 22 may be intended to close the glass sunroof, another proximity switch 22 may be intended to open the glass sliding roof, and another switch 22 may be arranged to operate the glass sunroof in an inclined position, all of which cause a motor to move the glass sunroof in a desired position. The glass sunroof 18 can be responsive to a proximity switch 22 opened and responding to another proximity switch 22 getting closed.
Die Steuereinrichtung 40 ist weiter als einen Analog-Digital-(A/D)-Vergleicher 44, der mit dem Mikroprozessor 42 gekoppelt ist, aufweisend dargestellt. Der A/D-Vergleicher 44 empfängt die Spannungsausgabe VO von jedem der Näherungsschalter 22, wandelt das Analogsignal in ein Digitalsignal um und stellt das Digitalsignal dem Mikroprozessor 42 bereit. Zusätzlich weist die Steuereinrichtung 40 einen mit dem Mikroprozessor 42 gekoppelten Pulszähler 46 auf. Der Pulszähler 46 zählt die Ladungssignalpulse, die an jede Ansteuerelektrode jedes Näherungssensors angelegt werden, führt eine Zählung der für das Laden des Kondensators erforderlichen Pulse, bis die Spannungsausgabe VO eine vorgegebene Spannung erreicht, aus und stellt die Zählung dem Mikroprozessor 42 bereit. Der Pulszählwert gibt die Kapazitätsänderung des entsprechenden kapazitiven Sensors an. Die Steuereinrichtung 40 kommuniziert ferner wie dargestellt mit einem pulsbreitenmodulierten Ansteuerpuffer 15. Die Steuereinrichtung 40 stellt dem pulsbreitenmodulierten Ansteuerpuffer 15 ein pulsbreitenmoduliertes Signal bereit, um einen Rechteckwellenpulszug VI zu erzeugen, der an jede Ansteuerelektrode jedes Näherungssensors/Schalters 22 angelegt wird. Die Steuereinrichtung 40 verarbeitet eine im Speicher gespeicherte Steuerroutine 100, um einen der Näherungsschalter zu überwachen und zu bestimmen, ob eine Aktivierung vorliegt.The control device 40 is wider than an analog-to-digital (A / D) comparator 44 that with the microprocessor 42 is coupled, having shown. The A / D comparator 44 receives the voltage output V O from each of the proximity switches 22 converts the analog signal into a digital signal and provides the digital signal to the microprocessor 42 ready. In addition, the control device 40 one with the microprocessor 42 coupled pulse counter 46 on. The pulse counter 46 When the charge signal pulses applied to each drive electrode of each proximity sensor counts down, a count of the pulses required to charge the capacitor until the voltage output V O reaches a predetermined voltage is performed and the count is presented to the microprocessor 42 ready. The pulse count gives the capacity change of the corresponding capacitive sensor. The control device 40 Further, as shown, it communicates with a pulse width modulated drive buffer 15 , The control device 40 represents the pulse width modulated drive buffer 15 a pulse width modulated signal ready to generate a square wave pulse train VI to each drive electrode of each proximity sensor / switch 22 is created. The control device 40 processes a control routine stored in memory 100 to monitor one of the proximity switches and to determine if there is activation.
In den 6–13 ist die Änderung der als Δ Sensor Zählwert dargestellten Sensorladungspulszählwerte für mehrere Signalkanäle in Zusammenhang mit mehreren Näherungsschaltern 22 in der Art der drei in 3 dargestellten Schalter 22 gemäß verschiedenen Beispielen dargestellt. Die Änderung des Sensorladungspulszählwerts ist die Differenz zwischen einem initialisierten referenzierten Zählwert ohne einen Finger oder ein anderes Objekt, das im Aktivierungsfeld vorhanden ist, und der entsprechenden Sensorablesung. Bei diesen Beispielen tritt der Finger des Benutzers in die Aktivierungsfelder 32 in Zusammenhang mit jedem von drei Näherungsschaltern 22 ein, wobei dies im Allgemeinen bei einem Erfassungsaktivierungsfeld zur Zeit bei einer Überlappung zwischen benachbarten Aktivierungsfeldern 32 erfolgt, während sich der Finger des Benutzers über die Mehrfachanordnung von Schaltern bewegt. Kanal 1 ist die Änderung (Δ) des Sensorladungspulszählwerts in Zusammenhang mit dem ersten kapazitiven Sensor 24, Kanal 2 ist die Änderung des Sensorladungspulszählwerts in Zusammenhang mit dem benachbarten zweiten kapazitiven Sensor 24, und Kanal 3 ist die Änderung des Sensorladungspulszählwerts in Zusammenhang mit dem dritten kapazitiven Sensor 24 angrenzend an den zweiten kapazitiven Sensor. Gemäß der offenbarten Ausführungsform sind die Näherungssensoren 24 kapazitive Sensoren. Wenn ein Finger eines Benutzers in Kontakt mit einem Sensor 24 steht oder in unmittelbarer Nähe davon ist, ändert der Finger die am entsprechenden Sensor 24 gemessene Kapazität. Die Kapazität ist parallel zur Parasitärkapazität der unberührten Sensorauflage und wird damit als ein Versatz gemessen. Die vom Benutzer oder Bediener induzierte Kapazität ist proportional zur Dielektrizitätskonstanten des Fingers oder eines anderen Körperteils des Benutzers, dessen Oberfläche der kapazitiven Auflage zugewandt ist, und umgekehrt proportional zum Abstand zwischen dem Körperteil des Benutzers und der Schaltertaste. Gemäß einer Ausführungsform wird jeder Sensor durch Pulsbreitenmodulations-(PWM)-Elektronik mit einem Spannungspulszug angeregt, bis der Sensor auf ein festgelegtes Spannungspotential aufgeladen wurde. Ein solches Erfassungsverfahren lädt die Empfangselektrode 28 auf ein bekanntes Spannungspotential. Der Zyklus wird wiederholt, bis die Spannung am Messkondensator eine vorgegebene Spannung erreicht. Durch Legen eines Fingers eines Benutzers auf die Berührungsoberfläche des Schalters 24 wird eine externe Kapazität eingebracht, welche die in jedem Zyklus übertragene Ladungsmenge erhöht, wodurch die Gesamtzahl der Zyklen verringert wird, die erforderlich ist, damit die Messkapazität die vorgegebene Spannung erreicht. Der Finger des Benutzers bewirkt, dass die Änderung des Sensorladungspulszählwerts zunimmt, weil dieser Wert auf dem initialisierten Referenzzählwert minus der Sensorablesung beruht.In the 6 - 13 is the change in sensor charge pulse counts for multiple signal channels, shown as Δ sensor count, associated with multiple proximity switches 22 in the way of the three in 3 illustrated switch 22 shown in different examples. The change in sensor charge pulse count is the difference between an initialized referenced count without a finger or other object present in the activation field and the corresponding sensor reading. In these examples, the user's finger enters the activation fields 32 in connection with each of three proximity switches 22 This is generally the case for a capture enable field at the time of overlap between adjacent enable fields 32 takes place while the user's finger moves over the multiple arrangement of switches. channel 1 is the change (Δ) of the sensor charge pulse count associated with the first capacitive sensor 24 , Channel 2 is the change in the sensor charge pulse count associated with the adjacent second capacitive sensor 24 , and channel 3 is the change in the sensor charge pulse count associated with the third capacitive sensor 24 adjacent to the second capacitive sensor. According to the disclosed embodiment, the proximity sensors are 24 capacitive sensors. When a user's finger is in contact with a sensor 24 is or is in the immediate vicinity of it, the finger changes the corresponding sensor 24 measured capacity. The capacitance is parallel to the parasitic capacity of the untouched sensor pad and is thus measured as an offset. The capacity induced by the user or operator is proportional to the dielectric constant of the finger or other body part of the user whose surface is facing the capacitive pad, and inversely proportional to the distance between the body part of the user and the switch button. According to one embodiment, each sensor is excited by pulse width modulation (PWM) electronics with a voltage pulse train until the sensor has been charged to a fixed voltage potential. Such a detection method charges the receiving electrode 28 to a known voltage potential. The cycle is repeated until the voltage across the measuring capacitor reaches a predetermined voltage. By placing a finger of a user on the touch surface of the switch 24 An external capacitance is introduced which increases the amount of charge transferred in each cycle, thereby reducing the total number of cycles required for the measurement capacitance to reach the predetermined voltage. The user's finger causes the change in the sensor charge pulse count to increase because this value is based on the initialized reference count minus the sensor reading.
Die Näherungsschalteranordnung 20 ist in der Lage, die Handbewegung des Benutzers zu erkennen, wenn sich die Hand, insbesondere ein Finger, in unmittelbarer Nähe zu den Näherungsschaltern 22 befindet, um festzustellen, ob die Absicht des Benutzers darin besteht, einen Schalter 22 zu aktivieren, eine spezifische Schaltertaste zu suchen, während er sich auf Aufgaben höherer Priorität konzentriert, wie das Fahren, oder ob sie das Ergebnis einer Aufgabe in der Art des Einstellens des Rückspiegels ist, die nichts mit der Betätigung eines Näherungsschalters 22 zu tun hat. Die Näherungsschalteranordnung 20 kann in einem Untersuchungs- oder Erforschungsmodus betrieben werden, welcher es dem Benutzer ermöglicht, die Tasten oder Knöpfe zu untersuchen, indem er einen Finger über die Schalter fährt oder in unmittelbarer Nähe der Schalter gleiten lässt, ohne eine Aktivierung eines Schalters auszulösen, bis die Absicht des Benutzers bestimmt wurde. Die Näherungsschalteranordnung 20 überwacht die Amplitude eines ansprechend auf das Aktivierungsfeld erzeugten Signals, bestimmt eine differenzielle Änderung des erzeugten Signals und erzeugt eine Aktivierungsausgabe, wenn das differenzielle Signal eine Schwelle überschreitet. Dadurch wird eine Untersuchung der Näherungsschalteranordnung 20 ermöglicht, so dass Benutzer die Schalterschnittstellenauflage frei mit den Fingern untersuchen können, ohne ein Ereignis unbeabsichtigt auszulösen, die Ansprechzeit der Schnittstelle kurz ist, eine Aktivierung geschieht, wenn der Finger ein Oberflächenfeld berührt und eine unbeabsichtigte Aktivierung des Schalters verhindert oder reduziert wird.The proximity switch arrangement 20 is able to detect the hand movement of the user when the hand, in particular a finger, in close proximity to the proximity switches 22 to determine if the user's intent is to use a switch 22 to activate to seek a specific switch button while focusing on higher priority tasks such as driving, or whether it is the result of a task in the manner of adjusting the rearview mirror, which is not the operation of a proximity switch 22 has to do. The proximity switch arrangement 20 may be operated in an exploratory or exploratory mode which allows the user to examine the buttons or buttons by sliding his finger over the switches or sliding in close proximity to the switches without triggering a switch until the intent of the user. The proximity switch arrangement 20 monitors the amplitude of a signal generated in response to the activation field, determines a differential change of the generated signal, and generates an activation output if the differential signal exceeds a threshold. This will be an investigation of the proximity switch assembly 20 allows users to freely examine the switch interface pad with their fingers without inadvertently triggering an event, the interface response time is short, activation occurs when the finger touches a surface panel, and prevents or reduces inadvertent activation of the switch.
Mit Bezug auf 6 sei bemerkt, dass, wenn sich der Finger 34 des Benutzers einem Schalter 22 in Zusammenhang mit dem Signalkanal 1 nähert, der Finger 34 in das Aktivierungsfeld 32 in Zusammenhang mit dem Sensor 24 eintritt, wodurch ein Unterbrechen der Kapazität hervorgerufen wird, was zu einer Sensorzählwerterhöhung führt, wie durch ein Signal 50A gezeigt ist, das ein typisches Aktivierungsbewegungsprofil aufweist. Ein Eintrittsrampensteigungsverfahren kann gemäß einer Ausführungsform verwendet werden, um zu bestimmen, ob der Bediener eine Taste drücken möchte oder ob er die Schnittstelle untersuchen möchte, und zwar auf der Grundlage dessen, dass die Eintrittsrampe im Signal 50A des Signals des Kanals 1 von einem Punkt 52, wo das Signal 50A den Pegel-aktiv-(LVL_AKTIV)-Zählwert kreuzt, auf einen Punkt 54, wo das Signal 50A den Pegel-Schwelle-(LVL_SCHWELLE)-Zählwert kreuzt, ansteigt. Die Steigung der Eintrittsrampe ist die differenzielle Änderung des erzeugten Signals zwischen den Punkten 52 und 54, die während des Zeitraums zwischen den Zeiten tth und tac aufgetreten ist. Weil sich der Zähler Pegel-Schwelle – Pegel-aktiv im Allgemeinen nur ändert, wenn das Vorhandensein von Handschuhen detektiert wird, aber ansonsten konstant ist, kann die Steigung als gerade die Zeit berechnet werden, die verstreicht, um von Pegel-aktiv zu Pegel-Schwelle überzugehen, welche als taktiv_zu_Schwelle bezeichnet wird, wobei es sich um die Differenz zwischen der Zeit tth und der Zeit tac handelt. Ein direktes Drücken gegen eine Schalterauflage kann typischerweise in einem als tdirektes_Drücken bezeichneten Zeitraum im Bereich von etwa 40 bis 60 Millisekunden auftreten. Falls die Zeit taktiv_zu_Schwelle kleiner oder gleich der Direktdrückzeit tDirekt_Drück ist, wird festgestellt, dass die Aktivierung des Schalters geschieht. Andernfalls wird festgestellt, dass sich der Schalter in einem Untersuchungsmodus befindet.Regarding 6 be noted that when the finger 34 the user a switch 22 in connection with the signal channel 1 approaching, the finger 34 in the activation field 32 in connection with the sensor 24 occurs, thereby causing an interruption of the capacitance, resulting in a sensor count increase, as shown by a signal 50A having a typical activation motion profile. An entry ramp ramping method may be used to determine whether the operator desires to depress a key or to inspect the interface, based on the input ramp in the signal, in accordance with one embodiment 50A the signal of the channel 1 from a point 52 where the signal 50A crosses the level-active (LVL_ACTIVE) count to one point 54 where the signal 50A crosses the level threshold (LVL_SHELL) count, increases. The slope of the entrance ramp is the differential change of the generated signal between the points 52 and 54 which occurred during the period between times t th and t ac . Because the level-threshold-level-active counter generally only changes when the presence of gloves is detected but otherwise constant, the slope can be calculated to be just the time that elapses from level-to-level. Passing threshold, which is referred to as t aktiv_zu_Schwelle , which is the difference between the time t th and the time t ac . Direct pressing against a switch pad typically can occur in a time range of about 40 to 60 milliseconds, in a period of time referred to as t direct_pressing . If the time t active_to_slave is less than or equal to the direct press time t Direct_Drive , it is determined that the activation of the switch is occurring . Otherwise, it is determined that the switch is in an examining mode.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Steigung der Eintrittsrampe als die Zeitdifferenz zwischen der Zeit tac am Punkt 52 und der Zeit tpk bis zum Erreichen des Spitzenzählwerts am Punkt 56, welche als die Zeit taktiv_zu_Spitze bezeichnet wird, berechnet werden. Die Zeit taktiv_zu_Spitze kann mit einer Direktdrückspitze verglichen werden, die als tDirekt_Drück_Spitze bezeichnet wird, die gemäß einer Ausführungsform einen Wert von 100 Millisekunden haben kann. Falls die Zeit taktiv_zu_Spitze kleiner oder gleich der tDirekt_Drück_Spitze ist, wird festgestellt, dass die Aktivierung des Schalters auftritt. Andernfalls arbeitet die Schalteranordnung in einem Untersuchungsmodus.According to another embodiment, the slope of the entrance ramp may be the time difference between the time t ac at the point 52 and time t pk until the peak count reaches the point 56 , which is referred to as the time t aktiv_zu_Spitze be calculated. The time t active_tip can be compared to a direct push-tip , referred to as t direct-drain_peak , which according to one embodiment may have a value of 100 milliseconds. If the time t active_to_slice is less than or equal to the t_dir__peak , it is determined that the activation of the switch occurs. Otherwise, the switch assembly operates in an examination mode.
Im Beispiel aus 6 ist dargestellt, dass das Kanal-1-Signal ansteigt, wenn die Kapazitätsstörung vom Punkt 52 schnell zum Spitzenwert am Punkt 56 ansteigt. Die Näherungsschalteranordnung 20 bestimmt die Steigung der Eintrittsrampe entweder als den Zeitraum taktiv_zu_Schwelle oder taktiv_zu_Spitze für den Anstieg des Signals vom ersten Schwellenpunkt 52 bis entweder zur zweiten Schwelle am Punkt 54 oder zur Spitzenschwelle am Punkt 56. Die Steigung oder differenzielle Änderung des erzeugten Signals wird dann für einen Vergleich mit einer repräsentativen Direktdrückschwelle tDirekt_Drück oder tDirekt_Drück_Spitze verwendet, um die Aktivierung des Näherungsschalters zu bestimmen. Insbesondere wird, wenn die Zeit taktiv_zu_Spitze kürzer als tDirekt_Drück ist oder taktiv_zu_Schwelle kürzer als tDirekt_Drück ist, die Aktivierung des Schalters festgestellt. Andernfalls bleibt die Schalteranordnung im Untersuchungsmodus.In the example off 6 It is shown that the channel 1 signal rises when the capacitance disturbance from the point 52 fast to the peak at the point 56 increases. The proximity switch arrangement 20 determines the slope of the entry ramp either as the period t active_to_target or t active_to_tip for the rise of the signal from the first threshold point 52 until either the second threshold at the point 54 or the peak threshold at the point 56 , The slope or differential change of the generated signal is then used for comparison with a representative direct push threshold t direct_back or t_dir__peak to determine the activation of the proximity switch . In particular, if the time t active_to_slice is shorter than t_direct_delay or t_active_to_slave is shorter than t_direct_dry , activation of the switch is detected. Otherwise, the switch assembly remains in the examination mode.
7 zeigt ein Beispiel einer gleitenden/untersuchenden Bewegung über zwei Schalter, wenn der Finger über das Aktivierungsfeld von zwei benachbarten Näherungssensoren läuft oder gleitet, wie als Signalkanal 1, bezeichnet als 50A, und Signalkanal 2, bezeichnet als 50B, gezeigt ist. Wenn sich der Finger des Benutzers einem ersten Schalter nähert, tritt der Finger in das Aktivierungsfeld in Zusammenhang mit dem ersten Schaltersensor ein, wodurch bewirkt wird, dass die Änderung des Sensorzählwerts am Signal 50A mit einer langsameren Rate ansteigt, so dass eine kleinere differenzielle Änderung des erzeugten Signals bestimmt wird. Bei diesem Beispiel erfährt das Profil des Signalkanals 1 eine zeitliche Änderung taktiv_zu_Spitze, die nicht kleiner oder gleich tDirekt_Drück ist, was dazu führt, dass in den Erforschungs- oder Untersuchungsmodus eingetreten wird. Weil taktiv_zu_Schwelle eine langsame differenzielle Änderung des erzeugten Signals angibt, wird gemäß einer Ausführungsform keine Aktivierung der Schaltertaste eingeleitet. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird, weil die Zeit taktiv_zu_Spitze nicht kleiner oder gleich tDirekt_Drück_Spitze ist, wodurch eine langsame differenzielle Änderung des erzeugten Signals angegeben wird, keine Aktivierung eingeleitet. Der mit 50B bezeichnete zweite Signalkanal wird wie dargestellt an einem Überganspunkt 58 zum maximalen Signal und hat eine zunehmende Änderung des Δ-Sensorzählwerts mit einer differenziellen Änderung des Signals, ähnlich dem Signal 50A. Daher reflektieren der erste und der zweite Kanal 50A und 50B eine gleitende Bewegung des Fingers über zwei kapazitive Sensoren im Untersuchungsmodus, was zu keiner Aktivierung eines Schalters führt. Unter Verwendung des Zeitraums taktiv_zu_Schwelle oder taktiv_zu_Spitze kann eine Entscheidung getroffen werden, einen Näherungsschalter zu aktivieren oder nicht, wenn sich sein Kapazitätsniveau der Signalspitze nähert. 7 FIG. 12 shows an example of a sliding / examining movement over two switches when the finger passes over the activation field of two adjacent proximity sensors or slides, such as a signal channel 1 , referred to as 50A , and signal channel 2 , referred to as 50B , is shown. As the user's finger approaches a first switch, the finger enters the activation field associated with the first switch sensor, causing the change in the sensor count on the signal 50A increases at a slower rate so that a smaller differential change in the generated signal is determined. In this example, the profile of the signal channel is learned 1 a temporal change t aktiv_zu_Sitze, which is not less than or equal to t Direct_Druck , which leads to the fact that the investigation or investigation mode is entered. Because t active_to_switch indicates a slow differential change of the generated signal, according to one embodiment, no activation of the switch key is initiated. According to another embodiment, because the time t active_to_tip is not less than or equal to t_dir__peak, indicating a slow differential change of the generated signal, no activation is initiated. The one with 50B designated second signal channel is as shown at a transition point 58 to the maximum signal and has an increasing change in the Δ sensor count with a differential change of the signal, similar to the signal 50A , Therefore, the first and second channels reflect 50A and 50B a sliding movement of the finger over two capacitive sensors in the examination mode, which does not lead to activation of a switch. Using the time period t active_to_target or t active_to_tip , a decision may be made to activate a proximity switch or not when its capacity level approaches the signal peak.
Für eine langsame Direktdrückbewegung, wie in 8 dargestellt ist, kann eine zusätzliche Verarbeitung verwendet werden, um sicherzustellen, dass keine Aktivierung beabsichtigt ist. Wie in 8 ersichtlich ist, steigt der als Signal 50A identifizierte Signalkanal 1 während des Zeitraums taktiv_zu_Schwelle oder taktiv_zu_Spitze langsamer an, was zum Eintritt in den Untersuchungsmodus führen würde. Wenn eine solche Gleitbedingung/Untersuchungsbedingung detektiert wird, wobei die Zeit taktiv_zu_Schwelle größer ist als tDirekt_Drück, falls der Kanal, der die Bedingung nicht erfüllt, der erste Signalkanal war, der in den Untersuchungsmodus eingetreten ist, und er noch der maximale Kanal ist (Kanal mit der höchsten Intensität), wenn die Kapazität am Punkt 60 unter LVL_TASTE-OBEN_Schwelle abfällt, wird die Aktivierung des Schalters eingeleitet.For a slow direct push, as in 8th Additional processing may be used to ensure that no activation is intended. As in 8th it can be seen that rises as a signal 50A identified signal channel 1 during the period t aktiv_zu_Schwelle or t aktiv_zu_Speitze slower, which would lead to the entry into the examination mode . When such a slip condition / examination condition is detected, wherein the time t active_to_target is greater than t direct_due if the channel not satisfying the condition was the first signal channel that entered the examination mode and it is still the maximum channel ( Channel with the highest intensity) when the capacity at the point 60 below LVL_TASTE-UP_threshold, activation of the switch is initiated.
9 zeigt eine schnelle Bewegung eines Fingers eines Benutzers über die Näherungsschalteranordnung ohne Aktivierung der Schalter. Bei diesem Beispiel wird die verhältnismäßig große differenzielle Änderung des erzeugten Signals für die Kanäle 1 und 2 detektiert, und zwar für beide Kanäle 1 und 2, wie durch Linien 50A bzw. 50B gezeigt ist. Die Schalteranordnung verwendet einen Verzögerungszeitraum zum Verzögern der Aktivierung einer Entscheidung bis zum Übergangspunkt 58, an dem der zweite Signalkanal 50B bis über den ersten Signalkanal 50A ansteigt. Die zeitliche Verzögerung könnte gemäß einer Ausführungsform gleich der Zeitschwelle tDirekt_Drück_Spitze gesetzt werden. Demgemäß verhindert die sehr schnelle Untersuchung der Näherungstastenfelder eine unerwünschte Aktivierung eines Schalters durch Verwenden eines Verzögerungszeitraums vor einer Bestimmung einer Aktivierung eines Schalters. Die Einführung der zeitlichen Verzögerung im Ansprechen kann die Schnittstelle weniger empfindlich machen und besser funktionieren, wenn die Fingerbewegung des Bedieners im Wesentlichen gleichmäßig ist. 9 shows a quick movement of a user's finger via the proximity switch assembly without activating the switches. In this example, the relatively large differential change of the signal generated for the channels 1 and 2 detected, for both channels 1 and 2 as by lines 50A respectively. 50B is shown. The switch arrangement uses a delay period to delay the activation of a decision to the transition point 58 to which the second signal channel 50B to over the first signal channel 50A increases. The time delay could, according to one embodiment, be set equal to the time threshold t direct_peak_peak . Accordingly, the very rapid examination of the proximity key panels prevents unwanted activation of a switch by using a delay period prior to determining activation of a switch. The introduction of the delay in response can make the interface less sensitive and work better when the operator's finger movement is substantially uniform.
Falls vor kurzem ein vorhergehendes Schwellenereignis detektiert wurde, das zu keiner Aktivierung führte, kann gemäß einer Ausführungsform in den Untersuchungsmodus automatisch eingetreten werden. Dadurch kann, sobald eine unbeabsichtigte Betätigung detektiert und abgelehnt wurde, im Untersuchungsmodus für einen Zeitraum mehr Vorsicht angewendet werden.If a previous threshold event has been detected recently that did not result in activation, then, according to one embodiment, the examination mode may automatically be entered. As a result, once inadvertent actuation has been detected and rejected, more caution may be exercised in the examination mode for a period of time.
Ein weiterer Weg, um es einem Bediener zu erlauben, in den Untersuchungsmodus einzutreten, besteht in der Verwendung eines oder mehrerer geeignet markierter und/oder texturierter Bereiche oder Auflagen auf der Schalterfeldoberfläche in Zusammenhang mit den zweckgebundenen Näherungsschaltern mit der Funktion, der Näherungsschalteranordnung die Absicht des Bedieners, eine blinde Untersuchung vorzunehmen, zu signalisieren. Die eine oder die mehreren Untersuchungseingriffsauflagen können sich an einer leicht zu erreichenden Stelle befinden, wo es nicht wahrscheinlich ist, eine Aktivität mit anderen Signalkanälen zu erzeugen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann eine nicht markierte größere Untersuchungseingriffsauflage verwendet werden, welche die gesamte Schalterschnittstelle umgibt. Eine solche Untersuchungsauflage würde wahrscheinlich zuerst angetroffen werden, wenn die Hand des Bedieners über die Trimmung in der Überkopfkonsole gleitet, wobei nach einem Kennzeichen gesucht wird, von dem an eine blinde Untersuchung der Näherungsschalteranordnung eingeleitet werden kann.Another way to allow an operator to enter the examination mode is to use one or more suitably marked and / or textured areas or pads on the switch panel surface in conjunction with the dedicated proximity switches having the function, the proximity switch assembly, the intent of the Operator to make a blind examination, signal. The one or more exploration engagement pads may be located in an easy to reach location where it is not likely to generate activity with other signal channels. In accordance with another embodiment, an unlabelled larger examination engagement pad may be used which surrounds the entire switch interface. Such an examination pad would probably be encountered first as the operator's hand slides over the trim in the overhead console, looking for a tag from which to initiate a blind examination of the proximity switch assembly.
Sobald die Näherungssensoranordnung bestimmt, ob eine Erhöhung der Änderung eines Sensorzählwerts eine Schalteraktivierung oder das Ergebnis einer Untersuchungsbewegung ist, fährt die Anordnung damit fort, festzustellen, ob und wie die Untersuchungsbewegung bei einer Aktivierung eines Näherungsschalters beendet werden sollte oder nicht. Gemäß einer Ausführungsform sucht die Näherungsschalteranordnung zumindest während eines vorgegebenen Zeitraums nach einem stabilen Drücken einer Schaltertaste. Gemäß einer spezifischen Ausführungsform ist der vorgegebene Zeitraum größer oder gleich 50 Millisekunden und bevorzugter etwa 80 Millisekunden. Beispiele des Schalteranordnungsbetriebs, wobei eine stabile Zeitmethodologie verwendet wird, sind in den 10–13 dargestellt.Once the proximity sensor assembly determines whether an increase in the change of a sensor count is a switch activation or the result of an examination movement, the assembly continues to determine whether or not the examination movement should be terminated upon activation of a proximity switch or not. In one embodiment, the proximity switch assembly searches for a stable press of a switch button for at least a predetermined period of time. According to a specific embodiment, the predetermined period is greater than or equal to 50 milliseconds, and more preferably about 80 milliseconds. Examples of the switch disposition operation using a stable time methodology are disclosed in U.S.P. 10 - 13 shown.
10 zeigt die Untersuchung von drei Näherungsschaltern entsprechend Signalkanälen 1–3, die jeweils als Signale 50A–50C bezeichnet sind, während ein Finger im Untersuchungsmodus über den ersten und den zweiten Schalter gleitet, und dann den dritten Schalter in Zusammenhang mit dem Signalkanal 3 aktiviert. Wenn der Finger den ersten und den zweiten Schalter in Zusammenhang mit den Kanälen 1 und 2 untersucht, wird keine Aktivierung festgestellt, weil kein stabiles Signal auf den Leitungen 50A und 50B vorhanden ist. Das Signal auf der Leitung 50A für den Kanal 1 beginnt als der maximale Signalwert, bis der Kanal 2 auf der Leitung 50B den Maximalwert annimmt und schließlich der Kanal 3 einen Maximalwert annimmt. Wie gezeigt ist, weist der Signalkanal 3 eine stabile Änderung des Sensorzählwerts in der Nähe des Spitzenwerts für einen ausreichenden Zeitraum tstabil in der Art von 80 Millisekunden auf, der ausreicht, um die Aktivierung des entsprechenden Näherungsschalters einzuleiten. Wenn die Pegelschwellenauslösebedingung erfüllt wurde und ein Spitzenwert erreicht wurde, aktiviert das Stabiler-Pegel-Verfahren den Schalter, nachdem der Pegel am Schalter zumindest während des Zeitraums tstabil in einem engen Bereich beschränkt war. Dies ermöglicht es dem Bediener, die verschiedenen Näherungsschalter zu untersuchen und einen gewünschten Schalter zu aktivieren, sobald er gefunden wurde, indem die Position des Fingers des Benutzers während eines stabilen Zeitraums tstabil in der Nähe des Schalters gehalten wird. 10 shows the investigation of three proximity switches according to signal channels 1 - 3 , each as signals 50A - 50C while a finger slides over the first and second switches in the examination mode, and then the third switch in connection with the signal channel 3 activated. If the finger the first and the second switch in connection with the channels 1 and 2 No activation is detected because there is no stable signal on the lines 50A and 50B is available. The signal on the line 50A for the channel 1 starts as the maximum signal value until the channel 2 on the line 50B takes the maximum value and finally the channel 3 takes a maximum value. As shown, the signal channel points 3 a stable change of the sensor count near the peak for a sufficient period of time t stably in the manner of 80 milliseconds sufficient to initiate the activation of the corresponding proximity switch. When the threshold level trigger condition has been met and a peak has been reached, the stable level method activates the switch after the level at the switch has been stably restricted in a narrow range at least during the period t. This allows the operator to examine the different proximity switch and activate a desired switch when he was found by the position of the user's finger during a stable period t is maintained stably in the vicinity of the switch.
11 zeigt eine andere Ausführungsform des Stabiler-Pegel-Verfahrens, wobei der dritte Signalkanal auf der Leitung 50C eine Änderung des Sensorzählwerts hat, die eine stabile Bedingung beim Abfall des Signals hat. Bei diesem Beispiel übersteigt die Änderung des Sensorzählwerts für den dritten Kanal die Pegelschwelle, und es wird dabei ein stabiles Drücken für den Zeitraum tstabil detektiert, so dass die Aktivierung des dritten Schalters bestimmt wird. 11 shows another embodiment of the stable level method, wherein the third signal channel on the line 50C has a change of the sensor count which has a stable condition when the signal is dropped. In this example, the change of the sensor count for the third channel exceeds the threshold level, and stable pressure for the period t is stably detected, so that the activation of the third switch is determined.
Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Näherungsschalteranordnung ein Virtuelle-Taste-Verfahren verwenden, wobei nach einem anfänglichen Spitzenwert der Änderung des Sensorzählwerts gesucht wird, während sich im Untersuchungsmodus befunden wird, gefolgt von einer zusätzlichen erheblichen Erhöhung der Änderung des Sensorzählwerts, um eine Bestimmung zur Aktivierung des Schalters zu machen, wie in den 12 und 13 dargestellt ist. In 12 steigt der dritte Signalkanal auf der Leitung 50C bis auf einen anfänglichen Spitzenwert an und steigt dann weiter um eine Änderung des Sensorzählwerts Cvb an. Dies ist äquivalent damit, dass ein Finger eines Benutzers leicht über die Oberfläche der Schalteranordnung streicht, während er über die Schalteranordnung gleitet, die gewünschte Taste erreicht und dann den virtuellen mechanischen Schalter herunterdrückt, so dass der Finger des Benutzers auf die Schalterkontaktfläche drückt und den Volumenbetrag des Fingers näher zum Schalter erhöht. Die Erhöhung der Kapazität wird durch die erhöhte Oberfläche der Fingerspitze, wenn sie auf die Auflagefläche gedrückt wird, bewirkt. Die erhöhte Kapazität kann unmittelbar nach einer Detektion eines Spitzenwerts, wie in 12 dargestellt, erfolgen oder nach einer Abnahme der Änderung des Sensorzählwerts erfolgen, wie in 13 dargestellt ist. Die Näherungsschalteranordnung detektiert einen anfänglichen Spitzenwert, gefolgt von einer weiter erhöhten Änderung des Sensorzählwerts, welche durch die Kapazität Cvb angegeben wird, bei einem stabilen Pegel oder einem stabilen Zeitraum tstabil. Ein stabiler Detektionspegel bedeutet im Allgemeinen keine Änderung des Sensorzählwerts bei Nichtvorhandensein von Rauschen oder eine kleine Änderung des Sensorzählwerts bei Nichtvorhandensein von Rauschen, das während der Kalibrierung bestimmt werden kann. According to another embodiment, the proximity switch assembly may employ a virtual key method wherein an initial peak of change in the sensor count is searched while in the assay mode followed by an additional substantial increase in the sensor count change to determine activation of the switch, as in the 12 and 13 is shown. In 12 the third signal channel rises on the line 50C to an initial peak and then continues to increase by a change in sensor count C vb . This is equivalent to a user's finger stroking slightly over the surface of the switch assembly as it slides over the switch assembly, reaching the desired key, and then depressing the virtual mechanical switch so that the user's finger presses on the switch contact surface and the volume amount of the finger closer to the switch increases. The increase in capacitance is caused by the increased surface of the fingertip when it is pressed onto the support surface. The increased capacity may occur immediately after detection of a peak, as in 12 are shown, made or after a decrease in the change of the sensor count, as in 13 is shown. The proximity switch arrangement detects an initial peak value followed by a further increase in the sensor count value indicated by the capacitance C vb at a stable level or stable time t stable . A stable detection level generally means no change in sensor count in the absence of noise or a small change in sensor count in the absence of noise that may be determined during calibration.
Es sei bemerkt, dass ein kürzerer Zeitraum tstabil zu versehentlichen Aktivierungen führen kann, insbesondere nach einer Umkehrung der Richtung der Fingerbewegung, und dass ein längerer tstabil zu einer weniger empfindlichen Schnittstelle führen kann.It should be noted that a shorter time t can stably lead to inadvertent activations, especially after a reversal in the direction of the finger movement, and that a longer t can stably lead to a less sensitive interface.
Es sei auch bemerkt, dass sowohl das Stabiler-Wert-Verfahren als auch das Virtuelle-Taste-Verfahren gleichzeitig aktiv sein können. Dabei kann die stabile Zeit tstabil auf einen längeren Wert in der Art einer Sekunde abgeschwächt werden, weil der Bediener die Taste immer unter Verwendung des Virtuelle-Taste-Verfahrens auslösen kann, ohne auf das zeitliche Ende des stabilen Drückens zu warten.It should also be noted that both the stable value method and the virtual key method can be active at the same time. In this case, the stable time t can be stably attenuated to a longer one second-like value because the operator can always fire the key using the virtual key method without waiting for the end of the stable pressing.
Die Näherungsschalteranordnung kann ferner eine robuste Rauschunterdrückung verwenden, um störende unbeabsichtigte Betätigungen zu verhindern. Beispielsweise können mit einer Überkopfkonsole ein versehentliches Öffnen und Schließen des Glasschiebedachs vermieden werden. Eine zu große Rauschunterdrückung kann schließlich damit enden, dass beabsichtigte Aktivierungen unterdrückt werden, was vermieden werden sollte. Ein Ansatz für das Unterdrücken von Rauschen besteht darin, zu betrachten, ob mehrere benachbarte Kanäle gleichzeitige Auslöseereignisse mitteilen, und, falls dies der Fall ist, den Signalkanal mit dem höchsten Signal auszuwählen und ihn zu aktivieren, wobei alle anderen Signalkanäle ignoriert werden, bis der ausgewählte Signalkanal freigegeben wurde.The proximity switch assembly may also use robust noise cancellation to prevent spurious inadvertent operations. For example, accidentally opening and closing the glass sliding roof can be avoided with an overhead console. Too much noise suppression may eventually end up suppressing intended activations, which should be avoided. One approach to suppressing noise is to look at whether multiple adjacent channels are signaling simultaneous triggering events and, if so, to select the signal channel with the highest signal and activate it, ignoring all other signal channels until the next signal channel selected signal channel has been released.
Die Näherungsschalteranordnung 20 kann ein Signaturrauschunterdrückungsverfahren auf der Grundlage von zwei Parametern aufweisen, nämlich eines Signaturparameters, der das Verhältnis zwischen dem Kanal zwischen der höchsten Intensität (max_Kanal) und dem kumulativen Gesamtpegel (Summe_Kanal) ist, und dem dac-Parameter, der die Anzahl der Kanäle ist, die zumindest ein bestimmter Bruchteil des max_Kanal sind. Gemäß einer Ausführungsform ist dac αdac = 0,5. Der Signaturparameter kann durch die folgende Gleichung definiert werden:The proximity switch arrangement 20 may comprise a signature noise suppression method based on two parameters, namely a signature parameter which is the ratio between the channel between the highest intensity (max_channel) and the cumulative total level (sum_channel) and the dac parameter which is the number of channels which are at least a certain fraction of the max_channel. In one embodiment, dac α dac = 0.5. The signature parameter can be defined by the following equation:
Der dac-Parameter kann durch die folgende Gleichung definiert werden: dac = ∀Kanälei > αdacmax_Kanal. The dac parameter can be defined by the following equation: dac = ∀channels i > α dac max_channel.
Abhängig von dac muss, damit eine erkannte Aktivierung nicht unterdrückt wird, der Kanal im Allgemeinen sauber sein, d.h. die Signatur muss höher sein als eine vordefinierte Schwelle. Gemäß einer Ausführungsform gelten αdac=1 = 0,4 und αdac=2 = 0,67. Falls dac größer als 2 ist, wird die Aktivierung gemäß einer Ausführungsform unterdrückt.Depending on dac, in order for a detected activation not to be suppressed, the channel must generally be clean, ie the signature must be higher than a predefined threshold. According to one embodiment, α dac = 1 = 0.4 and α dac = 2 = 0.67. If dac is greater than 2, activation is suppressed according to one embodiment.
Wenn eine Entscheidung für das Aktivieren eines Schalters oder das Nichtaktivieren eines Schalters bei der abfallenden Phase des Profils getroffen wird, können an Stelle von max_Kanal und Summe_Kanal ihre Spitzenwerte Spitze_max_Kanal und Spitze_Summe_Kanal verwendet werden, um die Signatur zu berechnen. Die Signatur kann die folgende Gleichung aufweisen: If a decision to enable a switch or disable a switch is made at the falling phase of the profile, then instead of max_channel and sum_channel, their Peak values peak_max_channel and peak_sum_channel can be used to calculate the signature. The signature can have the following equation:
Es kann eine Rauschunterdrückung werden, welche den Erforschungsmodus auslöst. Wenn eine detektierte Aktivierung wegen einer unsauberen Signatur unterdrückt wird, sollte der Erforschungsmodus oder Untersuchungsmodus automatisch angewendet werden. Wenn demgemäß eine blinde Untersuchung vorgenommen wird, kann ein Benutzer mit allen Fingern ausgreifen, wobei er versucht, einen Referenzrahmen festzulegen, von dem aus eine Erforschung einzuleiten ist. Hierdurch können mehrere Kanäle gleichzeitig ausgelöst werden, was zu einer schlechten Signatur führt.It can become a noise canceler that triggers exploration mode. If a detected activation is suppressed because of a dirty signature, the exploration mode or examination mode should be applied automatically. Accordingly, if a blind examination is made, a user may reach out with all fingers, trying to establish a frame of reference from which to initiate an exploration. This allows multiple channels to be triggered simultaneously, resulting in a bad signature.
14 zeigt ein Zustandsdiagramm für die Näherungsschalteranordnung 20 in einer Zustandsmaschinenimplementation gemäß einer Ausführungsform. Die Zustandsmaschinenimplementation weist wie dargestellt fünf Zustände auf, einschließlich eines SW_KEIN-Zustands 70, eines SW_AKTIV-Zustands 72, eines SW_SCHWELLE-Zustands 74, eines SW_ERFORSCHEND-Zustands 76 und eines SCHALTER_AKTIVIERT-Zustands 78. Der SW_KEIN-Zustand 70 ist der Zustand, in dem keine Sensoraktivität detektiert wird. Der SW_AKTIV-Zustand ist der Zustand, in dem eine gewisse Aktivität durch den Sensor detektiert wird, jedoch nicht genug, um eine Aktivierung des Schalters zu diesem Zeitpunkt auszulösen. Der SW_SCHWELLE-Zustand ist der Zustand, in dem die durch den Sensor bestimmte Aktivität hoch genug ist, um eine Aktivierung, Erforschung/Untersuchung oder eine beiläufige Bewegung der Schalteranordnung zu rechtfertigen. Es wird in den SW_ERFORSCHEND-Zustand 76 eingetreten, wenn das durch die Schalteranordnung bestimmte Aktivitätsmuster mit der Untersuchungs-/Erforschungsinteraktion kompatibel ist. Der SCHALTER_AKTIVIERT-Zustand 78 ist der Zustand, in dem die Aktivierung eines Schalters identifiziert wurde. Im SCHALTER_AKTIVIERT-Zustand 78 bleibt die Schaltertaste aktiv, und es ist keine andere Auswahl möglich, bis der entsprechende Schalter freigegeben wurde. 14 shows a state diagram for the proximity switch assembly 20 in a state machine implementation according to one embodiment. The state machine implementation, as shown, has five states, including a SW_KIN state 70 , a SW_ACTIVE state 72 , a SW_SCHWELLE state 74 , a SW_ERFORSCHEND state 76 and a SWITCH_ACTIVATED state 78 , The SW_KEIN state 70 is the state in which no sensor activity is detected. The SW_ACTIVE state is the state in which some activity is detected by the sensor, but not enough to trigger activation of the switch at that time. The SW_SHELD state is the state where the activity determined by the sensor is high enough to warrant activation, exploration / investigation or incidental movement of the switch assembly. It will be in the SW_ERFORSCHEND state 76 when the activity pattern determined by the switch assembly is compatible with the investigative / exploratory interaction. The SWITCH_ACTIVATED state 78 is the state in which activation of a switch has been identified. In the SWITCH_ACTIVATED state 78 the switch button remains active and no other selection is possible until the corresponding switch has been released.
Der Zustand der Näherungsschalteranordnung 20 ändert sich abhängig von der Detektion und der Verarbeitung der erfassten Signale. Wenn es sich im SW_KEIN-Zustand 70 befindet, kann das System 20 zum SW_AKTIV-Zustand 72 übergehen, wenn eine gewisse Aktivität von einem oder mehreren Sensoren detektiert wird. Falls eine ausreichende Aktivität zum Rechtfertigen entweder einer Aktivierungs-, Erforschungs- oder beiläufigen Bewegung detektiert wird, kann das System 20 direkt zum SW_SCHWELLE-Zustand 74 übergehen. Wenn es sich im SW_SCHWELLE-Zustand 74 befindet, kann das System 20 zum SW_ERFORSCHEND-Zustand 76 übergehen, wenn ein eine Untersuchung angebendes Muster detektiert wird, oder es kann direkt zum Schalteraktivierungszustand 78 übergehen. Wenn sich eine Schalteraktivierung im SW_ERFORSCHEND-Zustand befindet, kann eine Aktivierung des Schalters detektiert werden, um zum SCHALTER_AKTIVIERT-Zustand 78 zu wechseln. Falls das Signal unterdrückt wird und eine unbeabsichtigte Aktion detektiert wird, kann das System zum SW_KEIN-Zustand 70 zurückkehren.The state of the proximity switch arrangement 20 changes depending on the detection and processing of the detected signals. If it is in the SW_KEIN state 70 the system can 20 to the SW_ACTIVE state 72 override if some activity is detected by one or more sensors. If sufficient activity is detected to justify either an activation, exploration or incidental movement, the system may 20 directly to SW_SCHWELLE state 74 pass. If it is in SW_SHELP state 74 the system can 20 to the SW_ERFORSCHEND state 76 go over when a pattern indicating an investigation is detected, or it can go directly to the switch activation state 78 pass. When a switch activation is in the SW_ERFORSCHEND state, activation of the switch can be detected to go to the SWITCH_ACTIVATED state 78 switch. If the signal is suppressed and an unintentional action is detected, the system may go to the SW_KEIN state 70 to return.
15 zeigt das Hauptverfahren 100 zum Überwachen und Bestimmen, wann eine Aktivierungsausgabe mit der Näherungsschalteranordnung zu erzeugen ist, gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 100 beginnt in Schritt 102 und wird in Schritt 104 fortgesetzt, um eine anfängliche Kalibrierung vorzunehmen, die einmal ausgeführt werden kann. Die kalibrierten Signalkanalwerte werden anhand Rohkanaldaten und kalibrierter Referenzwerte durch Subtrahieren des Referenzwerts von einer Rohdateneinheit in Schritt 106 berechnet. Als nächstes werden in Schritt 108 von allen Signalkanalsensorablesungen der höchste Zählwert, der als max_Kanal bezeichnet ist, und die Summe aller Kanalsensorablesungen, die als Summe_Kanal bezeichnet ist, berechnet. Zusätzlich wird die Anzahl der aktiven Kanäle bestimmt. In Schritt 110 berechnet das Verfahren 100 die kürzliche Änderung von max_Kanal und von Summe_Kanal, um später zu bestimmen, ob eine Bewegung abläuft oder nicht. 15 shows the main procedure 100 for monitoring and determining when to generate an activation output with the proximity switch assembly, according to an embodiment. The procedure 100 starts in step 102 and gets in step 104 continued to perform an initial calibration that can be performed once. The calibrated signal channel values are calculated using raw channel data and calibrated reference values by subtracting the reference value from a raw data unit in step 106 calculated. Next, in step 108 of all the signal channel sensor readings, the highest count, designated max_channel, and the sum of all channel sensor readings, referred to as the sum_channel, are calculated. In addition, the number of active channels is determined. In step 110 calculates the procedure 100 the recent change of max_channel and sum_channel to determine later if a move is in progress or not.
Nach Schritt 110 wird das Verfahren 100 im Entscheidungsschritt 112 fortgesetzt, um festzustellen, ob irgendwelche der Schalter aktiv sind. Falls kein Schalter aktiv ist, wird das Verfahren 100 in Schritt 114 fortgesetzt, um eine Online-Echtzeitkalibrierung auszuführen. Andernfalls verarbeitet das Verfahren 100 die Schalterfreigabe in Schritt 116. Falls ein Schalter bereits aktiv war, setzt das Verfahren 100 dann bei einem Modul fort, wo es wartet und die gesamte Aktivität bis zur Freigabe festhält.After step 110 becomes the procedure 100 in the decision step 112 to see if any of the switches are active. If no switch is active, the procedure will be 100 in step 114 continued to perform online real-time calibration. Otherwise, the process processes 100 the switch release in step 116 , If a switch was already active, the process continues 100 then on to a module where it waits and holds the entire activity until release.
Nach der Echtzeitkalibrierung wird das Verfahren 100 im Entscheidungsschritt 118 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob es eine Kanalentsperrung gibt, die auf eine kürzliche Aktivierung hinweist, und es wird, falls dies der Fall ist, in Schritt 120 fortgesetzt, um den Kanalentsperrungszeitgeber zu verringern. Falls keine Kanalentsperrungen detektiert werden, wird das Verfahren 100 im Entscheidungsschritt 122 fortgesetzt, um nach einem neuen max_Kanal zu suchen. Falls der aktuelle max_Kanal geändert wurde, so dass es einen neuen max_Kanal gibt, wird das Verfahren 100 in Schritt 124 fortgesetzt, um max_Kanal zurückzusetzen, die Bereiche zu summieren und die Schwellenpegel festzulegen. Falls demgemäß ein neuer max_Kanal identifiziert wird, setzt das Verfahren die kürzlichen Signalbereiche zurück und aktualisiert, falls erforderlich, die Erforschungs-/Untersuchungsparameter. Falls der Schalter_Status kleiner als SW_AKTIV ist, wird das Erforschungs-/Untersuchungshinweiszeichen auf wahr gesetzt und wird der Schalterstatus auf SW_KEIN gesetzt. Falls der aktuelle max_Kanal nicht geändert wurde, wird das Verfahren 100 in Schritt 126 fortgesetzt, um den max_Kanal-bloßer-(kein Handschuh)-Finger-Status zu verarbeiten. Dies kann eine Verarbeitung der Logik zwischen den verschiedenen Zuständen einschließen, wie im Zustandsdiagramm aus 14 dargestellt ist.After the real-time calibration, the procedure becomes 100 in the decision step 118 continues to determine if there is a channel unlock that indicates a recent activation, and it will if so this is the case in step 120 continued to decrease the channel unlock timer. If no channel unlocks are detected, the procedure will be 100 in the decision step 122 continued to search for a new max_channel. If the current max_channel has been changed so that there is a new max_channel, the procedure will be 100 in step 124 resumed to reset max_channel, sum the ranges, and set the threshold levels. Accordingly, if a new max_channel is identified, the method resets the recent signal ranges and, if necessary, updates the exploration / investigation parameters. If the switch_status is less than SW_ACTIVE, the explore / investigate flag is set to true and the switch state is set to SW_KEIN. If the current max_channel has not been changed, the procedure will be 100 in step 126 continued to process the max_channel (no glove) finger status. This may involve processing the logic between the various states, as in the state diagram 14 is shown.
Nach Schritt 126 wird das Verfahren 100 im Entscheidungsschritt 128 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob ein Schalter aktiv ist. Falls keine Schalteraktivierung detektiert wird, wird das Verfahren 100 in Schritt 130 fortgesetzt, um ein mögliches Vorhandensein eines Handschuhs auf der Hand des Benutzers zu detektieren. Das Vorhandensein eines Handschuhs kann auf der Grundlage einer verringerten Änderung des Kapazitätszählwerts detektiert werden. Das Verfahren 100 wird dann in Schritt 132 fortgesetzt, um die Vorgeschichte von max_Kanal und Summe_Kanal zu aktualisieren. Der Index des aktiven Schalters, falls vorhanden, wird dann in Schritt 134 an das Software-Hardware-Modul ausgegeben, bevor in Schritt 136 beendet wird.After step 126 becomes the procedure 100 in the decision step 128 continued to determine if a switch is active. If no switch activation is detected, the method becomes 100 in step 130 continued to detect a possible presence of a glove on the user's hand. The presence of a glove may be detected based on a decreased change in the capacity count. The procedure 100 will then step in 132 continued to update the history of max_channel and sum_channel. The index of the active switch, if any, then becomes in step 134 issued to the software hardware module before in step 136 is ended.
Wenn ein Schalter aktiv ist, wird eine Prozessschalterfreigaberoutine aktiviert, die in 16 dargestellt ist. Die Verarbeiten-der-Schalterfreigabe-Routine 116 beginnt in Schritt 140 und wird im Entscheidungsschritt 142 fortgesetzt, um festzustellen, ob der aktive Kanal kleiner als LVL_FREIGABE ist, und sie endet in Schritt 152, falls dies der Fall ist. Falls der aktive Kanal kleiner als LVL_FREIGABE ist, wird die Routine 116 im Entscheidungsschritt 144 fortgesetzt, um festzustellen, ob die LVL_DELTA_SCHWELLE größer als 0 ist, und sie wird in Schritt 146 fortgesetzt, falls dies nicht der Fall ist, um den Schwellenpegel anzuheben, falls das Signal stärker ist. Dies kann erreicht werden, indem die LVL_DELTA_SCHWELLE verringert wird. In Schritt 146 werden auch die Schwellen-, Freigabe- und Aktiv-Pegel festgelegt. Die Routine 116 wird dann in Schritt 148 fortgesetzt, um Kanal_max und den Summengeschichtszeitgeber für lange stabile Signal-Erforschungs-/Untersuchungsparameter zurückzusetzen. Der Schalterstatus wird in Schritt 150 auf SW_KEIN gesetzt, bevor in Schritt 152 beendet wird. Um das Verarbeiten-der-Schalterfreigabe-Modul zu verlassen, muss das Signal auf dem aktiven Kanal unter LVL_FREIGABE abfallen, das eine adaptive Schwelle ist, die sich ändert, wenn eine Handschuhwechselwirkung detektiert wird. Wenn die Schaltertaste freigegeben wird, werden alle internen Parameter zurückgesetzt und wird ein Entsperrungszeitgeber ausgelöst, um weitere Aktivierungen zu verhindern, bevor eine bestimmte Wartezeit, beispielsweise 100 Millisekunden, verstrichen ist. Zusätzlich werden die Schwellenpegel abhängig davon, ob Handschuhe vorhanden sind oder nicht, angepasst.When a switch is active, a process switch enable routine is activated that is in 16 is shown. The process-the-switch-release routine 116 starts in step 140 and will be in the decision step 142 to see if the active channel is less than LVL_ENABLE, and it ends in step 152 if this is the case. If the active channel is less than LVL_ENABLE, the routine becomes 116 in the decision step 144 continued to determine if the LVL_DELTA_SHAVE is greater than 0 and it will be in step 146 if not, to raise the threshold level if the signal is stronger. This can be achieved by decreasing the LVL_DELTA_SHAVE. In step 146 The threshold, enable and active levels are also set. The routine 116 will then step in 148 continued to reset channel_max and the sum history timer for long stable signal exploration / investigation parameters. The switch status becomes in step 150 set to SW_KIN before in step 152 is ended. To exit the processing-the-switch-enable module, the signal on the active channel must drop below LVL_ENABLE, which is an adaptive threshold that changes when a glove interaction is detected. When the switch button is released, all internal parameters are reset and an unlock timer is triggered to prevent further activations before a certain wait time, for example 100 milliseconds, has elapsed. In addition, the threshold levels are adjusted depending on whether gloves are present or not.
17 zeigt eine Routine 200 zum Bestimmen der Zustandsänderung vom SW_KEIN-Zustand zum SW_AKTIV-Zustand gemäß einer Ausführungsform. Die Routine 200 beginnt in Schritt 202 mit dem Verarbeiten des SW_KEIN-Zustands und wird dann im Entscheidungsschritt 204 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob max_Kanal größer als LVL_AKTIV ist. Falls max_Kanal größer als LVL_AKTIV ist, ändert die Näherungsschalteranordnung den Zustand vom SW_KEIN-Zustand zum SW_AKTIV-Zustand und endet in Schritt 210. Falls max_Kanal nicht größer als LVL_AKTIV ist, prüft die Routine 200 in Schritt 208, ob das Erforschungshinweiszeichen zurückzusetzen ist, bevor in Schritt 210 beendet wird. Demgemäß wechselt der Zustand vom SW_KEIN-Zustand zum SW_AKTIV-Zustand, wenn max_Kanal oberhalb von LVL_AKTIV ausgelöst wird. Falls der Kanal unterhalb dieses Pegels bleibt, wird das Erforschungshinweiszeichen, falls gesetzt, nach einem bestimmten Wartezeitraum auf keine Erforschung zurückgesetzt, was ein Weg ist, vom Erforschungsmodus abzuweichen. 17 shows a routine 200 for determining the state change from the SW_KEIN state to the SW_ACTIVE state, according to one embodiment. The routine 200 starts in step 202 with the processing of the SW_KIN state and then in the decision step 204 continued to determine if max_channel is greater than LVL_ACTIVE. If max_channel is greater than LVL_ACTIVE, the proximity switch assembly changes state from SW_KIN state to SW_ACTIVE state and ends in step 210 , If max_channel is not greater than LVL_ACTIVE, the routine checks 200 in step 208 whether the exploration hint is to be reset before in step 210 is ended. Accordingly, the state changes from SW_KEIN state to SW_ACTIVE state when max_channel is triggered above LVL_ACTIVE. If the channel remains below this level, the exploration hint, if set, will not be returned to exploration after a certain waiting period, which is one way to deviate from the exploratory mode.
18 zeigt ein Verfahren 220 zur Verarbeitung des Zustands des SW_AKTIV-Zustands, der entweder zum SW_SCHWELLE-Zustand oder zum SW_KEIN-Zustand wechselt, gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 220 beginnt in Schritt 222 und wird im Entscheidungsschritt 224 fortgesetzt. Falls max_Kanal nicht größer als LVL_SCHWELLE ist, wird das Verfahren 220 in Schritt 226 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob max_Kanal kleiner als LVL_AKTIV ist, und es wird, falls dies der Fall ist, in Schritt 228 fortgesetzt, um den Schalterzustand zu SW_KEIN zu ändern. Dementsprechend ändert sich der Zustand der Zustandsmaschine vom SW_AKTIV-Zustand zum SW_KEIN-Zustand, wenn das max_Kanal-Signal unter LVL_AKTIV abfällt. Ein Deltawert kann auch von LVL_AKTIV subtrahiert werden, um eine gewisse Hysterese einzubringen. Falls max_Kanal größer als LVL_SCHWELLE ist, wird die Routine 220 im Entscheidungsschritt 230 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob ein kürzliches Schwellenereignis oder ein Handschuh detektiert wurde, und sie setzt, falls dies der Fall ist, das Erforschungs-Ein-Hinweiszeichen in Schritt 232 auf wahr. In Schritt 234 wechselt das Verfahren 220 den Zustand zum SW_SCHWELLE-Zustand, bevor in Schritt 236 beendet wird. Falls demgemäß max_Kanal über der LVL_SCHWELLE ausgelöst wird, wechselt der Zustand zum SW_SCHWELLE-Zustand. Falls Handschuhe detektiert werden oder ein vorhergehendes Schwellenereignis, das zu keiner Aktivierung führte, kürzlich detektiert wurde, kann automatisch in den Erforschungs-/Untersuchungsmodus eingetreten werden. 18 shows a method 220 for processing the state of the SW_ACTIVE state, which changes to either the SW_SCHWELLE state or the SW_KEIN state, according to one embodiment. The procedure 220 starts in step 222 and will be in the decision step 224 continued. If max_channel is not greater than LVL_SCHWELLE, the procedure will be 220 in step 226 continues to determine if max_channel is less than LVL_ACTIVE and, if so, in step 228 continued to change the switch state to SW_KEIN. Accordingly, the state of the state machine changes from the SW_ACTIVE state to the SW_KEIN state when the max_channel signal drops below LVL_ACTIVE. A delta value can also be subtracted from LVL_ACTIVE to introduce some hysteresis. If max_channel is greater than LVL_SHAVE, the routine will be 220 in the decision step 230 to determine if a recent threshold event or glove has been detected and, if so, set the exploration on flag in step 232 on true. In step 234 the procedure changes 220 the state to the SW_CLOSE state before in step 236 is ended. Accordingly, if max_ Channel is triggered above the LVL_SELVE, the state changes to SW_SHELP state. If gloves are detected or a previous threshold event that did not result in activation has recently been detected, the exploration / examination mode can be automatically entered.
19 zeigt ein Verfahren 240 zum Bestimmen der Aktivierung eines Schalters aus dem SW_SCHWELLE-Zustand gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 240 beginnt in Schritt 242 mit dem Verarbeiten des SW_SCHWELLE-Zustands, und es wird in einem Entscheidungsblock 244 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob das Signal stabil ist oder ob sich der Signalkanal an einer Spitze befindet, und es endet in Schritt 256, falls dies nicht der Fall ist. Falls entweder das Signal stabil ist oder sich der Signalkanal an einer Spitze befindet, wird das Verfahren 240 im Entscheidungsschritt 246 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob der Erforschungs- oder Untersuchungsmodus aktiv ist, und es springt zu Schritt 250, falls dies der Fall ist. Falls der Erforschungsoder Untersuchungsmodus nicht aktiv ist, wird das Verfahren 240 im Entscheidungsschritt 248 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob der Signalkanal sauber ist und Schnell_aktiv größer als eine Schwelle ist, und es setzt in Schritt 250, falls dies der Fall ist, Schalter_aktiv gleich dem maximalen Kanal. Das Verfahren 240 wird in einem Entscheidungsblock 252 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob es einen Schalter_aktiv gibt, und es endet in Schritt 256, falls dies der Fall ist. Falls es keinen Schalter_aktiv gibt, wird das Verfahren 240 in Schritt 254 fortgesetzt, um die Erforschungsvariablen zu initialisieren, wobei SCHALTER_STATUS gleich SCHALTER_ERFORSCHEND gesetzt wird und SPITZE_MAX_BASIS gleich MAX_KANÄLE gesetzt wird, bevor in Schritt 256 beendet wird. 19 shows a method 240 for determining the activation of a switch from the SW_CLOSE state according to one embodiment. The procedure 240 starts in step 242 with the processing of the SW_SCHWELLE state, and it turns into a decision block 244 to determine if the signal is stable or if the signal channel is at a peak, and it ends in step 256 if this is not the case. If either the signal is stable or the signal channel is at a peak, the procedure will be 240 in the decision step 246 to determine whether the exploration or examination mode is active, and it jumps to step 250 if this is the case. If the exploration or examination mode is not active, the procedure will be 240 in the decision step 248 it continues to determine if the signal channel is clean and fast_active is greater than a threshold, and it sets in step 250 if so, switch_active equal to the maximum channel. The procedure 240 is in a decision block 252 continues to determine if there is a switch_active and ends in step 256 if this is the case. If there is no switch_active, the procedure will 240 in step 254 continues to initialize the exploration variables, setting SWITCH_STATUS equal to SWITCH_ERRECORDING and LOCK_MAX_BASIS equal to MAX_CHANNELS, before proceeding to step 256 is ended.
Im SW_SCHWELLE-Zustand wird keine Entscheidung gefällt, bis eine Spitze in MAX_KANAL detektiert wird. Die Detektion des Spitzenwerts hängt davon ab, ob eine Umkehrung der Richtung des Signals auftritt oder ob sowohl MAX_KANAL als auch SUMME_KANAL für zumindest ein bestimmtes Intervall in der Art von 60 Millisekunden stabil bleiben (in einen Bereich begrenzt bleiben). Sobald die Spitze detektiert wurde, wird das Erforschungshinweiszeichen geprüft. Falls der Erforschungsmodus ausgeschaltet ist, wird das Eintrittsrampensteigungsverfahren angewendet. Falls SW_AKTIV zu SW_SCHWELLE in weniger als einer Schwelle in der Art von 60 Millisekunden aufgetreten ist und die Signatur des Rauschunterdrückungsverfahrens dies als ein gültiges Auslöseereignis angibt, wird der Zustand zu SCHALTER_AKTIV geändert, und der Prozess wird zum VERARBEITEN-DER-SCHALTERFREIGABE-Modul übertragen, und das Erforschungshinweiszeichen wird andernfalls auf wahr gesetzt. Falls das verzögerte Aktivierungsverfahren verwendet wird, statt den Schalter sofort zu aktivieren, wird der Zustand zu SW_VERZÖGERTE_AKTIVIERUNG geändert, wobei eine Verzögerung erzwungen wird, an deren Ende die Taste aktiviert wird, falls sich der aktuelle MAX_KANAL-Index nicht geändert hat.In the SW_SCHWELLE state, no decision is made until a peak in MAX_KANAL is detected. The detection of the peak depends on whether there is a reversal in the direction of the signal or whether both MAX_CANAL and SUM__CHANAL remain stable (within a range of 60 milliseconds) for at least one particular interval. Once the tip has been detected, the exploration hint is checked. If the exploration mode is off, the entry ramp slope method is used. If SW_ACTIVE has occurred at SW_SCHWELLE in less than a 60 millisecond threshold and the signature of the noise suppression method indicates this as a valid trigger event, the state is changed to SWITCH_ACTIVE and the process is transferred to the PROCESS DER SWITCH ENABLE module, and the exploration hint is otherwise set to true. If the delayed activation method is used instead of activating the switch immediately, the state is changed to SW_DELIVED_ACTIVATION, enforcing a delay at the end of which the button is activated if the current MAX_CANAL index has not changed.
20 zeigt ein Virtuelle-Taste-Verfahren, welches den SW_ERFORSCHEND-Zustand implementiert, gemäß einer Ausführungsform. Das Verfahren 260 beginnt in Schritt 262 mit der Verarbeitung des SW_ERFORSCHEND-Zustands und wird im Entscheidungsschritt 264 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob MAX_KANAL unter die LVL_TASTE-OBEN_SCHWELLE abgefallen ist und setzt, falls dies der Fall ist, MAX_SPITZE_BASIS in Schritt 272 gleich MIN (MAX_SPITZE_BASIS, MAX_KANAL). Falls MAX_KANAL unter die LVL_TASTE-OBEN_SCHWELLE abgefallen ist, wird das Verfahren 260 in Schritt 266 fortgesetzt, um das erste Kanalauslösungserforschungsverfahren zu verwenden, um zu prüfen, ob das Ereignis die Tastenaktivierung auslösen sollte. Dies wird bestimmt, indem bestimmt wird, ob der erste und einzige Kanal durchlaufen wird und das Signal sauber ist. Falls dies der Fall ist, setzt das Verfahren 260 den Schalter_aktiv in Schritt 270 gleich dem maximalen Kanal, bevor in Schritt 282 beendet wird. Falls der erste und einzige Kanal nicht durchlaufen wird oder falls das Signal nicht sauber ist, wird das Verfahren 260 in Schritt 268 fortgesetzt, um aufzugeben und eine unbeabsichtigte Betätigung zu bestimmen und um den SCHALTER_STATUS gleich dem SW_KEIN-Zustand zu setzen, bevor in Schritt 282 beendet wird. 20 FIG. 12 shows a virtual key method that implements the SW_ERFORSCHEND state, according to one embodiment. FIG. The procedure 260 starts in step 262 with the processing of the SW_ERFORSCHEND state and is in the decision step 264 to determine if MAX_KANAL has dropped below the LVL_TASTE_OPER_SHIFT and, if so, set MAX_SPITZE_BASIS in step 272 MIN (MAX_SPITZE_BASIS, MAX_CANAL). If MAX_KANAL has dropped below the LVL_TASTE_OB_SHIFT, the procedure will be 260 in step 266 continued to use the first channel trigger discovery method to check if the event should trigger the key activation. This is determined by determining if the first and only channels are going through and the signal is clean. If so, the procedure continues 260 the switch_active in step 270 equal to the maximum channel before in step 282 is ended. If the first and only channel is not traversed or if the signal is not clean, the procedure will be 260 in step 268 continues to give up and determine an inadvertent actuation and to set the SWITCH_STATUS equal to the SW_KEIN state, before in step 282 is ended.
Nach Schritt 272 wird das Verfahren 260 im Entscheidungsschritt 274 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob der Kanal geklickt ist. Dies kann bestimmt werden, indem bestimmt wird, ob MAX_KANAL größer als MAX_SPITZE_BASIS plus Delta ist. Falls der Kanal geklickt ist, wird das Verfahren 260 im Entscheidungsschritt 276 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob das Signal stabil und sauber ist, und es setzt, falls dies der Fall ist, den Schalter_aktiv-Zustand in Schritt 280 auf den maximalen Kanal, bevor in Schritt 282 geendet wird. Falls der Kanal nicht geklickt wurde, wird das Verfahren 260 im Entscheidungsschritt 278 fortgesetzt, um festzustellen, ob das Signal lang, stabil und sauber ist, und es wird, falls dies der Fall ist, in Schritt 280 fortgesetzt, um den Schalter_aktiv gleich dem maximalen Kanal zu setzen, bevor in Schritt 282 geendet wird.After step 272 becomes the procedure 260 in the decision step 274 continued to determine if the channel was clicked. This can be determined by determining if MAX_KANAL is greater than MAX_SPITZE_BASIS plus delta. If the channel is clicked, the procedure will be 260 in the decision step 276 continues to determine if the signal is stable and clean, and if so, sets the switch_active state in step 280 to the maximum channel before in step 282 is ended. If the channel has not been clicked, the procedure will be 260 in the decision step 278 to see if the signal is long, stable and clean and, if so, in step 280 continue to set the switch_active equal to the maximum channel before step 282 is ended.
Die Näherungsschalteranordnung 20 kann gemäß einer anderen Ausführungsform einen Virtuelle-Taste-Modus aufweisen. In den 21–27 sind die Näherungsschalteranordnung mit einem Virtuelle-Taste-Modus und ein Verfahren zum Aktivieren des Näherungsschalters mit dem Virtuelle-Taste-Modus gemäß dieser Ausführungsform dargestellt. Die Näherungsschalteranordnung kann einen oder mehrere Näherungsschalter aufweisen, die jeweils ein Erfassungsaktivierungsfeld und eine Steuerschaltungsanordnung zum Steuern des Aktivierungsfelds jedes Näherungsschalters, um eine Aktivierung zu erfassen, bereitstellen. Die Steuerschaltungsanordnung überwacht Signale, welche die Aktivierungsfelder angeben, bestimmt eine erste stabile Amplitude des Signals für einen Zeitraum, bestimmt eine nachfolgende zweite stabile Amplitude des Signals für den Zeitraum und erzeugt eine Aktivierungsausgabe, wenn das zweite stabile Signal das erste stabile Signal um einen bekannten Betrag übersteigt. Das Verfahren kann durch die Näherungsschalteranordnung verwendet werden und umfasst die Schritte des Erzeugens eines Aktivierungsfelds in Zusammenhang mit jedem von einem oder mehreren von einer Vielzahl von Näherungssensoren und des Überwachens eines Signals, das jedes zugeordnete Aktivierungsfeld angibt. Das Verfahren umfasst auch die Schritte des Bestimmens einer ersten Amplitude, wenn das Signal während eines minimalen Zeitraums stabil ist, und des Bestimmens einer zweiten Amplitude, wenn das Signal während des minimalen Zeitraums stabil ist. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Erzeugens einer Aktivierungsausgabe, wenn die zweite Amplitude die erste Amplitude um einen bekannten Betrag übersteigt. Dadurch wird ein Virtuelle-Taste-Modus für den Näherungsschalter bereitgestellt, wodurch unbeabsichtigte oder falsche Aktivierungen verhindert oder reduziert werden, die dadurch hervorgerufen werden können, dass ein Finger mehrere Näherungsschaltertasten untersucht und Richtungen ändert, oder durch einen mit einem Handschuh versehenen Finger hervorgerufen werden können.The proximity switch arrangement 20 may according to another embodiment have a virtual key mode. In the 21 - 27 are the proximity switch assembly with a virtual key mode and a method for activating the proximity switch with the virtual key mode according to this embodiment shown. The proximity switch assembly may include one or more proximity switches each providing a detection enable field and control circuitry for controlling the activation field of each proximity switch to detect activation. The control circuitry monitors signals indicating the activation fields, determines a first stable amplitude of the signal for a period of time, determines a subsequent second stable amplitude of the signal for the period, and generates an activation output if the second stable signal exceeds the first stable signal by a known amount exceeds. The method may be used by the proximity switch assembly and includes the steps of generating an activation field associated with each of one or more of a plurality of proximity sensors and monitoring a signal indicative of each associated activation field. The method also includes the steps of determining a first amplitude when the signal is stable for a minimum period of time and determining a second amplitude when the signal is stable during the minimum time period. The method further comprises the step of generating an activation output if the second amplitude exceeds the first amplitude by a known amount. This provides a virtual button mode for the proximity switch, thereby preventing or reducing inadvertent or false activations that can be caused by a finger probing multiple proximity switch buttons and changing directions, or can be caused by a gloved finger ,
21 zeigt die Untersuchung und Aktivierung eines Näherungsschalters für einen der als Signal 50 bezeichneten Signalkanäle, wenn ein Finger eines Benutzers über den entsprechenden Schalter gleitet, in einen Untersuchungsmodus eintritt und damit fortfährt, den Schalter im Virtuelle-Taste-Modus zu aktivieren. Es sei bemerkt, dass der Finger des Benutzers mehrere kapazitive Schalter untersuchen kann, wie in den 10–12 dargestellt ist, wobei Signale in Zusammenhang mit jedem der entsprechenden Signalkanäle erzeugt werden, wenn der Finger über das Aktivierungsfeld jedes Kanals läuft. Mehrere Signalkanäle können gleichzeitig verarbeitet werden, und es kann der maximale Signalkanal verarbeitet werden, um die Aktivierung des entsprechenden Näherungsschalters zu bestimmen. Bei den Beispielen, die in den Signaldiagrammen aus den 21–25 bereitgestellt sind, ist ein einziger Signalkanal in Zusammenhang mit einem Schalter dargestellt, es könnten jedoch auch mehrere Signalkanäle verarbeitet werden. Das Signal 50 in Zusammenhang mit einem der Signalkanäle ist in 21 dargestellt, wobei es an einem Punkt 300 bis auf einen aktiven Schwellenpegel 320 ansteigt, wobei das Signal an diesem Punkt in den Untersuchungsmodus eintritt. Das Signal 50 steigt danach weiter an und erreicht eine erste Amplitude, wobei das Signal an diesem Punkt für einen minimalen Zeitraum stabil ist, was als Tstabil gezeigt ist, wie an einem Punkt 302 dargestellt ist. Am Punkt 302 tritt das Signal 50 in den Virtuelle-Taste-Modus ein und erzeugt einen ersten Basiswert CBasis, welcher der Deltasignalzählwert am Punkt 302 ist. An diesem Punkt erzeugt der Virtuelle-Taste-Modus eine inkrementelle Aktivierungsschwelle als Funktion des mit einer Konstanten Kvb multiplizierten Basiswerts CBasis. Die Aktivierungsschwelle zur Bestimmung einer Aktivierung kann durch (1 + Kvb) × CBasis repräsentiert werden, wobei Kvb eine Konstante ist, die größer als null ist. Der Virtuelle-Taste-Modus überwacht weiter das Signal 50, um zu bestimmen, wann es eine zweite stabile Amplitude für den minimalen Zeitraum Tstabil erreicht, was an einem Punkt 304 geschieht. An diesem Punkt 304 vergleicht der Virtuelle-Taste-Modus die zweite stabile Amplitude mit der ersten stabilen Amplitude und bestimmt, ob die zweite Amplitude die erste Amplitude um den bekannten Betrag Kvb × CBasis übersteigt. Falls die zweite Amplitude die erste Amplitude um den bekannten Betrag übersteigt, wird eine Aktivierungsausgabe für den Näherungsschalter erzeugt. 21 shows the examination and activation of a proximity switch for one of the as a signal 50 designated signal channels, when a user's finger slides over the corresponding switch, enters an examination mode and continues to activate the switch in the virtual key mode. It should be noted that the user's finger can examine several capacitive switches, as in the 10 - 12 in which signals are generated in association with each of the respective signal channels as the finger passes over the activation field of each channel. Multiple signal channels can be processed simultaneously, and the maximum signal channel can be processed to determine the activation of the corresponding proximity switch. In the examples shown in the signal diagrams from the 21 - 25 are provided, a single signal channel is shown in connection with a switch, but it could also be processed several signal channels. The signal 50 in connection with one of the signal channels is in 21 being shown, it being at one point 300 to an active threshold level 320 rises, the signal entering the examination mode at this point. The signal 50 thereafter continues to rise and reaches a first amplitude, the signal being stable at this point for a minimum period of time, which is shown as T stable, as at a point 302 is shown. At the point 302 the signal occurs 50 in the virtual key mode and generates a first base value CBasis, which is the delta signal count at the point 302 is. At this point, the virtual key mode generates an incremental activation threshold as a function of the base value CBasis multiplied by a constant K vb . The activation threshold for determining activation can be represented by (1 + K vb ) × CBasis, where K vb is a constant greater than zero. The virtual key mode continues to monitor the signal 50 to determine when it reaches a second stable amplitude for the minimum time period Tstabil, which is at one point 304 happens. At this point 304 The virtual key mode compares the second stable amplitude with the first stable amplitude and determines whether the second amplitude exceeds the first amplitude by the known amount K vb × CBasis. If the second amplitude exceeds the first amplitude by the known amount, an activation output for the proximity switch is generated.
Gemäß dieser Ausführungsform muss eine stabile Signalamplitude durch den Signalkanal für wenigstens einen minimalen Zeitraum Tstabil aufrechterhalten werden, bevor in den Virtuelle-Taste-Modus eingetreten wird oder eine Aktivierung des Schalters bestimmt wird. Der Sensorwert beim Eintreten in den Virtuelle-Taste-Modus wird als CBasis aufgezeichnet. Das Verfahren überwacht darauf, wann eine nachfolgende stabile Signalamplitude vor einer Zeitablaufperiode wieder erreicht wird. Falls eine stabile Signalamplitude mit einem Deltazählwert, der größer als ein gewünschter Prozentsatz, wie 12,5 Prozent des zuvor aufgezeichneten CBasis-Werts, ist, wieder erreicht wird, bevor die Zeitablaufperiode verstreicht, wird die Aktivierung ausgelöst. Gemäß einer Ausführungsform wird eine prozentuale Deltasignalzählwerterhöhung von wenigstens 10 Prozent durch Kvb × CBasis bereitgestellt.According to this embodiment, a stable signal amplitude through the signal channel must be maintained stable for at least a minimum period of time before entering the virtual key mode or determining activation of the switch. The sensor value when entering the virtual key mode is recorded as CBasis. The method monitors for when a subsequent stable signal amplitude is reached again before a timeout period. If a stable signal amplitude with a delta count greater than a desired percentage, such as 12.5 percent of the previously recorded CBase value, is regained before the timeout period elapses, activation is initiated. In one embodiment, a percentage delta signal count increase of at least 10 percent is provided by K vb × CBase.
Der Multiplikator Kvb ist gemäß einer Ausführungsform ein Faktor von wenigstens 0,1 oder wenigstens 10 Prozent des CBasis-Werts. Gemäß einer anderen Ausführungsform wird der Multiplikator Kvb auf etwa 0,125 gesetzt, was 12,5 Prozent entspricht. Der stabile Zeitraum Tstabil kann gemäß einer Ausführungsform auf wenigstens 50 Millisekunden gesetzt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der stabile Zeitraum Tstabil in den Bereich von 50 bis 100 Millisekunden gesetzt werden. Die stabile Amplitude kann gemäß einer Ausführungsform dadurch bestimmt werden, dass die Signalamplitude in einem Bereich innerhalb des Zweifachen der Größe des geschätzten Rauschens auf dem Signal im Wesentlichen stabil ist oder gemäß einer anderen Ausführungsform innerhalb von 2,5 bis 5,0 Prozent des Signalpegels im Wesentlichen stabil ist oder gemäß einer weiteren Ausführungsform in einer Kombination des Zweifachen des geschätzten Rauschens des Signals addiert zu 2,5 bis 5,0 Prozent des Signalpegels im Wesentlichen stabil ist.The multiplier K vb is, according to one embodiment, a factor of at least 0.1 or at least 10 percent of the CBasis value. According to another embodiment, the multiplier K vb is set to about 0.125, which corresponds to 12.5 percent. The stable period Tstabil may be set to at least 50 milliseconds according to one embodiment. According to another embodiment, the stable period Tstabil may be set in the range of 50 to 100 milliseconds. The stable amplitude may be determined according to one embodiment by having the signal amplitude substantially stable within a range within twice the magnitude of the estimated noise on the signal, or in accordance with FIG In another embodiment, within 2.5 to 5.0 percent of the signal level is substantially stable or, in another embodiment, is substantially stable in a combination of two times the estimated noise of the signal added to 2.5 to 5.0 percent of the signal level ,
22 zeigt, dass ein Signal 50 für einen Signalkanal in Zusammenhang mit einem Näherungsschalter an einem Punkt 300 in den Untersuchungsmodus eintritt und im weiteren Verlauf eine stabile erste Amplitude erreicht, wenn die stabile Signalamplitude am Punkt 302, an dem in den Virtuelle-Taste-Modus eingetreten wird, während eines minimalen Zeitraums Tstabil existiert. An diesem Punkt wird der CBasis-Wert bestimmt. Danach ist gezeigt, dass das Signal 50 abfällt und wieder auf eine zweite Amplitude ansteigt, wenn das Signal an einem Punkt 306 während des minimalen Zeitraums Tstabil stabil ist. In dieser Situation überschreitet die zweite Amplitude am Punkt 306 jedoch nicht den Basiswert CBasis des Signals am Punkt 302 um den bekannten Betrag Kvb × CBasis und erzeugt dadurch nicht eine Aktivierungsausgabe für den Schalter. 22 shows that a signal 50 for a signal channel associated with a proximity switch at a point 300 enters the examination mode and subsequently reaches a stable first amplitude when the stable signal amplitude at the point 302 in which the virtual key mode is entered, exists for a minimum period of time Tstabil. At this point, the CBasis value is determined. After that it is shown that the signal 50 falls off and rises again to a second amplitude when the signal is at a point 306 is stable over the minimum period of time. In this situation, the second amplitude exceeds the point 306 however, not the base value CBasis of the signal at the point 302 by the known amount K vb × CBase and thereby does not generate an activation output for the switch.
Wie in 23 dargestellt ist, tritt ein Signal 50 in Zusammenhang mit einem Signalkanal am Punkt 300 in den Untersuchungsmodus ein und erreicht im weiteren Verlauf eine erste Amplitude für einen stabilen Zeitraum Tstabil am Punkt 302, an dem in den Virtuelle-Taste-Modus eingetreten wird und CBasis bestimmt wird. Danach steigt das Signal 50 weiter auf eine zweite Amplitude an, die an einem Punkt 308 für den minimalen Zeitraum Tstabil stabil ist. Am Punkt 308 übersteigt die zweite Amplitude jedoch nicht um den bekannten Betrag Kvb × CBasis den bei der ersten Amplitude am Punkt 302 erreichten Basiswert CBasis des Signals, so dass die Näherungsschalteranordnung keine Schalterausgabe auslöst. Es wird jedoch am Punkt 308 ein neuer aktualisierter Basiswert für CBasis erzeugt und verwendet, um den bekannten Betrag zum Vergleich mit der nächsten stabilen Amplitude zu bestimmen. Das Signal 50 fällt wie dargestellt ab und steigt dann auf eine dritte Amplitude an, die am Punkt 310 für den minimalen Zeitraum Tstabil stabil ist. Die dritte Amplitude übersteigt die zweite Amplitude um mehr als den bekannten Betrag Kvb × CBasis, so dass eine Aktivierungsausgabe für den Schalter erzeugt wird.As in 23 is shown, a signal occurs 50 in connection with a signal channel at the point 300 in the examination mode and reaches in the course of a first amplitude for a stable period Tstabil at the point 302 at which the virtual key mode is entered and CBasis is determined. Then the signal rises 50 continue to a second amplitude at one point 308 is stable for the minimum period of time. At the point 308 However, the second amplitude does not exceed the known amplitude K vb × CBase at the point at the first amplitude 302 reached base value CBasis of the signal, so that the proximity switch arrangement does not trigger a switch output. It will, however, be at the point 308 generates and uses a new updated CBasis base to determine the known amount to compare to the next stable amplitude. The signal 50 drops as shown and then increases to a third amplitude at the point 310 is stable for the minimum period of time. The third amplitude exceeds the second amplitude by more than the known amount K vb × CBasis, so that an activation output is generated for the switch.
Wie in 24 dargestellt ist, tritt ein anderes Beispiel eines Signals 50 am Punkt 300 in den Untersuchungsmodus ein und steigt weiter auf eine erste Amplitude an, die am Punkt 302 für einen minimalen Zeitraum Tstabil stabil ist, an dem in den Virtuelle-Taste-Modus eingetreten wird und CBasis bestimmt wird. Danach fällt das Signal 50 wie dargestellt auf eine zweite Amplitude ab, die an einem Punkt 312 für den minimalen Zeitraum Tstabil stabil ist. Am Punkt 312 übersteigt die zweite Amplitude die erste Amplitude nicht um den bekannten Betrag Kvb × CBasis, so dass keine Auslösung des Signals erzeugt wird. Es wird jedoch ein aktualisierter Basiswert CBasis am Punkt 312 erzeugt. Danach steigt das Signal 50 weiter auf eine dritte Amplitude an, die am Punkt 310 für den minimalen Zeitraum Tstabil stabil ist. Die dritte Amplitude übersteigt die zweite Amplitude um den bekannten Betrag Kvb × CBasis, so dass eine Auslösungs- oder Aktivierungsausgabe für den Schalter erzeugt wird.As in 24 is shown, another example of a signal occurs 50 at the point 300 enter the examination mode and continue to increase to a first amplitude at the point 302 is stable for a minimum period of time at which the virtual key mode is entered and CBasis is determined. After that, the signal drops 50 as shown, to a second amplitude at one point 312 is stable for the minimum period of time. At the point 312 the second amplitude does not exceed the first amplitude by the known amount K vb × CBasis, so that no triggering of the signal is generated. However, there will be an updated CBasis base at the point 312 generated. Then the signal rises 50 continue to a third amplitude at the point 310 is stable for the minimum period of time. The third amplitude exceeds the second amplitude by the known amount K vb × CBasis, so that a triggering or activating output is generated for the switch.
Wie in 25 dargestellt ist, tritt ein weiteres Beispiel eines Signals 50 für einen Signalkanal am Punkt 300 in den Untersuchungsmodus ein und erreicht im weiteren Verlauf eine erste Amplitude, die am Punkt 302 für den minimalen Zeitraum Tstabil stabil ist, und tritt daher in den Virtuelle-Taste-Modus ein, und es wird CBasis bestimmt. Als nächstes steigt das Signal 50 weiter auf eine zweite Amplitude an, die am Punkt 308 für den Zeitraum Tstabil stabil ist. Die zweite Amplitude übersteigt die erste Amplitude nicht um den bekannten Betrag, so dass an diesem Punkt keine Auslösung des Schalters erzeugt wird. Danach ist gezeigt, dass das Signal 50 auf einen Punkt 314 abfällt und dabei ein Rücksetzzeitgeber abläuft, weil die letzte stabile Amplitude empfangen wurde, wie durch eine Zeit Trücksetz gezeigt ist. Wenn der Rücksetzzeitgeber abläuft, wird der Virtuelle-Taste-Modus am Punkt 314 verlassen und wird in den Untersuchungsmodus eingetreten, sobald der Virtuelle-Taste-Modus verlassen wurde. Wenn dies geschieht, ist der zuvor bestimmte Wert CBasis nicht mehr gültig. Danach steigt das Signal 50 wie dargestellt auf eine dritte Amplitude an, die an einem Punkt 316 für den minimalen Zeitraum Tstabil stabil ist. An diesem Punkt erreicht die dritte Amplitude einen aktualisierten Wert CBasis, der verwendet wird, um künftige Aktivierungen des Schalters zu bestimmen. Danach fällt das Signal 50 wie dargestellt weiter bis unter den aktiven Schwellenwert 320 ab, wobei in diesem Fall der Virtuelle-Taste-Modus ohne Aktivierungen verlassen wird.As in 25 is shown, another example of a signal occurs 50 for a signal channel at the point 300 in the examination mode and reaches in the course of a first amplitude at the point 302 is stable for the minimum period of time, and therefore enters the virtual key mode, and CBasis is determined. Next, the signal rises 50 continue to a second amplitude at the point 308 stable for the period Tstabil. The second amplitude does not exceed the first amplitude by the known amount, so that at this point no triggering of the switch is generated. After that it is shown that the signal 50 to a point 314 and a reset timer expires because the last stable amplitude has been received, as shown by a time reset. When the reset timer expires, the virtual key mode will be at the point 314 and enters the exam mode as soon as the virtual key mode is exited. When this happens, the previously determined CBasis value is no longer valid. Then the signal rises 50 as shown, to a third amplitude at one point 316 is stable for the minimum period of time. At this point, the third amplitude reaches an updated value CBasis, which is used to determine future activations of the switch. After that, the signal drops 50 as shown below until below the active threshold 320 In this case, the virtual key mode is left without activations.
Ein Verfahren zum Aktivieren eines Näherungsschalters mit einem Virtuelle-Taste-Modus unter Verwendung der Näherungsschalteranordnung ist in den 26 und 27 dargestellt. Wie in 26 dargestellt ist, beginnt das Verfahren 400 in Schritt 402 und fährt damit fort, alle Signalkanäle in Zusammenhang mit allen Näherungsschaltern in Schritt 404 zu erfassen. Das Verfahren 400 wird in einem Entscheidungsblock 406 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob der Zustand auf den AKTIV-Zustand gesetzt ist, und es prüft, falls dies der Fall ist, in Schritt 414 eine Freigabe des Schalters, bevor es in Schritt 416 beendet wird. Falls der Zustand nicht auf den AKTIV-Zustand gesetzt ist, wird das Verfahren 400 in Schritt 408 fortgesetzt, um den maximalen Kanal (CHT) zu finden. Als nächstes wird die Routine 400, sobald der maximale Kanal gefunden wurde, in Schritt 410 fortgesetzt, um das Maximaler-Kanal-(CHT)-Virtuelle-Taste-Verfahren zu verarbeiten, bevor in Schritt 416 beendet wird. Die Verarbeitung des Maximaler-Kanal-Virtuelle-Taste-Verfahrens 410 ist in 27 dargestellt und wird nachstehend beschrieben. Es sei bemerkt, dass das Verfahren 400 einen optionalen Schritt 412 aufweisen kann, um auch das Maximaler-Kanal-Signal unter Verwendung eines Antippverfahrens zu verarbeiten, um zu detektieren, dass ein Benutzer einen Näherungsschalter antippt, um eine Aktivierungsausgabe zu erzeugen.A method of activating a proximity switch with a virtual key mode using the proximity switch assembly is disclosed in US Pat 26 and 27 shown. As in 26 is shown, the method begins 400 in step 402 and continues to all the signal channels in connection with all proximity switches in step 404 capture. The procedure 400 is in a decision block 406 continues to determine if the state is set to the ACTIVE state and, if so, it checks in step 414 a release of the switch before it in step 416 is ended. If the state is not set to the ACTIVE state, the procedure will be 400 in step 408 continued to the maximum channel To find (CHT). Next is the routine 400 as soon as the maximum channel was found, in step 410 to process the Maximum Channel (CHT) Virtual Key procedure before proceeding to step 416 is ended. The processing of the maximum channel virtual key method 410 is in 27 and will be described below. It should be noted that the procedure 400 an optional step 412 to process also the maximum channel signal using a tap method to detect that a user is tapping a proximity switch to generate an activation output.
Die in 27 dargestellte Verarbeitung des Maximaler-Kanal-Virtuelle-Taste-Verfahrens 410 beginnt in Schritt 420 und wird in Schritt 422 fortgesetzt, um das Maximaler-Kanal-Signal einzugeben. Daher wird der Maximales-Signal-Kanal in Zusammenhang mit einem der Näherungsschalter verarbeitet, um den Virtuelle-Taste-Modus-Zustand und die Aktivierung des Schalters zu bestimmen. Im Entscheidungsschritt 424 bestimmt das Verfahren 410, ob der Schalter auf den Virtuelle-Taste-Modus-Zustand gesetzt ist, und fährt, falls dies der Fall ist, im Entscheidungsschritt 426 fort, um zu bestimmen, ob der Signalkanalwert kleiner als die aktive Schwelle ist. Falls der Signalkanal kleiner als die aktive Schwelle ist, wird das Verfahren 410 in Schritt 428 fortgesetzt, um den Zustand gleich KEIN zu setzen, und es kehrt zum Anfang zurück. Falls der Signalkanal nicht kleiner als der aktive Schwellenwert ist, wird das Verfahren 410 im Entscheidungsschritt 430 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob das Signal für eine Zeitdauer, die größer als der stabile Zeitraum Tstabil ist, eine stabile erste Amplitude hat. Falls der stabile Signalkanal bei der ersten Amplitude für einen Zeitraum größer als Tstabil stabil ist, wird das Verfahren 410 im Entscheidungsschritt 432 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob der Signalkanal nicht für einen Zeitraum stabil ist, der den Rücksetzzeitraum Trücksetz übersteigt, und es kehrt, falls dies nicht der Fall ist, zu Schritt 422 zurück. Falls der Signalkanal nicht für einen Zeitraum, der den Rücksetzzeitraum Trücksetz übersteigt, stabil ist, wird das Verfahren 410 fortgesetzt, um den Zustand gleich dem Untersuchungs-/Erforschungszustand zu setzen, und es endet in Schritt 460.In the 27 illustrated processing of the maximum channel virtual key method 410 starts in step 420 and gets in step 422 continued to input the maximum channel signal. Therefore, the maximum signal channel is processed in conjunction with one of the proximity switches to determine the virtual key mode state and the activation of the switch. In the decision step 424 determines the procedure 410 Whether the switch is set to the virtual key mode state and, if so, in the decision step 426 to determine if the signal channel value is less than the active threshold. If the signal channel is smaller than the active threshold, the procedure will be 410 in step 428 continue to set the state equal to NO, and it returns to the beginning. If the signal channel is not smaller than the active threshold, the procedure will be 410 in the decision step 430 to determine whether the signal has a stable first amplitude for a period of time greater than the stable time period Tstabil. If the stable signal channel at the first amplitude is stable for a period of time greater than Tstabil, the process will be 410 in the decision step 432 to determine whether the signal channel is not stable for a period exceeding the reset period Trückset and, if not, to step 422 back. If the signal channel is not stable for a period exceeding the reset period, the procedure will become 410 continues to set the state equal to the examination / exploration state, and it ends in step 460 ,
Zum Entscheidungsschritt 430 zurückkehrend, fährt das Verfahren 410, falls der Signalkanal für einen Zeitraum, der den stabilen Zeitraum Tstabil übersteigt, stabil ist, mit dem Entscheidungsschritt 436 fort, um zu bestimmen, ob das Signal Ch(t) um einen bekannten Betrag, der durch Kvb × CBasis definiert ist, größer als CBasis ist, und es setzt, falls dies der Fall ist, den Schalterzustand auf aktiv, um eine Aktivierungsausgabe zu erzeugen, bevor es in Schritt 460 endet. Falls das Signal CBasis nicht um den bekannten Betrag Kvb × CBasis übersteigt, wird das Verfahren 410 fortgesetzt, um den neuen CBasis-Wert in Schritt 440 auf die aktuelle stabile Signalamplitude zu setzen, bevor in Schritt 460 beendet wird.To the decision step 430 returning, the procedure continues 410 if the signal channel is stable for a period exceeding the stable period Tstabil, with the decision step 436 to determine whether the signal Ch (t) is greater than CBase by a known amount defined by K vb × CBasis and, if so, sets the switch state to active to be an enable output to generate it in step before 460 ends. If the signal does not exceed CBasis to the known amount K vb × CBasis, the method is 410 continued to step in the new CBasis value 440 to set to the current stable signal amplitude before in step 460 is ended.
Zum Entscheidungsschritt 424 zurückkehrend, fährt das Verfahren 410, falls der Schalterzustand nicht auf den Virtuelle-Taste-Modus gesetzt ist, mit dem Entscheidungsschritt 442 fort, um zu bestimmen, ob der Zustand auf den Untersuchungszustand gesetzt ist, und es fährt, falls dies der Fall ist, mit dem Entscheidungsschritt 444 fort, um zu bestimmen, ob das Signal größer als die aktive Schwelle ist, und es setzt, falls dies nicht der Fall ist, den Zustand gleich dem KEIN-Zustand und endet in Schritt 460. Falls das Signal größer als die aktive Schwelle ist, fährt das Verfahren 410 mit dem Entscheidungsschritt 448 fort, um zu bestimmen, ob das Signal für einen Zeitraum, der den minimalen Zeitraum Tstabil übersteigt, bei einer Amplitude stabil ist, und es endet, falls dies nicht der Fall ist, in Schritt 460. Falls das Signal für einen Zeitraum, der den minimalen Zeitraum Tstabil übersteigt, bei einer Amplitude stabil ist, fährt das Verfahren 410 mit Schritt 450 fort, um den Zustand für den Schalter auf den Virtuelle-Taste-Zustand zu setzen und den neuen CBasis-Wert für den Signalkanal in Schritt 450 festzulegen, bevor es in Schritt 460 endet.To the decision step 424 returning, the procedure continues 410 if the switch state is not set to the virtual key mode, with the decision step 442 to determine if the condition is set to the examination condition and, if so, to proceed with the decision step 444 to determine if the signal is greater than the active threshold, and if not, sets the state equal to the NO state and ends in step 460 , If the signal is greater than the active threshold, the procedure continues 410 with the decision step 448 to determine whether the signal is stable at an amplitude for a period exceeding the minimum period Tstabil, and if not, it ends in step 460 , If the signal is stable at an amplitude for a period exceeding the minimum period Tstabil, the method continues 410 with step 450 continues to set the state for the switch to the virtual key state and the new CBasis value for the signal channel in step 450 set before it in step 460 ends.
Zum Entscheidungsschritt 442 zurückkehrend, fährt das Verfahren 410, falls der Zustand des Schalters nicht auf den Untersuchungs-/Erforschungszustand gesetzt ist, mit dem Entscheidungsschritt 452 fort, um zu bestimmen, ob das Signal größer als die aktive Schwelle ist, und es endet, falls dies nicht der Fall ist, in Schritt 460. Falls das Signal größer als die aktive Schwelle ist, wird das Verfahren 410 im Entscheidungsschritt 454 fortgesetzt, um den Zustand auf den Untersuchungs-/Erforschungszustand zu setzen, bevor in Schritt 460 beendet wird.To the decision step 442 returning, the procedure continues 410 if the state of the switch is not set to the examination / exploration state, with the decision step 452 to determine if the signal is greater than the active threshold, and if not, it ends in step 460 , If the signal is greater than the active threshold, the procedure will be 410 in the decision step 454 continued to set the state to the examination / exploration state before in step 460 is ended.
Demgemäß stellt die Näherungsschalteranordnung mit dem Virtuelle-Taste-Verfahren 410 vorteilhafterweise eine verbesserte Virtuelle-Taste-Schalteraktivierungsdetektion und eine verbesserte Unterdrückung unerwünschter Aktivierungen bereit. Das Verfahren 410 kann vorteilhafterweise eine Aktivierung eines Schalters detektieren, während unerwünschte Aktivierungen unterdrückt werden, die detektiert werden können, wenn ein Finger die Schalteranordnung untersucht und die Richtung umkehrt oder wobei der Finger des Benutzers einen Handschuh trägt. Die verbesserte Aktivierungsdetektion stellt vorteilhafterweise eine verbesserte Näherungsschalteranordnung bereit.Accordingly, the proximity switch assembly provides the virtual key method 410 advantageously provides improved virtual key switch activation detection and improved cancellation of unwanted activations. The procedure 410 Advantageously, it may detect activation of a switch while suppressing unwanted activations that may be detected when a finger examines the switch assembly and reverses direction, or where the user's finger is wearing a glove. The improved activation detection advantageously provides an improved proximity switch arrangement.
Demgemäß bestimmt die Bestimmungsroutine vorteilhafterweise die Aktivierung der Näherungsschalter. Die Routine ermöglicht es vorteilhafterweise einem Benutzer, die Näherungsschalterauflagen zu erforschen, was bei einer Automobilanwendung besonders nützlich sein kann, wobei eine Ablenkung des Fahrers vermieden werden kann. Accordingly, the determination routine advantageously determines the activation of the proximity switches. The routine advantageously allows a user to explore the proximity switch pads, which may be particularly useful in an automotive application, while avoiding distraction of the driver.
Die Näherungsschalteranordnung 20 kann ein gefügiges Material aufweisen, das über dem Näherungssensor liegt, und die Steuerschaltungsanordnung kann gemäß einer weiteren Ausführungsform einen Näherungsschalter auf der Grundlage eines durch den Sensor erzeugten Signals in Bezug auf eine Schwelle aktivieren, wenn ein Finger eines Benutzers das gefügige Material herunterdrückt. Gemäß dieser Ausführungsform kann die Näherungsschalteranordnung 20 im Virtuelle-Taste-Modus arbeiten und eine verbesserte Signaldetektion bereitstellen, indem das gefügige Material verwendet wird, das sich verformt, um es dem Finger des Benutzers zu ermöglichen, sich näher zum Näherungssensor zu bewegen. Zusätzlich kann ein Leerraum in Form einer Lufttasche zwischen dem gefügigen Material und dem Näherungssensor bereitgestellt werden, und es kann ferner eine erhöhte oder angehobene Fläche im gefügigen Material bereitgestellt werden.The proximity switch arrangement 20 may comprise a compliant material overlying the proximity sensor, and the control circuitry may activate a proximity switch based on a signal generated by the sensor with respect to a threshold when a user's finger depresses the compliant material, according to another embodiment. According to this embodiment, the proximity switch assembly 20 operate in virtual key mode and provide enhanced signal detection by using the compliant material that deforms to allow the user's finger to move closer to the proximity sensor. In addition, a void in the form of an air pocket may be provided between the compliant material and the proximity sensor, and an elevated or raised surface may be provided in the compliant material.
Die 28A–31 zeigen die Näherungsschalteranordnung 20, welche das gefügige Material verwendet und in einem Virtuelle-Taste-Modus betrieben wird, und ein Verfahren zum Aktivieren des Näherungsschalters unter Verwendung des gefügigen Materials im Virtuelle-Taste-Modus gemäß dieser Ausführungsform. Die Näherungsschalteranordnung 22 kann einen Näherungssensor in der Art eines kapazitiven Sensors aufweisen, der ein Aktivierungsfeld erzeugt. Es sei bemerkt, dass mehrere Näherungssensoren 24 verwendet werden können, die jeweils ein Aktivierungsfeld erzeugen. Die Näherungssensoren 24 sind wie dargestellt gemäß einer Ausführungsform an der Oberfläche eines starren Substrats in der Art einer polymerischen Überkopfkonsole 12 bereitgestellt. Jeder der Näherungssensoren 24 kann durch Drucken leitender Tinte auf die Oberfläche der polymerischen Überkopfkonsole 12 gebildet werden. Die Näherungssensoren 24 können auch auf andere Weise gebildet werden, wie durch Montieren vorgeformter Leiterbahnen auf einem Substrat gemäß anderen Ausführungsformen.The 28A - 31 show the proximity switch assembly 20 which uses the compliant material and is operated in a virtual key mode, and a method of activating the proximity switch using the compliant material in the virtual key mode according to this embodiment. The proximity switch arrangement 22 may include a proximity sensor such as a capacitive sensor that generates an activation field. It should be noted that several proximity sensors 24 can be used, each generating an activation field. The proximity sensors 24 As shown, according to one embodiment, they are on the surface of a rigid substrate such as a polymeric overhead console 12 provided. Each of the proximity sensors 24 can be achieved by printing conductive ink on the surface of the polymeric overhead console 12 be formed. The proximity sensors 24 may also be formed in other ways, such as by mounting preformed traces on a substrate according to other embodiments.
Ein gefügiges Material 500 bedeckt wie dargestellt das Substrat 12 und soll die Berührungsoberfläche für die Interaktion eines Fingers 34 eines Benutzers mit Näherungssensoren 24 bereitstellen, um die Schalter 22 zu aktivieren. Das gefügige Material 500 ist wie dargestellt als eine Deckschicht ausgebildet, die gemäß einer Ausführungsform aus einem elastischen Material, einschließlich Gummi, bestehen kann. Das gefügige Material 500 ist in Bezug auf das darunter liegende Substrat 12, das verhältnismäßig steif ist, flexibel. Das gefügige Material 500 liegt über dem Näherungssensor 24 und ist verformbar, wenn ein Finger 34 eines Benutzers Druck ausübt, so dass der Finger 34 das gefügige Material 500 komprimiert und sich nach innen zum Näherungssensor 24 bewegt, wie in 28C gezeigt ist. Gemäß einer Ausführungsform kann das gefügige Material 500 eine Schichtdicke im Bereich von etwa 0,1 bis 10 Millimeter und bevorzugter im Bereich von 1,0 bis 2,0 Millimeter aufweisen.A docile material 500 covered as shown the substrate 12 and should be the touch surface for the interaction of a finger 34 a user with proximity sensors 24 deploy to the switches 22 to activate. The docile material 500 As illustrated, it is formed as a cover layer, which according to one embodiment may be made of an elastic material, including rubber. The docile material 500 is with respect to the underlying substrate 12 Being relatively rigid, flexible. The docile material 500 lies above the proximity sensor 24 and is deformable when a finger 34 a user exerts pressure, leaving the finger 34 the docile material 500 compressed and inward to the proximity sensor 24 moves, as in 28C is shown. According to one embodiment, the compliant material 500 have a layer thickness in the range of about 0.1 to 10 millimeters and more preferably in the range of 1.0 to 2.0 millimeters.
Die Näherungsschalteranordnung 20 verwendet eine Steuerschaltungsanordnung zum Überwachen des Aktvierungsfelds in Zusammenhang mit jedem Sensor 24 und zum Bestimmen einer Aktivierung eines Näherungsschalters auf der Grundlage eines vom Näherungssensor 24 erzeugten Signals in Bezug auf eine Schwelle, wenn ein Finger 34 eines Benutzers das gefügige Material 50 herunterdrückt. Die Steuerschaltungsanordnung kann eine stabile Amplitude eines vom Näherungssensor 24 erzeugten Signals für einen vorgegebenen Zeitraum bestimmen und eine Schalteraktivierungsausgabe erzeugen, wenn die stabile Ausgabe einen Schwellenwert übersteigt. Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuerschaltungsanordnung eine erste stabile Amplitude eines Signals für einen Zeitraum bestimmen und eine nachfolgende zweite stabile Amplitude des Signals für einen Zeitraum bestimmen und eine Aktivierungsausgabe für einen Näherungsschalter in Zusammenhang mit dem Signal erzeugen, wenn das zweite stabile Signal das erste stabile Signal um einen bekannten Betrag übersteigt.The proximity switch arrangement 20 uses control circuitry to monitor the activation field associated with each sensor 24 and determining activation of a proximity switch based on a proximity sensor 24 generated signal with respect to a threshold when a finger 34 a user's docile material 50 depressing. The control circuitry may have a stable amplitude from that of the proximity sensor 24 determine generated signal for a predetermined period of time and generate a switch activation output when the stable output exceeds a threshold. According to one embodiment, the control circuitry may determine a first stable amplitude of a signal for a period of time and determine a subsequent second stable amplitude of the signal for a period of time and generate a proximity switch enable output associated with the signal when the second stable signal is the first stable signal exceeds a known amount.
In den 28A–28D ist gezeigt, dass die Näherungsschalteranordnung 20 gemäß einer ersten Ausführungsform ein gefügiges Material 500 verwendet, das über einem oder mehreren Näherungssensoren 24 liegt. Wie in 28A dargestellt ist, berührt ein Finger 34 eines Benutzers, der in einer ersten Position dargestellt ist, die Oberfläche des gefügigen Materials 500 an einer Stelle in der Nähe eines Näherungssensors 24, jedoch seitlich dazu versetzt. In 28B ist gezeigt, dass sich der Finger 34 des Benutzers bewegt, indem er seitlich zu einer zweiten Position gleitet, die mit einem Näherungssensor 24 ausgerichtet ist, ohne Druck auf das gefügige Material 500 auszuüben. Dies kann geschehen, wenn ein Benutzer die Näherungssensoranordnung 20 in einem Untersuchungs-/Erforschungsmodus untersucht, ohne die Absicht zu haben, den Schalter 22 zu aktivieren. In 28C übt der Finger 34 des Benutzers wie dargestellt eine Kraft auf den Näherungssensor 24 aus, um das gefügige Material 500 herunterzudrücken und den Finger 34 des Benutzers in eine dritte Position zu bewegen, die näher beim Näherungssensor 24 liegt. Der Finger 34 des Benutzers kann dabei auf das gefügige Material 500 drücken und es verformen, um sich näher zum Näherungssensor 24 zu bewegen, und er kann weiter gegen das Substrat 12 drücken und den Finger 34 dabei abflachen, um eine vergrößerte Oberfläche oder ein vergrößertes Volumen des Fingers in unmittelbarer Nähe zum Sensor 24 bereitzustellen, wodurch eine größere Wechselwirkung mit dem zugeordneten Aktivierungsfeld und damit ein größeres Signal bereitgestellt wird.In the 28A - 28D is shown that the proximity switch assembly 20 According to a first embodiment, a compliant material 500 used that over one or more proximity sensors 24 lies. As in 28A is shown, a finger touches 34 of a user presented in a first position, the surface of the compliant material 500 at a location near a proximity sensor 24 , but laterally offset. In 28B is shown that the finger 34 the user moves by sliding sideways to a second position, which with a proximity sensor 24 is aligned without pressure on the matey material 500 exercise. This can happen when a user uses the proximity sensor assembly 20 examined in an investigative / exploratory mode without the intention of having the switch 22 to activate. In 28C exercises the finger 34 the user as shown a force on the proximity sensor 24 out to the docile material 500 to press down and the finger 34 the user to move to a third position, which is closer to the proximity sensor 24 lies. The finger 34 the user can access the docile material 500 Press and deform it to get closer to the proximity sensor 24 to move, and he can continue against the substrate 12 press and your finger 34 flatten out to an enlarged surface or increased volume of the finger in close proximity to the sensor 24 providing greater interaction with the associated activation field and thus providing a larger signal.
Die in den 28A–28C gezeigte Ereignisabfolge wird weiter im in 28D dargestellten Signalansprechen erläutert. Das durch den Näherungssensor 24 erzeugte Signal 506 steigt wie dargestellt auf einen ersten Pegel 506A an, wodurch angegeben wird, dass der Finger 34 des Benutzers an der ersten Position seitlich fern vom Näherungssensor 24 in Kontakt mit der Näherungsschalteranordnung 20 steht, wie in 28A ersichtlich ist. Das Signal 506 steigt dann auf einen Pegel 506B an, wodurch angegeben wird, dass der in der zweiten Position dargestellte Finger 34 des Benutzers mit dem Näherungssensor 24 ausgerichtet ist, ohne Kraft auszuüben, wie in 28B dargestellt ist. Anschließend steigt das Signal 506 dann auf einen dritten erhöhten Pegel 506C an, wodurch angegeben wird, dass der Finger 34 des Benutzers eine Kraft an der dritten Position ausübt, um das gefügige Material 500 herunterzudrücken, wie in 28C dargestellt ist. Demgemäß ist das Signal 506 viel größer, wenn der Finger 34 des Benutzers in das gefügige Material 500 drückt, wodurch eine Virtuelle-Taste-Detektion ermöglicht wird.The in the 28A - 28C shown sequence of events will continue in 28D illustrated signal response explained. That through the proximity sensor 24 generated signal 506 rises to a first level as shown 506A which indicates that the finger 34 the user at the first position laterally away from the proximity sensor 24 in contact with the proximity switch assembly 20 stands, as in 28A is apparent. The signal 506 then rises to a level 506B indicating that the finger shown in the second position indicates 34 of the user with the proximity sensor 24 is aligned without exercising power, as in 28B is shown. Then the signal rises 506 then to a third raised level 506C which indicates that the finger 34 the user exerts a force at the third position to the matey material 500 to depress, as in 28C is shown. Accordingly, the signal 506 much bigger when the finger 34 the user into the docile material 500 push, enabling virtual key detection.
Die Steuerschaltungsanordnung überwacht das Aktivierungsfeld und bestimmt eine Aktivierung des Näherungsschalters auf der Grundlage des Signals 506 in Bezug auf eine Schwelle, wenn der Finger des Benutzers gegen das gefügige Material 500 drückt. Die Prozessschaltungsanordnung kann die in 5 dargestellte Steuereinrichtung 400 zum Ausführen einer Steuerroutine aufweisen, welche eine in 31 dargestellte und hier in Zusammenhang damit beschriebene Routine 520 einschließen kann. Dabei kann die Prozessschaltungsanordnung ein Virtuelle-Taste-Verfahren, wie vorstehend beschrieben, verwenden, um einen Untersuchungsmodus und Virtuelle-Taste-Aktivierungen eines oder mehrerer Näherungsschalter zu detektieren.The control circuitry monitors the activation field and determines activation of the proximity switch based on the signal 506 in relation to a threshold, when the user's finger against the docile material 500 suppressed. The process circuitry may include the in 5 shown control device 400 for executing a control routine having an in 31 illustrated and described herein in connection therewith 520 can include. In doing so, the process circuitry may use a virtual key method as described above to detect an exam mode and virtual key activations of one or more proximity switches.
Die Näherungsschalteranordnung 20 kann ferner gemäß einer anderen Ausführungsform mit einem gefügigen Material 500 versehen sein, das einen angehobenen oder erhöhten Berührungsoberflächenabschnitt 502, der mit jedem Näherungssensor 24 ausgerichtet ist, und einen Leerraum oder einen Luftspalt 504, der zwischen dem erhöhten Abschnitt 502 und dem Näherungssensor 24 angeordnet ist, wie in den 24A–24C dargestellt ist, aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform stellt der zwischen dem gefügigen Material 500 und jedem Näherungssensor 24 gebildete Luftspalt 504 während der Schalteraktivierung eine größere Bewegungsstrecke bereit, die auch als ein haptisches Gefühl für einen Benutzer dienen kann. Der Luftspalt 504 kann gemäß einer Ausführungsform einen Höhenabstand von weniger als 5,0 Millimeter, bevorzugter im Bereich von 1,0 bis 2,0 Millimeter aufweisen. Der erhöhte Abschnitt 502 aus gefügigem Material 500 hält den Finger 34 des Benutzers im nicht heruntergedrückten Zustand weiter entfernt vom Näherungssensor 24. Wie in 29A dargestellt ist, berührt ein Finger 34 eines Benutzers die Näherungsschalteranordnung 20 in einer ersten Position an einer Stelle nahe dem Näherungssensor 24, jedoch seitlich davon beabstandet. Als nächstes bewegt sich in 28B der Finger 34 des Benutzers zu einer zweiten Position, die mit dem Näherungssensor 24 auf dem erhöhten Abschnitt 52 aus gefügigem Material 500 ausgerichtet ist. In dieser Position kann ein Finger 34 eines Benutzers die Näherungsschalter 22 in einem Untersuchungs-/Erforschungsmodus untersuchen, jedoch ohne einen Schalter aktivieren zu wollen. In 29C ist der Finger 34 des Benutzers in einer dritten Position dargestellt, in der er das gefügige Material 500 auf dem erhöhten Abschnitt 502 herunterdrückt, um den Finger 34 in einen ganz heruntergedrückten Zustand zu bewegen, in dem das gefügige Material 500 und der Luftspalt 504 komprimiert werden, um zu ermöglichen, dass sich der Finger des Benutzers näher zum Näherungssensor 24 befindet. Wenn dies geschieht, detektiert die Steuerschaltungsanordnung eine Absicht des Benutzers, den Schalter 22 zu aktivieren, und erzeugt ein Aktivierungsausgangssignal.The proximity switch arrangement 20 may further according to another embodiment with a ductile material 500 be provided having a raised or raised contact surface portion 502 that with each proximity sensor 24 is aligned, and a void or an air gap 504 that is between the elevated section 502 and the proximity sensor 24 is arranged as in the 24A - 24C is shown. According to this embodiment, the between the compliant material 500 and every proximity sensor 24 formed air gap 504 during switch activation provides a greater range of travel that can also serve as a haptic feel for a user. The air gap 504 According to one embodiment, it may have a height gap of less than 5.0 millimeters, more preferably in the range of 1.0 to 2.0 millimeters. The raised section 502 made of docile material 500 Hold your finger 34 the user in the non-depressed state further away from the proximity sensor 24 , As in 29A is shown, a finger touches 34 a user the proximity switch assembly 20 in a first position at a location near the proximity sensor 24 but spaced laterally therefrom. Next moves in 28B the finger 34 the user to a second position with the proximity sensor 24 on the raised section 52 made of docile material 500 is aligned. In this position can be a finger 34 of a user the proximity switches 22 in a study / exploration mode, but without activating a switch. In 29C is the finger 34 of the user in a third position in which he submits the docile material 500 on the raised section 502 presses down to the finger 34 to move into a completely depressed state in which the docile material 500 and the air gap 504 be compressed to allow the user's finger closer to the proximity sensor 24 located. When this happens, the control circuitry detects an intent of the user, the switch 22 and generates an activation output.
In 28D ist das ansprechend auf die Aktivierung des Aktivierungsfelds durch den Näherungssensor 24 erzeugte Signal 506 in Bezug auf die Fingerbetätigungen des Benutzers, wie in den 29A–29C dargestellt ist, gezeigt. Das Signal 506 steigt wie dargestellt bis auf einen ersten Pegel 506A an, der darauf hinweist, dass sich der Finger 34 des Benutzers in der ersten Position befindet, in der er die Näherungsschalteranordnung 20 in einem seitlichen Abstand vom in 29A dargestellten Sensor 24 berührt. Das Signal 506 bleibt auf dem ersten Pegel 506A, wie auch durch den Pegel 506B gezeigt ist, während der Finger des Benutzers bis an die zweite Position am oberhalb des Näherungssensors 24 ausgerichteten erhöhten Abschnitt 502 angehoben wird, ohne das gefügige Material 500 herunterzudrücken, wie in 29B gezeigt ist. Der erhöhte Abschnitt 502 ermöglicht es dabei, dass das Signal 506 niedrig bleibt, wenn sich ein Finger eines Benutzers in einem Untersuchungsmodus befindet und es nicht beabsichtigt ist, den Schalter 22 zu aktivieren. Das Signal 506 steigt wie dargestellt bis auf einen weiteren erhöhten Pegel 506C an, wodurch angegeben wird, dass der Finger 34 des Benutzers das gefügige Material in der dritten Position herunterdrückt, indem der erhöhte Abschnitt 502 und der Luftspalt 504 komprimiert werden, wie in 29C gezeigt ist, um den Schalter 22 zu aktivieren. Die Steuerschaltungsanordnung verarbeitet das Signal 506, um eine Aktivierung des Schalters 22 zu detektieren, wenn dies geschieht, und kann ferner einen Untersuchungs-/Erforschungsmodus detektieren, wie vorstehend beschrieben.In 28D is responsive to activation of the activation field by the proximity sensor 24 generated signal 506 in relation to the finger actions of the user, as in the 29A - 29C is shown. The signal 506 rises as shown to a first level 506A on, indicating that the finger is 34 the user is in the first position in which he the proximity switch assembly 20 in a lateral distance from the in 29A shown sensor 24 touched. The signal 506 stays at the first level 506A as well as the level 506B is shown while the user's finger up to the second position at above the proximity sensor 24 aligned elevated section 502 is lifted without the docile material 500 to depress, as in 29B is shown. The raised section 502 it allows the signal 506 If a user's finger is in a scan mode and the switch is not intended, it remains low 22 to activate. The signal 506 rises as shown to a further increased level 506C indicating that the finger 34 the user depresses the compliant material in the third position by the raised portion 502 and the air gap 504 compressed as in 29C shown is the switch 22 to activate. The control circuitry processes the signal 506 to activate the switch 22 when this occurs, and may further detect an exploration / exploration mode as described above.
30 zeigt ein Zustandsdiagramm für die Näherungsschalteranordnung in einer anderen Zustandsmaschinenimplementation, welche das gefügige Material und den Virtuelle-Taste-Modus verwendet, gemäß einer Ausführungsform. Die Zustandsmaschinenimplementation weist wie dargestellt vier Zustände, einschließlich des Wartezustands 510, des erforschenden Zustands 512, des Virtuelle-Taste-Zustands 514 und des Tastendrückzustands 516, auf. In den Wartezustand 510 wird eingetreten, wenn das Signal kleiner als eine Schwelle ist, die angibt, dass keine Sensoraktivität detektiert wird. In den erforschenden Zustand 512 wird eingetreten, wenn das Signal größer als eine Schwelle ist, die eine Aktivität angibt, welche als mit einer Untersuchungs-/Erforschungsinteraktion kompatibel bestimmt wurde. In den Virtuelle-Taste-Zustand 514 wird eingetreten, wenn das Signal stabil ist. Der Tastendrückzustand 516 gibt ein kräftiges Drücken auf den Schalter an, um das gefügige Material zu komprimieren, sobald in den Virtuelle-Taste-Zustand eingetreten wurde. Wenn das Signal eine bestimmte Schwelle erreicht, wird in den Erforschungs-/Untersuchungsmodus 512 eingetreten. Wenn das Signal stabil und größer als ein Basispegel ist, wird in den Virtuelle-Taste-Modus 514 eingetreten. Falls das Signal stabil und größer als ein Basispegel plus einem Deltakuppelwert ist, wird in den Tastendrückmodus 516 eingetreten. Es sei bemerkt, dass der Basispegel wie vorstehend beschrieben aktualisiert werden kann. 30 FIG. 12 shows a state diagram for the proximity switch arrangement in another state machine implementation using the compliant material and the virtual key mode, according to one embodiment. FIG. The state machine implementation has four states as shown, including the wait state 510 , the exploring state 512 , the virtual key state 514 and the key press state 516 , on. In the wait state 510 is entered when the signal is less than a threshold indicating that no sensor activity is detected. In the exploring state 512 is entered when the signal is greater than a threshold indicating an activity that has been determined to be compatible with an investigative / exploratory interaction. In the virtual key state 514 is entered when the signal is stable. The key press state 516 Press the switch hard to compress the docile material as soon as the virtual key state is entered. When the signal reaches a certain threshold, it enters the exploration / examination mode 512 occurred. If the signal is stable and greater than a base level, it will enter virtual key mode 514 occurred. If the signal is stable and greater than a base level plus a delta dome value, it will enter the key press mode 516 occurred. It should be noted that the base level can be updated as described above.
Mit Bezug auf 31 werden die Routine 520 zum Steuern der Näherungsschalteranordnung und das Verfahren zur Aktivierung unter Verwendung eines gefügigen Materials, wie vorstehend in Zusammenhang mit den 28A–30 beschrieben, dargestellt und beschrieben. Die Routine 520 kann im Speicher 48 gespeichert werden und durch die Steuereinrichtung 40 gemäß einer Ausführungsform ausgeführt werden. Die Routine 520 beginnt in Schritt 522 mit dem Verarbeiten des größten oder maximalen Signalkanals, welcher der maximale Signalkanal in Zusammenhang mit einem der Näherungsschalter ist. In Schritt 524 wird der maximale Signalkanal in die Steuereinrichtung eingegeben. Als nächstes bestimmt die Routine 520 im Entscheidungsschritt 526, ob der aktuelle Zustand auf den Wartezustand gesetzt ist, und fährt, falls dies der Fall ist, im Entscheidungsschritt 528 fort, um zu bestimmen, ob der maximale Signalkanal größer als eine Schwelle ist. Falls der maximale Signalkanal nicht größer als die Schwelle ist, endet die Routine 520 in Schritt 530. Falls der maximale Signalkanal größer als eine Schwelle ist, wird die Routine 520 in Schritt 532 fortgesetzt, um den Zustand auf den erforschenden Zustand zu setzen, bevor in Schritt 530 beendet wird.Regarding 31 become the routine 520 for controlling the proximity switch assembly and the method of activating using a compliant material as described above in connection with FIGS 28A - 30 described, illustrated and described. The routine 520 can in memory 48 are stored and by the controller 40 according to one embodiment. The routine 520 starts in step 522 with the processing of the maximum or maximum signal channel, which is the maximum signal channel associated with one of the proximity switches. In step 524 the maximum signal channel is input to the controller. Next, the routine determines 520 in the decision step 526 whether the current state is set to the wait state and, if so, in the decision step 528 to determine if the maximum signal channel is greater than a threshold. If the maximum signal channel is not greater than the threshold, the routine ends 520 in step 530 , If the maximum signal channel is greater than a threshold, the routine becomes 520 in step 532 continued to set the state to the exploring state before in step 530 is ended.
Zum Entscheidungsschritt 526 zurückkehrend sei bemerkt, dass, falls der Zustand auf den Wartezustand gesetzt wird, die Routine 520 mit dem Entscheidungsschritt 534 fortfährt, um zu bestimmen, ob der Zustand auf den erforschenden Zustand gesetzt ist, und sie wird, falls dies der Fall ist, im Entscheidungsschritt 536 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob der maximale Signalkanal kleiner als eine Schwelle ist. Falls der maximale Signalkanal kleiner als die Schwelle ist, wird die Routine 520 in Schritt 538 fortgesetzt, um den Zustand auf den Wartezustand zu setzen, und sie endet dann in Schritt 530. Falls der maximale Signalkanal nicht kleiner als die Schwelle 536 ist, wird die Routine 520 im Entscheidungsschritt 540 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob alle Signalkanäle stabil sind, und sie endet, falls dies nicht der Fall ist, in Schritt 530. Falls alle Signalkanäle stabil sind, wird die Routine 520 in Schritt 542 fortgesetzt, um den Zustand gleich dem Virtuelle-Taste-Zustand zu setzen, und sie setzt danach in Schritt 544 die Kanalbasis auf den maximalen Signalkanal, bevor sie in Schritt 530 endet.To the decision step 526 returning, it should be noted that if the state is set to the wait state, the routine 520 with the decision step 534 continues to determine if the condition is set to the exploratory state, and if so, it will be in the decision step 536 to determine if the maximum signal channel is less than a threshold. If the maximum signal channel is less than the threshold, the routine becomes 520 in step 538 continues to set the state to the wait state, and then ends in step 530 , If the maximum signal channel is not smaller than the threshold 536 is the routine 520 in the decision step 540 to determine if all signal channels are stable, and if not, in step 530 , If all signal channels are stable, the routine becomes 520 in step 542 continues to set the state equal to the virtual key state and then sets in step 544 the channel base to the maximum signal channel before stepping in 530 ends.
Zum Entscheidungsschritt 534 zurückkehrend sei bemerkt, dass, falls der Zustand nicht auf den erforschenden Zustand gesetzt ist, die Routine 520 mit dem Entscheidungsschritt 546 fortfährt, um zu bestimmen, ob der Zustand der Virtuelle-Taste-Zustand ist, und sie wird, falls dies nicht der Fall ist, in Schritt 548 fortgesetzt, um den Zustand auf den Tastendrückzustand zu setzen. Danach wird die Routine 520 im Entscheidungsschritt 550 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob der maximale Signalkanal kleiner als eine Schwelle ist, und sie endet, falls dies nicht der Fall ist, in Schritt 530. Falls der maximale Kanal kleiner als eine Schwelle ist, setzt die Routine 520 den Zustand in Schritt 552 auf den Wartezustand und hebt die Aktivierung dann in Schritt 554 auf, bevor sie in Schritt 530 endet.To the decision step 534 returning, it should be noted that if the state is not set to the exploring state, the routine 520 with the decision step 546 continues to determine if the state is the virtual button state, and if it does not, it will be in step 548 continued to set the state to the key depression state. After that, the routine becomes 520 in the decision step 550 continues to determine if the maximum signal channel is less than a threshold, and if not, ends in step 530 , If the maximum channel is less than a threshold, the routine continues 520 the state in step 552 on the wait state and then lifts the activation in step 554 on before they step in 530 ends.
Zum Entscheidungsschritt 546 zurückkehrend sei bemerkt, dass, falls der Zustand gleich dem Virtuelle-Taste-Zustand gesetzt ist, die Routine 520 mit dem Entscheidungsschritt 556 fortfährt, um zu bestimmen, ob der maximale Signalkanal kleiner als eine Schwelle ist, und sie setzt, falls dies der Fall ist, den Zustand in Schritt 558 auf den Wartezustand, bevor sie in Schritt 530 endet. Falls der maximale Signalkanal nicht kleiner als die Schwelle ist, wird die Routine 520 im Entscheidungsschritt 560 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob der Virtuelle-Taste-Zeitgeber größer als ein Zeitablauf ist, und sie setzt, falls dies der Fall ist, den Zustand in Schritt 562 auf den erforschenden Zustand, bevor sie in Schritt 530 endet. Der Virtuelle-Taste-Zeitgeber kann gemäß einer Ausführungsform gleich einem Bereich von einer bis drei Sekunden gesetzt werden. Falls der Virtuelle-Taste-Zeitgeber den Zeitablauf nicht überschritten hat, wird die Routine 520 mit der Entscheidung 564 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob alle Signalkanäle stabil sind, und sie endet in Schritt 530, falls dies nicht der Fall ist. Falls bestimmt wird, dass alle Signalkanäle stabil sind, wird die Routine 520 im Entscheidungsschritt 566 fortgesetzt, um zu bestimmen, ob die Gummikuppel herunterdrückt wird, was dadurch bestimmt werden kann, dass der maximale Signalkanal größer als eine mit einem Signaldeltakuppelwert summierte Signalkanalbasis ist. Falls die Gummikuppel herunterdrückt wird, wird die Routine 520 im Entscheidungsschritt 568 fortgesetzt, um den Zustand gleich dem Tastendrückzustand zu setzen, und sie erzeugt danach in Schritt 570 eine Aktivierung des maximalen Signalkanals, bevor sie in Schritt 530 endet. Falls die Gummikuppel nicht heruntergedrückt wird, wird die Routine 520 in Schritt 572 fortgesetzt, um zu bestimmen, dass der Finger noch gleitet, und um das Basissignal ChBasis in Schritt 572 auf den maximalen Signalkanal zu aktualisieren, bevor sie in Schritt 530 endet.To the decision step 546 returning, it should be noted that if the state is set equal to the virtual key state, the routine 520 with the decision step 556 continues to determine if the maximum signal channel is less than a threshold and, if so, sets the state in step 558 on the wait before going in step 530 ends. If the maximum signal channel is not smaller than the Threshold is the routine 520 in the decision step 560 continues to determine if the virtual key timer is greater than a lapse of time, and if so, sets the state in step 562 on the exploring state before stepping in 530 ends. The virtual key timer may be set equal to a range of one to three seconds according to an embodiment. If the virtual key timer has not timed out, the routine will become 520 with the decision 564 continues to determine if all signal channels are stable and ends in step 530 if this is not the case. If it is determined that all signal channels are stable, the routine becomes 520 in the decision step 566 to determine if the rubber dome is being depressed, which may be determined by the maximum signal channel being greater than a signal channel base summed with a signal delta dome value. If the rubber dome is pushed down, the routine becomes 520 in the decision step 568 continues to set the state equal to the key depression state, and then generates it in step 570 Activation of the maximum signal channel before proceeding to step 530 ends. If the rubber dome is not pressed down, the routine becomes 520 in step 572 continues to determine that the finger is still sliding, and the base signal ChBasis in step 572 to upgrade to the maximum signal channel before going in step 530 ends.
Demgemäß stellt die Näherungsschalteranordnung 20 mit dem gefügigen Material 500 und dem Virtuelle-Taste-Modus vorteilhafterweise eine verbesserte Virtuelle-Taste-Schalteraktivierungsdetektion bereit, um die Unterdrückung unbeabsichtigter Aktivierungen zu verbessern. Das Verfahren 520 kann vorteilhaft eine Aktivierung eines Schalters detektieren, während das Unterdrücken einer unerwünschten Aktivierung eines Schalters detektiert werden kann, wenn ein Finger die Schalteranordnung untersucht. Die verbesserte Aktivierungsdetektion stellt eine verbesserte Näherungsschalteranordnung bereit, die bei einer Automobilanwendung besonders vorteilhaft oder nützlich sein kann, wobei eine Ablenkung des Fahrers vermieden werden kann.Accordingly, the proximity switch assembly 20 with the docile material 500 and the virtual key mode advantageously provides enhanced virtual key switch activation detection to enhance the suppression of inadvertent activations. The procedure 520 Advantageously, it may detect activation of a switch, while suppressing undesired activation of a switch may be detected when a finger examines the switch assembly. The improved activation detection provides an improved proximity switch assembly that may be particularly advantageous or useful in an automotive application, where distraction of the driver may be avoided.
Die Näherungsschalteranordnung 20 kann ein steifes Substrat mit einer ersten, oberen und einer zweiten, unteren Oberfläche, einen auf dem Substrat befindlichen Näherungssensor, ein gefügiges Material, das sich auf der oberen Oberfläche des Substrats befindet, und eine Vertiefung, die in der oberen Oberfläche des Substrats in einem Gebiet zwischen dem gefügigen Material und dem Näherungssensor ausgebildet ist, gemäß einer Ausführungsform umfassen. Die Vertiefung ist allgemein größer als der Näherungssensor, so dass die Vertiefung im Vergleich zum Näherungssensor eine längere Länge und Breite aufweist. Die Vertiefung gestattet die Ausbildung eines Luftspalts zwischen dem gefügigen Material und dem Näherungssensor.The proximity switch arrangement 20 may comprise a rigid substrate having first, upper, and second lower surfaces, a proximity sensor located on the substrate, a compliant material located on the upper surface of the substrate, and a depression located in the upper surface of the substrate in a Area between the compliant material and the proximity sensor is formed, according to an embodiment include. The recess is generally larger than the proximity sensor, so that the recess has a longer length and width compared to the proximity sensor. The recess allows the formation of an air gap between the compliant material and the proximity sensor.
Mit Bezug auf 32–34D ist gemäß einer Ausführungsform die Näherungsschalteranordnung 20 dargestellt, die ein über einem steifen Substrat 12 liegendes gefügiges Material 500 und in einer oberen Oberfläche des Substrats 12 ausgebildete Vertiefungen 600 verwendet. Die Näherungsschalteranordnung 20 umfasst das steife Substrat 12, das allgemein als eine flache Platte gezeigt wird, mit einer ersten und zweiten Oberfläche, die als obere und untere Oberfläche gezeigt sind. Der erste und zweite Näherungssensor 24, wie z. B. kapazitive Sensoren, liegen, wie dargestellt, auf der unteren Oberfläche des Substrats 12, und jeder erzeugt für einen entsprechenden Näherungsschalter 22 ein Aktivierungsfeld. Es ist zu verstehen, dass ein oder mehrere Näherungssensoren 24 vorhanden sein können, wobei jeder Sensor ein Aktivierungsfeld erzeugt. Wie dargestellt, sind gemäß einer Ausführungsform die Näherungssensoren 24 auf der unteren Oberfläche des steifen Substrats 12 vorgesehen, wie z. B. eine polymere Überkopfkonsole 12. Jeder der Näherungssensoren 24 kann durch Aufdrucken von leitfähiger Druckfarbe auf die untere Oberfläche des steifen Substrats 12 ausgebildet werden. Die Näherungssensoren 24 können gemäß anderer Ausführungsformen ansonsten z. B. durch Montage von vorgeformten leitfähigen Schaltungsbahnen auf dem Substrat 12 ausgebildet werden.Regarding 32 - 34D According to one embodiment, the proximity switch assembly 20 shown one above a stiff substrate 12 lying docile material 500 and in an upper surface of the substrate 12 trained wells 600 used. The proximity switch arrangement 20 includes the rigid substrate 12 , which is shown generally as a flat plate, with first and second surfaces shown as upper and lower surfaces. The first and second proximity sensor 24 , such as As capacitive sensors are, as shown, on the lower surface of the substrate 12 and each one generates for a corresponding proximity switch 22 an activation field. It should be understood that one or more proximity sensors 24 may be present, each sensor generating an activation field. As shown, according to one embodiment, the proximity sensors 24 on the bottom surface of the rigid substrate 12 provided, such. B. a polymeric overhead console 12 , Each of the proximity sensors 24 can be achieved by printing conductive ink on the lower surface of the rigid substrate 12 be formed. The proximity sensors 24 may according to other embodiments otherwise z. B. by mounting preformed conductive circuit traces on the substrate 12 be formed.
Wie dargestellt, bedeckt ein gefügiges Material 500 das Substrat 12 und soll für einen Finger 34 eines Benutzers die Berührungsoberfläche zur Interaktion mit einem oder mehreren der Näherungssensoren 24, um einen oder mehrere der Näherungsschalter 22 zu aktivieren, bereitstellen. Das gefügige Material 500 kann gemäß einer Ausführungsform als eine Abdeckschicht ausgebildet sein, die aus einem elastischen Material einschließlich Gummi bestehen kann.Das gefügige Material 500 ist relativ zum darunter liegenden Substrat 12, das allgemein steif ist, flexibel. Das gefügige Material 500 liegt über den Näherungssensoren 24 und ist verformbar, wenn ein Finger eines Benutzers Druck ausübt, so dass der Finger 34 das gefügige Material 500 komprimiert und sich zum Näherungssensor 24 bewegt. Das gefügige Material 500 kann eine Dicke, wie oben in Verbindung mit anderen Ausführungsformen beschrieben, im Bereich von etwa 0,1 bis 10 Millimeter und bevorzugter im Bereich von 1,0 bis 2,0 Millimeter aufweisen.As shown, a docile material covers 500 the substrate 12 and meant for a finger 34 a user's touch surface for interaction with one or more of the proximity sensors 24 to one or more of the proximity switches 22 enable, deploy. The docile material 500 According to one embodiment, it may be formed as a covering layer, which may be made of an elastic material including rubber. The compliant material 500 is relative to the underlying substrate 12 Generally rigid, flexible. The docile material 500 lies above the proximity sensors 24 and is deformable when a user's finger exerts pressure, leaving the finger 34 the docile material 500 compressed and become the proximity sensor 24 emotional. The docile material 500 For example, a thickness as described above in connection with other embodiments may range from about 0.1 to 10 millimeters, and more preferably in the range of 1.0 to 2.0 millimeters.
Die Näherungsschalteranordnung 20 umfasst ferner eine Vertiefung 600 in der oberen Oberfläche des steifen Substrats 12 in einem Gebiet zwischen dem gefügigen Material 500 und jedem Näherungssensor 24. In der oberen Oberfläche des Substrats 12 können separate Vertiefungen 600 ausgebildet sein, wobei jede allgemein bei einem der Näherungssensoren 24 liegt. Die Vertiefung 600 weist eine Länge und Breite auf, die größer als der Näherungssensor 24 ist. Die relative Größe der Vertiefung 600 relativ zum Näherungssensor 24 ist in 33 dargestellt. Die Vertiefung 600 weist gemäß einer Ausführungsform eine erste Länge LD im Vergleich zum Näherungssensor 24, der eine zweite Länge LS aufweist, auf, wobei die erste Länge LD um mindestens 5 mm größer als die zweite Länge LS ist. Gemäß einer spezielleren Ausführungsform ist die erste Länge LD um eine Distanz im Bereich von 5–10 mm größer als die zweite Länge LS. Die Vertiefung 600 weist außerdem eine Breite WD auf, die größer als eine Breite WS des Näherungssensors 24 ist. Die Breite WD kann gemäß einer Ausführungsform um einen Betrag von mindestens 5 mm größer als die Breite WS sein und spezieller um eine Distanz im Bereich von 5–10 mm. Die Vertiefung 600 kann gemäß einer Ausführungsform eine Dicke im Bereich von 0,5–2,0 mm aufweisen.The proximity switch arrangement 20 further includes a recess 600 in the upper surface of the rigid substrate 12 in an area between the docile material 500 and every proximity sensor 24 , In the upper surface of the substrate 12 can separate wells 600 be formed, each one generally with one of the proximity sensors 24 lies. The depression 600 has a length and width that is greater than the proximity sensor 24 is. The relative size of the depression 600 relative to the proximity sensor 24 is in 33 shown. The depression 600 according to one embodiment has a first length L D compared to the proximity sensor 24 having a second length L S , wherein the first length L D is at least 5 mm larger than the second length L S. According to a more specific embodiment, the first length L D is greater by a distance in the range of 5-10 mm than the second length L S. The depression 600 also has a width W D , which is greater than a width W S of the proximity sensor 24 is. The width W D may, according to an embodiment, be greater than the width W S by an amount of at least 5 mm, and more particularly by a distance in the range of 5-10 mm. The depression 600 may in one embodiment have a thickness in the range of 0.5-2.0 mm.
Während die Näherungsschalteranordnung 20 vorliegend mit allesamt rechteckig gestalteten Näherungssensoren 24 und Vertiefungen 600 gezeigt und beschrieben wird, versteht es sich, dass der Sensor 24 und die Vertiefung 600 andere Gestalten und Größen aufweisen können, wie zum Beispiel eine kreisförmige Gestalt oder eine andere Gestalt. Dabei weist die Vertiefung 600 eine Tiefe auf und weist außerdem eine Größendimension der Länge und/oder Breite auf, die größer als eine Längen- und/oder Breitendimension des naheliegenden Näherungssensors 24 ist. Bei einem kreisförmigen Näherungssensor 24 und einer kreisförmigen Vertiefung 600 kann die Dimension eine Längenmessung des Durchmessers der kreisförmigen Gestalt für jeden Sensor 24 und Vertiefung 600 sein, wobei die Dimension der Vertiefung 600 gemäß einer Ausführungsform um einen Betrag von mindestens 5 mm größer als die Dimension des Näherungssensors 24 ist, spezieller im Bereich von 5–10 mm.While the proximity switch assembly 20 in the present case with all rectangular shaped proximity sensors 24 and depressions 600 is shown and described, it is understood that the sensor 24 and the depression 600 may have other shapes and sizes, such as a circular shape or another shape. This indicates the depression 600 a depth and also has a size dimension of the length and / or width, which is greater than a length and / or width dimension of the proximal proximity sensor 24 is. For a circular proximity sensor 24 and a circular recess 600 For example, the dimension may be a length measurement of the diameter of the circular shape for each sensor 24 and deepening 600 its being the dimension of the recess 600 according to one embodiment by an amount of at least 5 mm larger than the dimension of the proximity sensor 24 is, more specifically in the range of 5-10 mm.
Gemäß einer Ausführungsform weist die in dem steifen Substrat 12 ausgebildete Vertiefung 600 Raum für einen Luftspalt, der sich zwischen der unteren Oberfläche der Vertiefung 600 des Substrats 12 und dem darüber liegenden gefügigen Material 500 ausbildet, auf. Der in der Vertiefung 600 ausgebildete Luftspalt bietet Raum für den Finger des Benutzers beim Herabdrücken des gefügigen Materials 500 nach innen und in nahe Nähe des Näherungssensors 24. Während, wie vorliegend gezeigt und beschrieben, ein Luftspalt den Leerraum innerhalb der Vertiefung 600 füllt, versteht es sich, dass sich ein anderes Material, wie zum Beispiel eine Flüssigkeit oder ein anderes Gas, darin befinden kann. Es ist ferner zu verstehen, dass ein weiches gefügiges Material in der Vertiefung 600 vorliegen kann, wobei das Material im Wesentlichen weniger steif als das steife Substrat 12 ist.According to one embodiment, it is in the rigid substrate 12 trained deepening 600 Space for an air gap that extends between the lower surface of the recess 600 of the substrate 12 and the overlying docile material 500 trains, on. The one in the depression 600 Trained air gap provides space for the user's finger while depressing the docile material 500 in and near the proximity sensor 24 , As shown and described herein, an air gap defines the void space within the recess 600 it is understood that another material, such as a liquid or other gas, may be in it. It is further understood that a soft compliant material in the recess 600 may be present, wherein the material is substantially less stiff than the rigid substrate 12 is.
Die Näherungsschalteranordnung 20 kann ferner eine Steuerschaltung zum Überwachen des Aktvierungsfelds in Zusammenhang mit jedem Näherungssensor 24 und zum Bestimmen einer Aktivierung eines entsprechenden Näherungsschalters 22 auf der Grundlage eines vom Näherungssensor 24 erzeugten Signals in Bezug auf eine Schwelle, wenn ein Finger 34 eines Benutzers das gefügige Material 500 in die Vertiefung 600 herunterdrückt, verwenden. Die Amplitude des Signals steigt allgemein, wenn sich der Finger des Benutzers näher an den Näherungssensor 24 heran bewegt. Die Steuerschaltung kann wie oben im Zusammenhang mit den in 28A–31 gezeigten Ausführungsformen beschrieben funktionieren.The proximity switch arrangement 20 Further, a control circuit for monitoring the activation field in connection with each proximity sensor 24 and for determining activation of a corresponding proximity switch 22 based on one from the proximity sensor 24 generated signal with respect to a threshold when a finger 34 a user's docile material 500 into the depression 600 press down, use. The amplitude of the signal generally increases as the user's finger gets closer to the proximity sensor 24 moved on. The control circuit may be as described above in connection with the in 28A - 31 shown embodiments work described.
Mit Bezug auf 34A–34D verwendet gemäß einer ersten Ausführungsform die Näherungsschalteranordnung 20, wie dargestellt, das gefügige Material 500, welches über einer Vertiefung 600 über jedem der Näherungssensoren 24 liegt. Wie in 34A zu sehen, befindet sich ein Finger 34 des Benutzers in einer ersten Position in Kontakt mit der oberen Oberfläche des gefügigen Materials 500 an einer Stelle, die nahe bei aber seitlich verschoben von einem Näherungssensor 24 und einer Vertiefung 600 liegt. In 34B bewegt sich der Finger 34 des Benutzers wie gezeigt durch seitliches Gleiten in eine zweite Position, die zentral über einem Näherungssensor 24 und einer Vertiefung 600 ausgerichtet ist, ohne Kraft oder Druck auf das gefügige Material 500 auszuüben. Dies kann geschehen, wenn ein Benutzer die Näherungssensoranordnung 20 in einem Erforschungsmodus erforscht, ohne den Näherungsschalter 22 tatsächlich aktivieren zu wollen. In 34C übt der Finger 34 des Benutzers wie gezeigt eine Kraft in Richtung des Näherungssensors 24 aus, um das gefügige Material 500 herabzudrücken, um den Finger 34 des Benutzers in eine dritte Position näher an den Näherungssensor 24 heran zu bewegen, um das gefügige Material 500 zu komprimieren und den in der Vertiefung 600 vorliegenden Luftspalt zu kollabieren, und kann den Finger weiter gegen das Substrat 12 innerhalb des Bodens der Vertiefung 600 pressen und somit flach machen, um einen verbesserten Oberflächenbereich oder ein verbessertes Volumen des Fingers in naher Nähe zum Sensor 24 bereitzustellen, wodurch mit dem in Zusammenhang stehenden Aktivierungsfeld eine bessere Interaktion und somit ein größeres Signal bereitgestellt wird.Regarding 34A - 34D used according to a first embodiment, the proximity switch assembly 20 as shown, the compliant material 500 which is about a recess 600 above each of the proximity sensors 24 lies. As in 34A to see, there is a finger 34 the user in a first position in contact with the upper surface of the compliant material 500 at a location close to but laterally displaced by a proximity sensor 24 and a depression 600 lies. In 34B the finger moves 34 the user as shown by sliding sideways into a second position, centrally over a proximity sensor 24 and a depression 600 Aligns without force or pressure on the matey material 500 exercise. This can happen when a user uses the proximity sensor assembly 20 explored in a research mode without the proximity switch 22 actually want to activate. In 34C exercises the finger 34 the user as shown a force in the direction of the proximity sensor 24 out to the docile material 500 squeeze down to the finger 34 the user in a third position closer to the proximity sensor 24 to move up to the docile material 500 to compress and in the depression 600 present air gap collapse, and can continue the finger against the substrate 12 inside the bottom of the well 600 Press and thus flatten to an improved surface area or an improved volume of the finger in close proximity to the sensor 24 providing a better interaction and hence a larger signal with the associated activation field.
Die Folge von Ereignissen, die in 34A–34C gezeigt ist, ist ferner in dem Verhalten des Signals 606 dargestellt, das in 34D gezeigt ist. Das Signal 606, das von dem Näherungsschalter 24 erzeugt wird, steigt, wie gezeigt, auf ein erstes Niveau 606A, das angibt, dass sich der Finger 34 des Benutzers in Kontakt mit der Näherungsschalteranordnung 20 an der ersten Position, die seitlich von dem Näherungssensor 24 beabstandet ist, befindet, wie in 34A zu sehen. Das Signal 606 behält eine Signalamplitude auf dem Niveau 606B bei, das angibt, dass der Finger 34 des Benutzers, wie gezeigt, in der zweiten Position mit dem Näherungssensor 24 und der Vertiefung 600 ausgerichtet ist, ohne Kraft auszuüben, wie in 34B gezeigt. Danach steigt das Signal 606 auf ein drittes erhöhtes Niveau 606C an, das angibt, dass der Finger des Benutzers Kraft in der dritten Position ausübt, um das gefügige Material 500 in die Vertiefung 600 herabzudrücken, wie in 34C gezeigt. Somit ist das Signal 606 viel größer, wenn der Finger 34 des Benutzers das gefügige Material 500 in die Vertiefung 600 herabdrückt, wodurch verbesserte Schalterdetektion ermöglicht wird. Die Steuerschaltung kann dann das Aktivierungsfeld und das Signal 606 überwachen und eine Aktivierung des Näherungsschalters 22 auf Grundlage des Signals 606, wie vorliegend beschrieben, bestimmen.The sequence of events in 34A - 34C is further shown in the behavior of the signal 606 represented in 34D is shown. The signal 606 that from the proximity switch 24 is produced, rises, as shown, to a first level 606A that indicates the finger 34 the user in contact with the proximity switch assembly 20 at the first position, the side of the proximity sensor 24 is located, as in 34A to see. The signal 606 maintains a signal amplitude at the level 606B at, indicating that the finger 34 the user, as shown, in the second position with the proximity sensor 24 and the depression 600 is aligned without exercising power, as in 34B shown. Then the signal rises 606 to a third elevated level 606C indicating that the user's finger applies force in the third position to the compliant material 500 into the depression 600 to depress, as in 34C shown. Thus, the signal 606 much bigger when the finger 34 the user's docile material 500 into the depression 600 depressed, allowing for improved switch detection. The control circuit can then activate the activation field and the signal 606 monitor and activation of the proximity switch 22 based on the signal 606 as described herein.
Die Näherungsschalteranordnung 20 kann gemäß einer weiteren Ausführungsform mit einer oder mehreren Furchen konfiguriert werden, die in dem steifen Substrat zwischen dem ersten und zweiten Näherungssensor ausgebildet sind, wie in 35–37E gezeigt. Bei dieser Ausführungsform liegt, wie gezeigt, eine einzige Furche 610 zwischen benachbarten Näherungssensoren 24, um eine Signalisolierung zwischen den benachbarten Näherungssensoren 24 bereitzustellen. Es ist zu verstehen, dass eine oder mehrere Furchen in dem steifen Substrat 12 zwischen den benachbarten Näherungssensoren 24 ausgebildet sein können. Bei dieser Ausführungsform kann die Furche 610 in Kombination mit Vertiefungen 600 verwendet werden oder auch ohne Vertiefungen 600 verwendet werden. Bei Verwendung einer Kombination aus Vertiefungen 600 und der Furche 610 kann eine verbesserte Signaldetektion und eine reduzierte Signalstörung erreicht werden. Bei Verwendung der Furche 610 ohne die Vertiefungen 600 kann eine kompaktere Näherungsschalteranordnung 20 erreicht werden, bei der Näherungsschalter 22 nahe beieinander liegen, ohne die vergrößerten Vertiefungen.The proximity switch arrangement 20 According to another embodiment, it may be configured with one or more grooves formed in the rigid substrate between the first and second proximity sensors, as in FIG 35 - 37E shown. In this embodiment, as shown, there is a single furrow 610 between adjacent proximity sensors 24 to provide signal isolation between the adjacent proximity sensors 24 provide. It is understood that one or more furrows in the rigid substrate 12 between the adjacent proximity sensors 24 can be trained. In this embodiment, the furrow 610 in combination with wells 600 be used or without wells 600 be used. When using a combination of wells 600 and the furrow 610 An improved signal detection and a reduced signal disturbance can be achieved. When using the furrow 610 without the pits 600 can be a more compact proximity switch assembly 20 be achieved at the proximity switch 22 lie close to each other, without the enlarged depressions.
Wie in 35 und 36 zu sehen, ist die Furche 610 in der oberen Oberfläche des steifen Substrats 12 in einem Gebiet zwischen dem ersten und zweiten Näherungssensor 24 ausgebildet. Die Furche 610 kann eine erste Dimension aufweisen, die als Länge LG gezeigt wird, die mindestens so lang wie WS, die Breite des Sensors 24, ist, oder mindestens so lang wie WD bei der Ausführungsform mit der Vertiefung 600 und bevorzugt 5 bis 10 mm länger als die Breite WS oder 0 bis 5 mm länger als die Breite WD bei der Ausführungsform mit der Vertiefung 600, und eine zweite Dimension, die als Breite WG gezeigt ist, im Bereich von 1 mm bis 5 mm. Die Tiefe der Furche 610 kann im Bereich von 0,5 bis 2,0 mm liegen. Es ist zu verstehen, dass sich die Tiefe der Furche 610 eine erhebliche Distanz in die obere Oberfläche des steifen Substrats 12 hinein erstrecken kann. Bei einer Ausführungsform besteht das steife Substrat 12 aus Kunststoff. Die Furche 610 bildet darin einen Luftspalt. Der Luftspalt weist eine niedrige Dielektrik auf, die das Aktivierungsfeld effektiv in dem Gebiet reduziert und ein Signalübersprechen oder eine Signalstörung reduziert oder verhindert.As in 35 and 36 to see is the furrow 610 in the upper surface of the rigid substrate 12 in an area between the first and second proximity sensors 24 educated. The furrow 610 may have a first dimension, shown as length L G , which is at least as long as W S , the width of the sensor 24 , is, or at least as long as W D in the embodiment with the recess 600 and preferably 5 to 10 mm longer than the width W S or 0 to 5 mm longer than the width W D in the embodiment with the recess 600 , and a second dimension, shown as width W G , in the range of 1 mm to 5 mm. The depth of the furrow 610 can be in the range of 0.5 to 2.0 mm. It is understood that the depth of the furrow 610 a considerable distance into the upper surface of the rigid substrate 12 can extend into it. In one embodiment, the rigid substrate is 12 made of plastic. The furrow 610 forms an air gap in it. The air gap has a low dielectric which effectively reduces the activation field in the region and reduces or prevents signal crosstalk or signal interference.
Mit Bezug auf 37A–37E verwendet, wie dargestellt, die Näherungsschalteranordnung 20 gemäß einer Ausführungsform das gefügige Material 500, die Vertiefungen 600 und die Furche 610. Wie in 37A zu sehen, kontaktiert ein Finger 34 des Benutzers in einer ersten Position eine Oberfläche des gefügigen Materials 500 an einer Stelle nahe einem aber seitlich verschoben von einem Näherungssensor 24. In 37B bewegt sich der Finger 34 des Benutzers durch seitliches Gleiten in eine zweite Position, die mit einem ersten Näherungssensor 24 ausgerichtet ist, ohne Kraft oder Druck auf das gefügige Material 500 auszuüben. Dies kann geschehen, wenn ein Benutzer die Näherungssensoranordnung 20 in einem Erforschungsmodus erforscht, ohne den Näherungsschalter 22 tatsächlich aktivieren zu wollen. In 37C bewegt sich der Finger 34 des Benutzers durch seitliches Gleiten über die Furche 610 in eine dritte Position, die mit einem zweiten Näherungssensor ausgerichtet ist, ohne Kraft oder Druck auf das gefügige Material 500 auszuüben, wie es bei dem Erforschungsmodus geschehen kann. In 37D gleitet der Finger 34 des Benutzers ferner in eine vierte Position in dem Gebiet des zweiten Näherungssensors 34. Es ist zu verstehen, dass ein Benutzer das gefügige Material 500 über entweder dem ersten oder zweiten Näherungssensor 24 herabdrücken kann, um entweder den ersten oder zweiten Näherungsschalter 22 zu aktivieren.Regarding 37A - 37E used as shown, the proximity switch assembly 20 according to one embodiment, the compliant material 500 , the wells 600 and the furrow 610 , As in 37A to see, a finger contacts 34 the user in a first position a surface of the compliant material 500 at one point near but laterally displaced by a proximity sensor 24 , In 37B the finger moves 34 the user by sliding sideways in a second position, which with a first proximity sensor 24 Aligns without force or pressure on the matey material 500 exercise. This can happen when a user uses the proximity sensor assembly 20 explored in a research mode without the proximity switch 22 actually want to activate. In 37C the finger moves 34 of the user by sliding sideways over the furrow 610 into a third position aligned with a second proximity sensor without force or pressure on the compliant material 500 exercise, as can be done in the exploratory mode. In 37D the finger slides 34 the user further to a fourth position in the region of the second proximity sensor 34 , It is understood that a user is the docile material 500 via either the first or second proximity sensor 24 can press down to either the first or second proximity switch 22 to activate.
Die Folge von Ereignissen, die in 37A–37D gezeigt ist, ist ferner in dem Verhalten des ersten und zweiten Signals 608 und 609 dargestellt, die in 37E gezeigt sind. Das erste Signals 608, das von dem ersten Näherungsschalter 24 erzeugt wird, liegt, wie gezeigt, auf einem ersten Niveau 608A, wenn sich der Finger des Benutzers in Kontakt mit der Näherungsschalteranordnung 20 an sowohl der ersten als auch der zweiten Position befindet, wie in 37A und 37B gezeigt. Wenn sich der Finger des Benutzers der Furche 610 zwischen dem ersten und zweiten Näherungssensor nähert, fällt das erste Signal 608 auf einen reduzierten oder Nullwert. Ein zweites Signal 609, das von dem zweiten Näherungssensor 24 erzeugt wird, steigt zurück auf das Signalniveau 608C und 608D, wenn sich der Finger des Benutzers von der Furche 610 weg bewegt und sich der dritten und vierten Position nähert, wie in 37C und 37D gezeigt. Der Effekt, dass die Signale 608 und 609 auf einem reduzierten oder Nullwert liegen, tritt auf, wenn sich der Finger 34 des Benutzers über die Furche 610 zwischen dem ersten und zweiten Näherungssensor 24 bewegt. Die Furche 610 isoliert effektiv die Signale 608 und 609, um die Signalwerte auf einen niedrigeren oder Nullwert zu reduzieren, und verhindert somit Störung zwischen benachbarten Näherungssensoren 24. Die Steuerschaltung kann dadurch eine Aktivierung entweder des ersten oder des zweiten Schalters 22 auf Grundlage der Signale 608 und 609 mit reduzierter Signalstörung bestimmen.The sequence of events in 37A - 37D is further shown in the behavior of the first and second signals 608 and 609 represented in 37E are shown. The first signal 608 that from the first proximity switch 24 is generated, as shown, at a first level 608A when the user's finger is in contact with the proximity switch assembly 20 at both the first and second positions, as in 37A and 37B shown. When the user's finger of the furrow 610 between the first and second proximity sensors, the first signal falls 608 to a reduced or zero value. A second signal 609 that from the second proximity sensor 24 is generated, rises back to the signal level 608C and 608D when the user's finger off the furrow 610 moved away and approaching the third and fourth position, as in 37C and 37D shown. The effect that the signals 608 and 609 lying on a reduced or zero value, occurs when the finger 34 of the user over the furrow 610 between the first and second proximity sensors 24 emotional. The furrow 610 effectively isolates the signals 608 and 609 to reduce the signal values to a lower or zero value, thus preventing interference between adjacent proximity sensors 24 , The control circuit can thereby activate either the first or the second switch 22 based on the signals 608 and 609 determine with reduced signal interference.
Die Näherungsschalteranordnung 20 ist ferner, wie dargestellt, gemäß einer weiteren Ausführungsform so konfiguriert, dass sie ein gefügiges Material 500 aufweist mit einem erhöhten oder angehobenen Berührungsoberflächenteil 620, der mit jedem der Näherungssensoren 24 und den Vertiefungen 600 ausgerichtet ist, wie in 38 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform stellt die erhöhte Oberfläche 620 einen verbesserten Bewegungsstreckenabstand zwischen Schalteraktivierungen bereit, was gleichfalls einem Benutzer ein haptisches Gefühl vermitteln kann. Die Höhe der erhöhten Oberfläche 620 kann gemäß einer Ausführungsform im Bereich von 1 bis 2 mm liegen. Die erhöhte Oberfläche 620 kann den Finger 34 des Benutzers distaler von dem Näherungssensor in dem nicht herabgedrückten Zustand halten. Es ist ferner zu verstehen, dass die erhöhte Oberfläche 620 mit den Vertiefungen 600 oder mit einer oder mehreren Furchen 610, oder mit sowohl den Vertiefungen 600 als auch einer oder mehreren Furchen 610 verwendet werden kann.The proximity switch arrangement 20 Further, as shown, according to another embodiment, is configured to be a compliant material 500 having an elevated or raised contact surface portion 620 that with each of the proximity sensors 24 and the wells 600 is aligned, as in 38 shown. In this embodiment, the increased surface area 620 provide improved travel distance between switch activations, which can also provide a haptic feel to a user. The height of the raised surface 620 may be in the range of 1 to 2 mm according to one embodiment. The raised surface 620 can the finger 34 hold the user more distal from the proximity sensor in the unpressed state. It is further understood that the increased surface area 620 with the wells 600 or with one or more furrows 610 , or with both the wells 600 as well as one or more furrows 610 can be used.
Entsprechend kann die Näherungsschalteranordnung 20 mit dem gefügigen Material 500 Vertiefungen 600 und/oder eine oder mehrere Furchen 610 verwenden, um eine verbesserte Signaldetektion und Schalteraktivierung bereitzustellen.Accordingly, the proximity switch assembly 20 with the docile material 500 wells 600 and / or one or more furrows 610 to provide improved signal detection and switch activation.
Es ist zu verstehen, dass Variationen und Modifikationen an der vorstehend erwähnten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es ist ferner zu verstehen, dass diese Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt werden sollen, es sei denn, dass diese Ansprüche durch ihren Sprachgebrauch ausdrücklich etwas anderes aussagen. Zeichenerklärung Figur 16 140 BEGINN DER VERARBEITUNG DER SCHALTERFREIGABE
142 IST AKTIVER KANAL < LVL_FREIGABE?
YES JA
NO NEIN
144 IST LVL_DELTA_SCHWELLE > 0?
146 ERHÖHEN DES SCHWELLENPEGELS, FALLS DAS SIGNAL STÄRKER IST (DIES GESCHIEHT DURCH VERRINGERN DER LVL_DELTA_SCHWELLE), FESTLEGEN DER SCHWELLEN-, FREIGABE-, AKTIVEN PEGEL
148 RÜCKSETZEN: KANAL_MAX UND SUMMENGESCHICHTSZEITGEBER FÜR LANGE STABILE SIGNALUNTERSUCHUNGS-/ERFORSCHUNGSPARAMETER
150 SCHALTER_STATUS = SW_KEIN
152 ENDE
Fig 17, 18 202 VERARBEITEN DES SW_KEIN-ZUSTANDS
204 IST MAX_KANAL > LVL_AKTIV?
206 SCHALTER_STATUS = SW_AKTIV
208 PRÜFEN, OB DAS UNTERSUCHUNGS- /ERFORSCHUNGSHINWEISZEICHEN ZURÜCKZUSETZEN IST
210 ENDE
NO NEIN
YES JA
222 VERARBEITEN DES SW_AKTIV-ZUSTANDS
224 IST MAX_KANAL > LVL_SCHWELLE?
226 IST MAX_KANAL < LVL_AKTIV?
228 SCHALTER_STATUS = SW_KEIN
230 WURDE EIN KÜRZLICHES SCHWELLENEREIGNIS ODER EIN HANDSCHUH DETEKTIERT?
232 UNTERSUCHUNG/ERFORSCHUNG_EIN = WAHR
234 SCHALTER_STATUS = SW_SCHWELLE
236 ENDE
Figur 19 242 VERARBEITEN DES SW_SCHWELLE-ZUSTANDS
244 IST DAS SIGNAL STABIL ODER IST DER KANAL AN EINER SPITZE?
YES JA
NO NEIN
256 ENDE
246 UNTERSUCHUNG/ERFORSCHUNG?
248 IST DER KANAL SAUBER UND IST SCHNELL_AKTIV > SCHWELLE?
250 SCHALTER_AKTIV = MAX_KANAL
252 GIBT ES EINEN SCHALTER_AKTIV?
254 INITIALISIEREN VON UNTERSUCHUNGS-/ERFORSCHUNGS- VARIABLEN, SCHALTER_STATUS = SW_UNTERSUCHUNG/ERFORSCHUNG, SPITZE_MAX_BASIS = MAX_KANÄLE
256 ENDE
Figur 20 262 VERARBEITEN DES SW_UNTERSUCHUNGS- /ERFORSCHUNGSZUSTANDS
264 IST MAX_KANAL < LVL_TASTE-OBEN_SCHWELLE
YES JA
NO NEIN
266 WIRD DIESER ERSTE UND EINZIGE KANAL DURCHLAUFEN UND IST DAS SIGNAL SAUBER?
268 AUFGABE; UNBEABSICHTIGTE BETÄTIGUNG SCHALTER_STATUS = SW_KEIN
270 SCHALTER_AKTIV = MAX_KANAL
272 MAX_SPITZE_BASIS = MIN(MAX_SPITZE_BASIS, MAX_KANAL)
274 IST KANAL GEKLICKT (MAX_KANAL > MAX_SPITZE_BASIS + DELTA)?
276 IST SIGNAL STABIL UND SAUBER?
278 IST SIGNAL LANGE STABIL UND SAUBER?
280 SCHALTER_AKTIV = MAX_KANAL
282 ENDE
Figur 27 420 Verarbeiten von Max-Ch(t)
422 EINGABE: Max-Ch(t)
424 Zustand = VIRTUELLE_TASTE?
426 Ch(t) < aktive Schwelle?
428, 446 Zustand = KEIN
442 Zustand = UNTERSUCHUNG?
YES JA
NO NEIN
452 Ch(t) > aktive Schwelle?
454 Zustand = UNTERSUCHUNG
444 Ch(t) < aktive Schwelle?
430 Ch(t)_stabil > t stabil?
448 Ch(t)_stabil > t stabil?
432 Ch(t)_NICHT_stabil > t Rücksetz?
450 Zustand = VIRTUELLE_TASTE CBasis = Ch(t)
440 CBasis = Ch(t)
436 Ch(t) – CBasis > Kvb·CBasis?
438 Zustand = AKTIV
434 Zustand = UNTERSUCHUNG
460 Ende
Figur 31 522 VERARBEITEN VON MaxCh
524 EINGABE: MaxCh
526 ZUSTAND = WARTEN?
534 ZUSTAND = ERFORSCHEND?
546 ZUSTAND = VIRTUELLE TASTE?
556 MaxCh < SCHWELLE?
560 VIRTUELLE-TASTE-ZEITGEBER > ZEITABLAUF?
564 ALLE KANÄLE STABIL?
YES JA
NO NEIN
530 ENDE
528 MaxCh > SCHWELLE?
532 ZUSTAND = ERFORSCHEND
536 MaxCh < SCHWELLE?
538 ZUSTAND = WARTEN
540 ALLE KANÄLE STABIL?
542 ZUSTAND = VIRTUELLE TASTE
544 ChBasis = MaxCh
548 ZUSTAND IST TASTENDRUCK
550 MaxCh < SCHWELLE?
552 ZUSTAND = WARTEN
554 FREIGABEAKTIVIERUNG
568 ZUSTAND = TASTENDRUCK
570 AKTIVIEREN VON MaxCh
558 ZUSTAND = WARTEN
562 ZUSTAND = ERFORSCHEND
566 GUMMIKUPPEL HERUNTERGEDRÜCKT (MaxCh > ChBasis + ChDeltaKuppel)?
572 FINGER NOCH GLEITEND, AKTUALISIEREN DES BASISSIGNALS ChBasis = MaxCh
END ENDE
It is to be understood that variations and modifications may be made to the structure mentioned above without departing from the concepts of the present invention, and it is further understood that these concepts are intended to be covered by the following claims, unless These claims expressly state otherwise by their language usage. Key Figure 16 140 START OF THE PROCESSING OF SWITCH RELEASE
142 IS ACTIVE CHANNEL <LVL_ENABLE?
YES YES
NO NO
144 IS LVL_DELTA_SHAVE> 0?
146 INCREASE THE THRESHOLD LEVEL IF THE SIGNAL IS STRONGER (THIS HAPPENS BY REDUCING THE LVL_DELTA_SHAVE), DETERMINE THE THRESHOLD, RELEASE, ACTIVE LEVELS
148 RESET: CHANNEL_MAX AND TIME HISTORY TEMPERATURE FOR LONG STABLE SIGNAL CHECK / RESEARCH PARAMETERS
150 SWITCH_STATUS = SW_NOK
152 THE END
Fig. 17, 18 202 PROCESSING SW_KEIN CONDITION
204 IS MAX_CANAL> LVL_ACTIVE?
206 SWITCH_STATUS = SW_ACTIVE
208 CHECK WHETHER THE INVESTIGATION / RESEARCH LABEL IS RETURNED
210 THE END
NO NO
YES YES
222 PROCESSING SW_ACTIVE CONDITION
224 IS MAX_CANAL> LVL_SHAVE?
226 IS MAX_CANAL <LVL_ACTIVE?
228 SWITCH_STATUS = SW_NOK
230 HAS AN APPEARED THRESHOLD OR GLOVE BEEN DETECTED?
232 INVESTIGATION / RESEARCH_ON = TRUE
234 SCHALTER_STATUS = SW_SCHWELLE
236 THE END
FIG. 19 242 PROCESSING SW_SCHWELLE CONDITION
244 IS THE SIGNAL STABLE OR IS THE CHANNEL AT A TIP?
YES YES
NO NO
256 THE END
246 INVESTIGATION / RESEARCH?
248 IS THE CHANNEL CLEAN AND IS QUICK_ACTIVE> THRESHOLD?
250 SWITCH_ACTIVE = MAX_CHANNEL
252 IS THERE A SWITCH_ACTIVE?
254 INITIALIZING EXAMINATION / RESEARCH VARIABLES, SWITCH_STATUS = SW_USERVIEW / RESEARCH, TIP_MAX_BASIS = MAX_CANELS
256 THE END
FIG. 20 262 PROCESSING SW SWITCH / RESEARCH STATE
264 IST MAX_KANAL <LVL_TASTE-UP_SCHWELLE
YES YES
NO NO
266 IS THIS FIRST AND ONLY CHANNEL PASSING AND IS THE SIGNAL CLEAN?
268 TASK; UNINTENDED ACTUATION SWITCH_STATUS = SW_NOK
270 SWITCH_ACTIVE = MAX_CHANNEL
272 MAX_SPITZE_BASIS = MIN (MAX_SPITZE_BASIS, MAX_CANAL)
274 IS CHANNEL CLICKED (MAX_CANAL> MAX_SPITZE_BASIS + DELTA)?
276 IS SIGNAL STABLE AND CLEAN?
278 IS SIGNAL LONG STABLE AND CLEAN?
280 SWITCH_ACTIVE = MAX_CHANNEL
282 THE END
FIG. 27 420 Processing by Max-Ch (t)
422 INPUT: Max-Ch (t)
424 State = VIRTUAL_BUTTON?
426 Ch (t) <active threshold?
428 . 446 Condition = NO
442 Condition = INVESTIGATION?
YES YES
NO NO
452 Ch (t)> active threshold?
454 Condition = INVESTIGATION
444 Ch (t) <active threshold?
430 Ch (t) _stabil> t stable?
448 Ch (t) _stabil> t stable?
432 Ch (t) _NICHT_stabil> t Reset?
450 State = VIRTUAL_Key CBasis = Ch (t)
440 CBasis = Ch (t)
436 Ch (t) - CBasis> Kvb · CBasis?
438 Condition = ACTIVE
434 Condition = INVESTIGATION
460 The End
FIG. 31 522 PROCESSING MaxCh
524 INPUT: MaxCh
526 CONDITION = WAITING?
534 CONDITION = EXPLORING?
546 CONDITION = VIRTUAL BUTTON?
556 MaxCh <THRESHOLD?
560 VIRTUAL KEY TIMERS> TIMEOUT?
564 ALL CHANNELS STABLE?
YES YES
NO NO
530 THE END
528 MaxCh> THRESHOLD?
532 CONDITION = EXPLORING
536 MaxCh <THRESHOLD?
538 CONDITION = WAIT
540 ALL CHANNELS STABLE?
542 CONDITION = VIRTUAL BUTTON
544 ChBasis = MaxCh
548 CONDITION IS KEY PRINT
550 MaxCh <THRESHOLD?
552 CONDITION = WAIT
554 RELEASE ACTIVATION
568 CONDITION = KEY PRESSURE
570 ACTIVATE MaxCh
558 CONDITION = WAIT
562 CONDITION = EXPLORING
566 RUBBER HOOK DOWN (MaxCh> ChBasis + ChDeltaDome)?
572 FINGER STILL SMOOTH, UPGRADING THE BASIC SIGNAL ChBasis = MaxCh
END THE END
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US 14/284659 [0001] US 14/284659 [0001]
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US 14/168614 [0001] US 14/168614 [0001]
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US 13/444393 [0001] US 13/444393 [0001]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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"Touch Sensors Design Guide", 10620 D-AT42-04/09 vom 9. April 2009 von ATMEL® [0063] "Touch Sensors Design Guide", 10620 D-AT42-04 / 09 of April 9, 2009 by ATMEL® [0063]