DE202018102072U1

DE202018102072U1 - Näherungsschalter, der Sensoren mit dekorativem Metall aufweist

Info

Publication number: DE202018102072U1
Application number: DE202018102072.2U
Authority: DE
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-04-18
Filing date: 2018-04-16
Publication date: 2018-04-27
Anticipated expiration: 2028-04-17
Also published as: US10454474B2; US20180302088A1; CN208128217U

Abstract

Näherungsschalterbaugruppe, die Folgendes umfasst:eine Erfassungsfläche; undeinen Näherungsschalter unmittelbar an der Erfassungsfläche zum Erzeugen eines Aktivierungsfelds, wobei der Näherungssensor mindestens eine Elektrode aufweist, die eine dekorative Verkleidungskomponente bildet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Näherungsschalter, und betrifft genauer einen Näherungsschalter, der Sensorschaltung aufweist, die ein sichtbares dekoratives Metall integriert.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Näherungsschalter, wie etwa kapazitative Schalter, werden zur Verwendung bei Fahrzeugen zum Betreiben von Vorrichtungen wie etwa innere Kartenlese- und Deckenbeleuchtung, Glasschiebedächern und zahlreichen anderen Vorrichtungen eingesetzt. Kapazitative Schalter setzen typischerweise einen oder mehrere kapazitative Sensoren ein, um ein Erfassungsaktivierungsfeld zu erzeugen und Änderungen an dem Aktivierungsfeld zu erfassen, die eine Benutzerbetätigung des Schalters angeben, was typischerweise durch einen Finger des Benutzers in unmittelbarer Nähe oder Berührung mit dem Sensor hervorgerufen wird. Kapazitive Schalter sind typischerweise dazu konfiguriert, eine Benutzerbetätigung des Schalters auf Grundlage eines Vergleichs eines erfassten Aktivierungsfelds mit einem Schwellenwert zu erfassen. Die kapazitativen Schalter sind typischerweise dazu konfiguriert, eine oder mehrere Elektroden zu beinhalten, die mit elektrischer Schaltung konfiguriert sind, die auf einem Substrat gebildet ist. Es wäre wünschenswert, einen Näherungsschalter bereitzustellen, der ein dekoratives Aussehen bereitstellt und reduzierte Komponenten zum Zusammenbau ermöglicht.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Näherungsschalterbaugruppe bereitgestellt. Die Näherungsschalterbaugruppe beinhaltet eine Erfassungsfläche, und einen Näherungsschalter unmittelbar an der Erfassungsfläche zum Erzeugen eines Aktivierungsfelds, wobei der Näherungssensor mindestens eine Elektrode aufweist, die eine dekorative Verkleidungskomponente bildet.
Ausführungsformen des ersten Aspekts der Erfindung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• eine Steuerung, zum Bestimmen der Aktivierung des Schalters auf Grundlage eines Signals, das von dem Aktivierungsfeld erzeugt wird;
• der Näherungssensor umfasst einen kapazitativen Sensor;
• der Näherungssensor umfasst eine erste Elektrode, die eine erste Vielzahl von Elektrodenfingern umfasst, und eine zweite Elektrode, die eine zweite Vielzahl von Elektrodenfingern umfasst, wobei die ersten und die zweiten Elektrodenfinger ineinandergreifen und elektrisch gekoppelt sind, um das Aktivierungsfeld zu erzeugen;
• die zweite Elektrode umgibt die erste Elektrode;
• einen undurchsichtigen Abschnitt, der einen Abschnitt der mindestens einen Elektrode bedeckt, um einen Abschnitt der dekorativen Verkleidungskomponente freizulegen;
• der Näherungsschalter wird in einem Fahrzeug eingesetzt;
• der Näherungsschalter ist auf einer Fahrzeugleuchte bereitgestellt;
• die Erfassungsfläche umfasst eine Linse;
• der Näherungssensor umfasst Chrom; und
• das Chrom bildet eine elektrische Schaltung zum Übertragen von Signalen für den Sensor.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Näherungsschalterbaugruppe bereitgestellt. Die Näherungsschalterbaugruppe beinhaltet eine Erfassungsfläche, und einen kapazitativen Sensor, der sich um die Erfassungsfläche erstreckt, um ein Aktivierungsfeld zu erzeugen. Der kapazitative Sensor umfasst mindestens eine Elektrode, die ebenfalls eine dekorative Verkleidungskomponente bildet. Die Näherungsschalterbaugruppe beinhaltet ebenfalls eine undurchsichtige Schicht, die nur einen Abschnitt des kapazitativen Sensors bedeckt, und eine Steuerung zum Bestimmen der Aktivierung des Schalters auf Grundlage eines Signals, das von dem Aktivierungsfeld erzeugt wird.
Ausführungsformen des zweiten Aspekts der Erfindung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• der kapazitative Sensor umfasst eine erste Elektrode, die eine erste Vielzahl von Elektrodenfingern umfasst, und eine zweite Elektrode, die eine zweite Vielzahl von Elektrodenfingern umfasst, wobei die ersten und die zweiten Elektrodenfinger ineinandergreifen und elektrisch gekoppelt sind, um das Aktivierungsfeld zu erzeugen;
• die zweite Elektrode umgibt im Wesentlichen die erste Elektrode;
• einen undurchsichtigen Abschnitt, der einen Abschnitt der mindestens einen Elektrode bedeckt, um einen Abschnitt der dekorativen Verkleidungskomponente freizulegen;
• der Näherungsschalter wird in einem Fahrzeug eingesetzt;
• der Näherungsschalter ist auf einer Fahrzeugleuchte bereitgestellt;
• der Näherungssensor umfasst Chrom; und
• das Chrom bildet eine elektrische Schaltung zum Übertragen von Signalen für den Sensor.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugnäherungsschalterbaugruppe bereitgestellt. Die Näherungsschalterbaugruppe beinhaltet eine Erfassungsfläche, und einen kapazitativen Sensor, der sich um die Erfassungsfläche erstreckt, um ein Aktivierungsfeld zu erzeugen. Der kapazitative Sensor umfasst mindestens eine Elektrode, die ebenfalls eine dekorative Verkleidungskomponente bildet. Die Näherungsschalterbaugruppe beinhaltet ebenfalls eine undurchsichtige Schicht, die nur einen Abschnitt des kapazitativen Sensors bedeckt, um die Verkleidungskomponente freizulegen, und eine Steuerung zum Bestimmen der Aktivierung des Schalters auf Grundlage eines Signals, das von dem Aktivierungsfeld erzeugt wird.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann bei der Lektüre der folgenden Beschreibung, der Patentansprüche und der beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
Figurenliste
In den Zeichnungen gilt:

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, das eine Überkopfkonsole aufweist, die ein Paar von Leuchtenbaugruppen einsetzt, welche gemäß einer Ausführungsform Näherungsschalterbaugruppen aufweisen;
2 ist eine vergrößerte Ansicht der Überkopfkonsole, die ferner die Leuchtenbaugruppen, die in 1 gezeigt sind, veranschaulicht;
3 ist eine vergrößerte Draufsicht einer Leuchtenbaugruppe und eines Näherungsschalters, der darauf gebildet ist, mit entfernter vorderer Linse, gemäß einer Ausführungsform;
3A ist eine vergrößerte Draufsicht der Leuchtenbaugruppe und des Näherungsschalters aus 3, mit der zusammengebauten undurchsichtigen Schicht und Linse;
4 ist eine seitliche Aufrissansicht der Leuchtenbaugruppe und des entsprechenden Näherungsschalters;
5 ist eine Querschnittsansicht durch die Linie V-V aus 4, welche die Leuchten- und Schalterbaugruppe veranschaulicht;
5A ist eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt VA aus 5;
5B ist eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt VB-VB aus 5;
6 ist eine Explosionsansicht der Leuchtenbaugruppe und des entsprechenden Näherungsschalters;
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Steuerung zum Steuern der Leuchtenbaugruppe auf Grundlage der Näherungsschaltereingaben veranschaulicht, gemäß einer Ausführungsform; und
8 ist eine perspektivische Ansicht einer Überkopfkonsole mit Leuchten- und Näherungsschalterbaugruppen, gemäß einer anderen Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind hier nach Bedarf offenbart; dabei versteht es sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren entsprechen nicht unbedingt einer detaillierten Ausgestaltung; einige Schemata können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um eine Funktionsübersicht zu zeigen. Daher sind die hier offenbarten konkreten strukturellen und funktionellen Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielseitige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist die innere Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs 10 im Allgemeinen mit einem Paar von Leuchtenbaugruppen 20, veranschaulicht, wobei jede dazu konfiguriert ist, einen Näherungsschalter 22 zu beinhalten, und in einer Überkopfkonsole 12 zusammengebaut ist, gemäß einer Ausführungsform. Das gezeigte Fahrzeug 10 beinhaltet im Allgemeinen die Überkopfkonsole 12, die an der Dachverkleidung an der Unterseite des Dachs oder der Decke an der Oberseite der Fahrgastzelle des Fahrzeugs angebracht ist, im Allgemeinen über dem vorderen Fahrgastsitzbereich. Jede des Paars von Leuchtenbaugruppen 20 stellt eine integrale Baugruppe einer Leuchte und eines Näherungsschalters 22 zum Aktivieren einer Lichtquelle bereit, um die Leuchte ein- und auszuschalten. Jede Leuchtenbaugruppe 20 beinhaltet eine Linse 32, die ein lichtdurchlässiges Fenster aufweist, eine Lichtquelle, die hinter der Linse 32 angeordnet ist, zum Leuchten von Licht durch das durchsichtige Fenster der Linse 32, und einen Näherungsschalter 22, der einen oder mehrere Näherungssensoren 24 aufweist, die unmittelbar oder nahe an einem Umfang des durchsichtigen Fensters der Linse 32 angeordnet ist und ein Aktivierungsfeld unmittelbar an dem durchsichtigen Feld der Linse 32 erzeugt, um die Aktivierung des Näherungsschalters 22 zu erfassen, um die Aktivierung der Lichtquelle zu steuern. In der gezeigten Ausführungsform ist der Näherungsschalter 22 integral als Teil der Lampenbaugruppe 20 zusammengebaut, in welcher der zentrale Abschnitt, einschließlich des durchsichtigen Fensters, der Linse 32 als eine Berührungs- oder Erfassungsfläche dient. Der Benutzer kann die Erfassungsfläche berühren oder in unmittelbare Nähe dazu kommen, um von dem Aktivierungsfeld erfasst zu werden. Jedoch sollte es sich verstehen, dass der Näherungsschalter 22 getrennt von der Leuchtenbaugruppe 20 zusammengebaut werden kann und seine eigene Erfassungsfläche einsetzen kann und eine beliebige Anzahl von Vorrichtungen oder Funktionen steuern kann.
Ein Benutzer kann die Lichtquelle durch Aktivieren des Näherungsschalters 22, der integral mit der Leuchtenbaugruppe 20 bereitgestellt ist, aktivieren. Die Leuchte kann als eine innere Kartenlese- oder Leseleuchte dienen, um dem Fahrzeug 10 Innenbeleuchtung bereitzustellen, gemäß einer Ausführungsform. Die Leuchtenbaugruppe 20 kann ebenfalls als eine Deckenleuchte dienen, um Beleuchtung in dem Inneren des Fahrzeugs 10 bereitzustellen. Es versteht sich, dass die Lampe dazu dienen kann, dem Innern des Fahrzeugs zu anderen Zwecken Beleuchtung bereitzustellen, und dass sich die Leuchtenbaugruppe 20 an einem anderen Ort am Fahrzeug 10 befinden kann. Zum Beispiel kann sich die Leuchtenbaugruppe 20 in der Dachauskleidung, einer Sonnenblende, einem Haltegriff, einer Mittelkonsole oder an einem anderen Ort am Fahrzeug 10 befinden.
Jeder Näherungsschalter 22, der in jeder Leuchtenbaugruppe 20 bereitgestellt ist, wird hier gemäß einer Ausführungsform als kapazitiver Schalter gezeigt und beschrieben. Jeder Näherungsschalter 22 beinhaltet einen Näherungssensor 24, der ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt, um Berührung oder unmittelbare Nähe eines Objekts, wie etwa eines Fingers eines Benutzers, in engem Bezug auf den Näherungssensor, wie etwa ein Tippen oder eine Wischbewegung durch den Finger eines Benutzers, zu erfassen. Somit ist das Erfassungsaktivierungsfeld, das von dem Näherungssensor von jedem Näherungsschalter erzeugt wird, ein kapazitives Feld in der beispielhaften Ausführungsform und der Finger des Benutzers weist elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften auf, die eine Änderung oder Störung bei dem Erfassungsaktivierungsfeld hervorrufen, welche in einem Signal, das von dem Aktivierungsfeld erzeugt wurde, erfasst wird, was für den Fachmann offensichtlich sein sollte. Der Fachmann sollte jedoch zudem verstehen, dass zusätzliche oder alternative Arten von Näherungssensoren verwendet werden können, wie etwa unter anderem induktive Sensoren. Beispielhafte Näherungssensoren sind in dem ATMEL^® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-04/09, vom 9. April 2009 beschrieben, dessen gesamte Referenz hiermit durch Bezugnahme in diese Schrift aufgenommen wird.
Die Näherungsschalter können zum Steuern anderer Vorrichtungen konfiguriert sein. Zum Beispiel können verschiedene Näherungsschalter 22 beliebige einer Reihe von Fahrzeugvorrichtungen und -funktionen steuern, wie etwa das Steuern der Bewegung eines Schiebedachs oder Glasschiebedachs 16, das Steuern der Bewegung einer Glasschiebedachblende 18, das Steuern der Aktivierung einer oder mehrerer Beleuchtungsvorrichtungen und das Steuern verschiedener anderer Vorrichtungen und Funktionen. Während die Leuchtenbaugruppen 20 mit Näherungsschaltern 22 als sich in einer Überkopfkonsole 12 befindend gezeigt wird, versteht es sich, dass die Baugruppen 20 und Näherungsschalter 22 gemäß verschiedenen Fahrzeuganwendungen an anderer Stelle an dem Fahrzeug 10 angeordnet sein können, wie etwa in der Instrumententafel, an anderen Konsolen wie etwa einer Mittelkonsole, in einer Touchscreen-Anzeige für ein Radio- oder Infotainmentsystem wie etwa eine Navigations- und/oder Audioanzeige oder an anderer Stelle an Bord des Fahrzeugs 10 integriert werden können.
Die Näherungsschalter 22 sind hier gemäß einer Ausführungsform als kapazitive Schalter gezeigt und beschrieben. Jeder Näherungsschalter 22 beinhaltet einen oder mehrere Näherungssensoren 24, die ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellen, um Berührung oder unmittelbare Nähe eines Benutzers in engem Bezug auf den einen oder die mehreren Näherungssensoren 24, wie etwa ein Tippen oder eine Wischbewegung durch den Finger eines Benutzers, zu erfassen. Somit ist in der beispielhaften Ausführungsform das Erfassungsaktivierungsfeld jedes Näherungsschalters 22 ein kapazitives Feld und der Finger des Benutzers weist eine elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften auf, die zu einer Änderung oder Störung bei dem Erfassungsaktivierungsfeld führen, was für den Fachmann offensichtlich sein sollte. Ein Signal kann auf Grundlage des Aktivierungsfelds erzeugt und verarbeitet werden, um eine Benutzerinteraktion zu erfassen.
Unter Bezugnahme auf die 4-6 ist die Leuchtenbaugruppe 20 im Allgemeinen als eine Linse 32 aufweisend veranschaulicht, die aus einem transparenten Material auf der Vorderseite hergestellt ist. Die Linse 32 kann integral als Teil der Überkopfkonsole 12 gegossen sein. Das durchsichtige Fenster 34 der Linse 32 ist lichtdurchlässig, um sichtbaren Lichtwellen zu ermöglichen, das durchsichtige Fenster 34 zu durchqueren. Eine Leuchte oder Lichtquelle 30 ist hinter dem durchsichtigen Fenster 34 der Linse 32 angeordnet, um das Licht durch das durchsichtige Fenster 34 der Linse 32 zu leuchten. Die Lichtquelle 30 kann eine lichtemittierende Diode (LED) beinhalten, die auf einer Schaltplatte 36 montiert ist, gemäß einer Ausführungsform. Andere Lichtquellen wie etwa eine Glühbirne oder eine Kombination aus einer oder mehreren Lichtquellen können eingesetzt werden, gemäß anderen Ausführungsformen. Die Linse 32 kann integral als Teil der Überkopfkonsole 12 gebildet sein und das transparente Fenster 34 darin gebildet aufweisen, gemäß einer Ausführungsform. In diese Ausführungsform kann das durchsichtige Fenster 34 als Teil von oder in ein polymerisches Material gegossen sein, welches die Überkopfkonsole 12 bildet. Gemäß anderen Ausführungsformen kann die Linse 32 als eine separate Komponente gebildet sein und wie gezeigt in die Überkopfkonsole 12 gebaut werden. In derartigen Ausführungsformen kann die Linse 32 über Befestigungselemente, Klebstoff oder andere Montageverbindungen feststehend an die Überkopfkonsole 12 montiert sein und bewegt sich im Allgemeinen nicht relativ zu der Überkopfkonsole 12.
Die Leuchtenbaugruppe 20 beinhaltet einen Näherungsschalter 22, der einen Näherungssensor 24 aufweist, der unmittelbar in der Nähe von oder nahe einem Umfang von dem zentralen durchsichtigen Fenster 34 angeordnet ist und es im Wesentlichen umgibt, welches die Erfassungsfläche der Linse 32 bildet. Der Näherungsschalter 22 weist den Näherungssensor 24 zum Erzeugen eines Aktivierungsfelds 26 nahe der Erfassungsfläche auf, die von der Linse 32 gebildet ist, um Benutzeraktivierung des Näherungsschalters 22 zu erfassen, um Aktivierung der Lichtquelle 30 zu steuern, gemäß einer Ausführungsform. In der gezeigten Ausführungsform weist der Näherungsschalter 22 einen einzigen Näherungssensor 24 auf, der dazu konfiguriert ist, sich im Wesentlichen auf allen vier Seiten der Linse 32 zu erstrecken, um das durchsichtige Fenster 34 der Linse 32 im Wesentlichen zu umgeben. In dieser Ausführungsform umgibt der Näherungsschalter 22 im Wesentlichen die Linse 32, um ein Aktivierungsfeld 26 im Allgemeinen über im Wesentlichen die gesamte untere Oberfläche 32, welche die Erfassungsfläche definiert, und unter der Linse 32 zu erzeugen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Näherungssensor 24 aus einem elektrisch leitfähigen Metallmaterial gebildet, das ebenfalls als eine dekorative Metallverkleidungskomponente dienen kann. Das dekorative leitfähige Metall kann auf ein Kunststoffreflektorgehäuse 44 in der oberen Seite der Überkopfkonsole 12 um den Umfang der Linse 32 aufplattiert werden. Das leitfähige Metall bildet ein Paar von Elektroden 40 und 50, die zum Bereitstellen einer Kapazitanz dienen, welche das Aktivierungsfeld 26 bildet. Es versteht sich, dass andere Formen der kapazitativen Sensoren eingesetzt werden können, um das Aktivierungsfeld 26 zu erzeugen. Es versteht sich, dass sich das Aktivierungsfeld 26, das von dem Näherungssensor 24 erzeugt wird, unter dem durchsichtigen Fenster der Linse 32 erstreckt, um einem Objekt, wie etwa einem Finger 28, einer Hand oder einem anderem Körperteil des Benutzers, zu ermöglichen, an dem Erfassungsfeld in das Aktivierungsfeld 26 zu treten, um die Lichtquelle 32 ein- und auszuschalten. Wenn ein Objekt, wie etwa ein Finger, ausreichend in das Aktivierungsfeld unter der Erfassungsfläche, z. B. Linse 32, eingreift, wird eine Störung in dem Aktivierungsfeld derart erfasst, dass die Aktivierung des Näherungsschalters 22 eingeleitet wird, damit die Lichtquelle 30 entweder eingeschaltet oder die Lichtquelle 30 ausgeschaltet wird.
Unter Bezugnahme auf die 3-6 ist die Elektrodenkonfiguration des Näherungssensors 24 gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Sensor 24 beinhaltet eine äußere Elektrode 40, die eine sich nach innen erstreckende Platte oder Finger 42 aufweist, und eine innere Elektrode 50, die eine sich nach außen erstreckende Platte oder Finger 52 aufweist. Elektrodenfinger 42 greifen mit Elektrodenfingern 52 ineinander, um ein kapazitatives Koppeln zwischen der äußeren Elektrode 40 und der inneren Elektrode 50 bereitzustellen. Das kapazitative Koppeln erzeugt das Aktivierungsfeld 26.
Die äußere Elektrode 40 ist an eine erste plattierte Signalleitung 60 gekoppelt, wobei die innere Elektrode 50 an eine zweite plattierte Signallinie 62 gekoppelt ist. Die ersten und zweiten plattierten Signalleitungen 60 und 62 verbinden sich elektrisch mit der Schaltung auf der Schaltplatte 36. Ein gepulstes Antriebeingabesignal (z. B. Spannung) wird auf eine der Signalleitungen 60 und 62 angewendet, und eine Ausgabespannung proportional zu der Kapazitanz wird auf der anderen der Signalleitungen 60 und 62 empfangen. Die Eingabespannung stellt eine Ladekupplung auf einer der äußeren und inneren Elektroden 40 und 50 bereit, während die andere der äußeren und inneren Elektroden 40 und 50 ein Signal bereitstellt, das die kapazitative Kupplung zwischen der äußeren und der inneren Elektrode 40 und 50 angeben. Das Ausgabesignal und das Eingabesignal können dann von Steuerungsschaltung, wie etwa einer Steuerung, verarbeitet werden, um zu bestimmen, ob ein Objekt, wie etwa ein Finger eines Benutzers, ausreichend mit dem Aktivierungsfeld 26 interagiert, um den Näherungsschalter 22 zu aktivieren.
Das elektrisch leitfähige Material, das den Näherungssensor 34 bildet, vor allem die Elektroden 40 und 50, wird ebenfalls verwendet, um eine dekorative Metallverkleidungskomponente zu bilden, die auf der Vorderseite des Näherungsschalters 24 und der Leuchtenbaugruppe 20 sichtbar ist. Der sichtbare Abschnitt des Näherungssensors 24, der als die dekorative Metallverkleidungskomponente freigelegt ist, wird in 2 als ein Ring oder eine Blende gezeigt, die im Allgemeinen den zentralen durchsichtigen Bereich 34 der Erfassungsfläche der Linse 32 umgibt. Der Abschnitt des Näherungssensors 24, der als eine dekorative Metallverkleidungskomponente von der Vorderseite sichtbar ist, ist ein Abschnitt der äußeren Elektrode 40. Die äußere Elektrode 40, sowie die innere Elektrode 50 sind aus einem dekorativen Metall hergestellt, wie etwa Chrom oder Aluminium, das als eine glänzende dekorative Verkleidungskomponente dienen kann. Die in der vorliegenden Offenbarung vorgestellte Baugruppe schließt vorteilhafterweise das dekorative leitfähige Material sowohl als ein Verkleidungskomponententeil als auch als eine Elektrode auf eine integrierte Weise ein.
In der gezeigten Ausführungsform ist nur ein Abschnitt des Näherungssensors 24, vor allem nur ein Abschnitt der äußeren Elektrode 40, von der Vorderseite der Leuchtenbaugruppe 20 aus sichtbar. Dies liegt daran, dass eine undurchsichtige Schicht 26 auf der Linse 32 angeordnet ist, um die Sicht auf andere Abschnitte oder Komponenten des Näherungssensors 24 zu verdecken oder zu versperren. In dem in den 3A und 6 gezeigten Beispiel wird die undurchsichtige Schicht 26 als ein Ring gezeigt, der direkt vorwärtig oder vor der inneren Elektrode 50 und den Fingern 42 der äußeren Elektrode 40 positioniert ist. Folglich ist nur der äußere Hauptring der äußeren Elektrode 40 sichtbar, da die dekorative Metallverkleidungskomponente die Erfassungsfläche der Näherungsschalterbaugruppe 20 von der vorderen Seite umgibt. Es versteht sich, dass die undurchsichtige Schicht 26 anderweitig dazu konfiguriert sein kann, die Sicht auf andere Abschnitte des Näherungssensors 24 zu ermöglichen. Es versteht sich ferner, dass die undurchsichtige Schicht 26 nicht derart existieren kann, dass der gesamte Näherungssensor, einschließlich die Elektroden 40 und 50, welche aus dem dekorativen Metall hergestellt sind, von der Vorderseite der Baugruppe sichtbar sind, gemäß anderen Ausführungsformen.
Gemäß einer Ausführungsform können das elektrisch leitende Material, das die Elektroden 40 und 50 bildet, und die ersten und zweiten plattierten Signalleitungen 60 und 62 aus einem Chrom gebildet sein, das auf ein thermoplastisches oder Kunststoffpolymer wie etwa ein Polycarbonat (PC) oder Acrylonitrilbutadinstyren- (ABS-) Material plattiert ist. Die Elektroden 40 und 50 und die plattierten Signalleitungen 60 und 62 können alle auf dem Reflektorgehäuse 44 in einem einzigen Elektroplattierungsprozess gebildet sein. Der Prozess kann einen Vakuummetallisierungsprozess beinhalten, gemäß einer Ausführungsform. Die Elektroden 40 und 50 sind an einer Vorderfläche 54 auf dem Reflektorgehäuse 44 gebildet. Das Reflektorgehäuse 44 kann eine vordere reflektierende Oberfläche 56 zum Reflektieren des Lichts nach vorne aufweisen. Die plattierten Signalleitungen 60 und 62 können sich über plattierte Löcher 61 und 63 von Berührung mit einer der Elektroden 40 bzw. 50 erstreckend oder durch Schenkel oder Türme 46 oder 48 des Reflektorgehäuses 44 erstreckend und in Berührung mit Verbindern 38 auf der Schaltplatte 36 gebildet sein. Als solches werden elektrisch leitfähige Signalleitungen als eine der Elektroden 40 oder 42 an einen der Türme 46 und 48 verbindend gebildet. Türme 46 und 48 verbinden sich wiederum mit der Schaltplatte 36 durch die Verbinder 38. Als solches kann die Steuerungsschaltung auf der Schaltplatte 36 ein elektrisches Signal an eine der Elektroden 40 und 42 bereitstellen und kann ein Signal von der anderen der Elektroden 40 und 42 empfangen und das Signal verarbeiten, um die Aktivierung des Schalters zu bestimmen. Der elektrische Signalpfad, der von der plattierten Signalleitung 60 und 62 bereitgestellt wird, ist ausführlicher in den 5-5B veranschaulicht, gemäß einem Beispiel. Wie gezeigt, bildet die Chromplattierung einen elektrisch leitfähigen Signalverlauf, der sich von jeder der Elektroden 40 und 50 zu der Schaltplatte 36 erstreckt. Das darunter liegende polymerische Material ist dielektrisch und ist elektrisch isoliert. Es versteht sich, dass andere Formen und Größen und Techniken eingesetzt werden können, um einen Signalpfad bereitzustellen, der sich von den Elektroden 40 und 50 zu der Steuerungsschaltung auf der Schaltplatte 36 erstreckt. Es versteht sich ferner, dass die plattierte elektrische Schaltung unter Verwendung einer Kernbohrtechnik gebildet werden kann, in welcher ein Bereich des polymerischen Materials ausgekernt und plattiert wird, um einen elektrischen Signalpfad dadurch bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist das elektrisch leitfähige Material, das den Näherungssensor 24 und die dekorative Metallverkleidungskomponente bildet, Chrom, welches Chrom sein kann, das auf ein polymerisches Material plattiert wurde. Es versteht sich jedoch, dass das dekorative Material andere Materialien beinhalten kann, die eine glänzende Metallerscheinung aufweisen und elektrisch leitfähig sind, einschließlich Aluminium.
Der Näherungsschalter 20 kann Steuerungsschaltung wie in 7 gezeigt beinhalten, gemäß einer Ausführungsform. Darin beinhaltet ist eine Steuerung 70, welche einen Mikroprozessor 72 und einen Speicher 74 aufweist. Die Steuerung 70 kann eine oder mehrere Steuerungsroutinen 100 wie auf dem Fachgebiet bekannt über den Prozessor 72 ausführen, um Kondensatorsensoreingabe von kapazitativen Sensoren 24 zu verarbeiten und entsprechende Vorrichtungen, die als Leuchte 1 und Leuchte 2 gezeigt sind, jeweils markiert als Leuchte 20, zu steuern. Die Steuerung 70 kann die kapazitativen Signale, die von jedem der Sensoren 24 erfasst wurden, verarbeiten und die Sensorwerte mit Schwellenwerten vergleichen, um die Aktivierung des entsprechenden Schalters 22 zu bestimmen, der das Aktivieren von einer oder mehreren Steuerungsvorrichtungen angibt, wie etwa einer der Leuchten 20.
Unter Bezugnahme auf 8 ist eine Leuchte und Schalteranordnung 20' veranschaulicht, welche den Näherungsschalter 22 und den kapazitativen Sensor 24 in einer alternativen Konfiguration konfiguriert aufweist, gemäß einer zweiten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform ist ein Paar von Leuchtenbaugruppen 20' mit einem Näherungsschalter 22 konfiguriert, um die Leuchten ein- und auszuschalten. Der Näherungsschalter 22 ist als ein kapazitativer Schalter gezeigt, der einen kapazitativen Sensor 24 mit einem Paar von Elektroden 40 und 50 und entsprechende ineinandergreifende Elektrodenfinger 42 und 52 aufweist. Ein Abschnitt einer Elektrode ist als jedes der durchsichtigen Fenster 34 der Linse 32 umgebend gezeigt, um eine dekorative Verkleidungskomponenten zu bilden, die in der Form eines Rings gezeigt ist, welcher das durchsichtige Fenster 34 umgibt. Die dekorative Verkleidungskomponente ist ein Abschnitt von einer der Elektroden, die nicht durch eine undurchsichtige Schicht 26 bedeckt ist, welche den Rest der Linse 32 verdeckt. Als solches dient das leitfähige dekorative Material, z. B. Chrom, das die Elektrode bildet, welche in dem nicht verdeckten Bereich sichtbar ist, der von der undurchsichtigen Schicht 26 bedeckt ist, ebenfalls als das Elektrodenmaterial zum Bilden von einer der Elektroden des Näherungssensors. Es versteht sich, dass die undurchsichtige Schicht 26 mehr oder weniger Abschnitte des Näherungssensors 24 bedeckt, gemäß anderen Ausführungsformen.
Entsprechend integriert der vorliegende Näherungsschalter ein dekoratives Merkmal eines leitfähigen Materials mit einem Näherungssensor, konkret einem kapazitativen Sensor, um einen Näherungsschalter zu bilden. Der Näherungsschalter setzt vorteilhafterweise ein einziges leitfähiges Material ein, um sowohl eine elektrisch leitfähige Erfassungskomponente und dekorative Verkleidungskomponente zu bilden und eliminiert somit den Bedarf an einem getrennten Metallverkleidungsteil, das andernfalls die Erfassungsfähigkeiten des Näherungssensors und -schalters beeinträchtigen kann. Zusätzlich kann der Näherungssensor weniger Komponenten zum Zusammenbau aufweisen.
Es versteht sich, dass Variationen und Modifikationen an der vorstehenden Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass derartige Konzepte von den folgenden Ansprüchen abgedeckt sein sollen, sofern diese Ansprüche durch ihren Wortlaut nicht ausdrücklich etwas anderes festlegen.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Eine Näherungsschalterbaugruppe wird bereitgestellt, die eine Erfassungsfläche und einen Näherungssensor aufweist, der sich um die Erfassungsfläche erstreckt, um ein Aktivierungsfeld zu erzeugen. Der Näherungssensor umfasst mindestens eine Elektrode, die eine dekorative Verkleidungskomponente bildet, welche sichtbar freigelegt ist. Die Näherungsschalterbaugruppe beinhaltet ferner eine Steuerung zum Bestimmen der Aktivierung des Schalters auf Grundlage eines Signals, das von dem Aktivierungsfeld erzeugt wird.

Claims

Näherungsschalterbaugruppe, die Folgendes umfasst: eine Erfassungsfläche; und einen Näherungsschalter unmittelbar an der Erfassungsfläche zum Erzeugen eines Aktivierungsfelds, wobei der Näherungssensor mindestens eine Elektrode aufweist, die eine dekorative Verkleidungskomponente bildet.
Näherungsschalterbaugruppe nach Anspruch 1, die ferner eine Steuerung zum Bestimmen der Aktivierung des Schalters auf Grundlage eines Signals, das von dem Aktivierungsfeld erzeugt wird, umfasst.
Näherungsschalterbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der Näherungssensor einen kapazitativen Sensor umfasst.
Näherungsschalterbaugruppe nach Anspruch 3, wobei der Näherungssensor eine erste Elektrode, die eine erste Vielzahl von Elektrodenfingern umfasst, und eine zweite Elektrode umfasst, die eine zweite Vielzahl von Elektrodenfingern umfasst, wobei die ersten und die zweiten Elektrodenfinger ineinandergreifen und elektrisch gekoppelt sind, um das Aktivierungsfeld zu erzeugen.
Näherungsschalterbaugruppe nach Anspruch 4, wobei die zweite Elektrode die erste Elektrode umgibt.
Näherungsschalterbaugruppe nach einem der Ansprüche 1-5, die ferner einen undurchsichtigen Abschnitt umfasst, der einen Abschnitt bedeckt, der einen Abschnitt der mindestens einen Elektrode bedeckt, um einen Abschnitt der dekorativen Verkleidungskomponente freizulegen.
Näherungsschalterbaugruppe nach einem der Ansprüche 1-5, wobei der Näherungsschalter in einem Fahrzeug eingesetzt wird.
Näherungsschalterbaugruppe nach Anspruch 7, wobei der Näherungsschalter auf einer Fahrzeugleuchte bereitgestellt wird.
Näherungsschalterbaugruppe nach Anspruch 8, wobei die Erfassungsfläche eine Linse umfasst.
Näherungsschalterbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der Näherungssensor Chrom umfasst.
Näherungsschalterbaugruppe nach Anspruch 10, wobei das Chrom eine elektrische Schaltung zum Übertragen von Signalen für den Sensor bildet.