RU2678775C2 - Proximity switch assembly (versions) - Google Patents
Proximity switch assembly (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678775C2 RU2678775C2 RU2015124935A RU2015124935A RU2678775C2 RU 2678775 C2 RU2678775 C2 RU 2678775C2 RU 2015124935 A RU2015124935 A RU 2015124935A RU 2015124935 A RU2015124935 A RU 2015124935A RU 2678775 C2 RU2678775 C2 RU 2678775C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- proximity
- switch
- signal
- recess
- switching unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/945—Proximity switches
- H03K17/955—Proximity switches using a capacitive detector
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/96—Touch switches
- H03K17/962—Capacitive touch switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
- H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
- H03K17/975—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
- H03K2217/96—Touch switches
- H03K2217/96062—Touch switches with tactile or haptic feedback
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
- H03K2217/96—Touch switches
- H03K2217/9607—Capacitive touch switches
- H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
Abstract
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Настоящая заявка является частичным продолжением заявки на выдачу патента США под №14/284,659, поданной 22 мая 2014 года и озаглавленной «ПОДАТЛИВЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЙ УЗЕЛ И СПОСОБ АКТИВАЦИИ» («PLIABLE PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD»), которая является частичным продолжением заявки на выдачу патента США под №14/168,614, поданной 30 января 2014 года, озаглавленной «БЕСКОНТАКТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЙ УЗЕЛ И СПОСОБ АКТИВАЦИИ, ИМЕЮЩИЕ РЕЖИМ ВИРТУАЛЬНОЙ КНОПКИ» («PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD HAVING VIRTUAL BUTTON MODE»), которая является частичным продолжением заявки на выдачу патента США под №13/444,393, поданной 11 апреля 2012 года, озаглавленной «БЕСКОНТАКТНЫЙ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЙ УЗЕЛ И СПОСОБ АКТИВАЦИИ С РЕЖИМОМ НАЩУПЫВАНИЯ» («PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD WITH EXPLORATION MODE»). Вышеуказанные родственные заявки настоящим включены в состав посредством ссылки.This application is a partial continuation of the application for the grant of a US patent No. 14/284,659, filed on May 22, 2014 and entitled "MILITARY CONTACTLESS SWITCHING UNIT AND METHOD OF ACTIVATION" ("PLIABLE PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION", a continuation of the METHOD application) the grant of a US patent No. 14/168,614, filed on January 30, 2014, entitled "CONTACTLESS SWITCHING NODE AND ACTIVATION METHOD WITH A VIRTUAL BUTTON MODE" ("PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHODAL HANDLING) issuing US Patent No. 13 / 444,393, filed April 11, 2012, entitled “PROXIMITY SWITCH ASSEMBLY AND ACTIVATION METHOD WITH EXPLORATION MODE”. The above related applications are hereby incorporated by reference.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение в целом относится к переключателям, и в частности, относится к бесконтактным переключателям, имеющим улучшенное определение активации переключателя.The present invention relates generally to switches, and in particular, relates to proximity switches having an improved determination of activation of a switch.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Автомобильные транспортные средства типично оборудованы различными приводимыми в действие пользователем переключателями, такими как переключатели для управления устройствами, в том числе, электрическими стеклоподъемниками, фарами, стеклоочистителями, прозрачными или полупрозрачными люками в крыше, внутренним освещением, радиоприемными и информационно-развлекательными устройствами, и различными другими устройствами. Как правило, этим типам переключателей необходимо приводиться в действие пользователем, чтобы активировать или деактивировать устройство или выполнить некоторый тип функции управления. Бесконтактные переключатели, такие как емкостные переключатели, применяют один или более бесконтактных датчиков для формирования поля возбуждения для определения и определения изменений у поля возбуждения, указывающих приведение в действие переключателя пользователем, типично, пальцем пользователя в непосредственной близости или контакте с датчиком. Емкостные переключатели типично выполнены с возможностью обнаруживать приведение в действие переключателя пользователем на основании сравнения поля возбуждения для определения с пороговым значением.Automobile vehicles are typically equipped with various user-driven switches, such as switches for controlling devices, including power windows, headlights, wipers, transparent or translucent sunroofs, interior lighting, radio and infotainment devices, and various other devices. Typically, these types of switches need to be activated by the user in order to activate or deactivate the device or perform some type of control function. Proximity switches, such as capacitive switches, use one or more proximity sensors to generate an excitation field to detect and detect changes in the excitation field, indicating the actuation of the switch by the user, typically with the user's finger in close proximity or in contact with the sensor. Capacitive switches are typically configured to detect actuation of the switch by the user based on a comparison of the field of excitation for determination with a threshold value.
Переключающие узлы часто применяют множество емкостных переключателей в непосредственной близости друг к другу и, как правило, требуют, чтобы пользователь выбирал одиночный требуемый емкостной переключатель для выполнения намеченной операции. В некоторых применениях, таких как использование в автомобиле, водитель транспортного средства обладает ограниченной способностью видеть переключатели вследствие отвлечения внимания водителя. В таких применениях, желательно предоставлять пользователю возможность нащупывать специфичную кнопку в переключающем узле, тем временем, избегая преждевременного определения активации переключателя. Таким образом, желательно различать, намеревается ли пользователь активировать переключатель или просто нащупывает специфичную кнопку переключателя, тем временем, фокусируясь на более высокоприоритетной задаче, такой как вождение, или не имеет намерения активировать переключатель. Соответственно, желательно предусмотреть устройство бесконтактного переключателя, которое улучшает использование бесконтактных переключателей человеком, таким как водитель транспортного средства.Switching nodes often employ multiple capacitive switches in close proximity to each other and typically require the user to select the single required capacitive switch to perform the intended operation. In some applications, such as in-car use, a vehicle driver has limited ability to see switches due to driver distraction. In such applications, it is desirable to provide the user with the opportunity to grope for a specific button in the switching node, in the meantime, avoiding prematurely determining the activation of the switch. Thus, it is desirable to distinguish whether the user intends to activate the switch or simply finds the specific button of the switch, meanwhile, focusing on a higher priority task, such as driving, or does not intend to activate the switch. Accordingly, it is desirable to provide a proximity switch device that improves the use of proximity switches by a person, such as a vehicle driver.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, предусмотрен бесконтактный переключающий узел, содержащий:According to one aspect of the present invention, a contactless switching unit is provided, comprising:
жесткую подложку, имеющую верхнюю и нижнюю поверхности;a rigid substrate having upper and lower surfaces;
бесконтактный датчик, расположенный на подложке;proximity sensor located on the substrate;
податливый материал, расположенный на верхней поверхности подложки; иmalleable material located on the upper surface of the substrate; and
углубление в верхней поверхности подложки в области между податливым материалом и бесконтактным датчиком, при этом углубление больше, чем бесконтактный датчик.a recess in the upper surface of the substrate in the region between the compliant material and the proximity sensor, the depression being larger than the proximity sensor.
В одном из вариантов предложен узел, в котором углубление имеет первую длину, а бесконтактный датчик имеет вторую длину, при этом первая длина больше, чем вторая длина по меньшей мере на 5 миллиметров.In one embodiment, a node is proposed in which the recess has a first length and the proximity sensor has a second length, the first length being at least 5 millimeters longer than the second length.
В одном из вариантов предложен узел, в котором первая длина превышает вторую длину в диапазоне от 5 до 10 миллиметров.In one of the options proposed site in which the first length exceeds the second length in the range from 5 to 10 millimeters.
В одном из вариантов предложен узел, в котором углубление имеет толщину в диапазоне от 0,5 до 2,0 миллиметров.In one of the options proposed site in which the recess has a thickness in the range from 0.5 to 2.0 millimeters.
В одном из вариантов предложен узел, в котором податливый материал является резиной.In one embodiment, a knot is proposed in which pliable material is rubber.
В одном из вариантов предложен узел, в котором воздушный зазор образован в углублении.In one of the options proposed site in which the air gap is formed in the recess.
В одном из вариантов предложен узел, в котором бесконтактный датчик расположен на нижней поверхности подложки.In one embodiment, a node is proposed in which a proximity sensor is located on the lower surface of the substrate.
В одном из вариантов предложен узел, дополнительно содержащий схему управления, контролирующую поле возбуждения, связанное с бесконтактным датчиком и определяющую активацию бесконтактного переключателя на основании сигнала, вырабатываемого датчиком, относительно порогового значения, когда палец пользователя нажимает податливый материал.In one embodiment, a node is proposed that further comprises a control circuit that controls the excitation field associated with the proximity sensor and determines the activation of the proximity switch based on the signal generated by the sensor relative to the threshold value when the user's finger presses compliant material.
В одном из вариантов предложен узел, в котором узел содержит множество бесконтактных переключателей, каждый из бесконтактных переключателей содержит бесконтактный датчик, образованный на нижней поверхности подложки, и углубление, образованное на верхней поверхности подложки, и по меньшей мере одну канавку, продолжающуюся в подложку между смежными бесконтактными переключателями.In one embodiment, an assembly is provided in which the assembly comprises a plurality of proximity switches, each of the proximity switches comprising a proximity sensor formed on a lower surface of the substrate, and a recess formed on the upper surface of the substrate, and at least one groove extending into the substrate between adjacent proximity switches.
В одном из вариантов предложен узел, содержащий емкостной переключатель, содержащий один или более емкостных датчиков.In one embodiment, a node is provided comprising a capacitive switch comprising one or more capacitive sensors.
В одном из вариантов предложен узел, установленный в транспортном средстве.In one of the options proposed site installed in the vehicle.
В одном из вариантов предложен узел, в котором податливый материал содержит выступающий участок, расположенный над углублением.In one embodiment, a node is proposed in which a malleable material comprises a protruding portion located above the recess.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен бесконтактный переключающий узел транспортного средства, содержащий:According to another aspect of the present invention, a non-contact switching vehicle assembly is provided, comprising:
жесткую подложку, имеющую первую и вторую поверхности;a rigid substrate having a first and second surface;
бесконтактный датчик, расположенный на первой поверхности подложки;a proximity sensor located on the first surface of the substrate;
податливый материал, расположенный на второй поверхности подложки; иmalleable material located on the second surface of the substrate; and
углубление, образующее воздушный зазор во второй поверхности подложки в области между податливым материалом и бесконтактным датчиком, при этом углубление является более длинным, чем бесконтактный датчик.a recess forming an air gap in the second surface of the substrate in the region between the compliant material and the proximity sensor, the depression being longer than the proximity sensor.
В одном из вариантов предложен узел, в котором углубление имеет первую длину, а бесконтактный датчик имеет вторую длину, при этом первая длина больше, чем вторая длина по меньшей мере на 5 миллиметров.In one embodiment, a node is proposed in which the recess has a first length and the proximity sensor has a second length, the first length being at least 5 millimeters longer than the second length.
В одном из вариантов предложен узел, в котором первая длина превышает вторую длину в диапазоне от 5 до 10 миллиметров.In one of the options proposed site in which the first length exceeds the second length in the range from 5 to 10 millimeters.
В одном из вариантов предложен узел, в котором углубление имеет толщину в диапазоне от 0,5 до 2,0 миллиметров.In one of the options proposed site in which the recess has a thickness in the range from 0.5 to 2.0 millimeters.
В одном из вариантов предложен узел, в котором податливый материал является резиной.In one embodiment, a knot is proposed in which pliable material is rubber.
В одном из вариантов предложен узел, в котором бесконтактный переключатель содержит емкостной переключатель, содержащий один или более емкостных датчиков.In one embodiment, a node is provided in which the proximity switch comprises a capacitive switch comprising one or more capacitive sensors.
В одном из вариантов предложен узел, в котором податливый материал содержит выступающий участок, расположенный над углублением.In one embodiment, a node is proposed in which a malleable material comprises a protruding portion located above the recess.
В одном из вариантов предложен узел, содержащий множество бесконтактных переключателей, каждый из бесконтактных переключателей содержит бесконтактный датчик, образованный на нижней поверхности подложки, и углубление, образованное на верхней поверхности подложки, и по меньшей мере одну канавку, продолжающуюся в подложку между смежными бесконтактными переключателями.In one embodiment, a node is provided comprising a plurality of proximity switches, each of the proximity switches comprising a proximity sensor formed on a lower surface of the substrate, and a recess formed on the upper surface of the substrate, and at least one groove extending into the substrate between adjacent proximity switches.
Эти и другие аспекты, цели и признаки настоящего изобретения будут поняты и оценены по достоинству специалистами в данной области техники по изучению следующего описания изобретения, формулы изобретения и прилагаемых чертежей.These and other aspects, objects and features of the present invention will be understood and appreciated by those skilled in the art to study the following description of the invention, claims, and the accompanying drawings.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На чертежах:In the drawings:
фиг. 1 - общий вид пассажирского отделения автомобильного транспортного средства, имеющего консоль над ветровым стеклом, применяющую бесконтактный переключающий узел, согласно одному из вариантов осуществления;FIG. 1 is a perspective view of a passenger compartment of an automobile vehicle having a console above a windshield using a contactless switching unit, according to one embodiment;
фиг. 2 - увеличенный вид консоли над ветровым стеклом и бесконтактного переключающего узла, показанного на фиг. 1;FIG. 2 is an enlarged view of the console above the windshield and the proximity switch assembly shown in FIG. one;
фиг. 3 - увеличенный вид в поперечном разрезе, взятый по линии III-III на фиг. 2, показывающий массив бесконтактных переключателей относительно пальца пользователя;FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2, showing an array of proximity switches relative to a user's finger;
фиг. 4 – схематичное изображение емкостного датчика, применяемого в каждом из емкостных переключателей, показанных на фиг. 3;FIG. 4 is a schematic illustration of a capacitive sensor used in each of the capacitive switches shown in FIG. 3;
фиг. 5 - структурная схема, иллюстрирующая бесконтактный переключающий узел, согласно одному из вариантов осуществления;FIG. 5 is a block diagram illustrating a contactless switching unit according to one embodiment;
фиг. 6 - график, иллюстрирующий счет сигнала для одного канала, связанного с емкостным датчиком, показывающий профиль движения активации;FIG. 6 is a graph illustrating a signal count for one channel coupled to a capacitive sensor, showing an activation motion profile;
фиг. 7 - график, иллюстрирующий счет сигнала для двух каналов, связанных с емкостными датчиками, показывающий профиль скользящего движения нащупывания/поиска;FIG. 7 is a graph illustrating a signal count for two channels associated with capacitive sensors, showing a profile of a sliding groping / searching motion;
фиг. 8 - график, иллюстрирующий счет сигнала для канала прохождения сигнала, связанного с емкостными датчиками, показывающий профиль медленного движения активации;FIG. 8 is a graph illustrating a signal count for a signal path associated with capacitive sensors, showing a profile of slow activation motion;
фиг. 9 - график, иллюстрирующий счет сигнала для двух каналов, связанных с емкостными датчиками, показывающий профиль быстро скользящего движения нащупывания/поиска;FIG. 9 is a graph illustrating a signal count for two channels associated with capacitive sensors, showing a profile of a fast-moving groping / searching motion;
фиг. 10 - график, иллюстрирующий счет сигнала для трех каналов, связанных с емкостными датчиками, в режиме нащупывания/поиска, иллюстрирующий активацию стабильным нажатием на пике, согласно одному из вариантов осуществления;FIG. 10 is a graph illustrating a signal count for three channels associated with capacitive sensors in a fumble / search mode, illustrating activation by stable pressing on a peak, according to one embodiment;
фиг. 11 - график, иллюстрирующий счет сигнала для трех каналов, связанных с емкостными датчиками, в режиме нащупывания/поиска, иллюстрирующий активацию стабильным нажатием на падении сигнала ниже пика, согласно еще одному варианту осуществления;FIG. 11 is a graph illustrating a signal count for three channels associated with capacitive sensors in a groping / searching mode, illustrating activation by steadily clicking on a signal falling below a peak, according to another embodiment;
фиг. 12 - график, иллюстрирующий счет сигнала для трех каналов, связанных с емкостными датчиками, в режиме нащупывания/поиска, иллюстрирующий повышенное стабильное нажатие на площадке для активации переключателя, согласно дополнительному варианту осуществления;FIG. 12 is a graph illustrating a signal count for three channels associated with capacitive sensors in a fumble / search mode, illustrating an increased stable pressing on a pad to activate a switch, according to a further embodiment;
фиг. 13 - график, иллюстрирующий счет сигнала для трех каналов, связанных с емкостными датчиками, в режиме нащупывания и выбор площадки на основании повышенного стабильного нажатия, согласно дополнительному варианту осуществления;FIG. 13 is a graph illustrating a signal count for three channels associated with capacitive sensors in a fumble mode and site selection based on increased stable depression, according to a further embodiment;
фиг. 14 - граф состояний, иллюстрирующий пять состояний узла емкостного переключателя, реализуемых конечным автоматом, согласно одному из вариантов осуществления;FIG. 14 is a state graph illustrating five states of a capacitive switch assembly implemented by a state machine, according to one embodiment;
фиг. 15 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая процедуру для выполнения способа активации переключателя переключающего узла, согласно одному из вариантов осуществления;FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure for executing a method of activating a switch of a switching unit according to one embodiment;
фиг. 16 – блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая обработку активации переключателя и отпускания переключателя;FIG. 16 is a flowchart illustrating switch activation and switch release processing;
фиг. 17 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая логику для переключения между неопределенным и активным состояниями переключателя;FIG. 17 is a flowchart illustrating logic for switching between undefined and active states of a switch;
фиг. 18 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая логику для переключения из активного состояния переключателя в неопределенное состояние переключателя или пороговое состояние переключателя;FIG. 18 is a flowchart illustrating logic for switching from an active state of a switch to an undefined state of a switch or a threshold state of a switch;
фиг. 19 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая процедуру для переключения между пороговым состоянием переключателя и состоянием поиска переключателя;FIG. 19 is a flowchart illustrating a procedure for switching between a threshold state of a switch and a search state of a switch;
фиг. 20 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая способ виртуальной кнопки, реализующий состояние поиска переключателя;FIG. 20 is a flowchart illustrating a virtual button method that implements a switch search state;
фиг. 21 - график, иллюстрирующий счет сигнала для канала, связанного с емкостным датчиком, имеющим режим нащупывания и режим виртуальной кнопки для активации переключателя, согласно дополнительному варианту осуществления;FIG. 21 is a graph illustrating a signal count for a channel associated with a capacitive sensor having a groping mode and a virtual button mode for activating a switch, according to a further embodiment;
фиг. 22 - график, иллюстрирующий счет сигнала для режима виртуальной кнопки, в котором активация не инициирована;FIG. 22 is a graph illustrating a signal count for a virtual button mode in which activation is not triggered;
фиг. 23 - график, иллюстрирующий счет сигнала для емкостного датчика в режиме нащупывания, дополнительно иллюстрирующий, когда активируется переключатель, согласно варианту осуществления по фиг. 21;FIG. 23 is a graph illustrating a signal count for a capacitive sensor in a fumble mode, further illustrating when a switch is activated, according to the embodiment of FIG. 21;
фиг. 24 - график, иллюстрирующий счет сигнала для емкостного датчика, дополнительно иллюстрирующий, когда инициируются активации, согласно варианту осуществления по фиг. 21;FIG. 24 is a graph illustrating a signal count for a capacitive sensor, further illustrating when activations are triggered, according to the embodiment of FIG. 21;
фиг. 25 - график, иллюстрирующий счет сигнала для емкостного датчика, дополнительно иллюстрирующий таймаут для выхода из режима виртуальной кнопки и повторного входа в режим виртуальной кнопки, согласно варианту осуществления по фиг. 21;FIG. 25 is a graph illustrating a signal count for a capacitive sensor, further illustrating a timeout for exiting virtual button mode and re-entering virtual button mode, according to the embodiment of FIG. 21;
фиг. 26 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая процедуру для обработки канала прохождения сигнала с режимом виртуальной кнопки, согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 21;FIG. 26 is a flowchart illustrating a procedure for processing a signal path with a virtual button mode according to the embodiment shown in FIG. 21;
фиг. 27 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая режим виртуальной кнопки для обработки канала прохождения сигнала, согласно варианту осуществления по фиг. 21;FIG. 27 is a flowchart illustrating a virtual button mode for processing a signal path according to the embodiment of FIG. 21;
фиг. 28A - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла, имеющего бесконтактные переключатели и покрывающий податливый материал, по отношению к пальцу пользователя, показанному в первом положении, согласно еще одному варианту осуществления;FIG. 28A is a cross-sectional view of a contactless switching unit having proximity switches and covering pliable material with respect to a user's finger shown in a first position, according to another embodiment;
фиг. 28B - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла по фиг. 28A, дополнительно иллюстрирующий палец пользователя во втором положении;FIG. 28B is a cross-sectional view of the contactless switching assembly of FIG. 28A, further illustrating a user's finger in a second position;
фиг. 28C вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла по фиг. 28A, дополнительно иллюстрирующий нажатие пальцем на податливый слой в третьем положении;FIG. 28C is a cross-sectional view of the contactless switching assembly of FIG. 28A, further illustrating finger pressing on the compliant layer in a third position;
фиг. 28D - график, иллюстрирующий сигнал, вырабатываемый одним из бесконтактных датчиков в ответ на перемещение пальца и нажатие податливого покрытия, как видно на фиг. 28A-28C;FIG. 28D is a graph illustrating a signal generated by one of the proximity sensors in response to moving a finger and pressing a compliant cover, as seen in FIG. 28A-28C;
фиг. 29A - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла, применяющего податливый материал покрытия, имеющий выступающие области с воздушными зазорами, и палец пользователя, показанный в первом положении, согласно дополнительному варианту осуществления;FIG. 29A is a cross-sectional view of a contactless switching assembly utilizing a compliant coating material having protruding regions with air gaps and a user's finger shown in a first position according to a further embodiment;
фиг. 29B - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла по фиг. 29A, дополнительно иллюстрирующий палец пользователя во втором положении;FIG. 29B is a cross-sectional view of the contactless switching assembly of FIG. 29A, further illustrating a user's finger in a second position;
фиг. 29C вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла, как видимый на фиг. 29A, дополнительно иллюстрирующий нажатие переключателя пальцем пользователя в третьем положении;FIG. 29C is a cross-sectional view of a contactless switching unit as seen in FIG. 29A, further illustrating the pressing of a switch by a user's finger in a third position;
фиг. 29D - график, иллюстрирующий сигнал, вырабатываемый одним из датчиков в ответ на перемещение пальца, как показано на фиг. 29A-29C;FIG. 29D is a graph illustrating a signal generated by one of the sensors in response to a finger movement, as shown in FIG. 29A-29C;
фиг. 30 - граф состояний, иллюстрирующий различные состояния узла емкостного переключателя, имеющего покрытие из податливого материала и режим виртуальной кнопки;FIG. 30 is a state graph illustrating various states of a capacitive switch assembly having a coating of compliant material and a virtual button mode;
фиг. 31 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая процедуру для обработки сигнала, вырабатываемого бесконтактным переключателем, имеющим покрытие из податливого материала, согласно одному из вариантов осуществления;FIG. 31 is a flowchart illustrating a procedure for processing a signal generated by a proximity switch coated with a compliant material according to one embodiment;
фиг. 32 – общий вид в поперечном разрезе консоли над ветровым стеклом транспортного средства, имеющей бесконтактный переключающий узел, применяющий углубления в подложке и податливое покрытие, согласно одному из вариантов осуществления;FIG. 32 is a perspective cross-sectional view of a console above a vehicle windshield having a non-contact switching assembly utilizing recesses in the substrate and a compliant coating, according to one embodiment;
фиг. 33 - вид сверху консоли над ветровым стеклом и переключающего узла, показанного на фиг. 32 с датчиками и углублениями, показанными невидимыми пунктирными линиями;FIG. 33 is a plan view of the console above the windshield and the switching assembly shown in FIG. 32 with sensors and recesses shown by invisible dashed lines;
фиг. 34A - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла, показанного на фиг. 32, и пальца пользователя, показанного в первом положении, согласно одному из вариантов осуществления;FIG. 34A is a cross-sectional view of the contactless switching assembly shown in FIG. 32, and the finger of the user shown in the first position, according to one embodiment;
фиг. 34B - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла по фиг. 34A, дополнительно иллюстрирующий палец пользователя во втором положении;FIG. 34B is a cross-sectional view of the contactless switching assembly of FIG. 34A, further illustrating a user's finger in a second position;
фиг. 34C вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла, как видимый на фиг. 34A, дополнительно иллюстрирующий нажатие переключателя пальцем пользователя в третьем положении;FIG. 34C is a cross-sectional view of the contactless switching unit as seen in FIG. 34A, further illustrating the pressing of the switch by a user's finger in a third position;
фиг. 34D - график, иллюстрирующий сигнал, вырабатываемый одним из бесконтактных датчиков в ответ на перемещение пальца, как показано на фиг. 34A-34C;FIG. 34D is a graph illustrating a signal generated by one of the proximity sensors in response to a finger movement, as shown in FIG. 34A-34C;
фиг. 35 - общий вид в поперечном разрезе консоли над ветровым стеклом транспортного средства, имеющей бесконтактный переключающий узел, применяющий канавку между смежными датчиками, согласно еще одному варианту осуществления;FIG. 35 is a cross-sectional perspective view of a console above a vehicle windshield having a contactless switching assembly utilizing a groove between adjacent sensors, according to yet another embodiment;
фиг. 36 - вид сверху консоли над ветровым стеклом и переключающего узла, показанного на фиг. 35 с датчиками, углублениями и канавками, показанными невидимыми линиями;FIG. 36 is a plan view of the console above the windshield and the switching assembly shown in FIG. 35 with sensors, recesses, and grooves shown by invisible lines;
фиг. 37A - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла, показанного на фиг. 35, и пальца пользователя, показанного в первом положении, согласно еще одному варианту осуществления;FIG. 37A is a cross-sectional view of the contactless switching assembly shown in FIG. 35 and a finger of a user shown in a first position according to another embodiment;
фиг. 37B - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла по фиг. 37A, дополнительно иллюстрирующий палец пользователя во втором положении;FIG. 37B is a cross-sectional view of the contactless switching assembly of FIG. 37A, further illustrating a user's finger in a second position;
фиг. 37C - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла, как видимый на фиг. 37A, дополнительно иллюстрирующий палец пользователя в третьем положении;FIG. 37C is a cross-sectional view of a contactless switching unit as seen in FIG. 37A, further illustrating a user's finger in a third position;
фиг. 37D - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла, как видимый на фиг. 37A, дополнительно иллюстрирующий палец пользователя в четвертом положении;FIG. 37D is a cross-sectional view of a contactless switching unit as seen in FIG. 37A, further illustrating a user's finger in a fourth position;
фиг. 37E - график, иллюстрирующий два сигнала, вырабатываемых двумя датчиками в ответ на перемещение пальца, как показано на фиг. 37A-37D; иFIG. 37E is a graph illustrating two signals generated by two sensors in response to a finger movement, as shown in FIG. 37A-37D; and
фиг. 38 - вид в поперечном разрезе бесконтактного переключающего узла, применяющего податливый материал покрытия, имеющий углубление и выступающую область в податливом материале над каждым углублением, согласно дополнительному варианту осуществления.FIG. 38 is a cross-sectional view of a contactless switching assembly utilizing a compliant coating material having a recess and a protruding region in the compliant material above each recess, according to a further embodiment.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Как требуется, в материалах настоящего описания раскрыты детализированные варианты осуществления настоящего изобретения; однако, следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются всего лишь примером изобретения, который может быть воплощен в различных и альтернативных формах. Фигуры не обязательно предназначены для детального проектирования; некоторые схемы могут быть преувеличены или минимизированы, чтобы показывать общее функциональное представление. Поэтому, специфичные конструктивные и функциональные детали, раскрытые в материалах настоящего описания, не должны интерпретироваться в качестве ограничивающих, а только качестве представляющих основу для изучения специалистом в данной области техники для различного применения настоящего изобретения.As required, detailed embodiments of the present invention are disclosed herein; however, it should be understood that the disclosed embodiments are merely an example of the invention, which may be embodied in various and alternative forms. The figures are not necessarily intended for detailed design; some circuits may be exaggerated or minimized to show a general functional presentation. Therefore, the specific structural and functional details disclosed in the materials of the present description should not be interpreted as limiting, but only as representing the basis for studying by a person skilled in the art for various applications of the present invention.
Со ссылкой на фиг. 1 и 2, в целом проиллюстрирована внутренняя часть автомобильного транспортного средства 10, имеющего пассажирское отделение и переключающий узел 20, имеющий множество бесконтактных переключателей 22, имеющих контроль и определение активации переключателя согласно одному из вариантов осуществления. Транспортное средство 10, как правило, включает в себя консоль 12 над ветровым стеклом, смонтированную на обивку потолка на нижней стороне крыши или потолка в верхней части пассажирского отделения транспортного средства, в целом выше передней пассажирской посадочной зоны. Переключающий узел 20 имеет множество бесконтактных переключателей 22, расположенных вплотную друг к другу в консоли 12 над ветровым стеклом, согласно одному из вариантов осуществления. Различные бесконтактные переключатели 22 могут управлять любым из некоторого количества устройств и функций транспортного средства, таких как управление перемещением полупрозрачного или прозрачного люка 16 в крыше, управление перемещением шторки 18 люка в крыше, управление активацией одного или более осветительных устройств, таких как внутренние плафоны для освещения карты/чтения и потолочный плафон 30, и различные другие устройства и функции. Однако, следует принимать во внимание, что бесконтактные переключатели 22 могут быть расположены где угодно в транспортном средстве 10, к примеру, на приборной панели, на других консолях, таких как центральная консоль, встроены в дисплей 14 с сенсорным экраном для радиовещательной или информационно-развлекательной системы, такой как дисплей навигационной и/или аудиосистемы, или расположены где угодно на борту транспортного средства 10 согласно различным применениям транспортного средства.With reference to FIG. 1 and 2, the interior of an
Бесконтактные переключатели 22 показаны и описаны в материалах настоящего описания в качестве емкостных переключателей согласно одному из вариантов осуществления. Каждый бесконтактный переключатель 22 включает в себя по меньшей мере один бесконтактный датчик, который выдает поле возбуждения для определения, чтобы считывать прикосновение или непосредственную близость (например, в пределах одного миллиметра) пользователя к одному или более бесконтактных датчиков, такие как проводящее движение пальцем пользователя. Таким образом, поле возбуждения для определения каждого бесконтактного переключателя 22 является емкостным полем в примерном варианте осуществления, и палец пользователя имеет удельную электропроводность и диэлектрические свойства, которые вызывают изменение или возмущение поля возбуждения для определения, как должно быть очевидно специалистам в данной области техники. Однако специалистами в данной области техники также следует принимать во внимание, что могут использоваться дополнительные или альтернативные типы бесконтактных датчиков, такие как, но не в качестве ограничения, индуктивные датчики, оптические датчики, датчики температуры, резистивные датчики, и тому подобное, или их комбинация. Примерные бесконтактные датчики описаны в Руководстве по проектированию датчиков касания ATMEL® от 9 апреля 2009 года, 10620 D-AT42-04/09, указанный документ таким образом включена в материалы настоящего описания посредством ссылки.The proximity switches 22 are shown and described herein as capacitive switches according to one embodiment. Each
Бесконтактные переключатели 22, показанные на фиг. 1 и 2, каждый предусматривает управление компонентом или устройством транспортного средства или обеспечивает назначенную функцию управления. Один или более из бесконтактных переключателей 22 могут быть выделены под управление перемещением полупрозрачного или прозрачного люка 16 в крыше, чтобы заставлять прозрачный люк 16 в крыше перемещаться в направлении открывания или закрывания, наклонять прозрачный люк в крыше или останавливать перемещение прозрачного люка в крыше на основании алгоритма управления. Один или более других бесконтактных переключателей 22 могут быть выделены под управление перемещением шторки 18 прозрачного люка в крыше между открытым и закрытым положениями. Каждый из прозрачного люка 16 в крыше и шторки 16 могут приводиться в действие электродвигателем в ответ на приведение в действие соответствующего бесконтактного переключателя 22. Другие бесконтактные переключатели 22 могут быть выделены под управление другими устройствами, такое как включение внутреннего плафона для освещения карты/чтения, выключение плафона для освещения карты/чтения, включения или выключения потолочной лампы, отпирание багажника, открывание задней двери багажника или отмена действия дверного выключателя освещения. Дополнительные средства управления посредством бесконтактных переключателей 22 могут включать в себя приведение в действие подъема и опускания электрических стеклоподъемников дверей. Различные другие средства управления транспортного средства могут управляться посредством бесконтактных переключателей 22, описанных в материалах настоящего описания.The proximity switches 22 shown in FIG. 1 and 2, each provides for controlling a component or device of a vehicle or provides an assigned control function. One or more of the proximity switches 22 may be allocated to control the movement of the translucent or
Со ссылкой на фиг. 3, проиллюстрирована часть бесконтактного переключающего узла 20, имеющего массив из трех, последовательно расположенных бесконтактных переключателей 22 в тесной связи друг с другом по отношению к пальцу 34 пользователя во время использования переключающего узла 20. Каждый бесконтактный переключатель 22 включает в себя один или более бесконтактных датчиков 24 для формирования поля возбуждения для определения. Согласно одному из вариантов осуществления, каждый из бесконтактных датчиков 24 может быть образован посредством печати проводящей печатной краской на верхней поверхности полимерной консоли 12 над ветровым стеклом. Один из примеров бесконтактного датчика 24 из печатной краски показан на фиг. 4, как правило, имеющий задающий электрод 26 и приемный электрод 28, каждый имеет встречногребенчатые выступы для формирования емкостного поля 32. Следует принимать во внимание, что каждый из бесконтактных датчиков 24 может быть образован иным образом, к примеру, посредством монтажа предварительно образованной проводящей трассировки схемы на подложку согласно другим вариантам осуществления. Задающий электрод 26 принимает задающие импульсы прямоугольной волны, прикладываемые с напряжением VI. Приемный электрод 28 имеет вывод для формирования выходного напряжения VO. Следует принимать во внимание, что электроды 26 и 28 могут быть расположены в различных других конфигурациях для формирования емкостного поля в качестве поля 32 возбуждения.With reference to FIG. 3, a portion of a
В варианте осуществления, показанном и описанном в материалах настоящего описания, к задающему электроду 26 каждого бесконтактного датчика 24 прикладывается входной сигнал VI напряжения в качестве импульсов прямоугольной волны, имеющих цикл импульса заряда, достаточный для зарядки приемного электрода 28 до требуемого напряжения. Приемный электрод 28, в силу этого, служит в качестве измерительного электрода. В показанном варианте осуществления, смежные поля 32 возбуждения для определения, вырабатываемые смежными бесконтактными переключателями 22, слегка перекрываются, однако, перекрытие может не существовать согласно другим вариантам осуществления. Когда пользователь или оператор, к примеру, палец 34 пользователя проникает в поле 32 возбуждения, бесконтактный переключающий узел 20 обнаруживает возмущение, вызванное пальцем 34 в отношении поля 32 возбуждения, и определяет, является ли возмущение достаточным для активации соответствующего бесконтактного переключателя 22. Возмущение поля 32 возбуждения выявляется посредством обработки сигнала импульса заряда, связанного с соответствующим каналом прохождения сигнала. Когда палец 34 пользователя контактирует с двумя полями 32 возбуждения, бесконтактный переключающий узел 20 выявляет возмущение обоих подвергаемых контакту полей 32 возбуждения через отдельные каналы прохождения сигнала. Каждый бесконтактный переключатель 22 имеет свой собственный выделенный канал прохождения сигнала, образующий счеты импульсов заряда, который обрабатывается, как обсуждено в материалах настоящего описания.In the embodiment shown and described herein, an input voltage signal V I is applied to the driving
Со ссылкой на фиг. 5, проиллюстрирован бесконтактный переключающий узел 20 согласно одному из вариантов осуществления. Показано множество бесконтактных датчиков 24, выдающих входные сигналы в контроллер 40, такой как микроконтроллер. Контроллер 40 может включать в себя схему управления, такую как микропроцессор 42 и память 48. Схема управления может включать в себя схему управления определением, обрабатывающую поле возбуждения каждого датчика 22 для определения активацию пользователем соответствующего переключателя посредством сравнения сигнала поля возбуждения с одним или более пороговых значений в соответствии с одной или более процедур управления. Следует принимать во внимание, что другие аналоговые и/или цифровые схемы управления могут применяться для обработки каждого поля возбуждения, определения активации пользователем и инициирования действия. Контроллер 40 может применять способ сбора данных QMatrix, имеющийся в распоряжении от ATMEL®, согласно одному из вариантов осуществления. Способ сбора данных ATMEL применяет компилятор C/C++ и отладчик WinAVR на основном компьютере WINDOWS® для упрощения разработки и испытания обслуживающей программы Hawkeye, которая предоставляет возможность контроля в реальном времени внутреннего состояния критических переменных в программном обеспечении, а также сбора журналов данных для последующей обработки.With reference to FIG. 5, a
Контроллер 40 выдает выходной сигнал в одно или более устройств, которые выполнены с возможностью выполнять специальные действия в ответ на правильную активацию бесконтактного переключателя. Например, одно или более устройств могут включать в себя прозрачный люк 16 в крыше, имеющий электродвигатель для перемещения панели прозрачного люка в крыше между открытым и закрытым, и наклонным положениями, шторку 18 прозрачного люка в крыше, которая перемещается между открытым и закрытым положениями, и осветительные устройства 30, которые могут включаться и выключаться. Могут управляться другие устройства, такие как радиоприемник, для выполнения функций включения и выключения, регулирования уровня громкости, поиска каналов трансляции, и другие типы устройств для выполнения других специальных функций. Один из бесконтактных переключателей 22 может быть выделен для побуждения прозрачного люка в крыше закрываться, еще один бесконтактный переключатель 22 может быть выделен для побуждения прозрачного люка в крыше открываться, и дополнительный переключатель 22 может быть выделен для приведения прозрачного люка в крыше в наклонное положение, все из которых заставляли бы электродвигатель перемещать прозрачный люк в крыше в требуемое положение. Шторка 18 прозрачного люка в крыше может открываться в ответ на один бесконтактный переключатель 22 и может закрываться в ответ на другой бесконтактный переключатель 22.The
Дополнительно показан контроллер 40, имеющий аналого-цифровое (A/D) сравнивающее устройство 44, присоединенное к микропроцессору 42. Сравнивающее устройство 44 A/D принимает выходной сигнал VO напряжения с каждого из бесконтактных датчиков 22, преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал и выдает цифровой сигнал в микропроцессор 42. Дополнительно, контроллер 40 включает в себя счетчик 46 импульсов, присоединенный к микропроцессору 42. Счетчик 46 импульсов подсчитывает импульсы сигнала заряда, которые прикладываются к каждому задающему электроду каждого бесконтактного датчика, выполняет подсчет импульсов, необходимых для зарядки конденсатора до тех пор, пока выходной сигнал VO напряжения не достигает заданного напряжения, и выдает счет в микропроцессор 42. Счет импульсов является указывающим изменение емкости соответствующего емкостного датчика. Контроллер 40 дополнительно показан поддерживающим связь с задающим буфером 15 с широтно-импульсной модуляцией. Контроллер 40 выдает сигнал с широтно-импульсной модуляцией в задающий буфер 15 с широтно-импульсной модуляцией для формирования последовательности VI импульсов прямоугольной волны, которая прикладывается к каждому задающему электроду каждого бесконтактного датчика/переключателя 22. Контроллер 40 обрабатывает процедуру 100 управления, хранимую в памяти для контроля и выполнения принятия решения в отношении активации одного из бесконтактных переключателей.Additionally shown is a
На фиг. 6-13, изменение счета импульсов заряда датчика датчика, показанное в качестве дельты счета датчика (ΔSensorCount) для множества каналов прохождения сигала, связанных с множеством бесконтактных переключателей 22, таких как три переключателя 22, показанные на фиг. 3, проиллюстрировано согласно различным примерам. Изменение счета импульса заряда датчика является разностью между инициализированным опорным значением счета без какого бы то ни было пальца или другого объекта, присутствующего в поле возбуждения, и соответствующим показанием датчика. В этих примерах, палец пользователя проникает в поля 32 возбуждения, связанные с каждым из трех бесконтактных переключателей 22, как правило, одно поле возбуждения для определения за раз с перекрытием между смежными полями 32 возбуждения по мере того, как палец пользователя перемещается через массив переключателей. Канал 1 - изменение (Δ) счета импульсов заряда датчика, связанного с первым емкостным датчиком 24, канал 2 - изменение счета импульсов заряда датчика, связанного с смежным вторым емкостным датчиком 24, а канал 3 - изменение счета импульсов заряда датчика, связанного с третьим емкостным датчиком 24, прилегающим к второму емкостному датчику. В раскрытом варианте осуществления, бесконтактные датчики 24 являются емкостными датчиками. Когда палец пользователя находится в контакте с или в непосредственной близости от датчика 24, палец изменяет емкость, измеренную соответствующим датчиком 24. Емкость находится параллельно с паразитной емкостью незатронутой площадки датчика и, по существу, измеряется в качестве смещения. Наведенная пользователем или оператором емкость пропорциональна диэлектрической постоянной пальца или другой части тела пользователя, поверхности, подвергающейся воздействию емкостной площадки, и обратно пропорциональна расстоянию конечности пользователя до кнопки переключателя. Согласно одному из вариантов осуществления, каждый датчик возбуждается последовательностью импульсов напряжения посредством электроники широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM) до тех пор, пока датчик на заряжается до установленного потенциала напряжения. Такой способ сбора данных заряжает приемный электрод 28 до известного потенциала напряжения. Цикл повторяется до тех пор, пока напряжение на измерительном конденсаторе не достигает заданного напряжения. Расположение пальца пользователя на поверхности касания переключателя 24 привносит внешнюю емкость, которая повышает величину заряда, передаваемого в каждом цикле, тем самым, уменьшая общее количество циклов, требуемых, чтобы измерительная емкость достигала заданного напряжения. Палец пользователя заставляет изменение счета импульсов заряда датчика возрастать, поскольку это значение основано на инициализированном опорном счете минус показание датчика.In FIG. 6-13, a change in the pulse count of the sensor sensor charge, shown as the sensor count delta (ΔSensorCount) for the plurality of signal paths associated with the plurality of proximity switches 22, such as the three
Бесконтактный переключающий узел 20 способен распознавать движение руки пользователя, когда рука, в частности, палец, находится в непосредственной близости от бесконтактных переключателей 22, чтобы различать, состоит ли намерение пользователя в том, чтобы активировать переключатель 22, нащупать специфичную кнопку переключателя, тем временем, фокусируясь на более высокоприоритетных задачах, таких как вождение, или является результатом задачи, такой как регулировка зеркала заднего вида, которая ничего не должна делать с приведением в действие бесконтактного переключателя 22. Бесконтактный переключающий узел 20 может действовать в режиме нащупывания или поиска, который дает пользователю возможность нащупывать кнопочные панели или кнопки, проводя или скользя пальцем в непосредственной близости от переключателей, не инициируя активацию переключателя до тех пор, пока не определено намерение пользователя. Бесконтактный переключающий узел 20 контролирует амплитуду сигнала, вырабатываемого в ответ на поле возбуждения, определяет дифференциальное изменение вырабатываемого сигнала и формирует выходной сигнал активации, когда дифференциальный сигнал превышает пороговое значение. Как результат, предоставлена возможность нащупывания бесконтактного переключающего узла 20, чтобы пользователи были свободны нащупывать площадку интерфейса с переключателями своими пальцами без непреднамеренного инициирования события, время отклика интерфейса является быстрым, активация происходит, когда палец контактирует с панелью поверхности, и непреднамеренная активация переключателя предотвращается или уменьшается.The
Со ссылкой на фиг. 6, по мере того, как палец 34 пользователя приближается к переключателю 22, связанному с каналом 1 прохождения сигнала, палец 34 проникает в поле 32 возбуждения, связанное с датчиком 24, которое вызывает нарушение емкости, тем самым, давая в результате увеличение счета датчик, как показано сигналом 50A, имеющим типичный профиль движения активации. Способ крутизны входного уклона может использоваться для определения, намеревается ли оператор нажать кнопку или нащупать интерфейс, на основании крутизны входного уклона в сигнале 50A у сигнала канала 1, возрастающего от точки 52, где сигнал 50A пересекает счет активного уровня (LVL_ACTIVE), вплоть до точки 54, где сигнал 50A пересекает счет порогового уровня (LVL_THRESHOLD), согласно одному из вариантов осуществления. Крутизна входного уклона является дифференциальным изменением вырабатываемого сигнала между точками 52 и 54, которое происходило в течение периода времени между моментами tth и tac времени. Так как числитель, пороговый уровень - активный уровень, как правило изменяется только в то время как обнаружено наличие перчатки, но, иначе, является постоянным значением, крутизна может рассчитываться просто в качестве времени, истекшего до перехода с активного уровня на пороговый уровень, указываемого ссылкой как tactive2threshold, которое является разностью между моментами tth и tac времени. Непосредственное нажатие на площадку переключателя может происходить в периоде времени, указываемом ссылкой как tdirectpush в диапазоне от приблизительно 40 до 60 миллисекунд. Если время tactive2threshold меньше, чем или равным времени tdirectpush непосредственного нажатия, то определяется, что должна происходить активация переключателя. Иначе, переключатель определяется находящимся в режиме нащупывания.With reference to FIG. 6, as the user's
Согласно еще одному варианту осуществления, крутизна входного уклона может вычисляться в качестве разницы по времени между от момента tac времени в точке 52 до момента tpk времени для достижения пикового значения счета в точек 56, указываемой ссылкой как время tactive2peak. Время tactive2peak может сравниваться с пиком непосредственного нажатия, указываемым ссылкой как tdirect_push_pk, который может иметь значение 100 миллисекунд согласно одному из вариантов осуществления. Если время tactive2peak меньше, чем или равным tdirect_push_pk, определяется, что должна происходить активация. Иначе, узел переключателя действует в режиме нащупывания.According to another embodiment, the slope of the input slope can be calculated as the time difference between from time t ac time at
В примере, показанном на фиг. 6, сигнал канала 1 показан возрастающим по мере того, как нарушение емкости возрастает, быстро нарастая от точки 52 до пикового значения в точке 56. Бесконтактный переключающий узел 20 определяет крутизну входного уклона в качестве периода tactive2threshold или tactive2peak времени, чтобы сигнал возрастал от точки 52 первого порогового значения до одного из второго порогового значения в точке 54 или пикового порогового значения в точке 56. Изменение крутизны или дифференциальное изменение вырабатываемого сигнала затем используется для сравнения с пороговым значением tdirect_push или tdirect_push_pk характерного непосредственного нажатия, чтобы определять активизацию бесконтактного переключателя. Более точно, когда время tactive2peak меньше, чем tdirect_push, или tactive2threshold меньше, чем tdirect_push, определяется активация переключателя. Иначе, узел переключателя остается в режиме нащупывания.In the example shown in FIG. 6, the signal of channel 1 is shown to increase as the capacity violation increases, rapidly increasing from
Со ссылкой на фиг. 7, один из примеров скользящего/нащупывающего движения через два переключателя проиллюстрирован по мере того, как палец проходит или скользит через поле возбуждения двух смежных бесконтактных датчиков, показанный в качестве канала 1 прохождения сигнала, помеченного 50A, и канала 2 прохождения сигнала, помеченного 50B. По мере того, как палец пользователя приближается к первому переключателю, палец проникает в поле возбуждения, связанное с датчиком первого переключателя, заставляя изменение счета датчика по сигналу 50A возрастать с более медленной скоростью, так что определяется меньшее дифференциальное изменение вырабатываемого сигнала. В этом примере, профиль канала 1 прохождения сигнала испытывает изменение времени tactive2peak, которое не меньше, чем или равным tdirect_push, тем самым, давая в результате вхождение в режим поиска или нащупывания. Так как tactive2threshold является указывающим медленное дифференциальное изменение вырабатываемого сигнала, активация кнопки переключателя не инициируется, согласно одному из вариантов осуществления. Согласно еще одному варианту осуществления, так как время tactive2peak не меньше, чем или равным tdirect_push_pk, указывая медленное дифференциальное изменение вырабатываемого сигнала, активация не инициируется, согласно еще одному варианту осуществления. Второй канал прохождения сигнала, помеченный 50B, показан в качестве становящегося максимальным сигналом в переходной точке 58 и имеет нарастающее изменение Δ счета датчика с дифференциальным изменением сигнала, подобным таковому у сигнала 50A. Как результат, первый и второй каналы 50A и 50B отражают скользящее движение пальца через два емкостных датчика в режиме нащупывания, давая в результате отсутствие активации обоих переключателей. С использованием периода tactive2threshold или tactive2peak времени, может приниматься решение активировать или не активировать бесконтактный переключатель, так как уровень его емкости достигает пика сигнала.With reference to FIG. 7, one example of a sliding / groping movement through two switches is illustrated as a finger passes or slides through an excitation field of two adjacent proximity sensors, shown as a signal transmission channel 1 labeled 50A and a signal transmission channel 2 labeled 50B. As the user's finger approaches the first switch, the finger penetrates the field of excitation associated with the sensor of the first switch, causing the change in the count of the sensor by
Для медленного перемещения непосредственного нажатия, такого как показанное на фиг. 8. дополнительная обработка может применяться, чтобы убеждаться, что активация не подразумевается. Как видно на фиг. 8, канал 1 прохождения сигнала, идентифицированный в качестве сигнала 50A, показан медленнее нарастающим в течение периода tactive2threshold или tactive2peak времени, что давало бы в результате вхождение в режим нащупывания. Когда обнаружено такое состояние скольжения/нащупывания, с временем tactive2threshold, большим, чем tdirect_push, если каналом, не имеющим состояния, был первый канал прохождения сигнала, входящий в режим нащупывания, и он по-прежнему является максимальным каналом (каналом с наивысшей интенсивностью), так как его емкость падает ниже порогового значения LVL_KEYUP (уровня отпускания кнопки) в точке 60, то инициируется активация переключателя.For a slow movement of immediate pressing, such as that shown in FIG. 8. Additional processing may be used to ensure activation is not implied. As seen in FIG. 8, the signal path 1 identified as
Со ссылкой на фиг. 9, проиллюстрировано быстрое движение пальца пользователя через бесконтактный переключающий узел без активации переключателей. В этом примере, выявляется относительно большое дифференциальное изменение вырабатываемого сигнала для каналов 1 и 2, показанных линиями 50A и 50B, соответственно. Узел переключателя применяет задержанный период времени, чтобы задерживать активацию решения до переходной точки 58, в которой второй канал 50B прохождения сигнала возрастает выше первого канала 50A прохождения сигнала. Временная задержка могла бы быть установлена равной пороговому значению tdirect_push_pk времени согласно одному из вариантов осуществления. Таким образом, посредством применения задержанного периода времени перед определением активации переключателя, очень быстрое нащупывание бесконтактных кнопочных панелей предотвращает непреднамеренную активацию переключателя. Привнесение временной задержки в реакцию может делать интерфейс менее чувствительным и может лучше срабатывать, когда движение пальца оператора является по существу равномерным.With reference to FIG. 9, a quick movement of a user's finger through a contactless switching unit without activating switches is illustrated. In this example, a relatively large differential change in the generated signal is detected for channels 1 and 2 shown by
Если предыдущее пороговое событие, которое не приводило к активации, было обнаружено в последнее время, режим нащупывания может вводиться автоматически согласно одному из вариантов осуществления. Как результат, как только непреднамеренный ввод в действие выявляется и отклоняется, большая осмотрительность может применяться в течение периода времени в режиме нащупывания.If a previous threshold event that did not result in activation has been detected recently, the groping mode may be entered automatically according to one embodiment. As a result, as soon as inadvertent commissioning is detected and rejected, greater care may be taken for a period of time in the fumble mode.
Еще один способ предоставлять оператору возможность входить в режим нащупывания состоит в том, чтобы использовать одну или более надлежащим образом маркированных и/или снабженных текстом зон или площадок на поверхности панели переключателей, связанных со специальными бесконтактными переключателями, с функцией сигнализации узлу бесконтактного переключателя о намерении оператора нащупывать вслепую. Одна или более площадок ввода в действие нащупывания могут быть расположены в легком для доступа месте, маловероятном для порождения активности с другими каналами прохождения сигнала. Согласно еще одному варианту осуществления, может применяться немаркированная большая площадка ввода в действие нащупывания, окружающая весь интерфейс с переключателями. Такая площадка нащупывания вероятно встречалась бы первой, в то время как рука оператора скользит параллельно внутренней отделке на консоли над ветровым стеклом, отыскивая ориентир, с которого следует начинать слепое нащупывание бесконтактного переключающего узла.Another way to enable the operator to enter the groping mode is to use one or more appropriately labeled and / or texted zones or sites on the surface of the switch panel associated with special proximity switches, with a function to signal the proximity switch node of the operator’s intention to feel blindly. One or more of the groping input sites may be located in an easy-to-access location, unlikely to generate activity with other signal paths. According to yet another embodiment, an unmarked large groping input site surrounding the entire interface with the switches can be used. Such a groping area would probably be the first to occur, while the operator’s hand slides parallel to the interior trim on the console above the windshield, looking for a reference point from which to begin the blind groping of the contactless switching unit.
Как только узел бесконтактного датчика определяет, является ли увеличение изменения счета датчика активацией или результатом нащупывающего движения, узел продолжает определять, должно или нет и каким образом должно нащупывающее движение завершаться активацией бесконтактного переключателя. Согласно одному из вариантов осуществления, бесконтактный переключающий узел ищет стабильное нажатие на кнопке переключателя в течение по меньшей мере заданного времени. В одном из конкретных вариантов осуществления, заданное время является равным или большим, чем 50 миллисекунд, а предпочтительнее, имеет значение приблизительно 80 миллисекунд. Примеры работы переключающего узла с применением методологии стабильного времени проиллюстрированы на фиг. 10-13.As soon as the proximity sensor assembly determines whether an increase in the change in the sensor’s count is an activation or the result of a groping movement, the node continues to determine whether or not the sensing movement should be completed by activating the proximity switch. According to one embodiment, the contactless switching unit searches for stable pressing of the switch button for at least a predetermined time. In one specific embodiment, the predetermined time is equal to or greater than 50 milliseconds, and more preferably, has a value of approximately 80 milliseconds. Examples of operation of the switching unit using the stable time methodology are illustrated in FIG. 10-13.
Со ссылкой на фиг. 10, нащупывание трех бесконтактных переключателей, соответствующих каналам 1-3 прохождения сигнала, помеченных как сигналы 50A-50C, соответственно, проиллюстрировано, в то время как палец скользит параллельно первому и второму переключателям в режиме нащупывания, а затем, активирует третий переключатель, связанный с каналом 3 прохождения сигнала. По мере того, как палец нащупывает первый и второй переключатели, связанные с каналами 1 и 2, активация не определяется вследствие отсутствия стабильного сигнала на линиях 50A и 50B. Сигнал на линии 50A для канала 1 начинается в качестве максимального значения сигнала до тех пор, пока канал 2 на линии 50B не становится максимальным значением и, в заключение, канал 3 становится максимальным значением. Канал 3 прохождения сигнала показан имеющим стабильное изменение счета датчика возле пикового значения в течение достаточного периода tstable времени, такого как 80 миллисекунд, которого достаточно для инициирования активации соответствующего бесконтактного переключателя. Когда условие инициации порогового уровня было удовлетворено, и был достигнут пик, способ стабильного уровня активирует переключатель после того, как уровень на переключателе ограничен в сжатом диапазоне в течение по меньшей мере периода tstable времени. Это предоставляет оператору возможность нащупывать различные бесконтактные переключатели и активировать требуемый переключатель, как только он найден, поддерживая палец пользователя поблизости от переключателя в течение стабильного периода tstable времени.With reference to FIG. 10, the fumble of three proximity switches corresponding to channels 1 through 3 of the signal labeled 50A-50C, respectively, is illustrated, while the finger slides parallel to the first and second switches in the fumble mode, and then, activates the third switch associated with channel 3 signal passage. As the finger finds the first and second switches associated with channels 1 and 2, activation is not detected due to the lack of a stable signal on
Со ссылкой на фиг. 11, проиллюстрирован еще один вариант осуществления, в котором третий канал прохождения сигнала на линии 50C имеет изменение счета сигнала, которое имеет стабильное состояние на падении сигнала. В этом примере, изменение счета датчика для третьего канала превышает пороговый уровень и имеет стабильное нажатие, обнаруживаемое в течение периода tstable времени, так что определяется активация третьего переключателя.With reference to FIG. 11, another embodiment is illustrated in which the third signal path on
Согласно еще одному варианту осуществления, бесконтактный переключающий узел может применять способ виртуальной кнопки, который ищет начальное пиковое значение изменения счета датчика, в то время как в режиме нащупывания, сопровождаемое дополнительным продолжительным увеличением изменения счета датчика, чтобы принимать решение активировать переключатель, как показано на фиг. 12 и 13. На фиг. 12, третий канал прохождения сигнала на линии 50C нарастает вплоть до начального пикового значения, а затем, дополнительно возрастает на изменение счета Cvb датчика. Это эквивалентно пальцу пользователя, мягко задевающему поверхность переключающего узла по мере того, как он скользит параллельно узлу переключателя, достигая требуемой кнопки, а затем, нажимая на виртуальный механический переключатель, так что палец пользователя нажимает на контактную поверхность переключателя и повышает величину объема пальца, более близкую к переключателю. Увеличение емкости вызывается увеличенной поверхности кончика пальца, в то время как он прижимается к поверхности площадки. Увеличенная емкость может возникать незамедлительно вслед за выявлением пикового значения, показанного на фиг. 12, или может возникать вслед за уменьшением изменения счета датчика, как показано на фиг. 13. Бесконтактный переключающий узел выявляет начальное пиковое значение, сопровождаемое дальнейшим увеличенным изменением счета датчика, указанным емкостью Cvb на стабильном уровне или стабильным периодом tstable времени. Стабильный уровень обнаружения, в целом, означает отсутствие изменения значения счета датчика в отсутствие помех, или малое изменение значения счета датчика в отсутствие помех, которое может быть задано во время калибровки.According to yet another embodiment, the non-contact switching unit may apply a virtual button method that searches for the initial peak value of the change in the sensor count, while in the fumble mode, followed by an additional continuous increase in the change in the sensor count to decide to activate the switch, as shown in FIG. . 12 and 13. FIG. 12, the third signal path on
Следует принимать во внимание, что более короткий период tstable времени может приводить к случайным активациям, особенно сопровождающим изменение направления движения пальца на обратное, и что более длинный период tstable времени может приводить к менее чувствительному интерфейсу.It should be noted that a shorter period of t stable time can lead to random activations, especially accompanying a change in the direction of finger movement in the opposite, and that a longer period of t stable time can lead to a less sensitive interface.
Также следует принимать во внимание, что как способ стабильного значения, так и способ виртуальной кнопки могут быть действующими одновременно. При действии таким образом, tstable может быть смягчено, чтобы быть более продолжительным, таким как одна секунда, поскольку оператор всегда может приводить в действие кнопку с использованием способа виртуальной кнопки без ожидания таймаута стабильного нажатия.It should also be taken into account that both the stable value method and the virtual button method can be effective simultaneously. By acting in this way, t stable can be softened to be longer, such as one second, since the operator can always actuate the button using the virtual button method without waiting for a stable pressing timeout.
Бесконтактный переключающий узел дополнительно может применять надежное подавление помех для предотвращения досадных неосторожных приведений в действие. Например, с консолью над ветровым стеклом, должны избегаться случайные открывание и закрывание прозрачного люка в крыше. Слишком сильное подавление помех может кончаться отклонением намеренных активаций, которое должно избегаться. Один из подходов для подавления помех состоит в том, чтобы изучать, сообщают ли многочисленные смежные каналы одновременное инициирование событий и, если так, выбирая канал прохождения сигнала с наивысшим сигналом и активируя его, тем самым, игнорируя все другие каналы прохождения сигнала до отпускания выбранного канала прохождения сигнала.The non-contact switching unit can additionally apply reliable interference suppression to prevent annoying careless actuation. For example, with a console above the windshield, accidental opening and closing of the sunroof should be avoided. Too much interference suppression may result in a rejection of intentional activations, which should be avoided. One approach to suppressing interference is to examine whether multiple adjacent channels report simultaneous triggering of events and, if so, by selecting the signal path with the highest signal and activating it, thereby ignoring all other signal paths before releasing the selected channel signal passing.
Бесконтактный переключающий узел 20 может включать в себя способ подавления помех по регистрируемой характеристике, основанный на двух параметрах, а именно, параметре регистрируемой характеристики, который является отношением канала между наивысшей интенсивностью (максимальным каналом, max_channel) и общим накопленным уровнем (суммарным каналом, sum_channel), и параметре dac, который является количеством каналов, которые являются по меньшей мере некоторым отношением максимального канала. В одном из вариантов осуществления, dac αdac=0,5. Параметр регистрируемой характеристики может быть определен следующим уравнением:The
регистрируемая характеристика=
Параметр dac может быть определен следующим уравнением:The parameter dac can be defined by the following equation:
dac= ∀channelsi>αdac max_channel.dac = ∀channels i > α dac max_channel.
В зависимости от dac, чтобы распознанная активация не была отклонена, канал должен быть в целом чистым, то есть, регистрируемая характеристика должна быть более высокой, чем заданное значение. В одном из вариантов осуществления, αdac=1=0,4, а αdac=2=0,67. Если dac больше, чем 2, активация отклоняется согласно одному из вариантов осуществления.Depending on dac, in order for the recognized activation not to be rejected, the channel should be generally clean, that is, the recorded characteristic should be higher than the set value. In one embodiment, α dac = 1 = 0.4 and α dac = 2 = 0.67. If the dac is greater than 2, activation is rejected according to one embodiment.
Когда решение активировать или нет переключатель принимается в фазе падения профиля, то, вместо max_channel и sum_channel, их пиковые значения peak_max_channel и peak_sum_channel могут использоваться для расчета регистрируемой характеристики. Регистрируемая характеристика может иметь следующее уравнение:When the decision to activate or not the switch is made in 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 recorded characteristic. The recorded characteristic may have the following equation:
сигнатура =
Может применяться режим поиска с пусковыми механизмами подавления помех. Когда выявленная активация отклонена вследствие грязной сигнатуры, способ поиска или нащупывания должен автоматически вводиться в действие. Таким образом, при нащупывании вслепую, пользователь может дотягиваться всеми вытянутыми пальцами, рассчитывая установить систему отсчета, с которой следует начинать поиск. Это может запускать многочисленные каналы одновременно, тем самым, давая в результате плохую регистрируемую характеристику.A search mode with interference suppression triggers may be used. When the detected activation is rejected due to a dirty signature, the search or groping method should be automatically put into effect. Thus, when groping blindly, the user can reach with all outstretched fingers, hoping to establish a frame of reference with which to start the search. This can trigger multiple channels at the same time, thereby resulting in a poor recorded characteristic.
Со ссылкой на фиг. 14, показан граф состояний для бесконтактного переключающего узла 20 в реализации конечного автомата согласно одному из вариантов осуществления. Показана реализация конечного автомата, имеющая пять состояний, в том числе, состояние 70 SW_NONE (неопределенное состояние переключателя), состояние 72 SW_ACTIVE (активное состояние переключателя), состояние 74 SW_THRESHOLD (пороговое состояние переключателя), состояние 76 SW_HUNTING (состояние поиска переключателя) и состояние 78 SWITCH_ACTIVATED (переключатель активирован). Состояние 70 SW_NONE является состоянием, в котором нет выявленной активности датчика. Состояние SW_ACTIVE является состоянием, в котором какая-то активность выявлена датчиком, но не достаточна для инициирования активации переключателя в тот момент времени. Состояние SW_THRESHOLD является состоянием, в котором активность в качестве определенной датчиком достаточно высока, чтобы служить основанием активации, поиска/нащупывания или случайного движения переключающего узла. Состояние 76 SW_HUNTING начинается, когда стереотип активности в качестве определенного узлом переключателя сопоставим с взаимодействием нащупывания/поиска. Состояние 78 SWITCH_ACTIVATED является состоянием, в котором была идентифицирована активация переключателя. В состоянии 78 SWITCH_ACTIVATED, кнопка переключателя будет оставаться активной, и никакой другой выбор не будет возможен до тех пор, пока соответствующий переключатель не отпущен.With reference to FIG. 14, a state graph is shown for a
Состояние бесконтактного переключающего узла 20 изменяется в зависимости от детектирования и обработки считанных сигналов. Когда в состоянии 70 SW_NONE, узел 20 может продвигаться в состояние 72 SW_ACTIVE, когда какая-то активность выявлена одним или более датчиков. Если выявлена достаточная активность, чтобы служить основанием активации, поиска или случайного движения, узел 20 может переходить непосредственно в состояние 74 SW_THRESHOLD. Когда в состоянии 74 SW_THRESHOLD, узел 20 может переходить в состояние 76 SW_HUNTING, когда выявлен стереотип, указывающий нащупывание, или может переходить непосредственно в состояние 78 активированного переключателя. Когда активация переключателя находится в состоянии SW_HUNTING, активация переключателя может выявляться для перехода в состояние 78 SWITCH_ACTIVATED. Если сигнал отклонен, и обнаружено непреднамеренное действие, узел 20 может возвращаться в состояние 70 SW_NONE.The state of the
Со ссылкой на фиг. 15, основной способ 100 контроля и определения, когда следует вырабатывать выходной сигнал активации устройством бесконтактного переключателя, согласно одному из вариантов осуществления. Способ 100 начинается на этапе 102 и переходит на этап 104 для выполнения начальной калибровки, которая может выполняться один раз. Калиброванные значения канала прохождения сигнала вычисляются из исходных канальных данных и калиброванных опорных значений посредством вычитания опорного значения из исходных данных на этапе 106. Затем, на этапе 108, из всех показаний датчиков каналов прохождения сигнала, рассчитываются самое высокое значение счета, указываемое ссылкой как max_channel, и сумма всех показаний датчиков каналов прохождения сигнала, указываемая ссылкой как sum_channel. В дополнение, определяется количество активных каналов. На этапе 110, способ 100 рассчитывает недавний диапазон max_channel и sum_channel для более позднего определения, происходит или нет движение в настоящий момент.With reference to FIG. 15, the
Вслед за этапом 110, способ 100 переходит на этап 112 принятия решения, чтобы определять, активен ли какой-нибудь из переключателей. Если переключатели не активны, способ 100 переходит на этап 114 для выполнения интерактивной калибровки в реальном времени. Иначе, способ 116 обрабатывает отпускание переключателя на этапе 116. Соответственно, если переключатель уже был активным, то способ 100 переходит в модуль, где он ожидает и блокирует всю активность до его отпускания.Following
Вслед за калибровкой в реальном времени, способ 100 переходит на этап 118 принятия решения, есть ли блокировка какого-нибудь канала, указывающая недавнюю активацию и, если так, переходит на этап 120 для уменьшения таймера блокировки канала. Если блокировки каналов не выявлены, способ 100 переходит на этап 122 принятия решения, чтобы отыскивать новый max_channel. Если текущий max_channel изменился, так что есть новый max_channel, способ 100 переходит на этап 124, чтобы перенастраивать max_channel, суммировать диапазоны и устанавливать пороговые уровни. Таким образом, если идентифицирован новый max_channel, способ переустанавливает новые диапазоны сигналов и обновляет, если необходимо, параметры поиска/нащупывания. Если switch_status (состояние переключателя) меньше, чем SW_ACTIVE, то флажковый признак поиска/нащупывания устанавливается равным истинному значению, и состояние переключателя устанавливается равным SW_NONE. Если текущий max_channel не изменился, способ 100 переходит на этап 126 для обработки состояния голого (без перчаток) пальца max_channel. Это может включать в себя обработку логики между различными состояниями, как показано на графе состояний по фиг. 14.Following the real-time calibration, the
Вслед за этапом 126, способ 100 переходит на этап 128 принятия решения, чтобы определять, активен ли какой-нибудь переключатель. Если выявлено отсутствие активации переключателей, способ 100 переходит на этап 130, чтобы выявлять возможное присутствие перчатки на руке пользователя. Наличие перчатки может выявляться на основании уменьшенного изменения значения счета емкости. Способ 100 затем переходит на этап 132, чтобы обновлять предысторию max_channel и sum_channel. Индекс активного переключателя, если таковой имеет место, затем выводится в программно-аппаратный модуль на этапе 134 перед окончанием на этапе 136.Following
Когда переключатель активен, вводится в действие процедура обработки отпускания переключателя, которая показана на фиг. 16. Процедура 116 обработки отпускания переключателя начинается на этапе 140 и переходит на этап 142 принятия решения, чтобы определять, является ли активный канал, меньшим, чем LVL_RELEASE (уровень отпускания), и, если так, заканчивается на этапе 152. Если активный канал меньше, чем LVL_RELEASE, то процедура 116 переходит на этап 144 принятия решения, чтобы определять, является ли LVL_DELTA_THRESHOLD (дельта порогового уровня) большей, чем 0, и, если нет, переходит на этап 146, чтобы поднимать пороговый уровень, если сигнал мощнее. Это может достигаться снижением LVL_DELTA_THRESHOLD. Этап 146 также устанавливает пороговый уровень, уровень отпускания и уровень активации. Процедура 116 затем переходит на этап 148, чтобы переустанавливать таймер предыстории максимального значения и суммы каналов для параметров поиска/нащупывания длительного стабильного сигнала. Состояние переключателя устанавливается равным SW_NONE на этапе 150 перед окончанием на этапе 152. Для выхода из модуля обработки отпускания переключателя, сигнал в активном канале должен упасть ниже LVL_RELEASE, который является адаптивным пороговым значением, которое будет изменяться, в то время как выявлено взаимодействие в перчатке. В то время как кнопка переключателя отпущена, все внутренние параметры сбрасываются, и таймер блокировки запускается для предотвращения дополнительных активаций раньше, чем истекло определенное время ожидания, такое как 100 миллисекунд. Дополнительно, пороговые уровни адаптируются в функции наличия или отсутствия перчаток.When the switch is active, the switch release processing procedure that is shown in FIG. 16. The switch
Со ссылкой на фиг. 17, проиллюстрирована процедура 200 для определения переключения состояния из состояния SW_NONE в состояние SW_ACTIVE, согласно одному из вариантов осуществления. Процедура 200 начинается на этапе 202 для обработки состояния SW_NONE, а затем, переходит на этап 204 принятия решения, чтобы определять, является ли max_channel большим, чем LVL_ACTIVE. Если max_channel больше, чем LVL_ACTIVE, то бесконтактный переключающий узел меняет состояние с состояния SW_NONE на состояние SW_ACTIVE и заканчивает на этапе 210. Если max_channel не больше, чем LVL_ACTIVE, процедура 200 проверяет, следует ли сбрасывать флажковый признак поиска на этапе 208 перед окончанием на этапе 210. Таким образом, состояние меняется с состояния SW_NONE на состояние SW_ACTIVE, когда max_channel срабатывает выше LVL_ACTIVE. Если каналы остаются ниже этого уровня, через определенный период ожидания, флажковый признак поиска, если установлен, становится сброшенным в отсутствие поиска, что является одним из способов выхода из режима поиска.With reference to FIG. 17, a
Со ссылкой на фиг. 18, проиллюстрирован способ 220 для обработки состояния у состояния SW_ACTIVE, переходящего в состояние SW_THRESHOLD или состояние SW_NONE, согласно одному из вариантов осуществления. Способ 220 начинается на этапе 222 и переходит на этап 224 принятия решения. Если max_channel не больше, чем LVL_THRESHOLD, то способ 220 переходит на этап 226, чтобы определять, является ли max_channel меньшим, чем LVL_ACTIVE, и, если так, переходит на этап 228, чтобы переводить состояние переключателя в SW_NONE. Соответственно, состояние конечного автомата переходит из состояния SW_ACTIVE в состояние SW_NONE когда сигнал max_channel падает ниже LVL_ACTIVE. Значение дельты также может вычитаться из LVL_ACTIVE для ввода некоторого гистерезиса. Если max_channel больше, чем LVL_THRESHOLD, то процедура 220 переходит на этап 230 принятия решения, чтобы определять, было ли обнаружено последнее пороговое событие или перчатка и, если так устанавливает флажковый признак, равный истинному значению, на этапе 232. На этапе 234, способ 220 переключает состояние в состояние SW_THRESHOLD перед окончанием на этапе 236. Таким образом, если максимальный канал срабатывает выше LVL_THRESHOLD, текущее состояние переходит в состояние SW_THRESHOLD. Если обнаружены перчатки, или в последнее время обнаружено предыдущее пороговое событие, которое не привело к активации, то может автоматически начинаться режим поиска/нащупывания.With reference to FIG. 18, a
Со ссылкой на фиг. 19, проиллюстрирован способ 240 определения активации переключателя из состояния SW_THRESHOLD согласно одному из вариантов осуществления. Способ 240 начинается на этапе 242, чтобы обрабатывать состояние SW_THRESHOLD, и переходит на вершину 244 принятия решения блок-схемы, чтобы определять, стабилен ли сигнал, или находится ли канал сигнала на пике, и если нет, заканчивается на этапе 256. Если сигнал стабилен, или канал прохождения сигнала находится на пике, то способ 240 переходит на этап 246 принятия решения, чтобы определять, активен ли режим поиска или нащупывания, и, если так, сразу переходит на этап 250. Если режим поиска или нащупывания не активен, способ 240 переходит на этап 248 принятия решения, чтобы определять, чист ли и часто ли активен канал прохождения сигнала, и является ли большим, чем пороговое значение, и, если так, устанавливает активный переключатель равным максимальному каналу на этапе 250. Способ 240 переходит на вершину 252 принятия решения блок-схемы, чтобы определять, есть ли активный переключатель, и, если так, заканчивается на этапе 256. Если активного переключателя нет, способ 240 переходит на этап 254, чтобы инициализировать переменные поиска, SWITCH_STATUS, установленную равной SWITCH_HUNTING, а PEAK_MAX_BASE (базу пикового максимального канала), равной MAX_CHANNELS (максимальному значению каналов), перед окончанием на этапе 256.With reference to FIG. 19, a
В состоянии SW_THRESHOLD, решение не принимается до тех пор, пока не выявлен пик в MAX_CHANNEL. Выявление пикового значения определяется по изменению направления сигнала на обратное, или обоим, MAX_CHANNEL и SUM_CHANNEL, остающимся стабильными (ограниченными в диапазоне) в течение по меньшей мере некоторого интервала, такого как 60 миллисекунд. Как только выявлен пик, проверяется флажковый признак поиска. Если режим поиска выключен, применяется способ крутизны входного уклона. Если SW_ACTIVE для SW_THRESHOLD было меньшим, чем пороговое значение, такое как 16 миллисекунд, и регистрируемая характеристика способа подавления помех указывает его в качестве действительного события запуска, то состояние переключает в SWITCH_ACTIVE и обработка передается в модуль PROCESS_SWITCH_RELEASE (обработки отпускания переключателя), иначе, флажковый признак поиска устанавливается равным истинному значению. Если способ задержанной активации применяется вместо незамедлительной активации переключателя, состояние меняется на SW_DELAYED_ACTIVATION (задержанная активация переключателя), где принудительно применяется задержка, в конце которой, если текущий индекс MAX_CHANNEL не изменился, кнопка активируется.In state SW_THRESHOLD, no decision is made until a peak is detected in MAX_CHANNEL. Peak detection is determined by reversing the direction of the signal, or both, MAX_CHANNEL and SUM_CHANNEL remaining stable (limited in range) for at least some interval, such as 60 milliseconds. As soon as the peak is detected, the check flag of the search is checked. If the search mode is turned off, the slope method of the input slope is applied. If SW_ACTIVE for SW_THRESHOLD was less than a threshold value, such as 16 milliseconds, and the recorded characteristic of the interference suppression method indicates it as a real trigger event, then the state switches to SWITCH_ACTIVE and the processing is passed to the PROCESS_SWITCH_RELEASE module (switch release processing), otherwise, a flag the search attribute is set equal to the true value. If the delayed activation method is used instead of immediately activating the switch, the state changes to SW_DELAYED_ACTIVATION (delayed activation of the switch), where the delay is forcibly applied, at the end of which, if the current MAX_CHANNEL index has not changed, the button is activated.
Со ссылкой на фиг. 20, проиллюстрирован способ виртуальной кнопки, реализующий состояние SW_HUNTING, согласно одному из вариантов осуществления. Способ 260 начинается на этапе 262, чтобы обрабатывать состояние SW_HUNTING, и продолжается на этапе 264 принятия решения, чтобы определять, упал ли MAX_CHANNEL ниже LVL_KEYUP_THRESHOLD, и, если так, устанавливает MAX_PEAK_BASE равным MIN (MAX_PEAK_BASE, MAX_CHANNEL) на этапе 272. Если MAX_CHANNEL упал ниже LVL_KEYUP_THRESHOLD, то способ 260 переходит на этап 266, чтобы применять инициирующий первый канала способ поиска для проверки, должно ли событие инициировать активацию кнопки. Это определяется посредством определения, пересекается ли первый и единственный канал, и чист ли сигнал. Если так, способ 260 устанавливает активный переключатель равным максимальному каналу на этапе 270 перед окончанием на этапе 282. Если первый и единственные канал не пересекается, или если сигнал не чист, способ 260 переходит на этап 268, чтобы раскрывать и определять непреднамеренное приведение в действие и устанавливать SWITCH_STATUS равным состоянию SW_NONE перед окончанием на этапе 282.With reference to FIG. 20, a virtual button method that implements the SW_HUNTING state according to one embodiment is illustrated.
Вслед за этапом 272, способ 260 переходит на этап 274 принятия решения, чтобы определять, выбран ли нажатием канал. Это может определяться посредством того, является ли MAX_CHANNEL большим, чем MAX_PEAK_BASE плюс дельта. Если канал выбран нажатием, способ 260 переходит на этап 276 принятия решения, чтобы определять, стабилен ли сигнал, и, если так, устанавливает активное состояние переключателя в максимальный канал на этапе 280 перед окончанием на этапе 282. Если канал не выбран нажатием, способ 260 переходит на этап 278 принятия решения, чтобы выяснять, является ли сигнал долгим, стабильным и чистым, и, если так, переходит на этап 280, чтобы устанавливать активный переключатель равным максимальному каналу перед окончанием на этапе 282.Following
Бесконтактный переключающий узел 20 может включать в себя режим виртуальной кнопки согласно еще одному варианту осуществления. Со ссылкой на фиг. 21-27, на них показан бесконтактный переключающий узел, имеющий режим виртуальной кнопки и способ активации бесконтактного переключателя с режимом виртуальной кнопки, согласно этому варианту осуществления. Бесконтактный переключающий узел может включать в себя один или более бесконтактных переключателей, каждый предусматривает поле возбуждения для определения и схему для управления полем возбуждения каждого бесконтактного переключателя для определения активации. Схема управления контролирует сигналы, указывающие поля возбуждения, определяет первую стабильную амплитуду сигнала для периода времени, определяет следующую вторую стабильную амплитуду сигнала для периода времени и вырабатывает выходной сигнал активации, когда второй стабильный сигнал превышает первый стабильный сигнал на известную величину. Способ может применяться узлом бесконтактного переключателя и включает в себя этапы формирования поля возбуждения, связанного с каждым одним или более из множества бесконтактных датчиков, и контроля сигнала, указывающего каждое связанное поле возбуждения. Способ также включает в себя этапы определения первой амплитуды, когда сигнал стабилен в течение минимального периода времени, и определения второй амплитуды, когда сигнал стабилен в течение минимального периода времени. Способ дополнительно включает в себя этап формирования выходного сигнала активации, когда вторая амплитуда превышает первую амплитуду на известную величину. Как результат, режим виртуальной кнопки предусмотрен для бесконтактного переключателя, который предотвращает или уменьшает непреднамеренные или ложные активации, которые могут быть вызваны пальцем, нащупывающим множество кнопок бесконтактного переключателя и изменяющим направления, или пальцем, покрытым перчаткой.The
На фиг. 21, нащупывание и активация бесконтактного переключателя показаны для одного из каналов прохождения сигнала, помеченного в качестве сигнала 50, в то время как палец пользователя скользит поперек соответствующего переключателя, входит в режим нащупывания и продолжает активировать переключатель в режиме виртуальной кнопки. Следует принимать во внимание, что палец пользователя может нащупывать множество емкостных переключателей, как проиллюстрировано на фиг. 10-12, в которых сигналы, связанные с каждым из соответствующих каналов прохождения сигнала, вырабатываются по мере того, как палец проходит через поле возбуждения каждого канала. Множество каналов прохождения сигнала могут обрабатываться одновременно, и максимальный канал прохождения сигнала может обрабатываться для определения активации соответствующего бесконтактного переключателя. В примерах, предоставленных на графиках сигналов по фиг. 21-25, показан одиночный канал прохождения сигнала, связанный с одним переключателем, однако, могли бы обрабатываться множество каналов прохождения сигнала. Сигнал 50, связанный с одним из каналов прохождения сигнала, показан на фиг. 21 нарастающим вплоть до порогового активного уровня 320 в точке 300, в какой момент, сигнал входит в режим нащупывания. Сигнал 50, после этого, продолжает нарастать и достигает первой амплитуды, в какой момент, сигнал стабилен в течение минимального периода времени, показанный в качестве Tstable, которое показано в точке 302. В точке 302, сигнал 50 входит в режим виртуальной кнопки и устанавливает первое базовое значение Cbase, которое является дельтой счета сигнала в точке 302. В этот момент, режим виртуальной кнопки устанавливает задаваемое приращениями пороговое значение активации в зависимости от базового значения Cbase, умноженного на постоянную Kvb. Пороговое значение активации для определения активации может быть представлено согласно: (1+Kvb)×Cbase, при этом Kvb - постоянная, большая, чем ноль. Режим виртуальной кнопки продолжает контролировать сигнал 50 для определения, когда он достигает второй стабильной амплитуды на минимальный период Tstable времени, который возникает в точке 304. В этой точке 304, режим виртуальной кнопки сравнивает вторую стабильную амплитуду с первой стабильной амплитудой и определяет, превышает ли вторая амплитуда первую амплитуду на известную величину Kvb×Cbase. Если вторая амплитуда превышает первую амплитуду на известную величину, затем вырабатывается выходной сигнал активации для бесконтактного переключателя.In FIG. 21, the fumble and activation of the proximity switch are shown for one of the signal paths marked as
Согласно этому варианту осуществления, стабильная амплитуда сигнала должна поддерживаться каналом прохождения сигнала в течение по меньшей мере минимального периода Tstable перед вхождением в режим виртуальной кнопки или определением активации переключателя. Значение датчика, в то время как он входит в режим виртуальной кнопки, регистрируется в качестве Cbase. Способ контролирует, когда следующая стабильная амплитуда сигнала вновь достигается до периода таймаута. Если стабильная амплитуда сигнала вновь достигнута до истечения периода таймаута с дельтой значения счета, большей, чем требуемое процентное отношение, такой как 12,5 процентов зарегистрированного ранее Cbase, то инициируется активация. Согласно одному из вариантов осуществления, дельта в процентах увеличения счета сигнала по меньшей мере в 10 процентов обеспечивается посредством Kvb×Cbase.According to this embodiment, a stable signal amplitude must be maintained by the signal path for at least a minimum period Tstable before entering the virtual button mode or determining the activation of the switch. The value of the sensor, while it enters virtual button mode, is registered as Cbase. The method controls when the next stable signal amplitude is again reached before the timeout period. If a stable signal amplitude is reached again before the timeout period has elapsed with a delta count value greater than the required percentage, such as 12.5 percent of the previously registered Cbase, then activation is triggered. According to one embodiment, the delta in percent of the increase in the signal count of at least 10 percent is provided by K vb × Cbase.
Множитель Kvb является коэффициентом по меньшей мере 0,1 или по меньшей мере 10 процентов значения Cbase согласно одному из вариантов осуществления. Согласно еще одному варианту осуществления, множитель Kvb установлен в приблизительно 0,125, что эквивалентно 12,5 процентам. Стабильный период Tstable времени может устанавливаться на время по меньшей мере в 50 миллисекунд согласно одному из вариантов осуществления. Согласно еще одному варианту осуществления, стабильный период Tstable времени может быть установлен в диапазоне от 50 до 100 миллисекунд. Стабильная амплитуда может определяться амплитудой сигнала, являющейся по существу стабильной в диапазоне между двойной величиной оцененной помехи в сигнале согласно одному из вариантов осуществления или в пределах от 2,5 до 5,0 процентов уровня сигнала согласно другому варианту осуществления, или комбинацией двойной оцененной помехи сигнала, прибавленной к от 2,5 до 5,0 процентов уровня сигнала, согласно дополнительному варианту осуществления.The K vb factor is a coefficient of at least 0.1 or at least 10 percent of the Cbase value according to one embodiment. According to another embodiment, the factor K vb is set to approximately 0.125, which is equivalent to 12.5 percent. A stable time period Tstable may be set to a time of at least 50 milliseconds according to one embodiment. According to yet another embodiment, a stable period of time Tstable can be set in a range of 50 to 100 milliseconds. The stable amplitude can be determined by the amplitude of the signal, which is essentially stable in the range between the double value of the estimated interference in the signal according to one embodiment, or in the range from 2.5 to 5.0 percent of the signal level according to another embodiment, or a combination of the double estimated signal interference added to from 2.5 to 5.0 percent signal strength, according to a further embodiment.
Со ссылкой на фиг. 22, сигнал 50 для канала прохождения сигнала, связанного с бесконтактным переключателем, проиллюстрирован входящим в режим нащупывания в точке 300 и переходящим к достижению стабильной первой амплитуды, когда стабильная амплитуда сигнала существует в течение минимального периода Tstable времени в точке 302, в которой начинается режим виртуальной кнопки. В этой точке, определяется значение Cbase. После этого, сигнал 50 показан падающим и вновь нарастающим до второй амплитуды, когда сигнал стабилен в течение минимального периода Tstable времени в точке 306. Однако, в этой ситуации, вторая амплитуда в точке 306 не превышает базовое значение Cbase сигнала в точке 302 на известную величину Kvb×Cbase и, как результат, не вырабатывает выходной сигнал активации для переключателя.With reference to FIG. 22, the
Со ссылкой на фиг. 23, сигнал 50, связанный с каналом прохождения сигнала, проиллюстрирован входящим в режим нащупывания в точке 300 и продолжающим достигать первой амплитуды в течение стабильного периода Tstable времени в точке 302, в которой начинается режим виртуальной кнопки, и определяется Cbase. После этого, сигнал 50 продолжает нарастать до второй амплитуды, которая стабильна в течение минимального периода Tstable времени в точке 308. Однако, в точке 308, вторая амплитуда не превышает базовое значение Cbase сигнала, установленного на первой амплитуде в точке 302, на известную величину Kvb×Cbase, поэтому, бесконтактный переключающий узел не инициирует выходной сигнал переключателя. Однако, новое обновленное базовое значение формируется для Cbase в точке 308 и используется для определения известной величины для сравнения со следующей стабильной амплитудой. Сигнал 50 показан падающим, а затем, нарастающим до третьей амплитуды, которая стабильна в течение минимального периода Tstable времени в точке 310. Третья амплитуда превышает вторую амплитуду на более чем известную величину Kvb×Cbase, так что вырабатывается выходной сигнал активации для переключателя.With reference to FIG. 23, the
Со ссылкой на фиг. 24, еще один пример сигнала 50 проиллюстрирован входящим в режим нащупывания в точке 300 и продолжающим нарастать до первой амплитуды, которая стабильна в течение минимального периода Tstable времени в точке 302, в которой начинается режим виртуальной кнопки, и определяется Cbase. После этого, сигнал 50 показан падающим до второй амплитуды, которая стабильна в течение минимального периода Tstable времени в точке 312. В точке 312, вторая амплитуда не превышает первую амплитуду на известную величину Kvb×Cbase, так что инициация сигнала не порождается. Однако, обновленное базовое значение Cbase формируется в точке 312. После этого, сигнал 50 продолжает нарастать до третьей амплитуды, которая стабильна в течение минимального периода Tstable времени в точке 310. Третья амплитуда превышает вторую амплитуду на известную величину Kvb×Cbase, так что формируется выходной сигнал инициации или активации для переключателя.With reference to FIG. 24, another example of a
Со ссылкой на фиг. 25, показан еще один пример сигнала 50 для канала прохождения сигнала, входящий в режим нащупывания в точке 300 и продолжающий достигать первой амплитуды, которая стабильна в течение минимального периода Tstable времени в точке 302, а потому, входит в режим виртуальной кнопки и определяет Cbase. Затем, сигнал 50 продолжает нарастать до второй амплитуды, которая стабильна в течение периода Tstable времени в точке 308. Вторая амплитуда не превышает первую амплитуду на известную величину, так что инициация переключателя не формируется в этот момент. После этого, сигнал 50 показан падающим до точки 314 и, в процессе действия таким образом, таймер сброса отсчитывает таймаут, поскольку последняя стабильная амплитуда принималась, как показано моментом Treset времени. Когда таймер сброса отсчитывает таймаут, в точке 314, режим виртуальной кнопки завершается, и начинается режим ощупывания, как только завершается режим виртуальной кнопки. Когда это происходит, предшествующее определенное Cbase больше не действителен. После этого, сигнал 50 показан нарастающим до третьей амплитуды, которая стабильна в течение минимального периода Tstable времени в точке 316. В этот момент, третья амплитуда устанавливает обновленное Cbase, которое используется для определения будущих активаций переключателя. После этого, сигнал 50 дополнительно показан падающим ниже порогового активного значения 320, в каком случае, режим виртуальной кнопки завершается без каких бы то ни было активаций.With reference to FIG. 25, another example of a
Способ активации бесконтактного переключателя с режимом виртуальной кнопки, использующий бесконтактный переключающий узел, проиллюстрирован на фиг. 26 и 27. Со ссылкой на фиг. 26, способ 400 начинается на этапе 402 и продолжает собирать данные со всех каналов прохождения сигнала, связанных со всеми бесконтактными переключателями, на этапе 404. Способ 400 переходит на вершину 406 принятия решения блок-схемы для определения, установлено ли состояние в (активном) состоянии ACTIVE, и, если так, проверяет отпускание переключателя на этапе 414 перед окончанием на этапе 416. Если состояние не установлено в состояние ACTIVE, способ 400 переходит на этап 408, чтобы определять максимальный канал (CHT). Затем, как только был найден максимальный канал, процедура 400переходит на этап 410, чтобы обрабатывать способ виртуальной кнопки максимального канала (CHT) перед окончанием на этапе 416. Способа 410 виртуальной кнопки максимального канала обработки проиллюстрирован на фиг. 17 и описана ниже. Следует принимать во внимание, что способ 400 может включать в себя возможный этап 412 также для обработки сигнала максимального канала с использованием способа пальцевого удара, чтобы выявлять удар пальца пользователя по бесконтактному переключателю, чтобы вырабатывать выходной сигнал активации.A method for activating a proximity switch with a virtual button mode using the proximity switch node is illustrated in FIG. 26 and 27. With reference to FIG. 26,
Способ 410 виртуальной кнопки максимального канала обработки, показанный на фиг. 27, начинается на этапе 420 и переходит на этап 422, чтобы вводить сигнал максимального канала. Отсюда, максимальный канал прохождения сигнала, связанный с одним из бесконтактных переключателей, обрабатывается, чтобы определять состояние режима виртуальной кнопки и активацию переключателя. На этапе 424 принятия решения, способ 410 определяет, установлен ли переключатель в состояние режима виртуальной кнопки, и, если так, переходит на этап 426 принятия решения, чтобы определять, является ли значение канала прохождения сигнала меньшим, чем пороговое значение активного. Если канал прохождения сигнала меньше, чем пороговое значение активного, способ 410 переходит на этап 428, чтобы устанавливать состояние, равное NONE, и возвращается в начало. Если канал прохождения сигнала не меньше, чем пороговое значение активного, способ 410 переходит на этап 430 принятия решения, чтобы определять, имеет ли сигнал стабильную первую амплитуду в течение периода времени, большего, чем стабильный период Tstable времени. Если стабильный канал прохождения сигнала на первой амплитуде стабилен в течение периода времени, большего, чем Tstable, способ 410 переходит на этап 432 принятия решения, чтобы определять, является ли канал прохождения сигнала не стабильным в течение периода времени, превышающего период Treset времени сброса, и, если нет, возвращается на этап 422. Если канал прохождения сигнала не стабилен в течение периода времени, превышающего период Treset времени сброса, способ 410 переходит к установке состояния, равного состоянию нащупывания/поиска, и заканчивается на этапе 460.The
Возвращаясь на этап 430 принятия решения, если канал прохождения сигнала стабилен в течение периода времени, превышающего стабильный период Tstable времени, способ 410 переходит на этап 436 принятия решения, чтобы определять, является ли сигнал Ch(t) большим, чем Cbase, на известную величину, определенную согласно Kvb×Cbase, и, если так, устанавливает состояние переключателя в активное, чтобы вырабатывать выходной сигнал активации, перед окончанием на этапе 460. Если сигнал не превышает Cbase на известную величину Kvb×Cbase, способ 410 переходит к установке нового значения Cbase на текущей стабильной амплитуде сигнала на этапе 440 перед окончанием на этапе 460.Returning to decision block 430, if the signal path is stable for a period of time longer than the stable time period Tstable,
Возвращаясь на этап 424 принятия решения, если состояние переключателя не установлено в режим виртуальной кнопки, способ 410 переходит на этап 442 принятия решения, чтобы определять, установлено ли состояние в состояние нащупывания, и, если так, переходит на этап 444 принятия решения, чтобы определять, является ли сигнал большим, чем пороговое значение активного, и, если нет, устанавливает состояние равным состоянию NONE и заканчивается на этапе 460. Если сигнал больше, чем пороговое значение активного, способ 410 переходит на этап 448 принятия решения, чтобы определять, стабилен ли сигнал по амплитуде в течение периода времени, превышающего минимальный период времени, Tstable, и, если нет, заканчивается на этапе 460. Если сигнал стабилен на амплитуде в течение периода времени, превышающего минимальный период времени, Tstable, способ 410 переходит на этап 450, чтобы устанавливать состояние для переключения в состояние виртуальной кнопки и устанавливать новое значение Cbase для канала прохождения сигнала на этапе 450 перед окончанием на этапе 460.Returning to decision block 424, if the state of the switch is not set to virtual button mode,
Возвращаясь на этап 442 принятия решения, если состояние переключателя не установлено в состояние нащупывания/поиска, способ 410 переходит на этап 452 принятия решения, чтобы определять, является ли сигнал большим, чем пороговое значение активного, и, если нет, заканчивается на этапе 460. Если сигнал больше, чем пороговое значение активного, способ 410 переходит на этап 454 принятия решения, чтобы устанавливать состояние в состояние нащупывания/поиска перед окончанием на этапе 460.Returning to decision block 442, if the switch state is not set to the groping / searching state,
Соответственно, бесконтактный переключающий узел, имеющий способ 410 виртуальной кнопки, преимущественно предусматривает улучшенное выявление активации переключателя виртуальной кнопки и улучшенное отклонение непреднамеренных активаций. Способ 410 может преимущественно выявлять активацию переключателя наряду с отклонением непреднамеренных активаций, которые могут выявляться, когда палец нащупывает узел переключателя и меняет направление на обратное, или в которых палец пользователя одет в перчатку. Улучшенное выявление активации преимущественно предусматривает усовершенствованный бесконтактный переключающий узел.Accordingly, a non-contact switching unit having a
Соответственно, процедура определения преимущественно определяет активацию бесконтактных переключателей. Процедура преимущественно предоставляет возможность, чтобы пользователь нащупывал площадки бесконтактных датчиков, что может быть особенно полезным в автомобильном применении, где может избегаться отвлечение внимания водителя.Accordingly, the determination procedure advantageously determines the activation of proximity switches. The procedure advantageously provides the opportunity for the user to feel for the contactless sensor sites, which can be especially useful in automotive applications where distraction of the driver's attention can be avoided.
Бесконтактный переключающий узел 20 может включать в себя податливый материал, покрывающий бесконтактный датчик, и схема управления может активировать бесконтактный переключатель на основании сигнала, образованного датчиком, относительно порогового значения, когда палец пользователя нажимает податливый материал, согласно дополнительному варианту осуществления. В этом варианте осуществления, бесконтактный переключающий узел 20 может действовать в режиме виртуальной кнопки и может обеспечивать улучшенное детектирование сигнала, применяя податливый материал, который деформируется, чтобы предоставлять пальцу пользователя возможность перемещаться ближе к бесконтактному датчику. В дополнение, свободное пространство в форме воздушного кармана может быть предусмотрено между податливым материалом и бесконтактным датчиком, и выпуклая или выступающая поверхность может быть дополнительно предусмотрена в податливом материале.The
Со ссылкой на фиг. 28A-31, на них показан бесконтактный переключающий узел 20, применяющий податливый материал и работающий в режиме виртуальной кнопки, и способ активации бесконтактного переключателя с использованием податливого материала в режиме виртуальной кнопки, согласно этому варианту осуществления. Узел 22 бесконтактного датчика может включать в себя бесконтактный датчик, такой как емкостной датчик, вырабатывающий поле возбуждения. Следует принимать во внимание, что может применяться множество бесконтактных датчиков 24, каждый вырабатывает поле возбуждения. Бесконтактные датчики 24 показаны предусмотренными на поверхности жесткой подложки, такой как полимерная консоль 12 над ветровым стеклом, согласно одному из вариантов осуществления. Каждый из бесконтактных датчиков 24 может быть образован посредством печати проводящей печатной краской на поверхности полимерной консоли 12 над ветровым стеклом. Бесконтактные датчики 24 могут быть образованы иначе, к примеру, посредством монтажа предварительно образованных проводящих трассировок схемы на подложку согласно другим вариантам осуществления.With reference to FIG. 28A-31, there is shown a
Податливый материал 500 показан покрывающим подложку 12 и предназначен для обеспечения поверхности касания для пальца 34 пользователя, чтобы взаимодействовать с бесконтактными датчиками 24 для активации переключателей 22. Податливый материал 500 показан образованным в качестве покровного слоя, который может быть изготовлен из упругого материала, в том числе, резины, согласно одному из вариантов осуществления. Податливый материал 500 является относительно гибким относительно лежащей в основе подложки 12, которая, как правило, является жесткой. Податливый материал 500 покрывает бесконтактный датчик 24 и является деформируемым, когда палец 34 пользователя прикладывает давление, так что палец 34 сдавливает податливый материал 500 и перемещается внутрь в направлении бесконтактного датчика 24, как показано на фиг. 28C. Согласно одному из вариантов осуществления, податливый материал 500 может иметь толщину слоя в диапазоне приблизительно от 0,1 до 10 миллиметров, а предпочтительнее, в диапазоне от 1,0 до 2,0 мм.A
Бесконтактный переключающий узел 20 применяет схему управления для контроля поля возбуждения, связанного с каждым датчиком 24, и определения активации бесконтактного переключателя на основании сигнала, вырабатываемого бесконтактным датчиком 24, относительно порогового значения, когда палец 34 пользователя нажимает податливый материл 50. Схема управления может определять стабильную амплитуду сигнала, вырабатываемого бесконтактным датчиком 24 в течение заданного периода времени, и может формировать выходной сигнал активации переключателя, когда стабильный выходной сигнал превышает пороговое значение. Согласно одному из вариантов осуществления схема управления может определять первую стабильную амплитуду сигнала в течение периода времени, может определять последующую вторую амплитуду сигнала в течение периода времени, и может формировать выходной сигнал активации для бесконтактного переключателя, связанного с сигналом, когда второй стабильный сигнал превышает первый стабильный сигнал на известную величину.The
Со ссылкой на фиг. 28A-28D, бесконтактный переключающий узел 20 проиллюстрирован применяющим податливый материал 500, покрывающий один или более бесконтактных датчиков 24, согласно первому варианту осуществления. Как видно на фиг. 28A, палец 34 пользователя, показанный в первом положении, контактирует с поверхностью податливого материала 500 в месте, близком к, но поперечно смещенном от бесконтактного датчика 24. На фиг. 28B, палец 34 пользователя показан перемещающимся, скользя во второе положение, выровненное с бесконтактным датчиком 24, без прикладывания давления к податливому материалу 500. Это может происходить, когда пользователь нащупывает бесконтактный переключающий узел 20 в режиме нащупывания/поиска без намерения активировать переключатель 22. На фиг. 28C, палец 34 пользователя показан прикладывающим силу к бесконтактному датчику 24, чтобы вдавливать податливый материал 500 для перемещения пальца 34 пользователя в третье положение, более близкое к бесконтактному датчику 24. Палец 34 пользователя, в силу этого, может нажимать на и деформировать податливый материал 500 для перемещения ближе к бесконтактному датчику 24 и дополнительно сплющивать и, тем самым, разглаживать палец 34 о подложку 12, чтобы обеспечивать увеличенную площадь поверхности или объем пальца в непосредственной близости к датчику 24, что дает большее взаимодействие со связанным полем возбуждения, а отсюда, больший сигнал.With reference to FIG. 28A-28D, the
Последовательность событий, показанная на фиг. 28A-28C, дополнительно проиллюстрирована в реакции сигнала, показанной на фиг. 28D. Сигнал 506, вырабатываемый бесконтактным датчиком 24, показан нарастающим до первого уровня 506A, указывающим палец 34 пользователя в контакте с бесконтактным переключающим узлом 20 в первом положении, поперечно отдаленном от бесконтактного датчика 24, как видно на фиг. 28A. Сигнал 506 затем нарастает до уровня 506B, указывающего палец 34 пользователя, показанный во втором положении, выровненном с бесконтактным датчиком 24, без прикладывания силы, как показан на фиг. 28B. После этого, сигнал 506 затем нарастает до третьего повышенного уровня 506C, указывающего палец 34 пользователя, прикладывающий силу в третьем положении, чтобы нажимать податливый материал 500, как показано на фиг. 28C. Таким образом, сигнал 506 является гораздо большим, когда палец 34 пользователя нажимает на податливый материал 500, что делает возможным улучшенное обнаружение виртуальной кнопки.The sequence of events shown in FIG. 28A-28C is further illustrated in the response of the signal shown in FIG. 28D. The
Схема управления контролирует поле возбуждения и определяет активацию бесконтактного переключателя на основании сигнала 506 относительно порогового значения, когда палец пользователя вдавливает податливый материал 500. Схема обработки может включать в себя контроллер 400, показанный на фиг. 5, для выполнения процедуры управления, которая может включать в себя процедуру 520, показанную и описанную в материалах настоящего описания в связи с фиг. 31. По существу, схема обработки может использовать способ виртуальной кнопки, как описано выше, для выявления режима нащупывания и активаций виртуальной кнопки одного или более бесконтактных переключателей.The control circuit monitors the field of excitation and determines the activation of the proximity switch based on the
Бесконтактный переключающий узел 20 дополнительно может быть выполнен с податливым материалом 500, имеющим выпуклый или выступающий участок 502 поверхности касания, выровненный с каждым бесконтактным датчиком 24, и свободное пространство или воздушный зазор 504, расположенные между выступающим участком 502 и бесконтактным датчиком 24, как показано на фиг. 24A-24C, согласно еще одному варианту осуществления. В этом варианте осуществления, воздушный зазор 504, образованный между податливым материалом 500 и каждым бесконтактным датчиком, предусматривает увеличенное расстояние перемещения во время активации переключателя, которое также может служить в качестве тактильного ощущения для пользователя. Воздушный зазор 504 может иметь расстояние высоты, меньшее, чем 5,0 миллиметров, согласно одному из вариантов осуществления, предпочтительнее, в диапазоне от 1,0 до 2,0 миллиметров. Выступающий участок 502 податливого материала 500 держит палец 34 пользователя дальше от бесконтактного датчика 24 в ненажатом состоянии. Как показано на фиг. 29A, палец 34 пользователя контактирует с бесконтактным переключающим узлом 20 в месте, близком к, но поперечно дистанцированном от бесконтактного датчика 24, в первом положении. Затем, на фиг. 28B, палец 34 пользователя перемещается во второе положение, выровненное с бесконтактным датчиком 24 на верхней поверхности выступающего участка 52 податливого материала 500. В этом положении, палец 34 пользователя может быть нащупывающим бесконтактные переключатели 22 в режиме нащупывания/поиска без какого бы то ни было намерения активировать переключатель. На фиг. 29C, палец 34 пользователя показан в третьем положении, нажимающем податливый материал 500 сверху выступающего участка 502, чтобы перемещать палец 34 в полностью нажатое состояние, которое сжимает податливый материал 500 и воздушный зазор 504, чтобы предоставлять пальцу пользователя возможность находиться в более близком положении относительно бесконтактного датчика 24. Когда это происходит, схема управления выявляет намерение пользователя активировать переключатель 22 и вырабатывает выходной сигнал активации.The
Со ссылкой на фиг. 28D, сигнал 506, образованный в ответ на активацию поля возбуждения бесконтактным датчиком 24, показан относительно приведений в движение пальца пользователя, показанных на фиг. 29A-29C. Сигнал 506 показан нарастающим до первого уровня 506A, указывающего палец 34 пользователя в первом положении, контактирующем с бесконтактным переключающим узлом 20 на поперечном расстоянии от датчика 24, показанном на фиг. 29A. Сигнал 506 остается на первом уровне 506A, как также показано уровнем 506B, в то время как палец пользователя поднимается во второе положение на выступающем участке 502, выровненном поверх бесконтактного датчика 24. не нажимая податливый материал 500, как показано на фиг. 29B. Выступающий участок 502, в силу этого, предоставляет сигналу 506 возможность поддерживать низкий сигнал, когда палец пользователя находится в режиме нащупывания и не намеревается активировать переключатель 22. Сигнал 506 показан возрастающим до дополнительно повышенного уровня 506C, указывающего палец 34 пользователя, нажимающий податливый материал в третьем положении посредством сжатия выступающего участка 502 и воздушного зазора 504, как показано на фиг. 29C, чтобы активировать переключатель 22. Схема управления обрабатывает сигнал 506, чтобы выявлять активацию переключателя 22, когда это происходит, и, кроме того, выявлять режим нащупывания/поискаWith reference to FIG. 28D, the
Со ссылкой на фиг. 30, показан граф состояний для бесконтактного переключающего узла в еще одной реализации конечного автомата, который использует податливый материал и режим виртуальной кнопки, согласно одному из вариантов осуществления. Реализация конечного автомата показана имеющей четыре состояния, в том числе, состояние 510 ожидания, состояние 512 поиска, состояние 514 виртуальной кнопки и состояние 516 нажатия кнопки. Состояние 510 ожидания начинается, когда сигнал меньше, чем пороговое значение, указывающим, что нет выявленной активности датчика. Состояние 512 поиска начинается, когда сигнал больше, чем пороговое значение, указывающим активность, определенную сопоставимой с взаимодействием нащупывания/поиска. Состояние 514 виртуальной кнопки начинается, когда сигнал стабилен. Состояние 516 нажатия кнопки указывает сильное нажатие на переключатель для сжатия податливого материала, как только в состоянии виртуальной кнопки. Когда сигнал достигает определенного порогового значения, начинается режим 512 поиска/нащупывания. Когда сигнал стабилен и больше, чем базовый уровень, начинается режим 514 виртуальной кнопки. Если сигнал стабилен и больше, чем базовый уровень плюс значение дельты куполообразного элемента кнопки, начинается режим 516 нажатия кнопки. Следует принимать во внимание, что базовый уровень может обновляться, как описано выше.With reference to FIG. 30, a state graph is shown for a contactless switching node in yet another implementation of a state machine that uses compliant material and virtual button mode, according to one embodiment. A state machine implementation is shown to have four states, including a
Со ссылкой на фиг. 31, в материалах настоящего описания показана и описана процедура 520 для управления бесконтактным переключательным узлом и способом активации с использованием податливого материала, как описано выше в связи с фиг. 28A-30. Процедура 520 может храниться в памяти 48 и выполняться контроллером 40 согласно одному из вариантов осуществления. Процедура 520 начинается на этапе 522, чтобы обрабатывать наибольший или максимальный канал прохождения сигнала, который является максимальным каналом прохождения сигнала, связанным с бесконтактными переключателями. На этапе 524, максимальный канал прохождения сигнала вводится в контроллер. Затем на этапе 526 принятия решения, процедура 520 определяет, установлено ли текущее состояние в состояние ожидания, и, если так, переходит на этап 528 принятия решения, чтобы определять, является ли максимальный канал прохождения сигнала большим, чем пороговое значение. Если максимальный канал прохождения сигнала не больше, чем пороговое значение, процедура 520 заканчивается на этапе 530. Если максимальный канал прохождения сигнала больше, чем пороговое значение, процедура 520 переходит к установлению состояния в состояние поиска на этапе 532 перед окончанием на этапе 530.With reference to FIG. 31, the materials of the present description show and describe a
Возвращаясь на этап 526 принятия решения, если состояние установлено в состояние ожидания, процедура 520 переходит на этап 534 принятия решения, чтобы определять, установлено ли состояние в состояние поиска, и, если так, переходит на этап 536 принятия решения, чтобы определять, является ли максимальный канал прохождения сигнала меньшим, чем пороговое значение. Если максимальный канал прохождения сигнала меньше, чем пороговое значение, процедура 520 переходит на этап 538, чтобы устанавливать состояние в состояние ожидания, а затем, заканчивается на этапе 530. Если максимальный канал прохождения сигнала не меньше, чем пороговое значение 536, процедура 520 переходит на этап 540 принятия решения, чтобы определять, все ли каналы прохождения сигнала стабильны, и, если нет, заканчивается на этапе 530. Если все каналы прохождения сигнала стабильны, процедура 520 переходит на этап 542, чтобы устанавливать состояние равным состоянию виртуальной кнопки, а после этого, устанавливает базу канала в максимальный канал прохождения сигнала на этапе 544 перед окончанием на этапе 530.Returning to decision block 526, if the state is set to the idle state,
Возвращаясь на этап 534 принятия решения, если состояние не установлено равным состоянию поиска, процедура 520 переходит на этап 546 принятия решения, чтобы определять, находится ли состояние в состоянии виртуальной кнопки, и, если нет, переходит на этап 548, чтобы устанавливать состояние в состояние нажатия кнопки. После этого, процедура 520 переходит на этап 550 принятия решения, чтобы определять, является ли максимальный канал прохождения сигнала меньшим, чем пороговое значение, и, если нет, заканчивается на этапе 530. Если максимальный канал меньше, чем пороговое значение, процедура 520 устанавливает состояние равным состоянию ожидания на этапе 522, а затем, сбрасывает активацию на этапе 554 перед окончанием на этапе 530.Returning to decision block 534, if the state is not set equal to the search state,
Возвращаясь на этап 546 принятия решения, если состояние установлено равным состоянию виртуальной кнопки, процедура 520 переходит на этап 556 принятия решения, чтобы определять, является ли максимальный канал прохождения сигнала меньшим, чем пороговое значение, и, если так, устанавливает состояние, равное состоянию ожидания на этапе 558 перед окончанием на этапе 530. Если максимальный канал прохождения сигнала не меньше, чем пороговое значение, процедура 520 переходит на этап 560 принятия решения, чтобы определять, является ли таймер виртуальной кнопки большим, чем таймаут, и, если так, устанавливает состояние в состояние поиска на этапе 562 перед окончанием на этапе 530. Таймер виртуальной кнопки может быть установлен в диапазоне от одной до трех секунд согласно одному из вариантов осуществления. Если таймер виртуальной кнопки не превысил таймаут, процедура 520 переходит на этап 564 принятия решения, чтобы определять, все ли каналы прохождения сигнала стабильны, и, если нет, заканчивается на этапе 530. Если все каналы прохождения сигнала определены стабильными, процедура 520 переходит на этап 566 принятия решения, чтобы определять, нажат ли резиновый куполообразный элемент кнопки, что может определяться максимальным каналом прохождения сигнала, большим, чем база канала прохождения сигнала, суммированная со значением сигнала дельты куполообразного элемента кнопки. Если резиновый куполообразный элемент кнопки нажат, процедура 520 переходит на этап 568 принятия решения, чтобы устанавливать состояние равным состоянию нажатия кнопки, а после этого, формирует активацию максимального канала прохождения сигнала на этапе 570 перед окончанием на этапе 530. Если резиновый куполообразный элемент кнопки не нажат, процедура 520 переходит на этап 572, чтобы определять, что палец все-еще скользит, и чтобы обновлять базовый сигнал ChBase максимальным каналом прохождения сигнала на этапе 572 перед окончанием на этапе 530.Returning to decision block 546, if the state is set equal to the state of the virtual button,
Соответственно, бесконтактный переключающий узел 20, имеющий податливый материал 500 и режим виртуальной кнопки, преимущественно предусматривает выявление активации переключателя виртуальной кнопки для улучшения отклонения непреднамеренных активаций. Способ 520 может преимущественно выявлять активацию переключателя наряду с тем, что отклонение переключателя с непреднамеренной активацией может выявляться, когда палец нащупывает узел переключателя. Улучшенное выявление активации преимущественно предусматривает улучшенный бесконтактный переключающий узел, который может быть особенно благоприятным и полезным в автомобильном применении, где может избегаться отвлечение внимания водителя.Accordingly, the
Бесконтактный переключающий узел 20 может включать в себя жесткую подложку, имеющую первую, верхнюю поверхность и вторую, нижнюю поверхность, бесконтактный датчик, расположенный на подложке, податливый материал, расположенный на верхней поверхности подложки, и углубление, образованное в верхней поверхности подложки в области между податливым материалом и бесконтактным датчиком, согласно одному из вариантов осуществления. Углубление, как правило, больше по размеру, чем бесконтактный датчик, чтобы углубление имело большие длину и ширину по сравнению с бесконтактным датчиком. Углубление предоставляет возможность для формирования воздушного зазора между податливым материалом и бесконтактным датчиком.The
Со ссылкой на фиг. 32-34D, проиллюстрирован бесконтактный переключающий узел 20, применяющий податливый материал 500, покрывающий жесткую подложку 12, и углубления 600, образованные в верхней поверхности подложки 12, согласно одному из вариантов осуществления. Бесконтактный переключающий узел 20 включает в себя жесткую подложку 12, в целом показанную в качестве плоского листового материала, имеющего первую и вторую поверхности, показанные в качестве верхней и нижней поверхностей. Первый и второй бесконтактные датчики 24, такие как емкостные датчики, показаны расположенными на нижней поверхности подложки 12, каждый из которых вырабатывает поле возбуждения для соответствующего бесконтактного переключателя 22. Следует принимать во внимание, что один или множество бесконтактных датчиков 24 могут быть включены в состав, каждый датчик вырабатывает поле возбуждения. Бесконтактные датчики 24 показаны предусмотренными на нижней поверхности жесткой подложки 12, такой как полимерная консоль 12 над ветровым стеклом, согласно одному из вариантов осуществления. Каждый из бесконтактных датчиков 24 может быть образован посредством печати проводящей печатной краской на нижней поверхности жесткой подложки 12. Бесконтактные датчики 24 могут быть образованы иначе, к примеру, посредством монтажа предварительно образованных проводящих трассировок схемы на подложку 12 согласно другим вариантам осуществления.With reference to FIG. 32-34D, a
Податливый материал 500 показан покрывающим подложку 12 и предназначен для обеспечения поверхности касания для пальца 34 пользователя, чтобы взаимодействовать с одним или более из бесконтактных датчиков 24 для активации одного или более из бесконтактных переключателей 22. Податливый материал 500 может быть образован в качестве покровного слоя, который может быть изготовлен из упругого материала, в том числе, резины, согласно одному из вариантов осуществления. Податливый материал 500 является относительно гибким относительно лежащей в основе подложки 12, которая, как правило, является жесткой. Податливый материал 500 покрывает бесконтактные датчики 24 и является деформируемым, когда палец пользователя прикладывает давление, так что палец 34 сдавливает податливый материал 500 и перемещается в направлении бесконтактного датчика 24. Податливый материал 500 может иметь толщину, как описано выше в связи с другими вариантами осуществления, такую как в диапазоне от 0,1 до 10 миллиметров, а предпочтительнее, в диапазоне от 1,0 до 2,0 миллиметров.A
Бесконтактный переключающий узел 20 дополнительно включает в себя углубление 600 в верхней поверхности жесткой подложки 12 в области между податливым материалом 500 и каждым бесконтактным датчиком 24. Отдельные углубления 600 могут быть образованы в верхней поверхности подложки 12, каждое, как правило, приближено к одному из бесконтактных датчиков 24. Углубление 600 имеет длину и ширину, которые являются большими по размеру, чем бесконтактный датчик 24. Относительный размер углубления 600 относительно бесконтактного датчика 24 проиллюстрирован на фиг. 33. Углубление 600 имеет первую длину LD по сравнению с бесконтактным датчиком 24, который имеет вторую длину LS, при этом первая длина LD больше, чем вторая длина LS на по меньшей мере 5 миллиметров, согласно одному из вариантов осуществления. Согласно более специфичному варианту осуществления, первая длина LD превышает вторую длину LS на расстояние в диапазоне от 5 до 10 миллиметров. Углубление 600 также имеет ширину WD, которая больше, чем ширина WS бесконтактного датчика 24. Ширина WD может превышать ширину WS на величину по меньшей мере в 5 миллиметров согласно одному из вариантов осуществления, а конкретнее, на расстояние в диапазоне от 5 до 10 миллиметров. Углубление 600 может иметь толщину в диапазоне от 0,5 до 2,0 миллиметров согласно одному из вариантов осуществления.The
Несмотря на то, что бесконтактный переключающий узел 20 показан и описан в материалах настоящего описания имеющим каждые бесконтактный датчик 24 и углубление 600, образованные в прямоугольной форме, следует принимать во внимание, что датчик 24 и углубление 600 могут включать в себя другие формы и размеры, такие как круглая форма или другая форма. При действии таким образом, углубление 600 имеет глубину и, к тому же, имеет габаритный размер длины и/или ширины, который больше, чем размер длины и/или ширины бесконтактного датчика 24, ближайшего к ней. Что касается бесконтактного датчика 24 и углубления 600 круглой формы, размер может быть измерением длины по диаметру круглой формы для каждого из датчика 24 и углубления 600, при этом размер углубления 600 больше, чем размер бесконтактного датчика 24, на величину по меньшей мере 5 миллиметров, согласно одному из вариантов осуществления, конкретнее, в диапазоне от 5 до 10 миллиметров.Although the
Согласно одному из вариантов осуществления, углубление 600, образованное в жесткой подложке 12, обеспечивает пространство для воздушного зазора, который должен быть образован между нижней поверхностью углубления 600 подложки 12 и покрывающим податливым материалом 500. Воздушный зазор, образованный в углублении 600, предусматривает пространство, чтобы палец пользователя вдавливал податливый материал 500 внутрь в непосредственную близость с бесконтактным датчиком 24. Несмотря на то, что воздушный зазор показан и описан в материалах настоящего описания в качестве заполняющего свободное пространство в углублении 600, следует принимать во внимание, что другой материал, такой как жидкость или другой газ, может быть расположен в нем. Кроме того, следует принимать во внимание, что мягкий податливый материал может быть расположен в углублении 600, причем материал является существенно менее жестким, чем жесткая подложка 12.According to one embodiment, the
Бесконтактный переключающий узел 20 дополнительно может применять схему управления для контроля поля возбуждения, связанного с каждым бесконтактным датчиком 24, и определения активации соответствующего бесконтактного переключателя 22 на основании сигнала, вырабатываемого бесконтактным датчиком 24, относительно порогового значения, когда палец 34 пользователя нажимает податливый материл 500 в углубление 600. Сигнал, как правило, повышает амплитуду, когда палец пользователя перемещается ближе к бесконтактному датчику 24. Схема управления может действовать, как описано выше в связи с вариантами осуществления, показанными на фиг. 28A-31.The
Со ссылкой на фиг. 34A-34D, бесконтактный переключающий узел 20 проиллюстрирован применяющим податливый материал 500, покрывающий углубление 600 поверх каждого из бесконтактных датчиков 24, согласно первому варианту осуществления. Как видно на фиг. 34A, палец 34 пользователя показан в первом положении, контактирующем с верхней поверхностью податливого материала 500 в месте, близком к, но поперечно смещенном от бесконтактного датчика 24 и углубления 600. На фиг. 34B, палец 34 пользователя показан перемещающимся, скользя во второе положение, выровненное центрально поверх бесконтактного датчика 24 и углубления 600, без прикладывания силы или давления к податливому материалу 500. Это может происходить, когда пользователь нащупывает бесконтактный переключающий узел 20 в режиме нащупывания/поиска без какого бы то ни было намерения активировать бесконтактный переключатель 22. На фиг. 34C, палец 34 пользователя показан прикладывающим силу к бесконтактному датчику 24, чтобы нажимать податливый материал 500 для перемещения пальца 34 пользователя в третье положение, ближе к бесконтактному датчику 24, чтобы сжимать податливый материал 500 и просаживать воздушный зазор, предусмотренный в углублении 600, и, кроме того, сплющивать и, тем самым, разглаживать палец о подложку 12 в нижней части углубления 600, чтобы обеспечивать увеличение площади поверхности ли объема пальца в непосредственной близости к датчику 24, что дает большее взаимодействие с связанным полем возбуждения, а отсюда, больший сигнал.With reference to FIG. 34A-34D, the
Последовательность событий, показанная на фиг. 34A-34C, дополнительно проиллюстрирована в реакции сигнала 606, показанной на фиг. 34D. Сигнал 606, вырабатываемый бесконтактным переключателем 24, показан нарастающим до первого уровня 606A, указывающим палец 34 пользователя в контакте с бесконтактным переключающим узлом 20 в первом положении, поперечно отдаленном от бесконтактного датчика 24, как видно на фиг. 34A. Сигнал 606 поддерживает амплитуду сигнала на уровне 606B, указывающем палец 34 пользователя, показанный во втором положении, выровненном с бесконтактным датчиком 24 и углублением 600, без прикладывания силы, как показан на фиг. 34B. После этого, сигнал 606 затем нарастает до третьего повышенного уровня 606C, указывающего палец пользователя, прикладывающий силу, в третьем положении, чтобы нажимать податливый материал 500 в углубление 600, как показано на фиг. 34C. Таким образом, сигнал 606 является гораздо большим, когда палец 34 пользователя нажимает податливый материал 500 в углубление 600, что делает возможным улучшенное выявление переключения. Схема управления, в таком случае, может контролировать поле возбуждения и сигнал 606 и определять активацию бесконтактного переключателя 22 на основании сигнала 606, как описано в материалах настоящего описания.The sequence of events shown in FIG. 34A-34C is further illustrated in the response of
Бесконтактный переключающий узел 20 может быть выполнен с одной или более канавок, образованных в жесткой подложке между первым и вторым бесконтактными датчиками, как показано на фиг. 35-37E, согласно еще одному варианту осуществления. В этом варианте осуществления, одиночная канавка 610 показана расположенной между смежными бесконтактными датчиками 24, чтобы обеспечивать обособление сигналов между смежными бесконтактными датчиками 24. Следует принимать во внимание, что одна или множество канавок могут быть образованы в жесткой подложке 12 между смежными бесконтактными датчиками 24. В этом варианте осуществления, канавка 610 может применяться в комбинации с углублениями 600 или может применяться без углублений 600. Посредством применения комбинации углублений 600 и канавки 610, может достигаться улучшенное детектирование сигнала и пониженное взаимное влияние сигналов. Посредством применения канавки 610 без углублений 600, более компактный бесконтактный переключающий узел 20 может достигаться с бесконтактными переключателями 22, расположенными близко друг к другу без углублений увеличенного размера.The
Как видно на фиг. 35 и 36, показана канавка 610, образованная в верхней поверхности жесткой подложки 12 в области между первым и вторым бесконтактными датчиками 24. Канавка 610 может иметь первый размер, показанный в качестве длины LG, который является по меньшей мере таким же длинным, как WS, ширина датчика 24, или по меньшей мере таким же длинным, как WD в варианте осуществления с углублением 600, и, предпочтительно на от 5 до 10 миллиметров большим, чем ширина WS, или от 0 до 5 миллиметров большим, чем WD в варианте осуществления с углублением 600, и второй размер, показанный в качестве ширины WG в диапазоне от 1 миллиметра до 5 миллиметров. Глубина канавки 610 может находиться в диапазоне от 0,5 до 2,0 миллиметров. Следует принимать во внимание, что глубина канавки 610 может продолжаться на существенное расстояние в верхнюю поверхность жесткой подложки 12. В одном из вариантов осуществления, жесткая подложка 12 сделана из пластика. Канавка 610 формирует воздушный зазор в ней. Воздушный зазор имеет низкую диэлектрическую проницаемость, которая эффективно ослабляет поле возбуждения в той области и уменьшает или предотвращает перекрестную наводку или взаимное влияние сигналов.As seen in FIG. 35 and 36, a
Со ссылкой на фиг. 37A-37E, бесконтактный переключающий узел 20 проиллюстрирован использующим податливый материл 500, углубления 600 и канавку 610 согласно одному из вариантов осуществления. Как видно на фиг. 37A, палец 34 пользователя, показанный в первом положении, контактирует с поверхностью податливого материала 500 в месте, близком к, но поперечно смещенном от бесконтактного датчика 24. На фиг. 37B, палец 34 пользователя показан перемещающимся, скользя во второе положение, выровненное с первым бесконтактным датчиком 24, без прикладывания силы или давления к податливому материалу 500. Это может происходить, когда пользователь нащупывает бесконтактный переключающий узел 20 в режиме нащупывания/поиска без намерения активировать бесконтактный переключатель 22. На фиг. 37C, показан палец 34 пользователя, перемещающийся, скользя поперечно поверх канавки 610 в третье положение, выровненное с вторым бесконтактным датчиком, без прикладывания усилия или давления к податливому материалу 50, к примеру, как может происходить в режиме нащупывания/поиска. На фиг. 37D, показан палец 34 пользователя, скользящий дальше в четвертое положение в области второго бесконтактного датчика 34. Следует принимать во внимание, что пользователь может нажимать податливый материал 500 поверх любого из первого или второго бесконтактных датчиков 24, чтобы активировать первый или второй бесконтактные переключатели 22.With reference to FIG. 37A-37E, the
Последовательность событий, показанная на фиг. 37A-37D, дополнительно проиллюстрирована в откликах первого и второго сигналов 608 и 609, показанных на фиг. 37E. Первый сигнал 608, вырабатываемый первым бесконтактным датчиком 24, показан на первом уровне 608A, когда палец пользователя находится в контакте с бесконтактным переключающим узлом 20 в обоих, первом и втором, положениях, как видно на фиг. 37A и 37B. По мере того, как палец пользователя приближается к канавке 610 между первым и вторым бесконтактным датчиком, первый сигнал 608 падает до пониженного или нулевого значения. Второй сигнал 609, вырабатываемый вторым бесконтактным датчиком 24, поднимается обратно до уровня 608C и 608D сигнала, когда палец пользователя перемещается дальше от канавки 610 и приближается к третьему и четвертому положениям, как показано на фиг. 37C и 37D. Действие сигналов 608 и 609, находящихся на пониженном или нулевом значении, происходит, когда палец 34 пользователя переходит канавку 610 между первым и вторым бесконтактными датчиками 24. Канавка 610 эффективно изолирует сигналы 608 и 609, чтобы понижать значения сигнала до более низкого или нулевого значения и, тем самым, предотвращает взаимное влияние между смежными бесконтактными датчиками 24. Схема управления, в силу этого, может определять активацию первого и второго переключателей 22 на основании сигналов 608 и 609 с пониженным взаимным влиянием сигналов.The sequence of events shown in FIG. 37A-37D is further illustrated in the responses of the first and
Дополнительно проиллюстрирован бесконтактный переключающий узел 20, сконфигурированный податливым материалом 500, имеющим выпуклый или выступающий участок 620 поверхности касания, выровненный с каждым из бесконтактных датчиков 24 и углублений 500, как показано на фиг. 38, согласно дополнительному варианту осуществления. В этом варианте осуществления, выступающая поверхность 620 обеспечивает повышенное расстояние перемещения между активациями переключателей, которое также может служить в качестве тактильного ощущения для пользователя. Высота выступающей поверхности 620 может находиться в диапазона от 1 до 2 миллиметров согласно одному из вариантов осуществления. Выступающая поверхность 620 может держать палец 34 пользователя дальше от бесконтактного датчика в ненажатом состоянии. Кроме того, следует принимать во внимание, что выступающая поверхность 620 может применяться с углублениями 600 или с одной или более канавок 610, или как с углублениями 600, так и с одной или более канавок 610.Additionally, a
Соответственно, бесконтактный переключающий узел 20, имеющий податливый материал 500 может использовать углубления 600 и/или одну или более канавок 610для обеспечения улучшенного детектирования сигнала и активации переключателя.Accordingly, a
Следует понимать, что изменения и модификации могут быть произведены над вышеуказанной конструкцией, не выходя из концепций настоящего изобретения, а кроме того, следует понимать, что такие концепции подразумеваются покрытыми следующей формулой изобретения, если эта формула изобретения явным образом не излагает иное своим языком.It should be understood that changes and modifications may be made to the above construction without departing from the concepts of the present invention, and in addition, it should be understood that such concepts are intended to be covered by the following claims, unless the claims expressly state otherwise in their own language.
Claims (27)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/314,328 | 2014-06-25 | ||
US14/314,328 US9559688B2 (en) | 2012-04-11 | 2014-06-25 | Proximity switch assembly having pliable surface and depression |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015124935A RU2015124935A (en) | 2017-01-10 |
RU2015124935A3 RU2015124935A3 (en) | 2018-11-29 |
RU2678775C2 true RU2678775C2 (en) | 2019-02-01 |
Family
ID=54839913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015124935A RU2678775C2 (en) | 2014-06-25 | 2015-06-24 | Proximity switch assembly (versions) |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105281736B (en) |
BR (1) | BR102015014652A2 (en) |
DE (1) | DE102015109548A1 (en) |
MX (1) | MX351807B (en) |
RU (1) | RU2678775C2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2547032B (en) * | 2016-02-05 | 2020-05-20 | Ford Global Tech Llc | A vehicle human interface assembly |
DE102019113098A1 (en) * | 2019-05-17 | 2020-11-19 | Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg | Optimized sensor device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1765888A1 (en) * | 1990-07-25 | 1992-09-30 | Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) | Sensory switch |
RU2282304C1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-20 | Открытое акционерное общество "Концерн "Моринформсистема - Агат " | Electric switch and keyboard for information input device |
US20130271182A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Ford Global Technologies, Llc | Proximity switch assembly and activation method using rate monitoring |
CN203590194U (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-07 | 福特环球技术公司 | Proximity switch assembly and vehicle proximity switch assembly |
US20140145733A1 (en) * | 2012-04-11 | 2014-05-29 | Ford Global Technologies, Llc | Proximity switch assembly and activation method having virtual button mode |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005233877A (en) * | 2004-02-23 | 2005-09-02 | Alps Electric Co Ltd | Pressure sensor |
EP2494430B1 (en) * | 2009-10-27 | 2019-06-26 | Microsoft Technology Licensing, LLC | Projected capacitive touch sensing |
US8552746B2 (en) * | 2010-12-22 | 2013-10-08 | Visteon Global Technologies, Inc. | Proximity sensor including a multilayer elastomer assembly |
US9490804B2 (en) * | 2011-09-28 | 2016-11-08 | Cypress Semiconductor Corporation | Capacitance sensing circuits, methods and systems having conductive touch surface |
US9660644B2 (en) * | 2012-04-11 | 2017-05-23 | Ford Global Technologies, Llc | Proximity switch assembly and activation method |
US9184745B2 (en) * | 2012-04-11 | 2015-11-10 | Ford Global Technologies, Llc | Proximity switch assembly and method of sensing user input based on signal rate of change |
-
2015
- 2015-06-15 DE DE102015109548.3A patent/DE102015109548A1/en not_active Withdrawn
- 2015-06-18 MX MX2015007865A patent/MX351807B/en active IP Right Grant
- 2015-06-18 BR BR102015014652-3A patent/BR102015014652A2/en not_active IP Right Cessation
- 2015-06-24 RU RU2015124935A patent/RU2678775C2/en not_active IP Right Cessation
- 2015-06-25 CN CN201510358997.2A patent/CN105281736B/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1765888A1 (en) * | 1990-07-25 | 1992-09-30 | Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) | Sensory switch |
RU2282304C1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-20 | Открытое акционерное общество "Концерн "Моринформсистема - Агат " | Electric switch and keyboard for information input device |
US20130271182A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-17 | Ford Global Technologies, Llc | Proximity switch assembly and activation method using rate monitoring |
US20140145733A1 (en) * | 2012-04-11 | 2014-05-29 | Ford Global Technologies, Llc | Proximity switch assembly and activation method having virtual button mode |
CN203590194U (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-07 | 福特环球技术公司 | Proximity switch assembly and vehicle proximity switch assembly |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105281736B (en) | 2020-11-13 |
DE102015109548A1 (en) | 2015-12-31 |
BR102015014652A2 (en) | 2018-03-06 |
CN105281736A (en) | 2016-01-27 |
MX2015007865A (en) | 2015-12-24 |
RU2015124935A (en) | 2017-01-10 |
MX351807B (en) | 2017-10-27 |
RU2015124935A3 (en) | 2018-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9559688B2 (en) | Proximity switch assembly having pliable surface and depression | |
US9531379B2 (en) | Proximity switch assembly having groove between adjacent proximity sensors | |
US9520875B2 (en) | Pliable proximity switch assembly and activation method | |
RU2693574C2 (en) | Proximity switch assembly, having tactile feedback, and method | |
US9660644B2 (en) | Proximity switch assembly and activation method | |
US9568527B2 (en) | Proximity switch assembly and activation method having virtual button mode | |
US8933708B2 (en) | Proximity switch assembly and activation method with exploration mode | |
RU2711607C2 (en) | Contactless sensors unit and contactless switches assembly | |
US9065447B2 (en) | Proximity switch assembly and method having adaptive time delay | |
US9197206B2 (en) | Proximity switch having differential contact surface | |
US8981602B2 (en) | Proximity switch assembly having non-switch contact and method | |
US9944237B2 (en) | Proximity switch assembly with signal drift rejection and method | |
US9184745B2 (en) | Proximity switch assembly and method of sensing user input based on signal rate of change | |
US9219472B2 (en) | Proximity switch assembly and activation method using rate monitoring | |
US9287864B2 (en) | Proximity switch assembly and calibration method therefor | |
US20130328616A1 (en) | Proximity switch and method of adjusting sensitivity therefor | |
US10038443B2 (en) | Directional proximity switch assembly | |
RU2678775C2 (en) | Proximity switch assembly (versions) | |
RU2676921C2 (en) | Proximity switch and method for activation thereof | |
RU2676913C2 (en) | Proximity switch assembly and vehicle proximity switch assembly | |
US10461746B2 (en) | Proximity switch assembly and method therefor | |
RU2669655C2 (en) | Proximity switch activation method in a vehicle | |
CN106059556B (en) | Proximity switch assembly with signal drift suppression and method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200625 |