CN105281736A - 具有柔性表面和凹陷的接近开关总成 - Google Patents
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Abstract
提供一种接近开关总成和用于检测接近开关总成开启的方法。该总成包括每个具有提供感测开启场的接近传感器的多个接近开关和处理每个接近开关的开启场来感测开启的控制电路。柔性材料覆盖接近传感器。凹陷在载体上柔性材料和传感器之间形成。槽可以延伸到载体中相邻的接近开关之间。柔性材料可以进一步包括凸起部分。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是美国专利申请号为14/284,659,申请日为2014年5月22日,标题为“柔性接近开关总成及开启方法”的申请——其是美国专利申请号为14/168,614,申请日为2014年1月30日,标题为“具有虚拟按钮模式的接近开关总成及开启方法”的申请的部分继续申请——的部分继续申请,标题为“具有虚拟按钮模式的接近开关总成及开启方法”的申请是美国专利申请号为13/444,393,申请日为2012年4月11日,标题为“具有探索模式的接近开关总成及开启方法”的申请的部分继续申请。前述的相关申请都通过引用在此并入。
技术领域
本发明总体上涉及开关,且更具体地,涉及具有增强的开关开启判定的接近开关。
背景技术
机动车辆典型地配备有各种用户可促动的开关,比如用于操作包括电动车窗、前照灯、挡风玻璃雨刮器、玻璃天窗或天窗、车内灯、广播和娱乐信息设备、以及各种其他设备的开关。一般而言,需要由使用者促动这些类型的开关,以开启或停止设备或者执行某些类型的控制功能。接近开关,比如电容开关,采用一个或多个接近传感器生成感测开启场(senseactivationfield),并感测指示使用者促动开关的开启场变化,其典型地由使用者手指非常接近或者接触传感器引起。电容开关典型地配置为基于对感测开启场与阈值的比较来检测用户促动开关。
开关总成经常采用多个相互非常接近的电容开关,并且总体上需要使用者选择单个期望的电容开关来执行预期操作。在某些应用中,比如在汽车中的使用,由于驾驶员注意力分散,车辆的驾驶员查看开关的能力受限。在这些应用中,需要容许使用者探索开关总成以寻找特定按钮同时避免过早判定开关开启。因此,需要辨别使用者是打算开启开关、还是只是在专注于高优先级任务比如驾驶的同时探索特定的开关按钮、还是无意开启开关。因此,需要提供一种接近开关装置,其增强例如车辆驾驶员对接近开关的使用。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供一种接近开关总成。该接近开关总成包括具有上表面和底表面的刚性载体,设置在载体上的接近传感器,以及设置在载体的上表面上的柔性材料。该接近开关总成还包括在载体的上表面内柔性材料和接近传感器之间的区域中的凹陷。凹陷大于接近传感器。
根据本发明的一个实施例,其中凹陷具有第一长度且接近传感器具有第二长度,其中第一长度大于第二长度至少5毫米。
根据本发明的一个实施例,其中第一长度超出第二长度5至10毫米的范围。
根据本发明的一个实施例,其中凹陷具有在0.5至2.0毫米范围内的厚度。
根据本发明的一个实施例,其中柔性材料是橡胶。
根据本发明的一个实施例,其中气隙在凹陷内形成。
根据本发明的一个实施例,其中接近传感器设置在载体的底表面上。
根据本发明的一个实施例,进一步包含控制电路,其监控与接近传感器相关联的开启场并且当用户的手指按压柔性材料时基于传感器生成的关于阈值的信号来确定接近开关的开启。
根据本发明的一个实施例,其中该总成包含多个接近开关以及延伸到载体中相邻的接近开关之间的至少一个槽,每个接近开关包含在载体的底表面上形成的接近传感器和在载体的上表面上形成的凹陷。
根据本发明的一个实施例,其中该接近开关总成包含含有一个或多个电容传感器的电容开关。
根据本发明的一个实施例,其中该总成安装在车辆上。
根据本发明的一个实施例,其中柔性材料包含设置在凹陷上的凸起部分。
根据本发明的另一个方面,提供一种车辆接近开关总成。该车辆接近开关总成包括具有第一和第二表面的刚性载体,设置在载体的第一表面上的接近传感器,以及设置在载体的第二表面上的柔性材料。该车辆接近开关总成还包括在载体的第二表面内柔性材料和接近传感器之间的区域中形成气隙的凹陷。凹陷长于接近传感器。
根据本发明的一个实施例,其中凹陷具有第一长度且接近传感器具有第二长度,其中第一长度大于第二长度至少5毫米。
根据本发明的一个实施例,其中第一长度超出第二长度5至10毫米的范围。
根据本发明的一个实施例,其中凹陷具有在0.5至2.0毫米范围内的厚度。
根据本发明的一个实施例,其中柔性材料是橡胶。
根据本发明的一个实施例,其中该接近开关总成包含含有一个或多个电容传感器的电容开关。
根据本发明的一个实施例,其中柔性材料包含设置在凹陷上的凸起部分。
根据本发明的一个实施例,其中该总成包含多个接近开关以及延伸到载体中相邻的接近开关之间的至少一个槽,每个接近开关包含在载体的底表面上形成的接近传感器和在载体的上表面上形成的凹陷。
通过本领域技术人员研究以下说明书、权利要求、和附图,本发明的这些以及其它方面、目的、和特征将会被理解和领会。
附图说明
图1是具有顶置控制台的机动车辆乘客舱的透视图,该顶置控制台采用根据一实施例的接近开关总成;
图2是图1中所示的顶置控制台和接近开关总成的放大视图;
图3是通过图2中的III-III线截取的放大剖视图,其显示了接近开关相对于使用者手指的排列;
图4是图3中所示的每个电容开关所采用的电容传感器的示意图;
图5是说明了根据一实施例的接近开关总成的框图;
图6是说明了与电容传感器相关联的一个信道(channel)的信号计数(signalcount)的曲线图,其显示了开启运动曲线;
图7是说明了与电容传感器相关联的两个信道的信号计数的曲线图,其显示了滑动探索/搜索运动曲线;
图8是说明了与电容传感器相关联的信号信道的信号计数的曲线图,其显示了缓慢开启运动曲线;
图9是说明了与电容传感器关联的两个信道的信号计数的曲线图,其显示了快速滑动探索/搜索运动曲线;
图10是说明了根据一实施例与处于探索/搜索模式的电容传感器相关联的三个信道的信号计数的曲线图,其说明了在峰值时的稳定按压开启;
图11是说明了根据另一实施例与处于探索/搜索模式的电容传感器相关联的三个信道的信号计数的曲线图,其说明了在信号下降到低于峰值时的稳定按压开启;
图12是说明了根据又一实施例与处于探索/搜索模式的电容传感器相关联的三个信道的信号计数的曲线图,其说明了小键盘(pad)上的增加的稳定压力以开启开关;
图13是说明了根据又一实施例与处于探索模式的电容传感器相关联的三个信道的信号计数的曲线图,其根据增加的稳定压力选择小键盘;
图14是说明了根据一实施例用状态机(statemachine)实施的电容开关总成的五种状态的状态图;
图15是说明了根据一实施例的执行开启开关总成的开关的方法的例程的流程图;
图16是说明了开关开启和开关释放处理的流程图;
图17是说明了在无开关开启(switchnone)和开关开启(switchactive)状态之间转换的逻辑的流程图;
图18是说明了从开关开启状态向无开关开启状态或开关阈值状态转换的逻辑的流程图;
图19是说明了在开关阈值与开关搜索状态之间转换的例程的流程图;
图20是说明了实施开关搜索状态的虚拟按钮方法的流程图;
图21是说明了根据又一实施例与具有用于开启开关的探索模式和虚拟按钮模式的电容传感器相关联的信道的信号计数的曲线图;
图22是说明了用于虚拟按钮模式的信号计数的曲线图,其中开启不被触发;
图23是说明了根据图21的实施例在探索模式中用于电容传感器的信号计数的曲线图,其进一步说明了开关被开启;
图24是说明了根据图21的实施例用于电容传感器的信号计数的曲线图,其进一步说明了开启被触发;
图25是说明了根据图21的实施例用于电容传感器的信号计数的曲线图,其进一步说明了用于退出虚拟按钮模式和重新进入虚拟按钮模式的超时;
图26是说明了根据图21所示的实施例用虚拟按钮模式处理信号信道的例程的流程图;
图27是说明了根据图21的实施例处理信号信道的虚拟按钮方法的流程图;
图28A是根据另一实施例具有接近开关和相对于在第一位置中所示的用户手指的覆盖柔性材料的接近开关总成的剖视图;
图28B是图28A的接近开关总成的剖视图,其进一步说明了在第二位置中的用户的手指;
图28C是图28A的接近开关总成的剖视图,其进一步说明了在第三位置中手指按压进入柔性层中;
图28D是说明了通过接近传感器中的一个响应于在图28A-28C所示的手指的运动和柔性覆盖面的按压而生成的信号的曲线图;
图29A是根据又一实施例的接近开关总成和在第一位置中所示用户手指的剖视图,其中接近开关总成采用具有含气隙的凸起区域的柔性覆盖面材料;
图29B是图29A的接近开关总成的剖视图,其进一步说明了在第二位置中的用户的手指;
图29C是图29A中所示的接近开关总成的剖视图,其进一步说明了通过在第三位置中的用户手指按压开关;
图29D是说明了通过传感器中的一个响应如图29A-29C中所示的手指的运动而生成的信号的曲线图;
图30是说明了具有柔性材料覆盖和虚拟按钮模式的电容开关总成的各种状态的状态图;
图31是说明了根据一个实施例处理用具有柔性材料覆盖的接近开关生成的信号的例程的流程图;
图32是根据一个实施例具有接近开关总成的车辆顶置控制台的透视剖视图,其中接近开关总成采用载体上的凹陷和柔性覆盖物;
图33是图32所示的顶置控制台和开关总成的俯视图,其中用隐藏的虚线示出了传感器和凹陷;
图34A是根据一个实施例图32所示的接近开关总成和在第一位置中的所示的用户的手指的剖视图;
图34B是图34A的接近开关总成的剖视图,其进一步说明了在第二位置中的用户的手指;
图34C是图34A中看到的接近开关总成的剖视图,其进一步说明了通过在第三位置中的用户手指按压开关;
图34D是说明了响应于如图34A-34C所示的手指的运动,接近传感器之一生成的信号的曲线图;
图35是根据另一个实施例具有接近开关总成的车辆顶置控制台的透视剖视图,其中接近开关总成采用相邻的传感器之间的槽;
图36是图35所示的顶置控制台和开关总成的俯视图,其中用隐藏线示出了传感器,凹陷和槽;
图37A是根据一个实施例图35所示的接近开关总成和在第一位置中的所示的用户的手指的剖视图;
图37B是图37A的接近开关总成的剖视图,其进一步说明了在第二位置的用户的手指;
图37C是图37A中所示的接近开关总成的剖视图,其进一步说明了在第三位置中的用户的手指;
图37D是图37A中看到的接近开关总成的剖视图,其进一步说明了在第四位置中的用户的手指;
图37E是说明了响应于图37A-37D所示的手指的运动,两个传感器生成的两个信号的曲线图;以及
图38是根据又一实施例接近开关总成的剖视图,其中接近开关总成采用具有凹陷和在每个凹陷之上柔性材料中的凸起区域的柔性覆盖材料。
具体实施方式
按照规定,在此公开本发明的详细的实施例;然而,应当理解的是,公开的实施例仅为本发明的示例,其可以实施为各种替代形式。附图不一定是具体设计;某些示意图可以放大或缩小以显示功能概况。因此,本发明公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制,而仅仅是作为教导本领域技术人员不同地使用本发明的代表性基础。
参照图1和2,根据一实施例,车辆10内部总体上显示为具有乘客舱和开关总成20,开关总成20采用多个接近开关22,接近开关22具有开关开启监控和判定。车辆10总体上包括装配在车辆乘客舱顶部的车顶或天花板下侧的顶棚上的顶置控制台12,其总体上处在前排乘客座位区上方。根据一实施例,开关总成20具有在顶置控制台12上相互邻近安置的多个接近开关22。各种接近开关22可以控制若干车辆装置和功能中的任意一个,比如控制天窗或玻璃天窗16的运动、控制天窗遮阳板18的运动、控制一个或多个照明设备、比如内部地图/阅读灯和顶灯30的开启,以及控制各种其他装置和功能。然而,应当认识到,接近开关22可以位于车辆10的其他位置,比如位于仪表板、位于其他控制台例如中央控制台、结合到广播或信息娱乐***、比如导航和/或音频显示器的触屏显示器14、或者根据不同的车辆应用位于车辆10内的其他位置。
根据一实施例,接近开关22在此表示和描述为电容开关。每个接近开关22包括至少一个接近传感器,接近传感器提供感测开启场,以感测使用者接触或者非常接近(例如1毫米之内)一个或者多个接近传感器,例如使用者手指擦过的动作。因此,在示例性实施例中每个接近开关22的感测开启场是电容电场,并且,对本领域技术人员应当显而易见的是,使用者的手指具有导电性和介电性能,其引起感测开启场中的变化和扰动。然而,本领域技术人员应当认识到,也可以使用另外或替代类型的接近传感器,例如但是不限于,感应传感器、光学传感器、温度传感器、电阻传感器等等、或者其组合。2009年4月9日的触摸传感器设计指南,10620D-AT42-04/09,中描述了示例性接近传感器,该参考文献的全部内容在此通过引用并入本发明。
图1和2中所示的接近开关22每个都提供对车辆组件或设备的控制,或者提供指定的控制功能。一个或多个接近开关22可以专用于控制天窗或玻璃天窗16的运动,以便根据控制算法使玻璃天窗16向开启或者关闭方向移动、倾斜玻璃天窗、或者停止玻璃天窗的移动。一个或多个其他接近开关22可以专用于控制玻璃天窗遮阳板18在开启和关闭位置之间移动。玻璃天窗16和遮阳板18每个可以响应于相应的接近开关22的促动而被电动机促动。其他接近开关22可以专用于控制其他装置,例如开启内部地图/阅读灯30、关闭内部地图/阅读灯30、开启或关闭顶灯、解锁行李箱、开启后车门、或者消除门灯开关。其他通过接近开关22的控制可以包括促动车门电动窗上升或下降。通过本发明所描述的接近传感器22可以控制各种其他车辆控制器。
参照图3,其中示出了开关总成20使用过程中相对于使用者手指34的接近开关总成20的一部分,其具有3个彼此密切靠近的顺次排列的接近开关22的阵列。每个接近开关22包括一个或者多个用于生成感测开启场的接近传感器24。根据一实施例,可以通过将导电油墨印刷在聚合物顶置控制台12的上表面来形成每个接近传感器24。图4中示出了一个总体上具有驱动电极26和接收电极28的印刷油墨接近传感器24的实例,驱动电极26和接收电极28每个具有用于生成电容电场32的交叉指状元件。应当认识到,可以以其他方式制成每个接近传感器24,例如,根据另外的实施例,通过将预制的导电电路布线装配到载体上。驱动电极26接收以电压VI施加的方波驱动脉冲。接收电极28具有用于生成输出电压VO的输出。应当认识到,可以将电极26和28安置为各种其他结构,以生成如开启场32的电容电场。
在此处所示和描述的实施例中,向每个接近传感器24的驱动电极26施加方波脉冲电压输入VI,该方波脉冲具有足以将接收电极28充电为期望电压的充电脉冲周期。因此接收电极28用作测量电极。在示出的实施例中,相邻的接近开关22生成的相邻感测开启场32轻微重叠,然而,根据其他的实施例,可以不存在重叠。当使用者或者操作者,例如使用者的手指34,进入开启场32,接近开关总成20检测到手指34对开启场32造成的扰动,并且确定该扰动是否足以开启相应的接近开关22。通过处理与相应的信号信道(signalchannel)关联的充电脉冲信号(chargepulsesignal)来检测开启场32的扰动。当使用者的手指34接触两个开启场32时,接近开关总成20通过单独的信号信道检测两个接触到的开启场32的扰动。每个接近开关22具有其自身专用的生成充电脉冲计数的信号信道,如本发明所述地处理该充电脉冲计数。
参照图5,其根据一实施例示出了接近开关总成20。将多个接近传感器24示出为向控制器40,例如微控制器,提供输入。控制器40可以包括控制电路,例如微处理器42和存储器48。控制电路可以包括传感控制电路,传感控制电路处理每个传感器22的开启场,以按照一个或者多个控制例程通过将开启场信号与一个或多个阈值相比较来感测使用者开启相应的开关。应当认识到,其他模拟和/或数字控制电路也可以用于处理每个开启场,判定使用者开启,并且起动动作。根据一实施例,控制器40可以采用可用的QMatrix采集法(QMatrixacquisitionmethod)。ATMEL采集法采用主机C/C++编译器和WinAVR调试程序简化开发和鹰眼实用程序的测试,鹰眼实用程序容许实时监控软件关键变量的内部状态以及收集数据日志用于后处理。
控制器40向一个或者多个装置提供输出信号,该一个或者多个装置配置为响应于接近开关的正确开启(active)来执行专门动作。例如,一个或者多个装置可以包括具有使玻璃天窗面板在开启和关闭位置以及倾斜位置之间移动的电动机的玻璃天窗16、在开启和关闭位置之间移动的玻璃天窗遮阳板18、可以开启和关闭的照明设备30。可以控制其他设备,例如执行开启和关闭功能、音量控制、扫描的无线电设备、以及用于执行其他专用功能的其他类型设备。一个接近开关22可以专用于促动玻璃天窗关闭,另一接近开关22可以专用于促动玻璃天窗开启,另外的接近开关22可以专用于将玻璃天窗促动到倾斜位置,所有接近开关都会使电动机将玻璃天窗移动到所需位置。玻璃天窗遮阳板18可以响应于一个接近开关22而开启,并且可以响应于另一个接近开关22而关闭。
控制器40进一步示为具有耦合到微处理器(μP)42的模拟-数字(A/D)比较器(analogtodigital(A/D)comparator)44。A/D比较器44接收来自每个接近开关22的电压输出VO,将模拟信号转换为数字信号,并且将数字信号提供给微处理器42。此外,控制器40包括耦合到微处理器42的脉冲计数器(pulsecounter)46。脉冲计数器46对施加到每个接近传感器的每个驱动电极的充电信号脉冲进行计数,执行所需脉冲的计数以对电容器充电,直到电压输出VO达到预设电压,并将该计数提供到微处理器42。脉冲计数是相应的电容传感器的电容变化的指示。控制器40进一步示为与脉冲宽度调制驱动缓冲器(pulsewidthmodulateddrivebuffer)15通信。控制器40向脉冲宽度调制驱动缓冲器15提供脉冲宽度调制信号(pulsewidthmodulatedsignal),以生成施加到每个接近传感器/开关22的每个驱动电极的方波脉冲序列VI。控制器40处理存储在存储器中的控制例程100,以监控并作出开启其中一个接近开关的判定。
在图6-13中,根据各种实例示出了与多个接近开关22,例如图3中示出的三个开关22,关联的多个信号信道的传感器充电脉冲计数变化,示为Δ传感器计数(ΔSensorCount)。传感器充电脉冲计数的变化是无任何手指或其他物体出现在开启场中时的初始参考计数值与相应传感器读数之间的差值。在这些实例中,当使用者手指移动通过开关阵列时,使用者手指进入与三个接近开关中的每一个关联的开启场32,一般一次进入一个感测开启场,相邻的开启场32之间有重叠。信道1是与第一电容传感器24关联的传感器充电脉冲计数的变化(Δ),信道2是与相邻的第二电容传感器24关联的传感器充电脉冲计数的变化,信道3是与邻近第二电容传感器的第三电容传感器24关联的传感器充电脉冲计数的变化。在公开的实施例中,接近传感器24是电容传感器。当使用者手指接触或者非常接近传感器24时,手指改变相应传感器24上测量的电容。电容平行于未接触的传感器小键盘寄生电容(sensorpadparasiticcapacitance),并且因此,测量值作为偏移量。使用者或者操作者感应的电容与使用者手指或者其他身体部分的介电常数、暴露于电容小键盘的表面成正比,并且与使用者肢体与开关按钮的距离成反比。根据一实施例,通过脉冲宽度调制(pulsewidthmodulation,PWM)电子设备,使用一列电压脉冲激发每个传感器,直到将传感器充电至设定的电势。这种采集方法将接收电极28充电至已知电势。重复此循环,直到通过测量电容的电压达到预设电压。将使用者手指置于开关24的接触表面引入外部电容,该外部电容增加每个循环所传递的电荷量,从而减少测量电容达到预设电压所需的循环总数。因为该值是基于初始参考计数减去传感器读数,所以使用者手指引起传感器充电脉冲计数变化增加。
当手,尤其是手指,非常靠近接近传感器22时,接近开关总成20能够识别使用者的手部移动,以分辨使用者的意图是开启开关22,还是在专注于高优先级任务例如驾驶的同时时探索特定的开关按钮,或者是与接近开关22的促动无关的任务的结果,例如调整后视镜。接近开关总成20可以在探索或搜索模式运行,该模式容许使用者通过将手指非常接近地经过或划过开关来探索键盘或按钮而不引起开关的开启,直到使用者的意图确定。接近开关总成20监控响应于开启场而生成的信号的振幅,确定生成信号的差分变化,并且当差分信号超出阈值时生成开启输出。因此,容许对接近开关总成20的探索,这样,使用者可以使用其手指自由地探索开关界面小键盘而不会无意触发事件,界面的响应时间迅速,当手指接触表面面板时发生开启,防止或者减少了开关的无意开启。
参照图6,当使用者手指34接近与信号信道1关联的开关22时,手指34进入与传感器24关联的开启场32,这引起电容的扰动,从而引起传感器计数增加,如具有典型开启运动曲线的信号50A所示。根据一实施例,可以使用入口斜坡斜率法确定操作者是否打算按下按钮或者探索界面,其基于信道1的信号50A的入口斜坡的斜率,即信号50A穿过活动电平(LVL_ACTIVE)计数的点52上升到信号50A穿过阈值电平(LVL_THRESHOLD)计数的点54之间的斜率。入口斜坡的斜率是点52与54之间的生成的信号的差分变化,其发生在时间tth和tac之间的时间间隔中。因为通常只有当检测到手套存在时计数器阈值电平—活动电平才变化,否则为常数,所以斜率刚好可以计算为从活动电平达到阈值电平所经过的时间,简称tactive2threshold,其为时间tth和tac之间的差值。直接推动开关小键盘通常发生在约40到60毫秒范围内的时间间隔内,称为tdirectpush。如果时间tactive2threshold少于或者等于直接推动时间tdirectpush,那么判定发生开关开启。否则,判定开关处于探索模式。
根据另一实施例,入口斜坡的斜率可以计算为点52处的时间tac与达到点56处峰值计数值的时间tpk的时间差值,称为tactive2peak。时间tactive2peak可以与简称为tdirect_push_pk的直接推动峰值相比较,根据一实施例,tdirect_push_pk可以具有100毫秒的值。如果时间tactive2peak少于或者等于tdirect_push_pk,判定发生开关开启。否则,开关总成以探索模式工作。
在图6所示出的示例中,显示信道1信号在电容扰动增加时增强,迅速从点52处上升到点56处的峰值。接近开关组件20将入口斜坡斜率判定为信号从第一阈值点52上升到点54处的第二阈值或者点56处的峰值阈值的时间间隔tactive2threshold或者tactive2peak。然后将生成信号的斜率或者差分变化用于与典型直接推动阈值tdirect_push或tdirect_push_pk比较,以判定接近开关的开启。具体地,当时间tactive2peak小于tdirect_push或者tactive2threshold小于tdirect_push时,判定开关开启。否则,开关总成保持在探索模式。
参照图7,经过两个开关滑动/探索运动的一个实例示为手指通过或者划过两个相邻的接近传感器的开启场,其示为标记为50A的信号信道1和标记为50B的信号信道2。当使用者手指接近第一开关时,手指进入与第一开关传感器关联的开启场,引起信号50A的传感器计数变化以较慢速度上升,如此,判定生成信号的差分变化减小。在此实例中,信号信道1的曲线在不小于或者等于tdirect_push的时间tactive2peak经历了变化,从而导致进入搜索或探索模式。根据一实施例,因为tactive2threshold是生成信号的缓慢差分变化的指示,所以不起动开关按钮的开启。根据另一实施例,因为时间tactive2peak不少于或者等于tdirect_push_pk,指示生成信号的缓慢差分变化,所以不起动开启。标记为50B的第二信号信道显示为在过渡点58处成为最大信号,并且,其Δ传感器计数有上升的变化,且信号的差分变化类似于信号50A。因此,第一和第二信道50A和50B反映手指在探索模式中经过两个电容传感器的滑动动作,结果是不开启任何一个开关。在接近开关的电容电平达到信号峰值时,使用时间间隔tactive2threshold或tactive2peak,可以做出开启或者不开启接近开关的判定。
对于如图8所示的缓慢直接推动动作,可以采用额外处理以确保无意开启。如图8中可以看出,标示为信号50A的信号信道1显示为在时间间隔tactive2threshold或tactive2peak都更加缓慢地上升,这将导致进入探索模式。当检测到这种滑动/探索状态,时间tactive2threshold大于tdirect_push,如果信道失效,其条件是第一信号信道进入探索模式,并且在其电容下降到低于点60处的LVL_KEYUP_Threshold(电平_升高_阈值)时,其仍然为最大信道(具有最高强度的信道),则起动开关开启。
参照图9,其示出了使用者手指经过接近开关总成的快速动作,并且无开关开启。在此实例中,对于分别由线50A和50B表示的两个信道1和2,检测到信道1和2的生成信号的相对大的差分变化。开关总成采用延迟时间间隔来推迟开启判定,直到第二信号信道50B上升到高于第一信号信道50A处的过渡点58。根据一实施例,可以将时间延迟设定为等于时间阈值tdirect_push_pk。因此,通过在判定开关开启之前采用延迟时间间隔,接近键盘非常快的探索防止了开关的无意开启。在响应中引入时间延迟可以使界面较不敏感,并且在操作者手指运动实质上均匀时可以更好地工作。
根据一实施例,如果最近检测到之前的未导致开启的阈值事件,则可以自动地进入探索模式。因此,一旦检测并拒绝了无意促动,在探索模式的一段时间内可以更加谨慎。
另一种容许操作者进入探索模式的方式是,使用开关面板表面上的一个或者多个适当标记和/或有纹理的区域或小键盘,其与专用的接近开关关联,该专用的接近开关具有向接近开关总成发送操作者盲目探索意图信号的功能。一个或多个探索预定小键盘可以位于易于接触到并且不大可能产生其他信号信道活动的位置。根据另一实施例,可以采用围绕整个开关界面的未标记的更大探索预定小键盘。当操作者的手划过顶置控制台上的饰边寻找标志物并从该标志物开始对接近开关总成的盲目探索时,很可能会首先触碰到这种探索小键盘。
一旦接近传感器总成判定传感器计数变化的增加是开关开启或者是探索动作的结果,总成继续判定是否应当终止以及如何终止探索动作或者接近开关未开启。根据一个实施例,接近开关总成搜寻对开关按钮最少达到预设的时间量的稳定按压。在一个特定的实施例中,预设的时间量等于或者大于50毫秒,更优选为约80毫秒。图10-13中示出了采用稳定时间法的开关总成操作的实例。
参照图10,示出了对三个接近开关的探索,其对应于分别标记为信号50A-50C的信号信道1-3,手指在探索模式中滑动经过第一和第二开关,然后开启与信号信道3关联的第三开关。当手指探索与信道1和2关联的第一和第二开关时,由于线50A和50B无稳定信号,判定不开启。信道1的线50A的信号以最大信号值开始,直到线50B的信道2成为最大值,并且最后信道3成为最大值。显示信号信道3在峰值附近具有例如80毫秒的足够长时间间隔的传感器计数的稳定变化,该时间足以起动相应接近开关的开启。当已经满足电平阈值激发条件并且已经达到峰值时,稳定电平法在开关电平被限定在一个狭窄范围内至少时间间隔tstable之后开启开关。这容许操作者探索不同的接近开关,并且,一旦发现使用者手指保持在靠近开关的位置一个稳定时间间隔tstable之后,开启期望的开关。
参照图11,其示出了稳定电平法的另一实施例,其中,线50C的第三信号信道具有在信号下降中具有稳定状态的传感器计数变化。在此实例中,第三信道的传感器计数变化超出阈值电平,并且具有检测到时间间隔tstable的稳定按压,因此判定第三开关开启。
如图12和13所示,根据另一实施例,接近开关总成可以采用虚拟按钮法,其搜寻探索模式中传感器计数变化的初始峰值,在该初始峰值后跟随着传感器计数变化的额外持续上升,以此判定开关开启。在图12中,线50C的第三信号信道上升到初始峰值,然后进一步上升传感器计数变化Cvb。这等同于使用者手指划过开关总成时轻轻擦到开关总成表面,接触到期望的按钮,然后在虚拟机械开关上按下,这样,使用者手指按在开关接触表面上,并且增加使用者手指靠近开关的体积量。当指尖挤压在小键盘表面时,增加的指尖表面引起电容的增加。电容增加可能在检测到图12中所示的峰值之后立刻发生,或者可以如图13所示地在传感器计数变化下降之后发生。接近开关总成检测初始峰值,该初始峰值后跟随着处于稳定电平或稳定时间间隔tstable的传感器计数进一步上升的变化,表示为电容Cvb。检测的稳定电平总体上意味着无传感器计数值无噪声(sensorcountvalueabsentnoise)的变化,或者小的传感器计数值无噪声的变化,其可以在校准中预先设定。
应当认识到,较短的时间间隔tstable可能导致意外开启,尤其是在手指运动方向反转之后,并且较长的时间间隔tstable会导致较不敏感的界面。
还应当认识到,可以同时使用稳定值法和虚拟按钮法。在这种情况下,由于操作者可以始终用虚拟按钮法开启按钮而不必等待稳定推按超时,因此可以将稳定时间tstable放宽至更长,例如1秒。
接近开关总成可以进一步采用加强噪声抑制(robustnoiserejection)来防止扰人的意外促动。例如,利用顶置控制台,应当避免意外打开和关闭玻璃天窗。过多的噪声抑制最终可能会拒绝有意的开启,这应当避免。一种抑制噪声的方法是检查是否多个相邻信道同时报告开启事件,如果是,则选择具有最高信号的信号信道并且开启它,从而忽略所有其他信号信道直到释放选择的信号信道。
接近开关总成20可以包括特征噪声抑制法(signaturenoiserejectionmethod),其基于两个参数,即特征参数(signatureparameter),其是最高强度信道(max_channel)与整体累积电平(sum_channel)的比值,以及dac参数,其是与max_channel最少成一定比例的信道的数目。在一个实施例中,dacαdac=0.5。特征参数可以由以下方程定义:
dac参数可以由以下方程定义:
根据dac,对于未被拒绝的识别开启,通常必须清空信道,即特征参数必须高于预定义的阈值。在一实施例中,αdac=1=0.4并且αdac=2=0.67。根据一实施例,如果dac大于2,则拒绝开启。
当在曲线的下降阶段做出开启或者不开启开关的判定时,可使用其峰值peak_max_channel及peak_sum_channel来替代max_channel及sum_channel用于计算特征参数。特征参数可以为以下方程:
噪声抑制引起可能采用搜索模式。当由于不清晰的特征参数而拒绝检测到的开启时,应当自动使用搜索或者探索模式。这样,在盲目探索时,使用者可以使用所有伸直手指触碰,以期建立参考系,由此开始搜索。这可以同时激发多个信道,因而导致较差的特征参数。
参考图14,根据一实施例,示出了一种状态机实施方式中的接近开关20的状态图。状态机的实施方式显示为具有五种状态,包括SW_NONE状态70,SW_ACTIVE状态72,SW_THRESHOLD状态74,SW_HUNTING状态76以及SWITCH_ACTIVATED状态78。SW_NONE状态70是未检测到传感器活动的状态。SW_ACTIVE状态是传感器检测到某些活动、但在此时间点上不足以引起开关开启的状态。SW_THRESHOLD状态是传感器确定的活动高到足以保证开关总成的开启、搜索/探索、或者偶然动作。当开关总成确定的活动模式与探索/搜索交互作用相一致时,进入SW_HUNTING状态76。SWITCH_ACTIVATED状态78是已经确认开关开启的状态。在SWITCH_ACTIVATED状态78,开关按钮将保持开启,不再能够进行其他选择,直到释放相应的开关。
接近开关总成20的状态取决于感测信号的检测和处理而改变。当处于SW_NONE状态70时,在一个或者多个传感器检测到某些活动时,***20可以前进到SW_ACTIVE状态72。如果检测到足以保证开启、搜索或者偶然动作的活动,***20可以直接进入SW_THRESHOLD状态74。当处于SW_THRESHOLD状态74时,***20在检测到指示探索的模式时可以进入SW_HUNTING状态76,或者***20可以直接进入SWITCH_ACTIVATED状态78。在SW_HUNTING状态下开启开关时,可以检测到开关开启以变到SWITCH_ACTIVATED状态78。如果信号被拒绝并且检测到意外动作时,***20可以返回到SW_NONE状态70。
参考图15,其示出了根据一实施例监控和判定何时使用接近开关装置生成开启输出的主方法100。方法100开始于步骤102,然后前进到步骤104执行初始校准,初始校准可以进行一次。在步骤106,通过从原始数据中减去参考值,由原始信道数据与校准参考值计算出校准的信号信道值。然后,在步骤108,从所有信号信道传感器读数计算出称为max_channel的最高计数值以及称为sum_channel的所有信道传感器读数的总和。此外,确定活动信道数目。在步骤110,方法100计算出max_channel和sum_channel的最近范围,以在随后判定动作是否在进行中。
步骤110之后,方法100前进到判定步骤112,以判定是否有任何开关活动。如果无开关活动,方法100前进到步骤114,以执行在线实时校准。否则,方法116在步骤116处理开关释放。因此,如果开关已经开启,那么方法100前进到一模块,在此等待并锁定所有活动直到其释放。
实时校准之后,方法100前进到判定步骤118,以判定是否有任何指示最近开启的信道锁定,如果是,则前进到步骤120以降低信道锁定计时器(channellockouttimer)。如果未检测到信道锁定,方法100前进到判定步骤122以寻找新的max_channel。如果当前max_channel已经改变,这样就有新的max_channel,则方法100前进到步骤124以重新设置max_channel、计算范围的总和、并且设定阈值电平。因此,如果确定新的max_channel,方法重新设置最近的信号范围,并且,如需要,更新搜索/探索参数。如果switch_status(开关状态)小于SW_ACTIVE,则将搜索/探索标志(hunting/explorationflag)设定为等于true(真值)(hunting/exploration_on=true),并且,将开关状态设置为等于SW_NONE。如果当前max_channel未改变,则方法100前进到步骤126以处理max_channel赤裸(无手套)手指状态。这可以包括处理不同状态之间的逻辑,如图14的状态图中所示。
步骤126之后,方法100前进到判定步骤128,以判定是否有任何开关活动。如果未检测到开关开启,方法100前进到步骤130,检测用户手上可能的手套存在。可以根据电容计数值减少的变化来检测手套的存在。然后方法100前进到步骤132,以更新max_channel和sum_channel的既往史。然后,在步骤136处终止之前,在步骤134将活动开关指数(indexoftheactiveswitch),如果有的话,输出到软件硬件模块。
当开关被开启时,则开启图16中示出的处理开关释放例程。处理开关释放例程116开始于步骤140,然后前进到判定步骤142以判定活动信道是否少于LVL_RELEASE,如果是,在步骤152结束。如果活动信道少于LVL_RELEASE,则例程116前进到判定步骤144,以判定LVL_DELTA_THRESHOLD(电平_增量_阈值)是否大于0,如为否,若信号较强,则前进到步骤146提高阈值电平。这可以通过降低LVL_DELTA_THRESHOLD来实现。步骤146还设置阈值、释放电平和活动电平。然后例程116前进到步骤148,重新设置用于长期稳定信号搜索/探索参数的信道最大及总和历史定时器。在步骤152处终止之前,在步骤150将开关状态设置为等于SW_NONE。为了退出处理开关释放模块,活动信道的信号必须降到LVL_RELEASE以下,LVL_RELEASE是自适应阈值,当检测到手套干预时,该自适应阈值将改变。当开关按钮释放时,重新设置所有内部参数,并且开启锁定计时器,以便在特定的等待时间结束之前,例如100毫秒,阻止进一步开启。此外,根据手套的出现与否调节阈值电平。
参照图17,根据一实施例,示出了判定状态从SW_NONE状态改变为SW_ACTIVE状态的例程200。例程200在步骤202开始,以处理SW_NONE状态,然后前进到判定步骤204,以判定max_channel是否大于LVL_ACTIVE。如果max_channel大于LVL_ACTIVE,则接近开关总成改变状态,从SW_NONE状态改变为SW_ACTIVE状态,并且在步骤210结束。如果max_channel不大于LVL_ACTIVE,则在步骤210处终止以前,例程200在步骤208检查是否重新设置搜索标志。因此,当max_channel引发上述LVL_ACTIVE时,状态从SW_NONE状态改变为SW_ACTIVE状态。如果信道保持低于此电平,经过一定的等待时间后,如果设置了搜索标记,搜索标记被重新设置为无搜索,这是离开搜索模式的方法之一。
参照图18,根据另一实施例,示出了处理状态从SW_ACTIVE状态转变为SW_THRESHOLD状态或者SW_NONE状态的方法220。方法220在步骤222开始,然后前进到判定步骤224。如果max_channel不大于LVL_THRESHOLD,则方法220前进到步骤226,以判定max_channel是否小于LVL_ACTIVE,并且,如果是,前进到步骤228,将开关状态改变为SW_NONE。因此,当max_channel信号降低到LVL_ACTIVE以下时,状态机的状态从SW_ACTIVE状态移动到SW_NONE状态。还可以从LVL_ACTIVE中减去一个Δ值,以引入某些滞后。如果max_channel大于LVL_THRESHOLD,则例程220前进到判定步骤230,以判断是否已经检测到最近的阈值事件或者手套,如果是,在步骤232将对标志的搜索设置为等于真(true)。在步骤236处终止之前,方法220在步骤234将状态转换为SW_THRESHOLD状态。因此,如果max_channel引发上述LVL_THRESHOLD,则状态改变为SW_THRESHOLD状态。如果检测到手套,或者最近检测到未引起开启的先前阈值事件,则可以自动进入搜索/探索模式。
参照图19,根据一实施例,示出了从SW_THRESHOLD状态判定开关开启的方法240。方法240在步骤242开始,以处理SW_THRESHOLD状态,并前进到判定框244,以判定信号是否稳定或者信号信道是否处于峰值,如果否,在步骤256终止。如果信号稳定或者信号信道处于峰值,之后方法240前进到判定步骤246,以判定搜索或探索模式是否开启,如果是,跳到步骤250。如果搜索或者探索模式未开启,则方法240前进到判定步骤248,以判定信号信道是否清晰并且快速开启大于阈值,如果是,在步骤250将switch_active设置为等于maximum_channel。方法240前进到判定框252,以判定是否存在开关活动,如果是,在步骤256终止。如果无开关活动,方法240前进到步骤254,在步骤256处终止之前将搜索变量SWITCH_STATUS初始设置为等于SWITCH_HUNTING(开关_搜索)(SW_EXPLORATION/HUNTING),且将PEAK_MAX_BASE(峰值_最大_基数)初始设置为等于MAX_CHANNELS。
在SW_THRESHOLD状态中,不进行判定,直到检测到MAX_CHANNEL的峰值。检测到峰值的条件是信号方向的反转,或者MAX_CHANNEL和SUM_CHANNEL在至少一定时间间隔、例如60毫秒内都保持稳定(限定在一个范围内)。一旦检测到峰值,则检查搜索标志。如果搜索模式关闭,则应用入口斜坡斜率法。如果SW_ACTIVE到SW_THRESHOLD的时间少于阈值,例如16毫秒,并且噪声抑制法的特征指示其是有效开启事件,则状态改变为SWITCH_ACTIVE,并且进程移动到PROCESS_SWITCH_RELEASE(过程_开关_释放)模块,否则将搜索标志设置为等于true。如果采用延迟开启法而不是立即开启开关,则状态转变为SW_DELAYED_ACTIVATION,其中强制执行延迟,在延迟结束时,如果当前MAX_CHANNEL指数未改变,则开启按钮。
参照图20,根据一实施例,示出了实施SW_HUNTING状态的虚拟按钮法。方法260在步骤262开始,以处理SW_HUNTING状态,并且前进到判定步骤264,以判定MAX_CHANNEL是否已经下降到低于LVL_KEYUP_THRESHOLD,如果是,在步骤272将MAX_PEAK_BASE(最大峰值基数)设置为等于MIN(MAX_PEAK_BASE,MAX_CHANNEL)。如果MAX_CHANNEL已经下降到低于LVL_KEYUP_THRESHOLD,则方法260前进到步骤266,以采用第一信道引发搜索法来检查该事件是否会引发按钮开启。这取决于判定是否横穿第一且唯一的信道并且信号清晰。如果是,在步骤282处终止之前,方法260在步骤270将switch_active设置为等于maximum_channel。如果未横穿第一且唯一的信道并且信号不清晰,则方法260前进到步骤268,以停止并且判定意外促动,并且在步骤282处终止之前将SWITCH_STATUS设置为等于SW_NONE。
步骤272之后,方法260前进到判定步骤274,以判定信道是否选中(clicked)。这取决于MAX_CHANNEL是否大于MAX_PEAK_BASE加上Δ值(delta,增量值)。如果信道已选中,则方法260前进到判定步骤276,以判定信号是否稳定且清晰,如果是,在步骤282处终止之前,在步骤280将开关活动状态设置到最大信道。如果信道未选中,则方法260前进到判定步骤278,以检查信号是否长、稳定、并且清晰,如果是,则前进到步骤280,在步骤282处终止之前将switch_active设置为等于maximum_channel。
根据另一实施例,接近开关总成20可以包括虚拟按钮模式。参照图21-27,根据本实施例,具有虚拟按钮模式的接近开关总成和用虚拟按钮模式开启接近开关的方法在其中被显示。接近开关总成可以包括一个或多个接近开关——其每个提供感测开启场——和用于控制每个接近开关的开启场来感测开启的控制电路。控制电路监控指示开启场的信号,确定一段时间的信号的第一稳定振幅,确定一段时间的信号的随后的第二稳定振幅,和当第二稳定信号超出第一稳定信号已知量时生成开启输出。方法可以通过接近开关总成被采用,并包括生成与一个或多个接近传感器中的每个相关联的开启场的步骤,和监控指示每个相关联的开启场的信号的步骤。方法还包括当信号稳定最小时间时确定第一振幅的步骤,和当信号稳定最小时间时确定第二振幅的步骤。方法进一步包括当第二振幅超出第一振幅已知量时生成开启输出的步骤。因此,虚拟按钮模式提供防止或减少可能通过探索多个接近开关按钮和改变方向的手指或通过覆盖有手套的手指引起的无意或错误的开启的接近开关。
在图21中,接近开关的探索和开启被显示用于当用户的手指滑过相应的开关,进入探索模式,并进行到在虚拟按钮模式中开启开关时标记为信号50的信号信道中的一个。应该认识到的是,用户的手指可以探索如图10-12中所示的多个电容开关,其中与每个相应的信号信道相关联的信号在手指穿过每个信道的开启场时被生成。多个信号信道可以同时被处理和最大信号信道可以被处理来确定相应的接近开关的开启。在图21-25的信号图中提供的示例中,与一个开关相关联的单个信号信道被显示,然而,多个信号信道可以被处理。在图21中与所示的信号信道中的一个相关联的信号50被显示,其在点300处上升到阈值活动电平320,在那个点处信号进入探索模式。信号50此后继续上升并达到第一振幅,在那个点处信号稳定最小时期,如在点302处被显示的Tstable所示。在点302处,信号50进入虚拟按钮模式并创建第一基值Cbase,其是在点302处的增量信号计数。在这个点处,虚拟按钮模式根据基值Cbase乘以常数Kvb创建增量开启阈值。用于确定开启的开启阈值可以通过(1+Kvb)×Cbase表示,其中Kvb是大于零的常数。虚拟按钮模式继续来监控信号50以确定它何时达到第二稳定振幅持续最小时间Tstable,其发生在点304处。在这个点304处,虚拟按钮模式将第二稳定振幅与第一稳定振幅比较且确定第二振幅是否超过第一振幅达Kvb×Cbase的已知量。如果第二振幅超过第一振幅达已知量,则用于接近开关的开启输出生成。
根据本实施例,稳定信号的振幅在进入虚拟按钮模式或确定开关的开启之前必须通过信号信道保持至少最小时期Tstable。当它进入虚拟按钮模式时的传感器值被记录为Cbase。方法监控在超时期间之前随后的稳定信号的振幅何时再次被实现。如果稳定信号的振幅在到期的超时期间之前以大于先前记录的Cbase期望的百分比的增量计数值(比如先前记录的Cbase的12.5%)再次被实现,则开启被触发。根据一实施例,至少10%的百分比增量信号计数增加通过Kvb×Cbase规定。
根据一实施例,乘数Kvb是Cbase的值的至少0.1,或至少10%的因子。根据另一实施例,乘数Kvb设定为约0.125,其相当于12.5%。根据一实施例,稳定时期Tstable可以设置为至少50毫秒的时间。根据另一实施例,稳定时期Tstable可以在设置在50至100毫秒的范围内。稳定的振幅可以通过信号振幅实质稳定来确定,根据一实施例,在估计的信号噪声的两倍大小的范围内,或根据另一实施例,在信号电平的2.5到5.0%内,或根据又一实施例,两倍的估计的信号噪声加上2.5到5.0%的信号电平的组合。
参照图22,用于与接近开关相关联的信号信道的信号50被说明,其在点300处进入探索模式和当稳定信号的振幅在点302处存在最小时间Tstable(其中进入虚拟按钮模式)时继续进行来达到稳定的第一振幅。在这个点处,Cbase值被确定。此后,信号50被显示下降,并当信号在点306处稳定最小时间Tstable时再次上升到第二振幅。然而,在这种情况下,在点306处第二振幅不会超过点302处信号的基值Cbase达Kvb×Cbase的已知量,并因此不会生成用于开关的开启输出。
参照图23,与信号信道相关联的信号50被说明,其在点300处进入探索模式,并在点302处继续达到第一振幅稳定时期Tstable,其中进入虚拟按钮模式和确定Cbase。此后,信号50继续上升到第二振幅,其在点308处稳定最小时间Tstable。然而,在点308处,第二振幅不超过在点302处在第一振幅处创建的信号的基值Cbase达Kvb×Cbase的已知量,所以接近开关总成不会触发开关输出。然而,在点308处用于Cbase的新的更新的基值会生成,并且用于确定与下一个稳定振幅比较的已知量。信号50被显示下降,然后上升到第三振幅,其在点310处稳定最小时间Tstable。第三振幅超过第二振幅多于已知量Kvb×Cbase,以便用于开关的开启输出被生成。
参照图24,信号50的另一示例被说明,其在点300处进入探索模式,并在点302处继续上升达到第一振幅稳定时期Tstable,其中进入虚拟按钮模式和确定Cbase。此后,信号50显示下降到第二振幅,其在点312处稳定最小时间Tstable。在点312处,第二振幅不会超出第一振幅达Kvb×Cbase的已知量,以便信号的触发不被生成。然而,在点312处更新的基值Cbase会生成。此后,信号50继续上升到第三振幅,其在点310处稳定最小时间Tstable。第三振幅超过第二振幅达已知量Kvb×Cbase,以便用于开关的开启输出被生成。
参照图25,用于信号信道的信号50的另一示例被显示,其在点300处进入探索模式,并在点302处继续达到第一振幅达最小稳定时期Tstable并因此进入虚拟按钮模式和确定Cbase。接下来,信号50继续上升到第二振幅,其在点308处稳定时间Tstable。第二振幅不会超过第一振幅已知量,以便开关的触发在该点处不被生成。此后,信号50显示下降到点314和在这样做的过程中,复位定时器超时,因为最后的稳定振幅通过时间Treset所示被接收。当复位定时器超时,在点314处,退出虚拟按钮模式和一旦退出虚拟按钮模式,进入探索模式。当这发生时,先前确定的Cbase不再有效。此后,信号50被显示上升到第三振幅,其在点316处稳定最小时间。在这个点处,第三振幅创建更新的Cbase,其用于确定开关的未来开启。此后,信号50进一步显示降低到阈值活动值320以下,在那样的情况下,退出虚拟按钮模式而无任何开启。
一种采用使用接近开关总成的虚拟按钮模式开启接近开关的方法在图26和27中被说明。参照图26,方法400在步骤402处开始和在步骤404处继续进行来获得与所有接近开关相关联的所有信号信道。方法400继续进行到决定框406来确定状态是否设置在ACTIVE(活动)状态,并且,如果是,则在步骤416处结束之前,在步骤414处检查开关的释放。如果状态没有设置在ACTIVE状态,则方法400继续进行到步骤408来发现最大的信道(CHT)。接下来,一旦最大的信道已经被发现,则例程400继续进行到步骤410来在步骤416处结束之前处理最大信道(CHT)虚拟按钮方法。过程最大信道虚拟按钮方法410在图27中被说明和在下面被描述。应该认识到的是,方法400可以包括可选步骤412,其也用于使用敲击方法处理最大信道信号来检测在接近开关上的用户敲击以便生成开启输出。
在图27中所示的过程最大信道虚拟按钮方法410在步骤420处开始和继续进行到步骤422来输入最大信道信号。因此,与接近开关中的一个相关联的最大信号信道被处理来确定虚拟按钮模式状态和开关的开启,在决定步骤424处,方法410确定开关是否设置到虚拟按钮模式状态,并且如果是,则继续进行到决定步骤426来确定信号信道值是否小于活动阈值。如果信号信道小于活动阈值,则方法410继续进行到步骤428来设置状态等于NONE(无)并且返回到开始。如果信号信道不小于活动阈值,则方法410继续进行到决定步骤430来确定信号是否具有稳定第一振幅一段时间,该时间大于稳定时期Tstable。如果在第一振幅处的稳定信号信道稳定一段大于Tstable的时间,则方法410继续进行到决定步骤432来确定信号信道是否未稳定超过复位时间Treset的一段时间,并且,如果不是,则返回到步骤422。如果信号信道未稳定超过复位时间Treset的一段时间,则方法继续进行来设置状态等于探索/搜索状态和在步骤460处结束。
返回到决定步骤430,如果信号信道稳定超过稳定时期Tstable的一段时间,则方法410继续进行到决定步骤436来确定信号Ch(t)是否大于Cbase达通过Kvb×Cbase限定的已知量,并且如果是,则设置开关状态到开启以便在步骤460处结束之前生成开启输出。如果信号不超过Cbase达Kvb×Cbase的已知量,则方法410继续进行来在步骤460处结束之前,在步骤440处在当前稳定信号振幅处设置新的Cbase值。
返回到决定步骤424,如果开关状态没有设置为虚拟按钮模式,则方法410继续进行到决定步骤442来确定状态是否设置为探索状态,如果是,继续进行到决定步骤444来确定信号是否大于活动阈值,如果不是,设置状态等于NONE状态并在步骤460处结束。如果信号大于活动阈值,则方法410继续进行到决定步骤448来确定信号是否在振幅处稳定时间超过最小时间Tstable,并且如果不是,则在步骤460处结束。如果信号在振幅处稳定时间超过最小时间Tstable,则方法410继续进行到步骤450来设置开关的状态为虚拟按钮的状态,并在步骤460处结束之前,在步骤450处创建用于信号信道的新的Cbase值。
返回到决定步骤442,如果开关的状态没有设置为探索/搜索状态,则方法410继续进行到决定步骤452来确定信号是否大于活动阈值,并且如果不是,则在步骤460处结束。如果信号大于活动阈值,则方法410继续进行到决定步骤454来在步骤460处结束之前,设置状态为探索/搜索状态。
因此,具有虚拟按钮方法410的接近开关总成有利地提供用于增强的虚拟按钮开关开启检测和提高的无意开启的拒绝。方法410可以有利地检测开关的开启,同时拒绝当手指探索开关总成和反转方向或其中用户手指正戴着手套时可能被检测到的无意开启。增强的开启检测有利地提供了增强的接近开关总成。
因此,确定例程有利地确定接近开关的开启。例程有利地允许用户探索接近开关小键盘,其在汽车的应用中特别有用,在那儿驾驶员注意力分散可以避免。
根据又一实施例,接近开关总成20可以包括覆盖接近传感器的柔性材料和控制电路,其中控制电路可以基于当用户手指按压柔性材料时传感器生成的信号相比于阈值来开启接近开关。在本实施例中,接近开关总成20可以在虚拟按钮模式下操作并可以通过采用变形以允许用户的手指移动靠近接近传感器的柔性材料提供增强的信号检测。此外,以气袋的形式的空隙空间可以在柔性材料和接近传感器之间提供,并且凸起的或***的表面可以进一步在柔性材料中提供。
参照图28A-31,根据本实施例,采用柔性材料和在虚拟按钮模式下操作的接近开关总成20和在虚拟按钮模式下使用柔性材料开启接近开关的方法在其中被显示。接近开关总成22可以包括接近传感器,比如电容传感器,其产生开启场。应该认识到的是,每个生成开启场的多个接近传感器24可以被采用。根据一实施例,接近传感器24被显示为在刚性载体的表面上提供,比如聚合物的顶置控制台12。每个接近传感器24可以通过印刷导电油墨形成到聚合物的顶置控制台12的表面上。根据其它实施例,接近传感器24可以以其他方式来形成,比如通过装配预成形的导电电路布线到载体上。
柔性材料500被显示覆盖载体12,并旨在提供用于用户的手指34的触摸表面以与接近传感器24相互作用来开启开关22。根据一实施例,柔性材料500被显示形成覆盖层,其可以由包括橡胶的弹性材料构成。柔性材料500相对于总体上是刚性的基本载体12是柔性的。柔性材料500覆盖接近传感器24并当用户手指34应用压力时是可变形的,以便手指34压缩柔性材料500和向着在图28C中所示的接近传感器24向内移动。根据一实施例,柔性材料500可以具有在0.1至10mm范围内的层厚度,并且更优选地在1.0至2.0mm的范围内。
接近开关总成20采用控制电路,其用于监控与每个传感器24相关联的开启场和基于当用户手指34按压柔性材料50时接近传感器24生成的信号相比于阈值来确定接近开关的开启。控制电路可以确定通过接近传感器24生成的信号的、达预定时间的稳定的振幅,并且可以在稳定输出超过阈值时生成开关开启输出。根据一实施例,控制电路可以确定一段时间的信号的第一稳定振幅,可以确定一段时间的信号的随后的第二稳定振幅,和可以在第二稳定信号超过第一稳定信号达已知量时生成用于与信号相关联的接近开关的开启输出。
参照图28A-28D,根据一实施例,接近开关总成20被说明采用了覆盖一个或多个接近传感器24的柔性材料500。如图28A所示,在第一位置中所示的用户的手指34在接近但从接近传感器24中横向移位的位置处接触柔性材料500的表面。在图28B中,用户手指34被显示通过横向地滑动移动到与接近传感器24对准的第二位置,而未应用压力到柔性材料500。当用户在探索/搜索模式下正在探索接近传感器总成20而不打算开启开关22时,这可以发生。在图28C中,用户的手指34被显示向接近传感器24应用压力,以便按压柔性材料500来将用户的手指34移动到靠近接近传感器24的第三位置。用户的手指34可以因此按压到柔性材料500上和使柔性材料500变形以移动靠近接近传感器24,并且可以进一步压扁,并因此靠着载体12使手指34扁平以提供与传感器24靠的很近的手指的增强的表面区域或体积,其中传感器24提供与相关联的开启场更大的相互作用,并且因此,更大的信号。
在图28A-28C中所示的事件的顺序在图28D中所示的信号响应中被进一步说明。通过接近传感器24生成的信号506被显示上升到第一电平506A,其指示用户的手指34在图28中所示的横向远离接近传感器24的第一位置处与接近开关总成20接触。信号506然后上升到电平506B,其指示在与接近传感器24对准的第二位置中所示的用户的手指34,如图28B所示未应用压力。此后,信号506然后上升到第三提高电平506C,其指示用户的手指34在第三位置中应用压力来如图28C所示地按压柔性材料500。因此,信号506在用户的手指34按压进入柔性材料500中时是非常大的,这容许虚拟按钮检测。
当用户手指按压柔性材料500时,控制电路监控开启场和基于当用户手指按压柔性材料500时的信号506相比于阈值来确定开启接近开关。处理电路可以包括如图5中所示的控制器400,其用于执行可以包括结合图31在此描述的和所示的例程520的控制例程。因此,处理电路可以使用上面描述的虚拟按钮方法来检测探索模式和一个或多个接近开关的虚拟按钮的开启。
根据另一实施例,接近开关总成20可以进一步配置有柔性材料500,其具有凸起的或***的接触表面部分502,其中接触表面部分502与每个接近传感器24和空隙空间或气隙504对齐,空隙空间或气隙504在凸起部分502和接近传感器24之间设置,如图24A-24C中所示的。在本实施例中,在柔性材料504和每个接近传感器24之间形成的气隙504在开关开启过程中提供增强的按压距离,也可以用于用户的触觉感受。根据一实施例,气隙504可以具有小于5.0mm的高度距离,更优选地在1.0至2.0mm的范围内。柔性材料500的凸起部分502保持用户的手指34在未按压状态下更远离接近传感器24。如图29A所示,用户的手指34在靠近但横向远离第一位置中的接近传感器24的位置处接触接近开关总成20。接下来,在图28B处,用户的手指34移动到第二位置,其中第二位置与柔性材料500的凸起部分52上的接近传感器24对齐。在这个位置,用户的手指34可以在探索/搜索模式下探索接近开关22,而不打算来开启开关。在图29C中,用户的手指34被显示在第三位置中按压在凸起部分502的顶部上的柔性材料500以便将手指34移动到完全压下状态,其压缩柔性材料500和气隙504以允许用户手指处于相对于接近传感器24更近的位置。当这种情况发生时,控制电路检测用户的开启开关22的意图和生成开启输出信号。
参照图28D,通过接近传感器24响应于开启场的开启生成的信号506相对于图29A-29C中所示的用户的手指促动被显示。信号506被显示上升到第一电平506A,其指示在第一位置中的用户的手指34在图29A所示的横向远离传感器24处接触接近开关总成20。信号506保持在如通过电平506B所示的第一电平506A处,同时用户的手指上升到与接近传感器上方24对齐的凸起部分502上的第二位置,而不按压柔性材料500,如图29B中所示。当用户的手指处于探索模式并不打算开启开关22时,凸起部分502因此允许信号506保持低信号。信号506被显示增加到进一步提高的电平506C,其指示用户的手指34如图29C所示通过压缩凸起部分502和气隙504来按压在第三位置中的柔性材料以开启开关。当这种情况发生时,控制电路处理信号506来检测开关22的开启,并可以进一步检测如上所述的探索/搜索模式。
参照图30,根据一实施例,在另一状态机实施方式中的接近开关总成的状态图被显示,其利用柔性材料和虚拟按钮模式。状态机实施方式被显示具有四个状态,其包括等待状态510,搜索状态512,虚拟按钮状态514和按钮按压状态516。当信号小于指示没有检测到传感器开启的阈值时,进入等待状态510。当信号大于指示确定为与探索/搜索相互作用匹配的活动的阈值时,进入搜索状态512。当信号稳定时,进入虚拟按钮状态514。按钮按压状态516指示在开关上的强有力的压力以一旦在虚拟按钮状态下就压缩柔性材料。当信号达到一定的阈值时,进入探索/搜索模式512。当信号稳定且大于基数电平时,进入虚拟按钮模式514。如果信号稳定且大于基数电平加上增量顶值(deltadomevalue),则进入按钮推按模式516。应该认识到的是,基数电平可以如上面描述的被更新。
参照图31,用于控制接近开关总成和使用如结合图28A-30上面所描述的柔性材料开启的方法的例程520在此被显示和描述。根据一实施例,例程520可以存储在存储器48中并通过控制器40执行。例程520在步骤522处开始来处理庞大的或最大信号信道,其是与接近开关中的一个相关联的最大信号信道。在步骤524处,最大信号信道被输入到控制器。接下来,在决定步骤526处,例程520确定当前状态是否设置为等待状态,并且如果是,则继续进行到决定步骤528来确定最大信号信道是否大于阈值。如果最大信号信道不大于阈值,则例程520在步骤530处结束。如果最大信号信道大于阈值,则例程520继续进行来在步骤530处结束之前,在步骤532处设置状态为搜索状态。
返回到决定步骤526,如果状态设置为等待状态,则例程520继续进行到决定步骤534来确定状态是否设置为搜索状态,并且如果是,则继续进行到决定步骤536来确定最大信号信道是否小于阈值。如果最大信号信道小于阈值,则例程520继续进行到步骤538来设置状态为等待状态,并且然后在步骤530处结束。如果最大信号信道不小于阈值536,则例程520继续进行到决定步骤540来确定所有信号信道是否是稳定的,如果不是,则在步骤530处结束。如果所有的信号信道是稳定的,则例程520继续进行到步骤542来设置状态等于虚拟按钮状态,并且此后在步骤530处结束之前在步骤544处设置信道基数到最大信号信道。
返回到决定步骤534,如果状态没有设置等于搜索状态,则例程520继续进行到决定步骤546来确定状态是否处于虚拟按钮状态,并且如果不是,则继续进行到步骤548来设置状态为按钮推按状态。此后,例程520继续进行到决定步骤550来确定最大信号信道是否是小于阈值,并且如果不是,则在步骤530处结束。如果最大信道(MaxCh)小于阈值,则例程520在步骤552处设置状态等于等待状态并且然后在步骤530处结束之前,在步骤554处释放开启。
返回到决定步骤546,如果状态被设置等于虚拟按钮状态,则例程520继续进行到决定步骤556来确定最大信号信道是否是小于阈值,并且如果是,则在步骤530处结束之前在步骤558处设置状态等于等待状态。如果最大信号信道不小于阈值,则例程520继续进行到决定步骤560来确定虚拟按钮定时器是否大于超时,并且如果是,则在步骤530处结束之前,在步骤562处设置状态为搜索状态。根据一实施例,虚拟按钮定时器可以设置为一到三秒的范围。如果虚拟按钮定时器没有超过超时,则例程520继续进行到决定564来确定所有信号信道是否是稳定的,并且如果不是,则在步骤530处结束。如果所有的信号信道被确定为是稳定的,则例程520继续进行到到决定步骤566来确定橡胶圆顶是否被压下,其可以通过最大信号信道大于与单个增量顶值求和的信号信道基数来确定。如果橡胶圆顶被压下,则程序520继续进行到决定步骤568来设置状态等于按钮推按状态,并且此后在步骤530处结束之前在步骤570处生成最大的信号信道的开启。如果橡胶圆顶未被按下,则程序520继续进行到步骤572来确定手指仍然滑动和在步骤530处结束之前在步骤572处更新基本信号ChBase到最大信号信道。
因此,具有柔性材料500和虚拟按钮模式的接近开关总成20有利地提供了增强的虚拟按钮开关开启检测,以提高无意激活的拒绝。方法520可以有利地检测开关的开启,同时拒绝可以在手指探索开关总成时被检测到的无意开启开关。增强的开启检测有利地提供了增强的接近开关总成,该总成在汽车的应用中可以是特别有利的或有用的,在那儿驾驶员的注意力分散可以避免。
根据一个实施例,接近开关总成20可以包括具有第一上表面和第二底表面的刚性载体,设置在载体上的接近传感器,设置在载体的上表面上的柔性材料,以及在载体的上表面内柔性材料和接近传感器之间的区域形成的凹陷。凹陷的尺寸通常大于接近传感器,使得凹陷具有相比于接近传感器更长的长度和宽度。凹陷允许在柔性材料和接近传感器之间气隙的形成。
参考图32-34D,根据一个实施例说明了接近开关总成20,其采用覆盖刚性载体12的柔性材料500和在载体12的上表面内形成的凹陷600。接近开关总成20包括刚性载体12,刚性载体12通常被示为具有第一和第二表面的平板,第一和第二表面被示为上表面和底表面。示出了第一和第二接近传感器24,例如电容传感器,设置在载体12的底表面上,每个传感器产生相应的接近开关22的开启场。应当领会的是,可以包括一个或多个接近传感器24,每个传感器产生开启场。根据一个实施例,示出了接近传感器24设置在刚性载体12——例如聚合物顶置控制台12——的底表面上。可以通过将导电油墨印刷到刚性载体12的底表面上形成每个接近传感器24。根据其他实施例,可以另外例如通过将预制的导电电路布线装配到载体12上形成接近传感器24。
示出了柔性材料500覆盖载体12,并且旨在提供用户的手指34的触摸表面以与一个或多个接近传感器24相互作用来开启一个或多个接近开关22。根据一个实施例,柔性材料500可以形成为可以由弹性材料包括橡胶制成的覆盖层。柔性材料500相对于总体上是刚性的基本载体12是柔性的。柔性材料500覆盖接近传感器24,并且当用户的手指施加压力时是可变形的,以便手指34压下柔性材料500并朝向接近传感器24移动。柔性材料500可以具有如上关于其他实施例所述的厚度,例如在0.1到10毫米的范围内,并且更优选地在1.0至2.0毫米的范围内。
接近开关总成20还包括在刚性载体12的上表面内柔性材料500和每个接近传感器24之间的区域的凹陷600。可以在载体12的上表面中形成单独的凹陷600,每个通常接近接近传感器24之一。凹陷600具有尺寸大于接近传感器24的长度和宽度。凹陷600相对于接近传感器24的相对尺寸在图33中说明。凹陷600具有第一长度LD,相比之下,接近传感器24具有第二长度LS,其中根据一个实施例第一长度LD大于第二长度LS至少5毫米。根据更具体的实施例,第一长度LD超出第二长度LS5至10毫米范围内的距离。凹陷600还具有大于接近传感器24的宽度Ws的宽度WD。根据一个实施例,宽度WD可以超出宽度WS至少5毫米的量,并且更具体地超出5至10毫米范围内的距离。根据一个实施例,凹陷600可以具有在0.5至2.0毫米范围内的厚度。
虽然在此示出和描述了接近开关总成20具有以矩形形状形成的各个接近传感器24和凹陷600,但是应当理解的是,传感器24和凹陷600可以包括其它形状和尺寸,例如圆形形状或其它形状。在这样做时,凹陷600具有深度,并且还具有大于与其接近的接近传感器24的长度和/或宽度尺寸的长度和/或宽度的尺寸大小。对于圆形的接近传感器24和凹陷600,尺寸可以是每个传感器24和凹陷600的圆形形状的直径的长度测量值,其中根据一个实施例,凹陷600的尺寸大于接近传感器24的尺寸至少5毫米的量,更具体地在5至10毫米的范围内。
根据一个实施例,在刚性载体12中形成的凹陷600为在载体12的凹陷600的底表面和覆盖柔性材料500之间形成的气隙提供了空间。在凹陷600内形成的气隙为用户的手指向内按压柔性材料500和紧密靠近接近传感器24提供了空间。虽然气隙在此示出和描述为填充凹陷600内的空隙空间,但是应当领会的是,另一种材料,例如液体或其他气体可以设置在其中。还应该领会的是,软柔性材料可以设置在凹陷600内,该材料的刚性实质上小于刚性载体12。
接近开关总成20还可以采用控制电路,其用于监控与每个接近传感器24相关联的开启场并基于当用户的手指34将柔性材料500按压到凹陷600中时接近传感器24生成的关于阈值的信号来确定相应的接近开关22的开启。当用户的手指移动靠近接近传感器24时,信号的振幅通常增加。控制电路可以如上关于图28A-31所示的实施例所述进行操作。
参考图34A-34D,根据第一实施例,说明了接近开关总成20采用柔性材料500覆盖每个接近传感器24上的凹陷600。如图34A所示,示出了在第一位置的用户的手指34在接近但从接近传感器24和凹陷600横向移位的位置处接触柔性材料500的上表面。在图34B中,示出了用户的手指34通过横向滑动移动到高于接近传感器24和凹陷600中心对准的第二位置,而未施加力或压力至柔性材料500。当用户在探索/搜索模式下正在探索接近传感器总成20而不打算开启接近开关22时,这可以发生。在图34C中,示出了用户的手指34朝向接近传感器24施加力,以便按压柔性材料500来将用户的手指34移动到靠近接近传感器24的第三位置,以便压下柔性材料500并瓦解设置在凹陷600内的气隙,并且可以进一步压扁,并从而使手指34靠着载体12在凹陷600的底部内变平以提供与传感器24紧密接近的手指的增加的表面积或体积,这提供了相关联的开启场更大的相互作用,并且因此,更大的信号。
在图34A-34C中所示的事件的顺序在图34D中所示的信号606响应中进行进一步说明。示出了由接近开关24生成的信号606上升到第一电平606A,其指示图34A中看到的用户的手指34在横向远离接近传感器24的第一位置处与接近开关总成20接触。信号606保持信号振幅在电平606B,其指示图34B中所示的用户的手指34在与接近传感器24和凹陷600对准的第二位置处,而未施加力。此后,信号606然后上升到第三提高电平606C,其指示图34C所示的用户的手指在第三位置施加力以将柔性材料500按压到凹陷600中。因此,当用户的手指34将柔性材料500按压到凹陷600中时,信号606更大,这允许提高开关检测。然后,控制电路可以监控开启场和信号606,并基于如在此所述的信号606确定接近开关22的开启。
根据另一个实施例,接近开关总成20可以配置有在图35-37E所示的在刚性载体中第一和第二接近传感器之间形成的一个或多个槽。在本实施例中,示出了单个槽610设置在相邻的接近传感器24之间以提供相邻的接近传感器24之间的信号隔离。应当领会的是,可以在刚性载体12中相邻的接近传感器24之间形成一个或多个槽。在本实施例中,槽610也可以结合凹陷600使用或可以在没有凹陷600的情况下使用。通过采用凹陷600和槽610的组合,可以实现增强的信号检测和减小的信号干扰。通过采用槽610而没有凹陷600,可以实现更紧凑的接近开关总成20,其具有位于靠近的接近开关22而没有增大的尺寸凹陷。
如图35和36看到的,示出了槽610在刚性载体12的上表面中第一和第二接近传感器24之间的区域形成。槽610可以具有示为长度LG的第一尺寸和示为宽度WG的第二尺寸,长度LG至少和传感器24的宽度WS一样长,或至少和具有凹陷600的实施例中的WD一样长,并且,优选地比宽度WS长5到10毫米或比具有凹陷600的实施例中的宽度WD长0至5毫米,宽度WG在1毫米到5毫米的范围内。槽610的深度可以在0.5至2.0毫米的范围内。应当领会的是,槽610的深度可以延伸相当大的距离到刚性载体12的上表面上。在一个实施例中,刚性载体12是由塑料制成。槽610在其中形成气隙。气隙具有低介电体,其有效地降低了在该区域中的开启场,并减小或防止信号串音或干扰。
参考图37A-37E,说明了根据一个实施例接近开关总成20采用柔性材料500,凹陷600和槽610。如图37A所示,在第一位置所示的用户的手指34在靠近但从接近传感器24横向移位的位置处接触柔性材料500的表面。在图37B中,示出了用户的手指34通过横向滑动移动到与第一接近传感器24对准的第二位置,而未施加力或压力到柔性材料500上。当用户在探索/搜索模式下正在探索接近传感器总成20而不打算开启接近开关22时,这可以发生。在图37C中,示出了用户的手指34通过横向滑动移动越过槽610到与第二接近传感器对准的第三位置,而未施加力或压力至柔性材料500,例如可以发生在探索/搜索模式下。在图37D中,示出了用户的手指34进一步滑动到在第二接近传感器34的区域中的第四位置。应当领会的是,用户可以在任一第一或第二接近传感器24上按压柔性材料500以便开启第一或第二接近开关22。
在图37A-37D所示的事件的顺序在图37E中所示的第一和第二信号608和609响应中进行进一步说明。示出了当用户的手指在图37A和37B看到的第一和第二位置二者处与接近开关总成20接触时,第一接近传感器24生成的第一信号608在第一电平608A处。随着用户的手指接近第一和第二接近传感器之间的槽610,第一信号608下降到降低的值或零值。当用户的手指远离槽610移动并接近如图37C和37D所示的第三和第四位置时,由第二接近传感器24生成的第二信号609上升恢复到信号电平608C和608D。当用户的手指34越过第一和第二接近传感器24之间的槽610时,信号608和609的结果是在降低的值或零值。槽610有效地隔离信号608和609以减小信号值至更小的值或零值并从而防止相邻的接近传感器24之间的干扰。控制电路可以基于具有降低的信号干扰的信号608和609由此确定任一第一和第二开关22的开启。
根据又一实施例,进一步说明了接近开关总成20配置有具有图38所示的与每个接近传感器24对准的凸起或升高的接触表面部分620的柔性材料500和凹陷600。在本实施例中,升高表面620提供开关开启之间增加的行程距离,这也可以用作用户的触觉感受。根据一个实施例,升高表面620的高度可以在1到2毫米的范围内。升高表面620可以保持用户的手指34更加远离处于未按压状态的接近传感器。应当领会的是,可以采用具有凹陷600或一个或多个槽610,或具有凹陷600和一个或多个槽610的升高表面620。
因此,具有柔性材料500的接近开关总成20可以采用凹陷600和/或一个或多个槽610以提供增强的信号检测和开关开启。
应当理解的是,可以对上述结构做出变化和修改而不脱离本发明的构思,进一步应当理解的是,旨在通过以下权利要求包含该构思,除非这些权利要求通过文字另有明确说明。
Claims (20)
1.一种接近开关总成,包含:
刚性载体,其具有上表面和底表面;
接近传感器,其设置在载体上;
柔性材料,其设置在载体的上表面上;以及
凹陷,其在载体的上表面内柔性材料和接近传感器之间的区域中,其中凹陷大于接近传感器。
2.根据权利要求1所述的接近开关总成,其中凹陷具有第一长度且接近传感器具有第二长度,其中第一长度大于第二长度至少5毫米。
3.根据权利要求2所述的接近开关总成,其中第一长度超出第二长度5至10毫米的范围。
4.根据权利要求1所述的接近开关总成,其中凹陷具有在0.5至2.0毫米范围内的厚度。
5.根据权利要求1所述的接近开关总成,其中柔性材料是橡胶。
6.根据权利要求1所述的接近开关总成,其中气隙在凹陷内形成。
7.根据权利要求1所述的接近开关总成,其中接近传感器设置在载体的底表面上。
8.根据权利要求1所述的接近开关总成,进一步包含控制电路,其监控与接近传感器相关联的开启场并且当用户的手指按压柔性材料时基于传感器生成的关于阈值的信号来确定接近开关的开启。
9.根据权利要求1所述的接近开关总成,其中该总成包含多个接近开关以及延伸到载体中相邻的接近开关之间的至少一个槽,每个接近开关包含在载体的底表面上形成的接近传感器和在载体的上表面上形成的凹陷。
10.根据权利要求1所述的接近开关总成,其中该接近开关总成包含含有一个或多个电容传感器的电容开关。
11.根据权利要求1所述的接近开关总成,其中该总成安装在车辆上。
12.根据权利要求1所述的接近开关总成,其中柔性材料包含设置在凹陷上的凸起部分。
13.一种车辆接近开关总成,包含:
刚性载体,其具有第一和第二表面;
接近传感器,其设置在载体的第一表面上;
柔性材料,其设置在载体的第二表面上;以及
凹陷,其在载体的第二表面内柔性材料和接近传感器之间的区域中形成气隙,其中凹陷长于接近传感器。
14.根据权利要求13所述的车辆接近开关总成,其中凹陷具有第一长度且接近传感器具有第二长度,其中第一长度大于第二长度至少5毫米。
15.根据权利要求14所述的车辆接近开关总成,其中第一长度超出第二长度5至10毫米的范围。
16.根据权利要求13所述的车辆接近开关总成,其中凹陷具有在0.5至2.0毫米范围内的厚度。
17.根据权利要求13所述的车辆接近开关总成,其中柔性材料是橡胶。
18.根据权利要求17所述的车辆接近开关总成,其中该接近开关总成包含含有一个或多个电容传感器的电容开关。
19.根据权利要求13所述的车辆接近开关总成,其中柔性材料包含设置在凹陷上的凸起部分。
20.根据权利要求13所述的车辆接近开关总成,其中该总成包含多个接近开关以及延伸到载体中相邻的接近开关之间的至少一个槽,每个接近开关包含在载体的底表面上形成的接近传感器和在载体的上表面上形成的凹陷。
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