Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Schalter und bezieht sich insbesondere auf Annäherungsschalter mit einer verbesserten Bestimmung der Schalteraktivierung.The present invention relates generally to switches, and more particularly relates to proximity switches having an improved determination of switch activation.
Kraftfahrzeuge sind typischerweise mit verschiedenen durch den Anwender betätigbaren Schaltern ausgerüstet, wie z. B. Schaltern zum Betreiben von Vorrichtungen, einschließlich angetriebener Fenster, Scheinwerfern, Scheibenwischern, Glasschiebedächern oder Schiebedächern, Innenbeleuchtung, Radio- und Unterhaltungsvorrichtungen und verschiedener anderer Vorrichtungen. Im Allgemeinen müssen diese Schaltertypen durch einen Anwender betätigt werden, um eine Vorrichtung zu aktivieren oder zu deaktivieren oder um irgendeinen Typ der Steuerfunktion auszuführen. Annäherungsschalter, wie z. B. kapazitive Schalter, verwenden einen oder mehrere Annäherungssensoren, um ein Abtastaktivierungsfeld zu erzeugen und Änderungen des Aktivierungsfelds abzutasten, die eine Anwenderbetätigung des Schalters angeben, die typischerweise durch einen Finger eines Anwenders in unmittelbarer Nähe des Schalters oder in Kontakt mit dem Sensor verursacht werden. Die kapazitiven Schalter sind typischerweise dafür ausgelegt, die Anwenderbetätigung des Schalters basierend auf dem Vergleich des Abtastaktivierungsfelds mit einem Schwellenwert zu detektieren.Motor vehicles are typically equipped with various user-operable switches, such as, for example, motor vehicles. As switches for operating devices, including powered windows, headlights, windshield wipers, glass sliding roofs or sunroofs, interior lighting, radio and entertainment devices and various other devices. In general, these types of switches must be operated by a user to activate or deactivate a device or to perform any type of control function. Proximity switch, such. Capacitive switches, use one or more proximity sensors to generate a scan enable field and to sense changes in the activation field that indicate user actuation of the switch, typically caused by a user's finger in the immediate vicinity of the switch or in contact with the sensor. The capacitive switches are typically configured to detect the user actuation of the switch based on the comparison of the sample enable field with a threshold.
Schalteranordnungen verwenden oft mehrere kapazitive Schalter in unmittelbarer Nähe beieinander und erfordern im Allgemeinen, dass ein Anwender einen einzelnen gewünschten kapazitiven Schalter wählt, um die vorgesehene Operation auszuführen. In einigen Anwendungen, wie z. B. der Verwendung in einem Kraftfahrzeug, besitzt der Fahrer des Fahrzeugs aufgrund der Ablenkung des Fahrers eine eingeschränkte Fähigkeit, die Schalter zu sehen. In derartigen Anwendungen ist es erwünscht, dem Anwender zu ermöglichen, die Schalteranordnung für eine spezifische Taste zu untersuchen, während eine verfrühte Bestimmung der Schalteraktivierung vermieden wird. Folglich ist es erwünscht zu unterscheiden, ob der Anwender beabsichtigt, einen Schalter zu aktivieren, oder einfach nach einer spezifischen Schaltertaste forscht, während er sich auf eine Aufgabe mit höherer Priorität, wie z. B. das Fahren, konzentriert, oder nicht die Absicht besitzt, einen Schalter zu aktivieren. Dementsprechend ist es erwünscht, eine Annäherungsschalteranordnung bereitzustellen, die die Verwendung der Annäherungsschalter durch eine Person, wie z. B. einen Fahrer eines Fahrzeugs, verbessert.Switch assemblies often use multiple capacitive switches in close proximity to one another and generally require a user to select a single desired capacitive switch to perform the intended operation. In some applications, such as. As the use in a motor vehicle, the driver of the vehicle due to the distraction of the driver has a limited ability to see the switches. In such applications, it is desirable to allow the user to examine the switch assembly for a specific key while avoiding premature determination of switch activation. Consequently, it is desirable to discriminate whether the user intends to activate a switch, or simply searches for a specific switch button while he / she is looking for a higher priority task such as a switch button. B. driving, concentrated, or does not intend to activate a switch. Accordingly, it is desirable to provide a proximity switch assembly that facilitates the use of the proximity switches by a person, such as a personal computer. As a driver of a vehicle, improved.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Aktivieren eines Annäherungsschalters bereitgestellt. Das Verfahren enthält die Schritte des Erzeugens eines Aktivierungsfeldes, das jedem Annäherungssensor zugeordnet ist, und des Überwachens eines Signals, das jedes zugeordnete Aktivierungsfeld angibt. Das Verfahren enthält außerdem die Schritte des Bestimmens einer ersten Amplitude, wenn das Signal während eines minimalen Zeitraum stabil ist, und des Bestimmens einer anschließenden zweiten Amplitude, wenn das Signal während des minimalen Zeitraums stabil ist. Das Verfahren erhält ferner den Schritt des Erzeugens einer Aktivierungsausgabe, wenn die zweite Amplitude die erste Amplitude um einen bekannten Betrag übersteigt.In accordance with one aspect of the present invention, a method of activating a proximity switch is provided. The method includes the steps of generating an activation field associated with each proximity sensor and monitoring a signal indicative of each associated activation field. The method also includes the steps of determining a first amplitude if the signal is stable for a minimum period of time and determining a subsequent second amplitude if the signal is stable for the minimum period of time. The method further includes the step of generating an activation output if the second amplitude exceeds the first amplitude by a known amount.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Aktivieren eines Annäherungsschalters bereitgestellt. Das Verfahren enthält die Schritte des Erzeugens mehrerer Aktivierungsfelder mit mehreren Annäherungssensoren und des Überwachens der Signale, die die Aktivierungsfelder angeben. Das Verfahren enthält außerdem die Schritte des Detektierens des Gleitens des Fingers eines Anwenders basierend auf mehreren Signalen und des Eintretens in einen Untersuchungsmodus, des Bestimmens einer ersten stabilen Amplitude eines der Signale während eines Zeitraums und des Bestimmens einer zweiten stabilen Amplitude des einen der Signale während des Zeitraums. Das Verfahren enthält ferner den Schritt des Erzeugens eines Aktivierungsfelds, wenn die zweite stabile Amplitude die erste stabile Amplitude um einen bekannten Betrag übersteigt.In accordance with another aspect of the present invention, a method of activating a proximity switch is provided. The method includes the steps of generating multiple activation fields with multiple proximity sensors and monitoring the signals indicating the activation fields. The method also includes the steps of detecting the sliding of a user's finger based on a plurality of signals and entering an examination mode, determining a first stable amplitude of one of the signals during a time period, and determining a second stable amplitude of the one of the signals during the time period. The method further includes the step of generating an activation field when the second stable amplitude exceeds the first stable amplitude by a known amount.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Annäherungsschalteranordnung bereitgestellt. Die Annäherungsschalteranordnung enthält mehrere Annäherungsschalter, wobei jeder ein Abtastaktivierungsfeld bereitstellt. Die Annäherungsschalteranordnung enthält ferner eine Steuerschaltungsanordnung, die die Signale überwacht, die die Aktivierungsfelder angeben, eine erste stabile Amplitude des Signals während eines ersten Zeitraums bestimmt, eine anschließende zweite stabile Amplitude des Signals während des Zeitraums bestimmt und eine Aktivierungsausgabe erzeugt, wenn das zweite stabile Signal das erste stabile Signal um einen bekannten Betrag übersteigt.In accordance with another aspect of the present invention, a proximity switch assembly is provided. The proximity switch assembly includes a plurality of proximity switches, each providing a scan enable field. The proximity switch assembly further includes control circuitry that monitors the signals indicating the activation fields, determines a first stable amplitude of the signal during a first time period, determines a subsequent second stable amplitude of the signal during the time period, and generates an enable output if the second stable signal exceeds the first stable signal by a known amount.
Diese und weitere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die Fachleute auf dem Gebiet beim Studieren der folgenden Beschreibung, der Ansprüche und der beigefügten Zeichnungen verstanden und erkannt.These and other aspects, objects and features of the present invention will be understood and appreciated by those skilled in the art upon studying the following specification, claims and appended drawings.
In den Zeichnungen ist: In the drawings:
1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrgastraums eines Kraftfahrzeugs, das eine Überkopf-Bedienungskonsole, die eine Annäherungsschalteranordnung einsetzt, gemäß einer Ausführungsform besitzt; 1 a perspective view of a passenger compartment of a motor vehicle, having an overhead control panel, which uses a proximity switch assembly, according to one embodiment;
2 eine vergrößerte Ansicht der Überkopf-Bedienungskonsole und der Annäherungsschalteranordnung, die in 1 gezeigt sind; 2 an enlarged view of the overhead control panel and the proximity switch assembly, which in 1 are shown;
3 eine durch die Linie III-III in 2 genommene vergrößerte Querschnittsansicht, die eine Anordnung von Annäherungsschaltern bezüglich eines Fingers eines Anwenders zeigt; 3 one through the line III-III in 2 taken enlarged cross-sectional view showing an arrangement of proximity switches with respect to a finger of a user;
4 eine schematische graphische Darstellung eines in jedem der in 3 gezeigten kapazitiven Schalter eingesetzten kapazitiven Sensors; 4 a schematic diagram of one in each of 3 shown capacitive switch used capacitive sensor;
5 ein Blockschaltplan, der die Annäherungsschalteranordnung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht; 5 FIG. 10 is a block diagram illustrating the proximity switch assembly according to one embodiment; FIG.
6 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für einen Kanal, der einem kapazitiven Sensor, der ein Aktivierungsbewegungsprofil zeigt, zugeordnet ist, veranschaulicht; 6 Figure 4 is a graph illustrating the signal count for a channel associated with a capacitive sensor showing an activation motion profile;
7 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für zwei Kanäle, die den kapazitiven Sensoren, die ein Profil der gleitenden Untersuchungs-/Suchbewegung zeigen, zugeordnet sind, veranschaulicht; 7 Fig. 12 is a graph illustrating the signal count for two channels associated with the capacitive sensors showing a profile of the sliding examination / seek motion;
8 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für einen Signalkanal, der den kapazitiven Sensoren, die ein langsames Aktivierungsbewegungsprofil zeigen, zugeordnet ist, veranschaulicht; 8th Figure 5 is a graph illustrating the signal count for a signal channel associated with the capacitive sensors showing a slow activation motion profile;
9 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für zwei Kanäle, die den kapazitiven Sensoren, die ein Profil der schnellen gleitenden Untersuchungs-/Suchbewegung zeigen, zugeordnet sind, veranschaulicht; 9 Fig. 12 is a graph illustrating the signal count for two channels associated with the capacitive sensors showing a profile of the fast sliding examination / seek motion;
10 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für drei Kanäle, die den kapazitiven Sensoren in einem Untersuchungs-/Suchmodus, die eine stabile Druckaktivierung an der Spitze veranschaulichen, zugeordnet sind, gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht; 10 5 is a graph illustrating the signal count for three channels associated with the capacitive sensors in an examination / seek mode illustrating stable peak pressure activation, according to one embodiment;
11 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für drei Kanäle, die den kapazitiven Sensoren in einem Untersuchungs-/Suchmodus, die eine stabile Druckaktivierung bei einem Signalabstieg unter die Spitze veranschaulichen, zugeordnet sind, gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht; 11 4 is a graph illustrating the signal count for three channels associated with the capacitive sensors in an examination / search mode illustrating stable pressure activation upon a signal descent below the peak, according to another embodiment;
12 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für drei Kanäle, die den kapazitiven Sensoren in einem Untersuchungs-/Suchmodus, die einen vergrößerten stabilen Druck auf eine Taste, um einen Schalter zu aktivieren, veranschaulichen, zugeordnet sind, gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht; 12 3 is a diagram illustrating the signal count for three channels associated with the capacitive sensors in an examination / search mode illustrating an increased stable pressure on a button to activate a switch according to another embodiment;
13 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für drei Kanäle, die den kapazitiven Sensoren in einem Untersuchungsmodus zugeordnet sind, und die Auswahl einer Taste basierend auf einem erhöhten stabilen Druck gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht; 13 3 is a graph illustrating the signal count for three channels associated with the capacitive sensors in an examining mode and the selection of a key based on an increased stable pressure according to another embodiment;
14 ein Zustandsdiagramm, das fünf Zustände der kapazitiven Sensoranordnung, die mit einer Zustandsmaschine implementiert sind, gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht; 14 FIG. 5 is a state diagram illustrating five states of the capacitive sensor array implemented with a state machine according to one embodiment; FIG.
15 ein Ablaufplan, der eine Routine zum Ausführen eines Verfahrens zum Aktivieren eines Schalters der Schalteranordnung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht; 15 5 is a flowchart illustrating a routine for carrying out a method of activating a switch of the switch assembly according to an embodiment;
16 ein Ablaufplan, der die Verarbeitung der Schalteraktivierung und der Schalterfreigabe veranschaulicht; 16 a flow chart illustrating the processing of the switch activation and the switch enable;
17 ein Ablaufplan, der eine Logik für das Wechseln zwischen dem Nichtschalter- und dem Aktivschalter-Zustand veranschaulicht; 17 a flowchart illustrating a logic for switching between the non-switch and the active switch state;
18 ein Ablaufplan, der eine Logik für das Wechseln von dem Aktivschalterzustand zu dem Nichtschalter- oder dem Schalterschwellenzustand veranschaulicht; 18 a flow chart illustrating logic for switching from the active switch state to the non-switch or switch threshold state;
19 ein Ablaufplan, der eine Routine zum Wechseln zwischen dem Schalterschwellen- und dem Schaltersuchzustand veranschaulicht; 19 a flowchart illustrating a routine for switching between the switch threshold and the switch search state;
20 ein Ablaufplan, der ein Verfahren einer virtuellen Taste veranschaulicht, das den Schaltersuchzustand implementiert; 20 Fig. 10 is a flowchart illustrating a virtual key method implementing the switch search state;
21 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für einen Kanal, der einem kapazitiven Sensor, der einen Untersuchungsmodus und einen Modus einer virtuellen Taste zum Aktivieren eines Schalters besitzt, zugeordnet ist, gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht; 21 4 is a diagram illustrating the signal count for a channel associated with a capacitive sensor having an examination mode and a virtual button mode for activating a switch according to another embodiment;
22 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für den Modus einer virtuellen Taste veranschaulicht, in dem eine Aktivierung nicht ausgelöst wird; 22 a graphical representation illustrating the signal count for the mode of a virtual key in which an activation is not triggered;
23 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für den kapazitiven Sensor in dem Untersuchungsmodus veranschaulicht und weiter veranschaulicht, wann der Schalter gemäß der Ausführungsform nach 21 aktiviert wird; 23 FIG. 4 is a graph illustrating and further illustrating the signal count for the capacitive sensor in the examination mode when the switch according to the embodiment of FIG 21 is activated;
24 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für einen kapazitiven Sensor veranschaulicht und weiter veranschaulicht, wann die Aktivierungen gemäß der Ausführungsform nach 21 ausgelöst werden; 24 FIG. 4 is a graph illustrating and further illustrating the signal count for a capacitive sensor when the activations according to the embodiment of FIG 21 to be triggered;
25 eine graphische Darstellung, die den Signal-Zählerstand für einen kapazitiven Sensor veranschaulicht und ferner einen Zeitablauf zum Verlassen des Modus einer virtuellen Taste und zum erneuten Eintreten in den Modus einer virtuellen Taste gemäß der Ausführungsform nach 21 veranschaulicht; 25 4 is a graph illustrating the signal count for a capacitive sensor, and further illustrates a timeout for exiting the virtual key mode and reentering the virtual key mode according to the embodiment of FIG 21 illustrated;
26 ein Ablaufplan, der eine Routine zum Verarbeiten des Signalkanals mit einem Modus einer virtuellen Taste gemäß der in 21 gezeigten Ausführungsform veranschaulicht; und 26 3 is a flow chart showing a routine for processing the signal channel with a virtual key mode according to the method of FIG 21 illustrated embodiment illustrated; and
27 ein Ablaufplan, der ein Verfahren einer virtuellen Taste zum Verarbeiten des Signalkanals gemäß der Ausführungsform nach 21 veranschaulicht. 27 3 is a flowchart illustrating a method of a virtual key for processing the signal channel according to the embodiment of FIG 21 illustrated.
Wie erforderlich werden die ausführlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hier offenbart; es ist jedoch selbstverständlich, dass die offenbarten Ausführungsformen für die Erfindung lediglich beispielhaft sind, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert sein kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise für einen Detailentwurf; wobei einige Schemata übertrieben oder minimiert sein können, um einen Funktionsüberblick zu zeigen. Deshalb sind die hier offenbarten spezifischen strukturellen und funktionalen Einzelheiten nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als eine repräsentative Grundlage, um einem Fachmann auf dem Gebiet zu lehren, die vorliegende Erfindung verschieden zu verwenden.As required, the detailed embodiments of the present invention are disclosed herein; however, it is to be understood that the disclosed embodiments are merely exemplary of the invention, which may be embodied in various and alternative forms. The figures are not necessarily for a detailed design; some schemes may be exaggerated or minimized to show a functional overview. Therefore, the specific structural and functional details disclosed herein are not to be interpreted as limiting, but merely as a representative basis for teaching one skilled in the art to variously employ the present invention.
In den 1 und 2 ist im Allgemeinen veranschaulicht, dass das Innere eines Kraftfahrzeugs 10 einen Fahrgastraum und eine Schalteranordnung 20 besitzt, die mehrere Annährungsschalter 22, die eine Überwachung und Bestimmung der Schalteraktivierung besitzen, gemäß einer Ausführungsform einsetzt. Das Fahrzeug 10 enthält im Allgemeinen eine Überkopf-Bedienungskonsole 12, die an der Dachinnenverkleidung an der Unterseite des Dachs oder der Decke am Verdeck des Fahrgastraums des Fahrzeugs im Allgemeinen über dem vorderen Passagier-Sitzbereich eingebaut ist. Die Schalteranordnung 20 besitzt gemäß einer Ausführungsform mehrere Annäherungsschalter 22, die in der Überkopf-Bedienungskonsole 12 nah beieinander angeordnet sind. Die verschiedenen Annährungsschalter 22 können irgendwelche von einer Anzahl von Fahrzeugvorrichtungen und -funktionen steuern, wie z. B. das Steuern der Bewegung eines Schiebedachs oder eines Glasschiebedachs 16, das Steuern der Bewegung einer Abschirmung 18 des Glasschiebedachs, das Steuern der Aktivierung einer oder mehrerer Beleuchtungsvorrichtungen, wie z. B. innerer Karten-/Lese- und Deckenleuchten 30, und verschiedene andere Vorrichtungen und Funktionen. Es sollte jedoch erkannt werden, dass sich die Annäherungsschalter 22 anderswo in dem Fahrzeug 10 befinden können, wie z. B. an der Instrumententafel oder anderen Bedienungskonsolen, wie z. B. der Mittelkonsole, in eine Berührungsschirmanzeige 14 für ein Radio- oder Unterhaltungssystem, wie z. B. eine Navigations- und/oder Audioanzeige, integriert sein können oder sich gemäß verschiedenen Fahrzeuganwendungen anderswo an Bord des Fahrzeugs 10 befinden können.In the 1 and 2 is generally illustrated that the interior of a motor vehicle 10 a passenger compartment and a switch assembly 20 owns several proximity switches 22 , which have a monitoring and determination of the switch activation, according to one embodiment employs. The vehicle 10 generally includes an overhead control panel 12 , which is installed on the roof lining at the bottom of the roof or the ceiling on the hood of the passenger compartment of the vehicle, generally above the front passenger seating area. The switch arrangement 20 has several proximity switches according to one embodiment 22 that in the overhead control panel 12 are arranged close to each other. The various proximity switches 22 may control any of a number of vehicle devices and functions, such as: B. controlling the movement of a sunroof or a glass sunroof 16 , controlling the movement of a shield 18 the glass sliding roof, controlling the activation of one or more lighting devices, such. B. inner card / reading and ceiling lights 30 , and various other devices and functions. However, it should be recognized that the proximity switches 22 elsewhere in the vehicle 10 can be located, such as B. on the instrument panel or other control panels, such. B. the center console, in a touch screen display 14 for a radio or entertainment system, such as As a navigation and / or audio display, can be integrated or according to various vehicle applications elsewhere on board the vehicle 10 can be located.
Die Annäherungsschalter 22 sind hier gemäß einer Ausführungsform als kapazitive Schalter gezeigt und beschrieben. Jeder Annäherungsschalter 22 enthält wenigstens einen Annäherungssensor, der ein Abtastaktivierungsfeld bereitstellt, um den Kontakt oder die unmittelbarer Nähe (z. B. innerhalb eines Millimeters) eines Anwenders in Bezug auf den einen oder die mehreren Annäherungssensoren, wie z. B. eine streifende Bewegung durch einen Finger eines Anwenders, abzutasten. Folglich ist das Abtastaktivierungsfeld jedes Annäherungsschalters 22 in der beispielhaften Ausführungsform ein kapazitives Feld, wobei der Finger des Anwenders eine elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften besitzt, die eine Änderung oder eine Störung des Abtastaktivierungsfeldes verursachen, wie es für die Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein sollte. Es sollte jedoch außerdem durch die Fachleute auf dem Gebiet erkannt werden, dass zusätzliche oder alternative Typen der Annäherungssensoren verwendet werden können, wie z. B. induktive Sensoren, optische Sensoren, Temperatursensoren, Widerstandsensoren und dergleichen oder eine Kombination daraus, die aber nicht darauf eingeschränkt sind. Beispielhafte Annäherungssensoren sind im ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-4/09, 9. April 2009 , beschrieben, wobei die gesamte Quellenangabe durch Literaturhinweis hier eingefügt ist. The proximity switches 22 are shown and described here according to an embodiment as a capacitive switch. Each proximity switch 22 includes at least one proximity sensor that provides a scan activation field to determine the contact or close proximity (eg, within one millimeter) of a user with respect to the one or more proximity sensors, such as a proximity sensor. B. a grazing motion by a finger of a user to scan. Thus, the scan enable field is any proximity switch 22 in the exemplary embodiment, a capacitive field wherein the user's finger has electrical conductivity and dielectric properties that cause a change or disturbance of the scan activation field, as would be apparent to those skilled in the art. However, it should also be appreciated by those skilled in the art that additional or alternative types of proximity sensors may be used, such as: Inductive sensors, optical sensors, temperature sensors, resistance sensors, and the like, or a combination thereof, but not limited thereto. exemplary Proximity sensors are listed in the ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-4 / 09, April 9, 2009 , in which the entire citation is incorporated by reference herein.
Die in den 1 und 2 gezeigten Annäherungsschalter 22 stellen jeder die Steuerung einer Fahrzeugkomponente oder -vorrichtung bereit oder stellen eine festgelegte Steuerfunktion bereit. Einer oder mehrere der Annäherungsschalter 22 können für das Steuern der Bewegung eines Schiebedachs oder eines Glasschiebedachs 16 dediziert sein, um basierend auf einem Steueralgorithmus zu verursachen, dass sich das Glasschiebedach 16 in eine offene oder geschlossene Richtung bewegt, das Glasschiebedach zu kippen oder die Bewegung des Glasschiebedachs zu stoppen. Ein oder mehrere andere Annäherungsschalter 22 können für das Steuern der Bewegung einer Abschirmung 18 des Glasschiebedachs zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position dediziert sein. Sowohl das Glasschiebedach 16 als auch die Abschirmung 18 können in Reaktion auf die Betätigung des entsprechenden Annäherungsschalters 22 durch einen Elektromotor betätigt werden. Andere Annäherungsschalter 22 können für das Steuern anderer Vorrichtungen dediziert sein, wie z. B. das Einschalten einer inneren Karten-/Leseleuchte 30, das Ausschalten einer inneren Karten-/Leseleuchte 30, das Ein- oder Ausschalten einer Deckenleuchte, das Entriegeln eines Kofferraums, das Öffnen einer hinteren Klappe oder das Übergehen eines Türleuchtenschalters. Zusätzliche Steuerungen über die Annäherungsschalter 22 können das Betätigen der Türfenster mit elektrischem Scheibenheber nach oben und nach unten enthalten. Über die hier beschriebenen Annäherungsschalter 22 können verschiedene andere Fahrzeugsteuerungen gesteuert werden.The in the 1 and 2 shown proximity switch 22 each provide control of a vehicle component or device or provide a designated control function. One or more of the proximity switches 22 can for controlling the movement of a sunroof or a glass sunroof 16 be dedicated to cause, based on a control algorithm, that the glass sunroof 16 moving in an open or closed direction, tilting the glass sunroof or stopping the movement of the glass sunroof. One or more other proximity switches 22 can for controlling the movement of a shield 18 the glass sliding roof between an open and a closed position be dedicated. Both the glass sunroof 16 as well as the shielding 18 can in response to the actuation of the corresponding proximity switch 22 be actuated by an electric motor. Other proximity switches 22 may be dedicated to controlling other devices, such as: B. switching on an inner card / reading light 30 Turning off an inner card / reading light 30 , switching on or off a ceiling light, unlocking a trunk, opening a rear flap or going over a door light switch. Additional controls via the proximity switches 22 may include the operation of the power windows with power windows up and down. About the proximity switches described here 22 Various other vehicle controls can be controlled.
In 3 ist ein Abschnitt der Annäherungsschalteranordnung 20, die eine Anordnung aus drei seriell angeordneten Annäherungsschaltern 22 in enger Beziehung zueinander besitzt, in Bezug auf einen Finger 34 eines Anwenders während der Verwendung der Schalteranordnung 20 veranschaulicht. Jeder Annäherungsschalter 22 enthält einen oder mehrere Annäherungssensoren 24 zum Erzeugen eines Abtastaktivierungsfeldes. Gemäß einer Ausführungsform kann jeder der Annäherungssensoren 24 durch das Drucken einer leitfähigen Tinte auf die Oberfläche der polymeren Überkopf-Bedienungskonsole 12 gebildet werden. Ein Beispiel eines Annäherungssensors 24 aus gedruckter Tinte ist in 4 gezeigt, der im Allgemeinen eine Ansteuerelektrode 26 und eine Empfangselektrode 28 besitzt, wobei jede fingerartig ineinandergreifende Finger zum Erzeugen eines kapazitiven Feldes 32 besitzt. Es sollte erkannt werden, dass jeder der Annäherungssensors 24 anderweitig gebildet werden kann, wie z. B. durch das Zusammenbauen einer vorgeformten leitfähigen Leiterbahn auf einem Substrat gemäß anderen Ausführungsformen. Die Ansteuerelektrode 26 empfängt bei einer Spannung VI angelegte Rechteckwellen-Ansteuerimpulse. Die Empfangselektrode 28 besitzt einen Ausgang zum Erzeugen einer Ausgangsspannung VO. Es sollte erkannt werden, dass die Elektroden 26 und 28 in verschiedenen anderen Konfigurationen angeordnet sein können, um das kapazitive Feld als das Aktivierungsfeld 32 zu erzeugen.In 3 is a section of the proximity switch assembly 20 , which is an arrangement of three serially arranged proximity switches 22 in close relationship with each other with respect to a finger 34 a user during use of the switch assembly 20 illustrated. Each proximity switch 22 contains one or more proximity sensors 24 for generating a sample activation field. According to one embodiment, each of the proximity sensors 24 by printing a conductive ink on the surface of the polymeric overhead control panel 12 be formed. An example of a proximity sensor 24 in printed ink is in 4 which generally has a drive electrode 26 and a receiving electrode 28 has, each finger-interlocking fingers for generating a capacitive field 32 has. It should be recognized that each of the proximity sensor 24 can be formed elsewhere, such. By assembling a preformed conductive trace on a substrate according to other embodiments. The drive electrode 26 receives square wave drive pulses applied at a voltage V I. The receiving electrode 28 has an output for generating an output voltage V O. It should be recognized that the electrodes 26 and 28 In various other configurations, the capacitive field may be arranged as the activation field 32 to create.
In der hier gezeigten und beschriebenen Ausführungsform ist an die Ansteuerelektrode 26 jedes Annäherungssensors 24 die Spannungseingabe VI als Rechteckwellenimpulse mit einem Ladungsimpulszyklus, der ausreichend ist, um die Empfangselektrode 28 auf eine Sollspannung zu laden, angelegt. Die Empfangselektrode 28 dient dadurch als eine Messelektrode. In der gezeigten Ausführungsform werden benachbarte Abtastaktivierungsfelder 32 durch benachbarte Annäherungsschalter 22, die sich etwas überlappen, erzeugt, wobei jedoch gemäß anderen Ausführungsformen keine Überlappung vorhanden sein kann. Wenn ein Anwender oder eine Bedienungsperson, wie z. B. der Finger 34 des Anwenders, in ein Aktivierungsfeld 32 eintritt, detektiert die Annäherungsschalteranordnung 20 die durch den Finger 34 in dem Aktivierungsfeld 32 verursachte Störung, wobei sie bestimmt, ob die Störung ausreichend ist, um den entsprechenden Annäherungsschalter 22 zu aktivieren. Die Störung des Aktivierungsfeldes 32 wird durch die Verarbeitung des Ladungsimpulssignals detektiert, das dem entsprechenden Signalkanal zugeordnet ist. Wenn der Finger 34 des Anwenders mit zwei Aktivierungsfeldern 32 in Kontakt gelangt, detektiert die Annäherungsschalteranordnung 20 die Störung beider kontaktierter Aktivierungsfelder 32 über getrennte Signalkanäle. Jeder Annäherungsschalter 22 besitzt seinen eigenen dedizierten Signalkanal, der Ladungsimpuls-Zählerstände erzeugt, die verarbeitet werden, wie hier erörtert ist.In the embodiment shown and described here is to the drive electrode 26 every approach sensor 24 the voltage input V I as square wave pulses with a charge pulse cycle sufficient to receive the receiving electrode 28 to load to a target voltage, created. The receiving electrode 28 serves as a measuring electrode. In the embodiment shown, adjacent scan enable fields become 32 through adjacent proximity switches 22 that overlap slightly but no overlap may exist according to other embodiments. If a user or an operator, such. As the finger 34 of the user, into an activation field 32 occurs detects the proximity switch assembly 20 by the finger 34 in the activation field 32 caused disturbance, determining whether the disturbance is sufficient by the corresponding proximity switch 22 to activate. The disturbance of the activation field 32 is detected by the processing of the charge pulse signal associated with the corresponding signal channel. If the finger 34 of the user with two activation fields 32 comes in contact detects the proximity switch assembly 20 the disorder both contacted activation fields 32 via separate signal channels. Each proximity switch 22 has its own dedicated signal channel which generates charge pulse counts which are processed as discussed herein.
In 5 ist die Annäherungsschalteranordnung 20 gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Es ist gezeigt, dass mehrere Annäherungssensoren 24 Eingaben für einen Controller 40, wie z. B. einen Mikrocontroller, bereitstellen. Der Controller 40 kann eine Steuerschaltungsanordnung, wie z. B. einen Mikroprozessor 42 und einen Speicher 48, enthalten. Die Steuerschaltungsanordnung kann eine Abtaststeuerschaltungsanordnung enthalten, die das Aktivierungsfeld jedes Sensors 22 verarbeitet, um die Anwenderaktivierung des entsprechenden Schalters durch das In 5 is the proximity switch arrangement 20 illustrated according to one embodiment. It is shown that several proximity sensors 24 Inputs for a controller 40 , such as As a microcontroller, provide. The controller 40 can a control circuitry, such. B. a microprocessor 42 and a memory 48 , contain. The control circuitry may include a scan control circuitry that includes the activation field of each sensor 22 processed to the user activation of the corresponding switch through the
Vergleichen des Aktivierungsfeldsignals mit einem oder mehreren Schwellenwerten gemäß einer oder mehreren Steuerroutinen abzutasten. Es sollte erkannt werden, dass eine andere analoge und/oder digitale Steuerschaltungsanordnung eingesetzt werden kann, um jedes Aktivierungsfeld zu verarbeiten, die Anwenderaktivierung zu bestimmen und eine Maßnahme einzuleiten. Der Controller 40 kann gemäß einer Ausführungsform ein QMatrix-Erfassungsverfahren einsetzen, das durch ATMEL® verfügbar ist. Das ATMEL-Erfassungsverfahren setzt einen WINDOWS®-Host-C/C++-Compiler und -Debugger WinAVR ein, um die Entwicklung und das Testen des Dienstprogramms Hawkeye zu vereinfachen, das sowohl die Überwachung des inneren Zustands kritischer Variable in der Software in Echtzeit als auch des Sammeln von Protokollen der Daten für die Nachbearbeitung ermöglicht.Comparing the activation field signal with one or more thresholds in accordance with one or more control routines. It should be appreciated that other analog and / or digital control circuitry may be employed to process each activation field, determine user activation, and initiate action. The controller 40 may employ a QMatrix detection method, which is available by ATMEL ® according to an embodiment. The ATMEL detection method uses a Windows ® -Host-C / C ++ - compiler and debugger WinAVR in order to simplify the development and testing of the utility Hawkeye that both the monitoring of the internal condition of critical variable in the software in real time as well collecting logs of data for post processing.
Der Controller 40 stellt ein Ausgangssignal für eine oder mehrere Vorrichtungen bereit, die dafür ausgelegt sind, in Reaktion auf die richtige Aktivierung eines Annäherungsschalters dedizierte Handlungen auszuführen. Die eine oder die mehreren Vorrichtungen können ein Glasschiebedach 16 mit einem Motor, um die Platte des Glasschiebedachs zwischen einer offenen und einer geschlossenen und gekippten Positionen zu bewegen, eine Abschirmung 18 des Glasschiebedachs, die sich zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position bewegt, und Beleuchtungsvorrichtungen 30, die ein- und ausgeschaltet werden können, enthalten. Es können andere Vorrichtungen gesteuert werden, wie z. B. ein Radio zum Ausführen der Funktionen des Ein- und Ausschaltens, der Lautstärkeregelung, des Abtastens, und anderer Typen von Vorrichtungen zum Ausführen anderer dedizierter Funktionen. Einer der Annäherungsschalter 22 kann dediziert sein, um das Glasschiebedach geschlossen zu betätigen, ein weiterer Annäherungsschalter 22 kann dediziert sein, um das Glasschiebedach offen zu betätigen, und ein weiterer Schalter 22 kann dediziert sein, um das Glasschiebedach in eine gekippte Position zu betätigen, von denen alle einen Motor veranlassen würden, das Glasschiebedach in eine Sollposition zu bewegen. Die Abschirmung 18 des Glasschiebedachs kann in Reaktion auf einen Annäherungsschalter 22 geöffnet werden und kann in Reaktion auf einen weiteren Annäherungsschalter 22 geschlossen werden.The controller 40 provides an output signal for one or more devices that are configured to perform dedicated actions in response to the proper activation of a proximity switch. The one or more devices may be a glass sunroof 16 with a motor to move the panel of the glass sliding roof between an open and a closed and tilted positions, a shield 18 the glass sliding roof which moves between an open and a closed position, and lighting devices 30 that can be turned on and off included. Other devices can be controlled, such. A radio for performing the on / off functions, volume control, scanning, and other types of devices for performing other dedicated functions. One of the proximity switches 22 can be dedicated to press the glass sunroof closed, another proximity switch 22 can be dedicated to open the glass sunroof, and another switch 22 may be dedicated to actuate the glass sunroof into a tilted position, all of which would cause a motor to move the glass sunroof to a desired position. The shield 18 of the sliding glass roof can in response to a proximity switch 22 can be opened and in response to another proximity switch 22 getting closed.
Es ist gezeigt, dass der Controller 40 ferner einen an den Mikroprozessor 42 gekoppelten Analog-zu-Digital-Komparator (A/D-Komparator) 44 besitzt. Der A/D-Komparator 44 empfängt die Spannungsausgabe VO von jedem der Annäherungsschalter 22, setzt das analoge Signal in ein digitales Signal um und stellt das digitale Signal dem Mikroprozessor 42 bereit. Außerdem enthält der Controller 40 einen an den Mikroprozessor 42 gekoppelten Impulszähler 46. Der Impulszähler 46 zählt die Ladungssignalimpulse, die an jede Ansteuerelektrode jedes Annäherungssensors angelegt werden, führt eine Zählung der Impulse aus, die erforderlich sind, um den Kondensator zu laden, bis die Spannungsausgabe VO eine vorgegebene Spannung erreicht, und stellt den Zählerstand dem Mikroprozessor 42 bereit. Der Impulszählerstand gibt die Änderung der Kapazität des entsprechenden kapazitiven Sensors an. Es ist ferner gezeigt, dass der Controller 40 mit einem pulsbreitenmodulierten Ansteuerpuffer 15 in Verbindung steht. Controller 40 stellt dem pulsbreitenmodulierten Ansteuerpuffer 15 ein pulsbreitenmoduliertes Signal bereit, um einen Rechteckwellen-Impulszug VI zu erzeugen, der an jede Ansteuerelektrode jedes Annäherungssensors/-schalters 22 angelegt wird. Der Controller 40 verarbeitet eine Steuerroutine 100, die in einem Speicher gespeichert ist, um zu überwachen und eine Bestimmung bezüglich der Aktivierung eines der Annäherungsschalter auszuführen.It is shown that the controller 40 also to the microprocessor 42 coupled analog-to-digital comparator (A / D comparator) 44 has. The A / D comparator 44 receives the voltage output V O from each of the proximity switches 22 , converts the analog signal into a digital signal and provides the digital signal to the microprocessor 42 ready. In addition, the controller contains 40 one to the microprocessor 42 coupled pulse counter 46 , The pulse counter 46 counts the charge signal pulses applied to each drive electrode of each proximity sensor, performs a count of the pulses required to charge the capacitor until the voltage output V O reaches a predetermined voltage, and sets the count to the microprocessor 42 ready. The pulse count indicates the change in capacitance of the corresponding capacitive sensor. It is further shown that the controller 40 with a pulse width modulated drive buffer 15 communicates. controller 40 represents the pulse width modulated drive buffer 15 a pulse width modulated signal ready to generate a square wave pulse train V I connected to each drive electrode of each proximity sensor / switch 22 is created. The controller 40 processes a control routine 100 stored in a memory to monitor and perform a determination on the activation of one of the proximity switches.
In den 6–13 ist die Änderung der Zählerstände der Sensorladungsimpulse als Δ-Sensorzählerstand für mehrere Signalkanäle, die mehreren Annäherungsschaltern 22 zugeordnet sind, wie z. B. den in 3 gezeigten drei Schaltern 22, gemäß verschiedenen Beispielen veranschaulicht. Die Änderung des Zählerstands der Sensorladungsimpulse ist der Unterschied zwischen einem initialisierten referenzierten Wert des Zählerstands ohne irgendeinen Finger oder irgendeinen anderen Gegenstand, der in dem Aktivierungsfeld vorhanden ist, und der entsprechenden Sensoranzeige. In diesen Beispielen tritt der Finger des Anwenders in die Aktivierungsfelder 32 ein, die jedem der drei Annäherungsschalter 22 zugeordnet sind, im Allgemeinen ein Abtastaktivierungsfeld auf einmal mit einer Überlappung zwischen benachbarten Aktivierungsfeldern 32, wenn sich der Finger des Anwenders über die Anordnung der Schalter bewegt. Der Kanal 1 ist die Änderung (Δ) des Zählerstands der Sensorladungsimpulse, der einem ersten kapazitiven Sensor 24 zugeordnet ist, der Kanal 2 ist die Änderung des Zählerstandes der Sensorladungsimpulse, der dem benachbarten zweiten kapazitiven Sensor 24 zugeordnet ist, und der Kanal 3 ist die Änderung des Zählerstands der Sensorladungsimpulse, der dem dritten kapazitiven Sensor 24, der dem zweiten kapazitiven Sensor benachbart ist, zugeordnet ist. In der offenbarten Ausführungsform sind die Annäherungssensoren 24 kapazitive Sensoren. Wenn sich ein Finger eines Anwenders mit einem Sensor 24 in Kontakt oder in unmittelbarer Nähe eines Sensors 24 befindet, ändert der Finger die Kapazität, die an dem entsprechenden Sensor 24 gemessen wird. Die Kapazität ist zu der parasitären Kapazität der nicht berührten Sensortaste parallel und wird als solche als ein Versatz gemessen. Die durch den Anwender oder die Bedienungsperson verursachte Kapazität ist zu der Dielektrizitätskonstante des Fingers oder des anderen Körperteils des Anwenders und der der kapazitiven Taste ausgesetzten Oberfläche proportional und ist zu dem Abstand der Gliedmaße des Anwenders von der Schaltertaste invers proportional. Gemäß einer Ausführungsform wird jeder Sensor mit einem Zug von Spannungsimpulsen über eine Pulsbreitenmodulations-Elektronik (PWM-Elektronik) erregt, bis der Sensor auf ein festgelegtes Spannungspotential aufgeladen ist. Ein derartiges Erfassungsverfahren lädt die Empfangselektrode 28 auf ein bekanntes Spannungspotential. Der Zyklus wird wiederholt, bis die Spannung über dem Messkondensator eine vorgegebene Spannung erreicht. Das Anordnen eines Fingers eines Anwenders auf der Berührungsfläche des Schalters 24 verursacht eine äußere Kapazität, die die bei jedem Zyklus übertragene Ladungsmenge vergrößert und dadurch die Gesamtzahl der Zyklen verringert, die erforderlich ist, bis die Messkapazität die vorgegebene Spannung erreicht. Der Finger des Anwenders verursacht, dass die Änderung des Zählerstands der Spannungsladungsimpulse zunimmt, weil dieser Wert auf dem initialisierten Bezugs-Zählerstand minus der Sensoranzeige basiert.In the 6 - 13 is the change of the counts of the sensor charge pulses as Δ sensor count for several signal channels, the multiple proximity switches 22 are assigned, such. B. the in 3 shown three switches 22 , illustrated by various examples. The change in the count of the sensor charge pulses is the difference between an initialized referenced value of the count without any finger or any other item present in the activation field and the corresponding sensor indication. In these examples, the user's finger enters the activation fields 32 one, each of the three proximity switches 22 generally, one scan enable field at a time with an overlap between adjacent activation fields 32 , if the user's finger moves over the arrangement of the switches. Channel 1 is the change (Δ) in the count of the sensor charge pulses from a first capacitive sensor 24 is assigned, the channel 2 is the change of the count of the sensor charge pulses, the adjacent second capacitive sensor 24 is assigned, and the channel 3 is the change of the count of the sensor charge pulses, the third capacitive sensor 24 associated with the second capacitive sensor. In the disclosed embodiment, the proximity sensors are 24 capacitive sensors. When a user's finger with a sensor 24 in contact or in the immediate vicinity of a sensor 24 The finger changes the capacity of the corresponding sensor 24 is measured. The capacitance is parallel to the parasitic capacitance of the unaffected sensor key and is measured as such as an offset. The capacitance caused by the user or the operator is proportional to the dielectric constant of the user's finger or other body part and the surface exposed to the capacitive button, and is inversely proportional to the distance of the user's limb from the switch button. According to one embodiment, each sensor is energized with a train of voltage pulses via pulse width modulation electronics (PWM electronics) until the sensor is charged to a fixed voltage potential. Such a detection method charges the receiving electrode 28 to a known voltage potential. The cycle is repeated until the voltage across the measuring capacitor reaches a predetermined voltage. Arranging a finger of a user on the contact surface of the switch 24 causes an external capacitance which increases the amount of charge transferred in each cycle and thereby reduces the total number of cycles required for the measurement capacitance to reach the predetermined voltage. The user's finger causes the change in the count of the voltage charge pulses to increase because this value is based on the initialized reference count minus the sensor reading.
Die Annäherungsschalteranordnung 20 kann die Handbewegung des Anwenders erkennen, wenn sich die Hand, insbesondere ein Finger, in unmittelbarer Nähe bei den Annäherungsschaltern 22 befindet, um zu unterscheiden, ob es die Absicht des Anwenders ist, einen Schalter 22 zu aktivieren, eine spezifische Schaltertaste zu untersuchen, während er sich auf Aufgaben mit höherer Priorität konzentriert, wie z. B. das Fahren, oder das Ergebnis eine Aufgabe ist, wie z. B. des Einstellen des Rückblickspiegels, die mit der Betätigung eines Annäherungsschalters 22 nichts zu tun hat. Die Annäherungsschalteranordnung 20 kann in einem Untersuchungs- oder Suchmodus arbeiten, der es dem Anwender ermöglicht, die Tastenfelder oder die Tasten durch das Vorbeiführen oder Gleiten eines Fingers in unmittelbarer Nähe zu den Schaltern zu untersuchen, ohne eine Aktivierung eines Schalters auszulösen, bis die Absicht des Anwenders bestimmt ist. Die Annäherungsschalteranordnung 20 überwacht die Amplitude eines Signals, das in Reaktion auf das Aktivierungsfeld erzeugt wird, bestimmt eine differentielle Änderung in dem erzeugten Signal und erzeugt eine Aktivierungsausgabe, wenn das differentielle Signal einen Schwellenwert übersteigt. Im Ergebnis ist die Untersuchung der Annäherungsschalteranordnung 20 ermöglicht, so dass die Anwender frei sind, die Schalterschnittstellen-Taste mit ihren Fingern zu untersuchen, ohne unbeabsichtigt ein Ereignis auszulösen, ist die Reaktionszeit der Schnittstelle schnell, geschieht die Aktivierung, wenn der Finger mit einer Oberflächentafel in Kontakt gelangt, und ist eine unbeabsichtigte Aktivierung des Schalters verhindert oder verringert.The proximity switch assembly 20 can detect the user's hand movement when the hand, especially a finger, is in close proximity to the proximity switches 22 is located to distinguish whether it is the user's intention to use a switch 22 to investigate a specific switch button while focusing on higher priority tasks such as B. driving, or the result is a task such. B. adjusting the rearview mirror, with the operation of a proximity switch 22 has nothing to do. The proximity switch assembly 20 may operate in an exam or search mode that allows the user to examine the keypads or keys by sliding or sliding a finger in close proximity to the switches without triggering a switch until the user's intent is determined , The proximity switch assembly 20 monitors the amplitude of a signal generated in response to the activation field, determines a differential change in the generated signal, and generates an activation output if the differential signal exceeds a threshold. The result is the investigation of the proximity switch arrangement 20 so that users are free to examine the switch interface button with their fingers without inadvertently triggering an event, the interface's response time is fast, activation occurs when the finger contacts a surface panel, and is an unintended one Activation of the switch is prevented or reduced.
Wenn sich in 6 der Finger 34 des Anwenders einem Schalter 22 nähert, der dem Signalkanal 1 zugeordnet ist, tritt der Finger 34 in das Aktivierungsfeld 32 ein, das dem Sensor 24 zugeordnet ist, was eine Unterbrechung der Kapazität verursacht und dadurch dazu führt, dass ein Sensorzählerstand zunimmt, wie durch das Signal 50A gezeigt ist, das ein typisches Aktivierungsbewegungsprofil besitzt. Es kann gemäß einer Ausführungsform ein Eintrittsrampenanstiegs-Verfahren verwendet werden, um basierend auf dem Anstieg der Eintrittsrampe in dem Signal 50A des Signals des Kanals 1, das von einem Punkt 52, an dem das Signal 50A den Aktivpegel-Zählerstand (LVL_ACTIVE) kreuzt, bis zu dem Punkt 54, an dem das Signal 50A den Pegelschwellenwert-Zählerstand (LVL_THRESHOLD) kreuzt, ansteigt, zu bestimmen, ob die Bedienungsperson beabsichtigt, eine Taste zu drücken oder die Schnittstelle zu untersuchen. Der Anstieg der Eintrittsrampe ist die differentielle Änderung des zwischen den Punkten 52 und 54 erzeugten Signals, die während des Zeitraums zwischen den Zeitpunkten tth und tac stattgefunden hat. Weil sich der Zähler Pegelschwellenwert-Aktivpegel im Allgemeinen nur ändert, wenn das Vorhandensein von Handschuhen detektiert wird, aber sonst eine Konstante ist, kann der Anstieg als genau der Zeitraum berechnet werden, der verstrichen ist, um von dem Aktivpegel zum Pegelschwellenwert überzugehen, der als tactive2threshold bezeichnet wird, der der Unterschied zwischen dem Zeitpunkt tth und dem tac ist. Ein direkter Druck auf eine Schaltertaste kann typischerweise in einem Zeitraum, der als tdirectpush bezeichnet wird, im Bereich von etwa 40 bis 60 Millisekunden auftreten. Wenn der Zeitraum tactive2threshold kleiner als der oder gleich dem Direktdruck-Zeitraum tdirectpush ist, dann wird bestimmt, dass die Aktivierung des Schalters auftritt. Andernfalls wird bestimmt, dass sich der Schalter in einem Untersuchungsmodus befindet.When in 6 the finger 34 the user a switch 22 approaches, which is assigned to the signal channel 1, the finger occurs 34 in the activation field 32 one that is the sensor 24 which causes an interruption of the capacity, thereby causing a sensor count to increase, as by the signal 50A which has a typical activation motion profile. According to one embodiment, an entry ramp ramping method may be used to determine, based on the slope of the entry ramp in the signal 50A the signal of the channel 1, that of a point 52 at which the signal 50A crosses the Active Level Counter (LVL_ACTIVE), to the point 54 at which the signal 50A crosses the level threshold count (LVL_THRESHOLD), ascertains whether the operator intends to press a button or examine the interface. The increase of the entry ramp is the differential change of the between the points 52 and 54 generated signal during the period between the times tt h and tac. Because the level threshold active level counter generally only changes when the presence of gloves is detected but is otherwise a constant, the increase may be calculated as precisely the time elapsed from the active level to the threshold level, which is indicated as is referred tactive2threshold, of the difference between the time t th and is tac. Direct pressure on a switch button may typically occur in the range of about 40 to 60 milliseconds during a period of time referred to as tdirectpush. If the period tactive2threshold is less than or equal to the direct pressure period tdirectpush, then it is determined that the activation of the switch occurs. Otherwise, it is determined that the switch is in an examining mode.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Anstieg der Eintrittsrampe als der Zeitunterschied vom Zeitpunkt tac am Punkt 52 bis zum Zeitpunkt tpk, um den Spitzenwert des Zählerstandes am Punkt 56 zu erreichen, der als der Zeitraum tactive2peak bezeichnet wird, berechnet werden. Der Zeitraum tactive2peak kann mit einer Direktdruckspitze, die als tdirect_push_pk bezeichnet wird, verglichen werden, die gemäß einer Ausführungsform einen Wert von 100 Millisekunden besitzen kann. Falls der Zeitraum tactive2peak kleiner als die oder gleich der tdirect_push_pk ist, wird bestimmt, dass die Aktivierung des Schalters stattfindet. Andernfalls arbeitet die Schalteranordnung in einem Untersuchungsmodus. According to another embodiment, the rise of the entry ramp may be as the time difference from the time tac at the point 52 until time t pk to the peak value of the count at the point 56 to be calculated, which is referred to as the time period tactive2peak. The period tactive2peak may be compared to a direct pressure peak, referred to as tdirect_push_pk, which according to one embodiment may have a value of 100 milliseconds. If the period tactive2peak is less than or equal to the tdirect_push_pk, it is determined that the activation of the switch takes place. Otherwise, the switch assembly operates in an examination mode.
In dem in 6 gezeigten Beispiel ist gezeigt, dass das Signal des Kanals 1 zunimmt, wenn die Störung der Kapazität zunimmt, wobei sie vom Punkt 52 zum Spitzenwert am Punkt 54 schnell ansteigt. Die Annäherungsschalteranordnung 20 bestimmt den Anstieg der Eintrittsrampe entweder als den Zeitraum tactive2threshold oder tactive2peak, bis das Signal von dem ersten Schwellenpunkt 52 entweder zum zweiten Schwellenwert am Punkt 54 oder zum Spitzenschwellenwert am Punkt 56 zunimmt. Der Anstieg oder die differentielle Änderung des erzeugten Signals wird dann für den Vergleich mit einem repräsentativen Direktdruck-Schwellenwert tdirect_push oder der tdirect_push_pk verwendet, um die Aktivierung des Annäherungsschalters zu bestimmen. Wenn spezifisch der Zeitraum tactive2peak kleiner als der tdirect_push ist oder der tactive2threshold kleiner als der tdirect_push ist, wird die Aktivierung des Schalters bestimmt. Andernfalls bleibt die Schalteranordnung im Untersuchungsmodus.In the in 6 As shown in the example shown, the signal of channel 1 increases as the disturbance of the capacitance increases, being from the point 52 to the peak at the point 54 rises quickly. The proximity switch assembly 20 determines the increase in the entry ramp as either the period tactive2threshold or tactive2peak until the signal from the first threshold point 52 either to the second threshold at the point 54 or the peak threshold at the point 56 increases. The slope or differential change of the generated signal is then used for comparison with a representative direct pressure threshold tdirect_push or tdirect_push_pk to determine the activation of the proximity switch. Specifically, if the time period tactive2peak is less than the tdirect_push or the tactive2threshold is less than the tdirect_push, activation of the switch is determined. Otherwise, the switch assembly remains in the examination mode.
In 7 ist ein Beispiel einer Gleit-/Untersuchungsbewegung über zwei Schalter veranschaulicht, wenn der Finger durch das Aktivierungsfeld von zwei benachbarten Annäherungssensoren, die als ein Signalkanal 1, der als 50A bezeichnet ist, und ein Signalkanal 2, der als 50B bezeichnet ist, gezeigt sind, hindurchgeht oder -gleitet. Wenn sich der Finger des Anwenders einem ersten Schalter nähert, tritt der Finger in das Aktivierungsfeld ein, das dem ersten Schaltersensor zugeordnet ist, was die Änderung des Sensorzählerstands in dem Signal 50A verursacht, um mit einer langsameren Rate zuzunehmen, so dass eine verringerte differentielle Änderung des erzeugten Signals bestimmt wird. In diesem Beispiel erfährt das Profil des Signalkanals 1 eine Änderung in dem Zeitraum tactive2peak, die nicht kleiner als oder gleich der tdirect_push ist, was dadurch zum Eintreten in den Such- oder Untersuchungsmodus führt. Weil der tactive2threshold eine langsame differentielle Änderung in dem erzeugten Signal angibt, wird gemäß einer Ausführungsform keine Aktivierung der Schaltertaste eingeleitet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird, weil der Zeitraum tactive2peak nicht kleiner als die oder gleich der tdirect_push_pk ist, was eine langsame differentielle Änderung in einem erzeugten Signal angibt, gemäß einer weiteren Ausführungsform keine Aktivierung eingeleitet. Es ist gezeigt, dass der zweite Signalkanal, der als 50B bezeichnet ist, am Übergangspunkt 58 das maximale Signal wird und eine ansteigende Änderung im Δ-Sensorzählerstand mit einer differentiellen Änderung in dem Signal, die zu der des Signals 50A ähnlich ist, besitzt. Im Ergebnis spiegeln der erste und der zweite Kanal 50A und 50B eine gleitende Bewegung des Fingers über zwei kapazitive Sensoren im Untersuchungsmodus wider, was zu keiner Aktivierung irgendeines Schalters führt. Unter Verwendung des Zeitraums tactive2threshold oder des tactive2peak kann eine Entscheidung getroffen werden, einen Annäherungsschalter zu aktivieren oder nicht, wenn sein Kapazitätsniveau die Signalspitze erreicht.In 7 is an example of a sliding / exploratory movement illustrated by two switches when the finger passes through the activation field of two adjacent proximity sensors, acting as a signal channel 1, as the 50A and a signal channel 2, indicated as 50B, is shown passing or sliding. As the user's finger approaches a first switch, the finger enters the activation field associated with the first switch sensor, which changes the sensor count in the signal 50A caused to increase at a slower rate, so that a reduced differential change of the generated signal is determined. In this example, the profile of the signal channel 1 undergoes a change in the period tactive2peak, which is not less than or equal to the tdirect_push, thereby resulting in entering the search or examination mode. Because the tactive2threshold indicates a slow differential change in the generated signal, in one embodiment, no activation of the switch button is initiated. According to another embodiment, because the period tactive2peak is not less than or equal to tdirect_push_pk, indicating a slow differential change in a generated signal, according to another embodiment, no activation is initiated. It is shown that the second signal channel, as 50B is designated, at the transition point 58 the maximum signal becomes and an increasing change in the Δ sensor count with a differential change in the signal which is the signal 50A similar, owns. As a result, the first and second channels reflect 50A and 50B a sliding movement of the finger over two capacitive sensors in the examination mode, which does not lead to any activation of any switch. Using the tactive2threshold period or the tactive2peak period, a decision may be made to activate a proximity switch or not when its capacity level reaches the signal peak.
Für eine langsame Direktdruckbewegung, wie z. B. in 8 gezeigt ist, kann eine zusätzliche Verarbeitung eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass keine Aktivierung vorgesehen ist. Wie in 8 zu sehen ist, ist gezeigt, dass der Signalkanal 1, der als das Signal 50A identifiziert ist, während entweder des Zeitraums tactive2threshold oder des tactive2peak langsamer ansteigt, was zum Eintreten in den Untersuchungsmodus führen würde. Wenn ein derartiger Gleit-/Untersuchungszustand detektiert wird, wobei der Zeitraum tactive2threshold größer als der tdirect_push ist, wird dann, wenn der Kanal, der den Zustand verfehlt, der erste Signalkanal war, der in den Untersuchungsmodus eintritt, und immer noch der maximale Kanal (der Kanal mit der höchsten Intensität) ist, da seine Kapazität am Punkt 60 unter den LVL_KEYUP_Threshold fällt, die Aktivierung des Schalters eingeleitet.For a slow direct printing movement, such. In 8th As shown, additional processing may be employed to ensure that no activation is envisaged. As in 8th can be seen, the signal channel 1, which is considered the signal 50A is identified as either the period tactive2threshold or the tactive2peak increases more slowly, which would result in entering the exam mode. If such a sliding / inspection state is detected, with the time period tactive2threshold being greater than the tdirect_push, then if the channel missing the state was the first signal channel entering the examination mode and still the maximum channel (FIG. the channel with the highest intensity) is because its capacity is at the point 60 under which LVL_KEYUP_Threshold falls, the activation of the switch is initiated.
In 9 ist eine schnelle Bewegung eines Fingers eines Anwenders über die Annäherungsschalteranordnung ohne Aktivierung der Schalter veranschaulicht. In diesem Beispiel wird die relativ große differentielle Änderung in dem erzeugten Signal für die Kanäle 1 und 2 für beide Kanäle 1 und 2, die durch die Linien 50A bzw. 50B gezeigt sind, detektiert. Die Schalteranordnung setzt einen verzögerten Zeitraum ein, um die Aktivierung einer Entscheidung bis zu dem Übergangspunkt 58 zu verzögern, an dem der zweite Signalkanal 50B über den ersten Signalkanal 50A ansteigt. Die Zeitverzögerung könnte gemäß einer Ausführungsform gleich dem Zeitschwellenwert tdirect_push_pk gesetzt sein. Folglich verhindert durch das Einsetzen eines Verzögerungszeitraums vor dem Bestimmen der Aktivierung eines Schalters die sehr schnelle Untersuchung der Annäherungs-Tastenfelder eine unbeabsichtigte Aktivierung eines Schalters. Die Einführung der Zeitverzögerung in der Reaktion kann die Schnittstelle weniger reagierend machen und kann besser funktionieren, wenn die Bewegung des Fingers des Anwenders im Wesentlichen gleichmäßig ist.In 9 Fig. 10 illustrates a rapid movement of a user's finger over the proximity switch assembly without activating the switches. In this example, the relatively large differential change in the generated signal for channels 1 and 2 will be for both channels 1 and 2 passing through the lines 50A respectively. 50B are shown detected. The switch arrangement employs a delayed period of time to activate a decision up to the transition point 58 to delay at which the second signal channel 50B over the first signal channel 50A increases. The time delay could, according to one embodiment, be set equal to the time threshold tdirect_push_pk. Thus, by employing a delay period prior to determining the activation of a switch, the very rapid examination of the proximity buttons prevents unintentional activation of a switch. The introduction of Time delay in the response may make the interface less responsive and may work better if the user's finger movement is substantially uniform.
Falls ein vorhergehendes Schwellenwertereignis, das zu keiner Aktivierung geführt hat, vor kurzem detektiert worden ist, kann gemäß einer Ausführungsform automatisch in den Untersuchungsmodus eingetreten werden. Im Ergebnis kann während eines Zeitraums im Untersuchungsmodus mehr Vorsicht angewendet werden, sobald eine unbeabsichtigte Betätigung detektiert und zurückgewiesen worden ist.If a previous threshold event that did not result in activation has recently been detected, then in one embodiment, the examination mode may automatically be entered. As a result, more care can be taken during an examination mode period as soon as unintentional actuation has been detected and rejected.
Eine weitere Weise, um es einer Bedienungsperson zu ermöglichen, in den Untersuchungsmodus einzutreten, ist die Verwendung eines oder mehrerer geeignet markierter und/oder texturierter Bereiche oder Tasten auf der Oberfläche des Schalterbedienungsfeldes, das den dedizierten Annäherungsschaltern zugeordnet ist, mit der Funktion, der Annäherungsschalteranordnung die Absicht der Bedienungsperson zu signalisieren, unbedacht zu untersuchen. Die eine oder die mehreren Untersuchungs-Einschalttasten können sich an einem leicht zu erreichenden Ort befinden, um wahrscheinlich keine Aktivität bei anderen Signalkanälen zu erzeugen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine nicht markierte, größere Untersuchungs-Einschalttaste eingesetzt werden, die die gesamte Schalterschnittstelle umgibt. Einer derartigen Untersuchungstaste würde wahrscheinlich zuerst begegnet werden, wenn die Hand der Bedienungsperson über die Einfassung in der Überkopf-Bedienungskonsole gleitet und nach einem Orientierungspunkt sucht, von dem die unbedachte Untersuchung der Annäherungsschalteranordnung zu beginnen ist.Another way to allow an operator to enter the exam mode is to use one or more suitably marked and / or textured areas or buttons on the surface of the switch panel associated with the dedicated proximity switches, with the proximity switch arrangement function to signal the intention of the operator to examine carelessly. The one or more exam power buttons may be in an easy to reach location, likely not to generate activity on other signal channels. In accordance with another embodiment, an unmarked, larger exam power button may be used that surrounds the entire switch interface. Such an examination button would probably be encountered first when the operator's hand slides over the enclosure in the overhead console and searches for a landmark from which to begin the careless examination of the proximity switch assembly.
Sobald die Annäherungsschalteranordnung bestimmt, ob eine Zunahme der Änderung des Sensorzählerstands eine Schalteraktivierung oder das Ergebnis einer Untersuchungsbewegung ist, geht die Anordnung weiter, um zu bestimmen, ob und wie die Untersuchungsbewegung in einer Aktivierung des Annäherungsschalters enden sollte oder nicht. Gemäß einer Ausführungsform sucht die Annäherungsschalteranordnung nach einem stabilen Druck auf eine Schaltertaste während wenigstens eines vorgegebenen Zeitraums. In einer spezifischen Ausführungsform ist der vorgegebene Zeitraum gleich oder größer als 50 Millisekunden und beträgt vorzugsweise etwa 80 Millisekunden. Beispiele des Betriebs der Schalteranordnung unter Verwendung der Methodologie eines stabilen Zeitraums sind in den 10–13 veranschaulicht.Once the proximity switch assembly determines whether an increase in the change in sensor count is a switch activation or the result of an examination movement, the arrangement continues to determine whether or not the examination movement should end in activation of the proximity switch or not. In one embodiment, the proximity switch assembly searches for a stable pressure on a switch key for at least a predetermined period of time. In a specific embodiment, the predetermined period is equal to or greater than 50 milliseconds, and is preferably about 80 milliseconds. Examples of the operation of the switch arrangement using the stable period methodology are described in U.S. Patent Nos. 4,378,074; 10 - 13 illustrated.
In 10 ist die Untersuchung von drei Annäherungsschaltern, die den Signalkanälen 1–3, die jeweils als die Signale 50A–50C bezeichnet sind, entsprechen, veranschaulicht, während ein Finger über den ersten und den zweiten Schalter im Untersuchungsmodus gleitet und dann den dritten Schalter, der dem Signalkanal 3 zugeordnet ist, aktiviert. Wenn der Finger den ersten und den zweiten Schalter, die den Kanälen 1 und 2 zugeordnet sind, untersucht, wird aufgrund keines stabilen Signals auf den Leitungen 50A und 50B keine Aktivierung bestimmt. Das Signal auf der Leitung 50A für den Kanal 1 beginnt als der maximale Signalwert, bis der Kanal 2 auf der Leitung 50B der maximale Wert wird und schließlich der Kanal 3 ein maximaler Wert wird. Es ist gezeigt, dass der Signalkanal 3 während eines ausreichenden Zeitraums tstable, wie z. B. 80 Millisekunden, eine stabile Änderung des Sensorzählerstands in der Nähe des Spitzenwertes besitzt, was ausreichend ist, um die Aktivierung des entsprechenden Annäherungsschalters einzuleiten. Wenn die Pegelschwellenwert-Auslöserbedingung erfüllt worden ist und eine Spitze erreicht worden ist, aktiviert das Verfahren eines stabilen Pegels den Schalter, nachdem der Pegel an dem Schalter in einem engen Bereich während wenigstens eines Zeitraums tstable gebunden war. Dies ermöglicht der Bedienungsperson, die verschiedenen Annäherungsschalter zu untersuchen und einem gewünschten Schalter, sobald er gefunden worden ist, durch das Aufrechterhalten der Position des Fingers des Anwenders in der Nähe des Schalters während eines stabilen Zeitraums tstable zu aktivieren.In 10 is the study of three proximity switches, the signal channels 1-3, each as the signals 50A - 50C 1, while a finger slides over the first and second switches in the examining mode and then activates the third switch associated with the signal channel 3. When the finger examines the first and second switches associated with channels 1 and 2, there is no stable signal on the lines 50A and 50B no activation determined. The signal on the line 50A for channel 1 starts as the maximum signal value until channel 2 on the line 50B the maximum value becomes and finally the channel 3 becomes a maximum value. It is shown that the signal channel 3 during a sufficient period tstable such. 80 milliseconds, has a stable change in the sensor count near the peak, which is sufficient to initiate the activation of the corresponding proximity switch. When the level threshold trigger condition has been met and a peak has been reached, the stable level method activates the switch after the level at the switch has been tied in a narrow range for at least a period of time. This allows the operator to examine the various proximity switches and, once found, activate a desired switch by maintaining the position of the user's finger near the switch for a stable period of time.
In 11 ist eine weitere Ausführungsform des Verfahrens eines stabilen Pegels veranschaulicht, bei dem der dritte Signalkanal auf der Leitung 50C eine Änderung des Sensorzählerstands besitzt, der einen stabilen Zustand beim Abstieg des Signals besitzt. In diesem Beispiel übersteigt die Änderung des Sensorzählerstands für den dritten Kanal den Pegelschwellenwert und besitzt einen stabilen Druck, der während des Zeitraums tstable detektiert wird, so dass die Aktivierung des dritten Schalters bestimmt wird.In 11 FIG. 12 illustrates another embodiment of the stable level method in which the third signal channel on the line 50C has a change in the sensor count, which has a stable state during the descent of the signal. In this example, the change of the sensor count for the third channel exceeds the threshold level and has a stable pressure detected during the period tstable, so that the activation of the third switch is determined.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Annäherungsschalteranordnung ein Verfahren einer virtuellen Taste einsetzen, das während des Untersuchungsmodus nach einem anfänglichen Spitzenwert der Änderung des Sensorzählerstands, gefolgt von einer zusätzlichen ununterbrochenen Zunahme der Änderung des Sensorzählerstands sucht, um eine Bestimmung auszuführen, um den Schalter zu aktivieren, wie in den 12 und 13 gezeigt ist. In 12 steigt der dritte Signalkanal auf der Leitung 50C zu einem anfänglichen Spitzenwert an, wobei er dann ferner durch eine Änderung des Sensorzählerstands Cvb weiter zunimmt. Dies ist dazu äquivalent, dass ein Finger des Anwenders leicht die Oberfläche der Schalteranordnung streift, wenn er über die Schalteranordnung gleitet, die gewünschte Taste erreicht und dann den virtuellen mechanischen Schalter niederdrückt, so dass der Finger des Anwenders auf die Kontaktfläche des Schalters drückt und die Menge des Volumens des Fingers näher beim Schalter vergrößert. Die Zunahme der Kapazität wird durch die vergrößerte Oberfläche der Fingerspitze verursacht, wenn sie auf der Tastenfläche zusammengerückt wird. Diese vergrößerte Kapazität kann unmittelbar nach der Detektion eines Spitzenwerts, die in 12 gezeigt ist, auftreten oder kann nach einer Abnahme der Änderung des Sensorzählerstands auftreten, wie in 13 gezeigt ist. Die Annäherungsschalteranordnung detektiert einen anfänglichen Spitzenwert, gefolgt von einer weiteren vergrößerten Änderung des Sensorzählerstands, die durch die Kapazität Cvb angegeben wird, bei einem stabilen Pegel oder einem stabilen Zeitraum tstable. Ein stabiler Pegel der Detektion bedeutet im Allgemeinen keine Änderung des Wertes des Sensorzählerstands ohne Rauschen oder eine kleine Änderung des Wertes des Sensorzählerstands ohne Rauschen, die während der Eichung vorgegeben werden kann.According to a further embodiment, the proximity switch arrangement may employ a virtual key method which, during the examination mode, searches for an initial peak of change in the sensor count, followed by an additional uninterrupted increase in sensor count to make a determination to activate the switch. like in the 12 and 13 is shown. In 12 the third signal channel on line 50C rises to an initial peak, and then further increases by a change in sensor count Cvb. This is equivalent to one user's finger lightly brushing the surface of the switch assembly as it slides over the switch assembly, reaches the desired key and then the virtual one depresses mechanical switch so that the user's finger presses on the contact surface of the switch and increases the amount of the volume of the finger closer to the switch. The increase in capacity is caused by the enlarged surface of the fingertip when it is brought together on the key surface. This increased capacitance may occur immediately after the detection of a peak in 12 is shown, may occur or may occur after a decrease in the change in the sensor count, as in 13 is shown. The proximity switch arrangement detects an initial peak followed by another increased change in the sensor count indicated by the capacitance C vb at a stable level or a stable period t stable. A stable level of detection generally means no change in the value of the sensor count without noise or a small change in the value of the sensor count without noise, which may be specified during calibration.
Es sollte erkannt werden, dass ein kürzerer Zeitraum tstable zu zufälligen Aktivierungen führen kann, insbesondere nach einer Umkehrung der Richtung der Fingerbewegung, und dass ein längerer Zeitraum tstable zu einer weniger reagierenden Schnittstelle führen kann.It should be appreciated that a shorter period of time tstable may result in random activations, particularly after a reversal in the direction of finger movement, and that a longer period of time may tstable result in a less responsive interface.
Es sollte außerdem erkannt werden, dass sowohl das Verfahren eines stabilen Werts als auch das Verfahren einer virtuellen Taste gleichzeitig aktiv sein können. Auf diese Weise kann der stabile Zeitraum tstable gelockert werden, um länger zu sein, wie z. B. eine Sekunde, weil die Bedienungsperson die Taste immer unter Verwendung des Verfahrens der virtuellen Taste auslösen kann, ohne auf den Zeitablauf des stabilen Drucks zu warten.It should also be appreciated that both the stable value method and the virtual key method may be active at the same time. In this way, the stable period tstable can be relaxed to be longer, such as. One second, for example, because the operator can always trigger the key using the virtual key method without waiting for the timing of stable printing.
Die Annäherungsschalteranordnung kann ferner eine robuste Rauschunterdrückung einsetzen, um störende unbeabsichtigte Betätigungen zu verhindern. Bei einer Überkopf-Bedienungskonsole sollte z. B. das zufällige Öffnen und Schließen des Glasschiebedachs vermieden werden. Zu viel Rauschunterdrückung kann mit einem Ablehnen beabsichtigter Aktivierungen enden, was vermieden werden sollte. Eine Herangehensweise, um das Rauschen zu unterdrücken, ist es, zu untersuchen, ob mehrere benachbarte Kanäle gleichzeitige Auslöseereignisse melden, und, wenn ja, den Signalkanal mit dem höchsten Signal auszuwählen und ihn zu aktivieren und dadurch alle anderen Signalkanäle bis zur Freigabe des ausgewählten Signalkanals zu ignorieren.The proximity switch assembly may also employ robust noise cancellation to prevent spurious inadvertent operations. For an overhead control panel z. B. the accidental opening and closing of the glass sliding roof are avoided. Too much noise reduction may end with a rejection of intentional activations, which should be avoided. One approach to suppressing noise is to examine whether multiple adjacent channels will report simultaneous triggering events, and if so, to select the signal channel with the highest signal and activate it, and thereby all other signal channels until the selected signal channel is released to ignore.
Die Annäherungsschalteranordnung 20 kann ein Signatur-Rauschunterdrückungsverfahren enthalten, das auf zwei Parametern basiert, nämlich einem Signaturparameter, der das Verhältnis zwischen dem Kanal zwischen der höchsten Intensität (max_channel) und dem kumulativen Gesamtpegel (sum_channel) und dem dac-Parameter ist, der die Anzahl der Kanäle ist, die sich bei wenigstens einem bestimmten Verhältnis des max_channel befinden. In einer Ausführungsform ist der dac αdac = 0,5. Der Signaturparameter kann durch die folgende Gleichung definiert sein: The proximity switch assembly 20 For example, a signature noise suppression method based on two parameters, namely a signature parameter, which is the ratio between the channel between the highest intensity (max_channel) and the cumulative total level (sum_channel) and the dac parameter, which is the number of channels that are at least one particular ratio of max_channel. In one embodiment, the dac α dac = 0.5. The signature parameter can be defined by the following equation:
Der dac-Parameter kann durch die folgende Gleichung definiert sein: dac = ∀channelsi > αdac max_channel. The dac parameter can be defined by the following equation: dac = ∀channelsi> α dac max_channel.
Damit eine erkannte Aktivierung nicht abgelehnt wird, muss der Kanal in Abhängigkeit vom dac im Allgemeinen sauber sein, d. h., die Signatur muss höher als ein vorgegebener Schwellenwert sein. In einer Ausführungsform gilt αdac = 1 = 0,4 und αdac = 2 = 0,67. Falls der dac größer als 2 ist, wird die Aktivierung gemäß einer Ausführungsform abgelehnt.In order for a detected activation not to be rejected, the channel must generally be clean, depending on the dac, ie the signature must be higher than a predetermined threshold. 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.
Wenn eine Entscheidung, einen Schalter zu aktivieren oder nicht, in der absteigenden Phase des Profils getroffen wird, dann können anstelle von max_channel und sum_channel ihre Spitzenwerte peak_max_channel und peak_sum_channel verwendet werden, um die Signatur zu berechnen. Die Signatur kann die folgende Gleichung besitzen: If a decision to enable or disable a switch is made in the descending phase of the profile, then peak_max_channel and peak_sum_channel peaks can be used instead of max_channel and sum_channel to compute the signature. The signature can have the following equation:
Es kann eine Rauschunterdrückung, die den Suchmodus auslöst, eingesetzt werden. Wenn eine detektierte Aktivierung infolge einer schmutzigen Signatur abgelehnt wird, sollte der Such- oder Untersuchungsmodus automatisch eingeschaltet werden. Folglich kann ein Anwender, wenn er unbedacht untersucht, mit allen ausgestreckten Fingern herankommen, die einen Bezugsrahmen herstellen wollen, von dem das Suchen zu beginnen ist. Dies kann mehrere Kanäle gleichzeitig auslösen und dadurch zu einer schlechten Signatur führen. It can be used a noise reduction, which triggers the search mode. If a detected activation is rejected due to a dirty signature, the search or examination mode should be turned on automatically. Thus, if a user studies carelessly, he can come up with all the outstretched fingers that want to establish a frame of reference from which to begin searching. This can trigger multiple channels simultaneously, resulting in a bad signature.
In 14 ist gemäß einer Ausführungsform ein Zustandsdiagramm für die Annäherungsschalteranordnung 20 in einer Zustandsmaschinenimplementierung gezeigt. Die Zustandsmaschinenimplementierung ist mit fünf Zuständen gezeigt, einschließlich des SW_NONE-Zustands 70, des SW_ACTIVE-Zustands 72, des SW_THRESHOLD-Zustands 74, des SW_HUNTING-Zustands 76 und des SWITCH_ACTIVATED-Zustands 78. Der SW_NONE-Zustand 70 ist der Zustand, in dem keine Sensoraktivität detektiert wird. Der SW_ACTIVE-Zustand ist der Zustand, in der durch den Sensor irgendeine Aktivität detektiert wird, aber nicht genug, um die Aktivierung des Schalters zu diesem Zeitpunkt auszulösen. Der SW_THRESHOLD-Zustand ist der Zustand, in dem die Aktivität, wie sie durch den Sensor bestimmt wird, hoch genug ist, um eine Aktivierung, eine Suche/Untersuchung oder eine zufällige Bewegung der Schalteranordnung zu rechtfertigen. In den SW_HUNTING-Zustand 76 wird eingetreten, wenn das Aktivitätsmuster, wie es durch die Schalteranordnung bestimmt wird, mit der Untersuchungs-/Suchwechselwirkung kompatibel ist. Der SWITCH_ACTIVATED-Zustand 78 ist der Zustand, in dem die Aktivierung eines Schalters identifiziert worden ist. In dem SWITCH_ACTIVATED-Zustand 78 bleibt die Schaltertaste aktiv und ist keine andere Auswahl möglich, bis der entsprechende Schalter freigegeben wird.In 14 According to one embodiment, it is a state diagram for the proximity switch arrangement 20 shown in a state machine implementation. The state machine implementation is shown in five states, including the SW_NONE state 70 , the SW_ACTIVE state 72 , the SW_THRESHOLD state 74 , the SW_HUNTING state 76 and the SWITCH_ACTIVATED state 78 , The SW_NONE state 70 is the state in which no sensor activity is detected. The SW_ACTIVE state is the state in which any activity is detected by the sensor, but not enough to trigger the activation of the switch at that time. The SW_THRESHOLD state is the state in which the activity as determined by the sensor is high enough to warrant activation, search / investigation, or random movement of the switch assembly. In the SW_HUNTING state 76 is entered when the activity pattern, as determined by the switch arrangement, is compatible with the examination / search interaction. The SWITCH_ACTIVATED state 78 is the state in which the activation of a switch has been identified. In the SWITCH_ACTIVATED state 78 the switch button remains active and no other selection is possible until the corresponding switch is released.
Der Zustand der Annäherungsschalteranordnung 20 ändert sich in Abhängigkeit von der Detektion und der Verarbeitung der abgetasteten Signale. Wenn sich das System 20 in dem SW_NONE-Zustand 70 befindet, kann es zu dem SW_ACTIVE-Zustand 72 vorwärtsgehen, wenn durch einen oder mehrere Sensoren irgendeine Aktivität detektiert wird. Falls ausreichend Aktivität detektiert wird, um entweder die Aktivierung, die Suche oder die zufällige Bewegung zu rechtfertigen, kann das System 20 direkt zu dem SW_THRESHOLD-Zustand 74 weitergehen. Wenn sich das System 20 in dem SW_THRESHOLD-Zustand 74 befindet, kann es zum SW_HUNTING-Zustand 76 weitergehen, wenn ein Muster, das die Untersuchung angibt, detektiert wird, oder es kann direkt zum Schalter-aktiviert-Zustand 78 weitergehen. Wenn eine Schalteraktivierung im SWk_HUNTING-Zustand geschieht, kann eine Aktivierung des Schalters detektiert werden, um in den SW_ACTIVATED-Zustand 78 zu wechseln. Falls das Signal abgewiesen wird und eine unbeabsichtigte Handlung detektiert wird, kann das System 20 in den SW_NONE-Zustand 70 zurückkehren.The state of the proximity switch assembly 20 changes depending on the detection and processing of the sampled signals. If the system 20 in the SW_NONE state 70 It may be at the SW_ACTIVE state 72 go forward if any activity is detected by one or more sensors. If enough activity is detected to justify either the activation, the search, or the random movement, the system may 20 directly to the SW_THRESHOLD state 74 continue. If the system 20 in the SW_THRESHOLD state 74 it may go to the SW_HUNTING state 76 go on if a pattern indicating the examination is detected, or it can go directly to the switch-on state 78 continue. When a switch activation occurs in the SWk_HUNTING state, activation of the switch can be detected to enter the SW_ACTIVATED state 78 switch. If the signal is rejected and an unintentional action is detected, the system may 20 in the SW_NONE state 70 to return.
In 15 ist das Hauptverfahren 100 zum Überwachen und Bestimmen, wann eine Aktivierungsausgabe mit der Annäherungsschalteranordnung zu erzeugen ist, gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Das Verfahren 100 beginnt im Schritt 102 und geht zum Schritt 104 weiter, um eine anfängliche Eichung auszuführen, die einmal ausgeführt werden kann. Die geeichten Werte der Signalkanäle werden aus den Rohdaten der Kanäle und geeichten Bezugswerten durch das Subtrahieren des Bezugswerts von den Rohdaten im Schritt 106 berechnet. Als Nächstes werden im Schritt 108 aus den Sensoranzeigen aller Signalkanäle der Höchstwert des Zählerstandes, der als max_channel bezeichnet wird, und die Summe der Sensoranzeigen aller Kanäle, die als sum_channel bezeichnet wird, berechnet. Außerdem wird die Anzahl der aktiven Kanäle bestimmt. Im Schritt 110 berechnet das Verfahren 100 den neuesten Bereich des max_channel und des sum_channel, um später zu bestimmen, ob eine Bewegung in Gang ist oder nicht.In 15 is the main process 100 for monitoring and determining when to generate an activation output with the proximity switch arrangement, according to one embodiment. The procedure 100 starts in step 102 and goes to the step 104 to perform an initial calibration that can be performed once. The calibrated values of the signal channels are obtained from the raw data of the channels and calibrated reference values by subtracting the reference value from the raw data in step 106 calculated. Next will be in step 108 from the sensor readings of all signal channels, the maximum value of the counter reading, which is referred to as max_channel, and the sum of the sensor readings of all channels, which is referred to as sum_channel, are calculated. In addition, the number of active channels is determined. In step 110 calculates the procedure 100 the latest range of max_channel and sum_channel to determine later whether a move is in progress or not.
Nach dem Schritt 110 geht das Verfahren 100 zum Entscheidungsschritt 112 weiter, um zu bestimmen, ob irgendwelche der Schalter aktiv sind. Falls kein Schalter aktiv ist, geht das Verfahren 100 zum Schritt 114 weiter, um eine Online-Echtzeiteichung auszuführen. Andernfalls verarbeitet das Verfahren 116 die Schalterfreigabe im Schritt 116. Wenn ein Schalter bereits aktiv gewesen ist, dann geht das Verfahren 100 dementsprechend zu einem Modul weiter, in dem es wartet und alle Aktivität bis zu seiner Freigabe blockiert.After the step 110 goes the procedure 100 to the decision step 112 to determine if any of the switches are active. If no switch is active, the procedure goes 100 to the step 114 continue to perform an online real-time calibration. Otherwise, the process processes 116 the switch release in step 116 , If a switch has already been active, then the procedure goes 100 accordingly, to a module in which it waits and blocks all activity until its release.
Nach der Echtzeiteichung geht das Verfahren 100 zum Entscheidungsschritt 118 weiter, um zu bestimmen, ob es irgendeine Kanalsperre, die eine kürzliche Aktivierung angibt, gibt, wobei es, wenn ja, zum Schritt 120 weitergeht, um den Kanalsperren-Zeitgeber zu verringern. Falls keine Kanalsperren detektiert werden, geht das Verfahren 100 zum Entscheidungsschritt 122 weiter, um nach einem neuen max_channel zu suchen. Falls sich der aktuelle max_channel geändert hat, so dass es einen neuen max_channel gibt, geht das Verfahren 100 zum Schritt 124 weiter, um den max_channel zurückzusetzen, die Bereiche zu summieren und die Schwellenpegel festzulegen. Falls ein neuer max_channel identifiziert wird, setzt das Verfahren folglich die neuesten Signalbereiche zurück und aktiviert erforderlichenfalls die Such-/Untersuchungsparameter. Wenn der switch_status kleiner als der SW_ACTIVE ist, dann wird der Such-/Untersuchungsmerker gleich wahr gesetzt und wird der Schalterzustand gleich SW_NONE gesetzt. Falls sich der aktuelle max_channel nicht geändert hat, geht das Verfahren 100 zum Schritt 126 weiter, um den max_channel-Zustand für bloße Finger (ohne Handschuh) zu verarbeiten. Dies kann das Verarbeiten der Logik zwischen den verschiedenen Zuständen enthalten, wie in dem Zustandsdiagramm nach 14 gezeigt ist.After real-time calibration, the procedure goes 100 to the decision step 118 to determine if there is any channel lock indicating a recent activation, and if so, to the step 120 continues to decrease the channel lock timer. If no channel locks are detected, the procedure goes 100 to the decision step 122 continue to search for a new max_channel. If the current max_channel has changed so that there is a new max_channel, the procedure goes 100 to the step 124 continue to reset the max_channel, sum the ranges, and set the threshold levels. Thus, if a new max_channel is identified, the method resets the most recent signal ranges and, if necessary, activates the search / examination parameters. If the switch_status is less than the SW_ACTIVE, then the search / inquiry flag becomes equal true and the switch state is set equal to SW_NONE. If the current max_channel has not changed, the procedure goes 100 to the step 126 continue to process the max_channel state for bare fingers (without glove). This may include processing the logic between the various states as shown in the state diagram 14 is shown.
Nach dem Schritt 126 geht das Verfahren 100 zum Entscheidungsschritt 128 weiter, um zu bestimmen, ob irgendein Schalter aktiv ist. Falls keine Schalteraktivierung detektiert wird, geht das Verfahren 100 zum Schritt 130 weiter, um ein mögliches Vorhandensein eines Handschuhs an der Hand des Anwenders zu detektieren. Das Vorhandensein eines Handschuhs kann basierend auf einer verringerten Änderung des Wertes des Kapazitäts-Zählerstands detektiert werden. Dann geht das Verfahren 100 zum Schritt 132 weiter, um die vergangene Historie des max_channel und des sum_channel zu aktualisieren. Der Index des aktivierten Schalters wird dann gegebenenfalls vor dem Ende im Schritt 136 im Schritt 134 an das Software-Hardware-Modul ausgegeben.After the step 126 goes the procedure 100 to the decision step 128 to determine if any switch is active. If no switch activation is detected, the procedure goes 100 to the step 130 to detect a possible presence of a glove on the user's hand. The presence of a glove may be detected based on a reduced change in the value of the capacity count. Then the procedure goes 100 to the step 132 continue to update the past history of max_channel and sum_channel. The index of the activated switch is then optionally before the end in step 136 in step 134 output to the software hardware module.
Wenn ein Schalter aktiv ist, wird eine Routine eines Schalterfreigabeprozesses aktiviert, die in 16 gezeigt ist. Die Routine 116 eines Schalterfreigabeprozesses beginnt im Schritt 140 und geht zum Entscheidungsschritt 142 weiter, um zu bestimmen, ob der aktive Kanal kleiner als der LVL_RELEASE ist, wobei sie, wenn ja, im Schritt 152 endet. Wenn der aktive Kanal kleiner als der LVL_RELEASE ist, dann geht die Routine 116 zu dem Entscheidungsschritt 144 weiter, um zu bestimmen, ob der LVL_DELTA_THRESHOLD größer als 0 ist, wobei sie, wenn nicht, zum Schritt 146 weitergeht, um den Schwellenpegel zu erhöhen, falls das Signal stärker ist. Dies kann durch das Verringern des LVL_DELTA_THRESHOLD erreicht werden. Der Schritt 146 setzt außerdem die Schwellen-, Freigabe- und Aktivpegel. Dann geht die Routine 116 zum Schritt 148 weiter, um den Kanalmaximum- und Summenhistorie-Zeitgeber für die Such-/Untersuchungsparameter für ein langes stabiles Signal zurückzusetzen. Der Schalterzustand wird vor dem Ende im Schritt 152 im Schritt 150 gleich SW_NONE gesetzt. Um das Modul des Schalterfreigabeprozesses zu verlassen, muss das Signal in dem aktiven Kanal unter den LVL_RELEASE fallen, der ein adaptiver Schwellenwert ist, der sich ändert, wenn eine Handschuhwechselwirkung detektiert wird. Wenn die Schaltertaste freigegeben wird, werden alle inneren Parameter zurückgesetzt und wird ein Sperrzeitgeber gestartet, um weitere Aktivierungen zu verhindern, bevor ein bestimmter Wartezeitraum vergangen ist, wie z. B. 100 Millisekunden. Außerdem werden die Schwellenpegel in Abhängigkeit von dem Vorhandensein von Handschuhen oder nicht angepasst.When a switch is active, a routine of a switch enable process activated in 16 is shown. The routine 116 A switch release process begins in step 140 and goes to the decision step 142 to determine if the active channel is less than the LVL_RELEASE, and if so, in step 152 ends. If the active channel is less than the LVL_RELEASE, then the routine goes 116 to the decision step 144 to determine if the LVL_DELTA_THRESHOLD is greater than 0, and if not, to step 146 continues to increase the threshold level if the signal is stronger. This can be achieved by reducing the LVL_DELTA_THRESHOLD. The step 146 also sets the threshold, enable, and active levels. Then the routine goes 116 to the step 148 to reset the channel maximum and sum history timer for the search / inspection parameters for a long stable signal. The switch state will be before the end in step 152 in step 150 set equal SW_NONE. To exit the module of the switch enable process, the signal in the active channel must fall below the LVL_RELEASE, which is an adaptive threshold that changes when a glove interaction is detected. When the switch button is released, all internal parameters are reset and a lock timer is started to prevent further activations before a certain waiting period has elapsed, such as when the switch button is released. B. 100 milliseconds. In addition, the threshold levels are adjusted depending on the presence of gloves or not.
In 17 ist eine Routine 200 zum Bestimmen der Zustandsänderung vom SW_NONE-Zustand zum SW_ACTIVE-Zustand gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Die Routine 200 beginnt im Schritt 202, um den SW_NONE-Zustand zu verarbeiten, wobei sie dann zum Entscheidungsschritt 204 weitergeht, um zu bestimmen, ob der max_channel größer als der LVL_ACTIVE ist. Wenn der max_channel größer als der LVL_ACTIVE ist, dann ändert die Annäherungsschalteranordnung den Zustand vom SW_NONE-Zustand zum SW_ACTIVE-Zustand, wobei sie im Schritt 210 endet. Falls der max_channel nicht größer als der LVL_ACTIVE ist, prüft die Routine 200 vor dem Ende im Schritt 210 im Schritt 208, ob der Suchmerker zurückzusetzen ist. Folglich ändert sich der Zustand vom SW_NONE-Zustand zum SW_ACTIVE-Zustand, wenn der max_channel über dem LVL_ACTIVE auslöst. Falls die Kanäle nach einem bestimmten Wartezeitraum unter diesem Pegel bleiben, wird der Suchmerker, falls er gesetzt ist, auf Nichtsuchen zurückgesetzt, was eine Weise ist, um vom Suchmodus wegzugehen.In 17 is a routine 200 for determining the state change from the SW_NONE state to the SW_ACTIVE state, according to one embodiment. The routine 200 starts in step 202 to process the SW_NONE state, then go to the decision step 204 continues to determine if the max_channel is greater than the LVL_ACTIVE. If the max_channel is greater than the LVL_ACTIVE, then the proximity switch arrangement changes state from the SW_NONE state to the SW_ACTIVE state, in step 210 ends. If the max_channel is not greater than the LVL_ACTIVE, the routine checks 200 before the end in step 210 in step 208 whether the search flag is to be reset. As a result, the state changes from the SW_NONE state to the SW_ACTIVE state when the max_channel trips above the LVL_ACTIVE. If the channels remain below this level after a certain wait period, the search flag, if set, is reset to no seek, which is a way to exit the search mode.
In 18 ist ein Verfahren 220 zum Verarbeiten des Zustands des SW_ACTIVE-Zustands, der sich entweder zum SW_THRESHOLD-Zustand oder zum SW_NONE-Zustand ändert, gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Das Verfahren 220 beginnt im Schritt 222 und geht zum Entscheidungsschritt 224 weiter. Wenn der max_channel nicht größer als der LVL_THRESHOLD ist, dann geht das Verfahren 200 zum Schritt 226 weiter, um zu bestimmen, ob der max_channel kleiner als der LVL_ACTIVE ist, wobei es, wenn ja, zum Schritt 228 weitergeht, um den Schalterzustand in den SW_NONE zu ändern. Dementsprechend bewegt sich der Zustand der Zustandsmaschine vom SW_ACTIVE-Zustand zum SW_NONE-Zustand, wo das max_channel-Signal unter den LVL_ACTIVE fällt. Von dem LVL_ACTIVE kann außerdem ein Deltawert abgezogen werden, um etwas Hysterese einzuführen. Wenn der max_channel größer als der LVL_THRESHOLD ist, dann geht die Routine 220 zum Entscheidungsschritt 230 weiter, um zu bestimmen, ob ein neuestes Schwellenereignis oder ein Handschuh detektiert worden ist, wobei sie, wenn ja, den Suchen-ein-Merker im Schritt 232 gleich wahr setzt. Im Schritt 234 wechselt das Verfahren 220 vor dem Ende im Schritt 236 den Zustand in den SW_THRESHOLD-Zustand. Falls der max_channel über dem LVL_THRESHOLD auslöst, ändert sich der Zustand in den SW_THRESHOLD-Zustand. Wenn Handschuhe detektiert werden oder ein vorhergehendes Schwellenereignis, das nicht zu einer Aktivierung geführt hat, kürzlich detektiert worden sind, dann kann automatisch in den Such-/Untersuchungsmodus eingetreten werden.In 18 is a procedure 220 for processing the state of the SW_ACTIVE state that changes to either the SW_THRESHOLD state or the SW_NONE state, according to one embodiment. The procedure 220 starts in step 222 and goes to the decision step 224 further. If the max_channel is not greater than the LVL_THRESHOLD, then the procedure goes 200 to the step 226 to determine if max_channel is less than LVL_ACTIVE, and if so, to step 228 continues to change the switch state to the SW_NONE. Accordingly, the state machine state moves from the SW_ACTIVE state to the SW_NONE state, where the max_channel signal falls below the LVL_ACTIVE. In addition, a delta value can be subtracted from the LVL_ACTIVE to introduce some hysteresis. If the max_channel is greater than the LVL_THRESHOLD, then the routine goes 220 to the decision step 230 to determine if a latest threshold event or glove has been detected, and, if so, the seek-a-flag in step 232 equals true. In step 234 the procedure changes 220 before the end in step 236 the state in the SW_THRESHOLD state. If the max_channel fires above the LVL_THRESHOLD, the state changes to the SW_THRESHOLD state. If gloves are detected or a previous threshold event that did not result in activation has recently been detected, then the search / examination mode can be entered automatically.
In 19 ist ein Verfahren 240 zum Bestimmen der Aktivierung eines Schalters aus dem SW_THRESHOLD-Zustand gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Das Verfahren 240 beginnt im Schritt 242, um den SW_THRESHOLD-Zustand zu verarbeiten, wobei es zum Entscheidungsblock 244 weitergeht, um zu bestimmen, ob das Signal stabil ist oder ob sich der Signalkanal bei einer Spitze befindet, wobei es, wenn nicht, im Schritt 256 endet. Wenn entweder das Signal stabil ist oder sich der Signalkanal bei einer Spitze befindet, dann geht das Verfahren 240 zum Entscheidungsschritt 246 weiter, um zu bestimmen, ob der Such- oder Untersuchungsmodus aktiv ist, wobei es, wenn ja, zum Schritt 250 springt. Falls der Such- oder Untersuchungsmodus nicht aktiv ist, geht das Verfahren 240 zum Entscheidungsschritt 248 weiter, um zu bestimmen, ob der Signalkanal sauber ist und schnell aktiv größer als ein Schwellenwert ist, wobei es, wenn ja, im Schritt 250 den Aktivschalter gleich dem maximalen Kanal setzt. Das Verfahren 240 geht zum Entscheidungsblock 252 weiter, um zu bestimmen, ob es einen Aktivschalter gibt, wobei es, wenn ja, im Schritt 256 endet. Wenn es keinen Aktivschalter gibt, geht das Verfahren 240 zum Schritt 254 weiter, um die Suchvariable SWITCH_STATUS, die gleich SWITCH_HUNTING gesetzt wird, und PEAK_MAX_BASE, die gleich MAX_CHANNELS ist, vor dem Ende im Schritt 256 zu initialisieren. In 19 is a procedure 240 for determining the activation of a switch from the SW_THRESHOLD state according to one embodiment. The procedure 240 starts in step 242 to process the SW_THRESHOLD state, making it the decision block 244 goes on to determine if the signal is stable or if the signal channel is at a peak, and if not, in step 256 ends. If either the signal is stable or the signal channel is at a peak, then the procedure goes 240 to the decision step 246 to determine if the search or exam mode is active, and if so, to step 250 jumps. If the search or exam mode is not active, the procedure goes 240 to the decision step 248 to determine if the signal channel is clean and fast active greater than a threshold, and if so, in step 250 sets the active switch equal to the maximum channel. The procedure 240 goes to the decision block 252 to determine if there is an active switch, and if so, in step 256 ends. If there is no active switch, the procedure goes 240 to the step 254 continue to search variable SWITCH_STATUS, which is set equal to SWITCH_HUNTING, and PEAK_MAX_BASE, which is equal to MAX_CHANNELS, before the end in step 256 to initialize.
In dem SW_THRESHOLD-Zustand wird keine Entscheidung getroffen, bis eine Spitze im MAX_CHANNEL detektiert wird. Die Detektion des Spitzenwertes wird entweder bei einer Umkehr der Richtung des Signals oder dadurch, dass sowohl der MAX_CHANNEL als auch der SUM_CHANNEL während wenigstens eines bestimmten Intervalls, wie z. B. 60 Millisekunden, stabil bleiben (in einem Bereich begrenzt bleiben), konditioniert. Sobald die Spitze detektiert wird, wird der Suchmerker geprüft. Falls der Suchmodus ausgeschaltet ist, wird das Eintrittsrampenanstiegs-Verfahren angewendet. Wenn der SW_ACTIVE zum SW_THRESHOLD kleiner als ein Schwellenwert, wie z. B. 16 Millisekunden, gewesen ist und die Signatur des Rauschunterdrückungsverfahrens es als ein gültiges Auslöseereignis angibt, dann wird der Zustand in SWITCH_ACTIVE geändert, wobei der Prozess zum PROCESS_SWITCH_RELEASE-Modul übertragen wird, während andernfalls der Suchmerker gleich wahr gesetzt wird. Falls anstelle des unmittelbaren Aktivierens des Schalters das Verfahren der verzögerten Aktivierung eingesetzt wird, wird der Zustand in SW_DELAYED_ACTIVATION geändert, wo eine Verzögerung erzwungen wird, wobei an deren Ende, falls sich der aktuelle MAX_CHANNEL-Index nicht geändert hat, die Taste aktiviert wird.In the SW_THRESHOLD state, no decision is made until a peak is detected in MAX_CHANNEL. The detection of the peak value will either be at a reversal of the direction of the signal or by both the MAX_CHANNEL and the SUM_CHANNEL being asserted for at least a certain interval, e.g. B. 60 milliseconds, remain stable (remain limited in one area), conditioned. As soon as the tip is detected, the search flag is checked. If the search mode is off, the entry ramp ramp up procedure is used. If the SW_ACTIVE to SW_THRESHOLD is less than a threshold, such as 16 milliseconds, and the signature of the noise suppression method indicates it as a valid trigger event, then the state is changed to SWITCH_ACTIVE, transferring the process to the PROCESS_SWITCH_RELEASE module, otherwise the search flag is set to true. If the delayed activation process is used instead of the immediate activation of the switch, the state is changed to SW_DELAYED_ACTIVATION where a delay is enforced, at the end of which the key is activated, if the current MAX_CHANNEL index has not changed.
In 20 ist ein Verfahren der virtuellen Taste, das den SW_HUNTING-Zustand implementiert, gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Das Verfahren 260 beginnt im Schritt 262, um den SW_HUNTING-Zustand zu verarbeiten, wobei es zum Entscheidungsschritt 264 weitergeht, um zu bestimmen, ob der MAX_CHANNEL unter den LVL_KEYUP_THRESHOLD gefallen ist, wobei es, wenn ja, im Schritt 272 die MAX_PEAK_BASE gleich MIN(MAX_PEAK_BASE, MAX_CHANNEL) setzt. Wenn der MAX_CHANNEL unter den LVL_KEYUP_THRESHOLD gefallen ist, dann geht das Verfahren 260 zum Schritt 266 weiter, um das Suchverfahren des Auslösens des ersten Kanals einzusetzen, um zu prüfen, ob das Ereignis die Tastenaktivierung auslösen sollte. Dies wird durch das Bestimmen bestimmt, ob der erste und einzige Kanal überquert wird und das Signal sauber ist. Wenn ja, setzt das Verfahren 260 vor dem Ende im Schritt 282 im Schritt 270 den Aktivschalter gleich dem maximalen Kanal. Falls der erste und einzige Kanal nicht überquert wird oder falls das Signal nicht sauber ist, geht das Verfahren 260 zum Schritt 268 weiter, um aufzugeben und eine unbeabsichtigte Betätigung zu bestimmen und um vor dem Ende im Schritt 282 den SWITCH_STATUS gleich dem SW_NONE-Zustand zu setzen.In 20 For example, a method of the virtual key that implements the SW_HUNTING state is illustrated in one embodiment. The procedure 260 starts in step 262 to process the SW_HUNTING state, becoming the decision step 264 continues to determine if the MAX_CHANNEL has fallen below the LVL_KEYUP_THRESHOLD, and if so, in step 272 set MAX_PEAK_BASE equal to MIN (MAX_PEAK_BASE, MAX_CHANNEL). If MAX_CHANNEL falls below LVL_KEYUP_THRESHOLD, then the procedure goes 260 to the step 266 continue to use the search method of triggering the first channel to check if the event should trigger the button activation. This is determined by determining if the first and only channels are crossed and the signal is clean. If so, the procedure continues 260 before the end in step 282 in step 270 the active switch is equal to the maximum channel. If the first and only channel is not crossed, or if the signal is not clean, the procedure goes 260 to the step 268 continue to give up and to determine an unintentional actuation and to step in before the end 282 set the SWITCH_STATUS equal to the SW_NONE state.
Nach dem Schritt 272 geht das Verfahren 260 zum Entscheidungsschritt 274 weiter, um zu bestimmen, ob der Kanal geklickt hat. Dies kann dadurch bestimmt werden, ob der MAX_CHANNEL größer als die MAX_PEAK_BASE plus Delta ist. Falls der Kanal geklickt hat, geht das Verfahren 260 zum Entscheidungsschritt 276 weiter, um zu bestimmen, ob das Signal stabil und sauber ist, wobei es, wenn ja, vor dem Ende im Schritt 282 im Schritt 280 den Aktivschalter-Zustand auf den maximalen Kanal setzt. Falls der Kanal nicht geklickt hat, geht das Verfahren 260 zum Entscheidungsschritt 278 weiter, um zu erkennen, ob das Signal lang, stabil und sauber ist, wobei es, wenn ja, vor dem Ende im Schritt 282 zum Schritt 280 weitergeht, um den Aktivschalter gleich dem maximalen Kanal zu setzen.After the step 272 goes the procedure 260 to the decision step 274 continue to determine if the channel has clicked. This can be determined by whether the MAX_CHANNEL is greater than the MAX_PEAK_BASE plus delta. If the channel has clicked, the procedure goes 260 to the decision step 276 continue to determine if the signal is stable and clean, and if so, before the end in step 282 in step 280 sets the active switch state to the maximum channel. If the channel has not clicked, the procedure goes 260 to the decision step 278 to see if the signal is long, stable and clean, and if so, before the end in step 282 to the step 280 continues to set the active switch equal to the maximum channel.
Die Annäherungsschalteranordnung 20 kann gemäß einer weiteren Ausführungsform einen Modus einer virtuellen Taste enthalten. Unter Bezugnahme auf die 21–27 wird die Annäherungsschalteranordnung, die den Modus einer virtuellen Taste besitzt, und ein Verfahren zum Aktivieren des Annäherungsschalters mit dem Modus einer virtuellen Taste gemäß dieser Ausführungsform gezeigt. Die Annäherungsschalteranordnung kann einen oder mehrere Annäherungsschalter, von denen jeder ein Abtastaktivierungsfeld bereitstellt, und eine Steuerschaltungsanordnung zum Steuern des Aktivierungsfeldes jedes Annäherungsschalters, um eine Aktivierung abzutasten, enthalten. Die Steuerschaltungsanordnung überwacht die Signale, die die Aktivierungsfelder angeben, bestimmt eine erste stabile Amplitude des Signals während eines Zeitraums, bestimmt eine anschließende zweite stabile Amplitude des Signals während des Zeitraums und erzeugt eine Aktivierungsausgabe, wenn das zweite stabile Signal das erste stabile Signal um einen bekannten Betrag übersteigt. Das Verfahren kann durch die Annäherungsschalteranordnung eingesetzt werden und enthält die Schritte des Erzeugens eines Aktivierungsfeldes, das jedem von einem oder mehreren von mehreren Annäherungssensoren zugeordnet ist, und des Überwachens eines Signals, das jedes zugeordnete Aktivierungsfeld angibt. Das Verfahren enthält außerdem die Schritte des Bestimmens einer ersten Amplitude, wenn das Signal während eines minimalen Zeitraums stabil ist, und des Bestimmens einer zweiten Amplitude, wenn das Signal während des minimalen Zeitraums stabil ist. Das Verfahren enthält ferner den Schritt des Erzeugens einer Aktivierungsausgabe, wenn die zweite Amplitude die erste Amplitude um einen bekannten Betrag übersteigt. Im Ergebnis wird ein Verfahren einer virtuellen Taste für den Annäherungsschalter bereitgestellt, das unbeabsichtigte oder falsche Aktivierungen, die durch einen Finger, der mehrere Annäherungsschaltertasten untersucht und die Richtungen ändert, oder durch einen Finger, der durch einen Handschuh verhüllt ist, verursacht werden können, verhindert oder verringert.The proximity switch assembly 20 may include a virtual key mode according to another embodiment. With reference to the 21 - 27 For example, the proximity switch arrangement having the virtual key mode and a method of activating the proximity switch with the virtual key mode according to this embodiment are shown. The proximity switch assembly may include one or more proximity switches, each of which provides a sample enable field, and control circuitry for controlling the activation field of each proximity switch to sample activation. The control circuitry monitors the signals indicating the activation fields, determines a first stable amplitude of the signal during a period of time, determines a subsequent second stable amplitude of the signal during the time period and generates an activation output if the second stable signal exceeds the first stable signal by a known amount. The method may be employed by the proximity switch assembly and includes the steps of generating an activation field associated with each of one or more of a plurality of proximity sensors and monitoring a signal indicative of each associated activation field. The method also includes the steps of determining a first amplitude when the signal is stable for a minimum amount of time and determining a second amplitude when the signal is stable during the minimum amount of time. The method further includes the step of generating an activation output if the second amplitude exceeds the first amplitude by a known amount. As a result, a proximity button virtual button method is provided which prevents inadvertent or false activations caused by a finger examining multiple proximity switch buttons and changing directions, or by a finger wrapped by a glove or decreased.
In 21 sind die Untersuchung und die Aktivierung eines Annäherungsschalters für einen der Signalkanäle, der als ein Signal 50 beschriftet ist, gezeigt, wenn ein Finger eines Anwenders über den entsprechenden Schalter gleitet, in einen Untersuchungsmodus eintritt und weitergeht, um den Schalter in dem Modus einer virtuellen Taste zu aktivieren. Es sollte erkannt werden, dass der Finger des Anwenders mehrere kapazitive Schalter untersuchen kann, wie in den 10–12 veranschaulicht ist, wobei die Signale, die jedem der entsprechenden Signalkanäle zugeordnet sind, erzeugt werden, wie der Finger durch das Aktivierungsfeld jedes Kanals hindurchgeht. Es können mehrere Signalkanäle gleichzeitig verarbeitet werden, wobei der Kanal mit dem maximalen Signal verarbeitet werden kann, um die Aktivierung des entsprechenden Annäherungsschalters zu bestimmen. In den Beispielen, die in den Signaldiagrammen der 21–25 bereitgestellt sind, ist ein einziger Signalkanal, der einem Schalter zugeordnet ist, gezeigt, wobei jedoch mehrere Signalkanäle verarbeitet werden könnten. Das Signal 50, das einem der Signalkanäle zugeordnet ist, ist in 21 als zu einem Aktivschwellenwert-Pegel 320 im Punkt 300 ansteigend gezeigt, wobei an diesem Punkt das Signal in den Untersuchungsmodus eintritt. Danach steigt das Signal 50 weiterhin an, wobei es eine erste Amplitude erreicht, wobei an diesem Punkt das Signal während eines minimalen Zeitraums stabil ist, wie z. B. Tstable, was im Punkt 302 gezeigt ist. Im Punkt 302 tritt das Signal 50 in den Modus einer virtuellen Taste ein und stellt einen ersten Basiswert Cbase her, der der Delta-Signalzählerstand im Punkt 302 ist. An diesem Punkt stellt der Modus einer virtuellen Taste einen inkrementalen Aktivierungsschwellenwert als eine Funktion des mit einer konstanten Kvb multiplizierten Basiswerts Cbase her. Der Aktivierungsschwellenwert zum Bestimmen einer Aktivierung kann durch folgendes repräsentiert sein:
(1 + Kvb) × Cbase, wobei Kvb eine Konstante größer als null ist. Der Modus einer virtuellen Taste überwacht weiterhin das Signal 50, um zu bestimmen, wann es eine zweite stabile Amplitude während des minimalen Zeitraums Tstable erreicht, was am Punkt 304 stattfindet. An diesem Punkt 304 vergleicht der Modus einer virtuellen Taste die zweite stabile Amplitude mit der ersten stabilen Amplitude, wobei er bestimmt, ob die zweite Amplitude die erste Amplitude um den bekannten Betrag von Kvb × Cbase übersteigt. Wenn die zweite Amplitude die erste Amplitude um den bekannten Betrag übersteigt, wird dann eine Aktivierungsausgabe für den Annäherungsschalter erzeugt.In 21 are the investigation and activation of a proximity switch for one of the signal channels, acting as a signal 50 is shown when a user's finger slides over the corresponding switch, enters an examination mode, and continues to activate the switch in the virtual button mode. It should be recognized that the user's finger can examine several capacitive switches, as in the 10 - 12 is illustrated, wherein the signals associated with each of the respective signal channels are generated as the finger passes through the activation field of each channel. Multiple signal channels can be processed simultaneously, and the maximum signal channel can be processed to determine the activation of the corresponding proximity switch. In the examples shown in the signal diagrams of 21 - 25 are provided, a single signal channel associated with a switch is shown, but multiple signal channels could be processed. The signal 50 that is assigned to one of the signal channels is in 21 as an active threshold level 320 at the point 300 Increasing shown, at which point the signal enters the examination mode. Then the signal rises 50 continues to reach a first amplitude, at which point the signal is stable for a minimum period of time, e.g. B. Tstable, what the point 302 is shown. In the point 302 the signal occurs 50 in the mode of a virtual key and establishes a first base value Cbase, which is the delta signal count in the point 302 is. At this point, the virtual key mode establishes an incremental activation threshold as a function of the constant Kvb multiplied base value Cbase. The activation threshold for determining activation may be represented by:
(1 + Kvb) × Cbase, where Kvb is a constant greater than zero. The virtual key mode continues to monitor the signal 50 to determine when it reaches a second stable amplitude during the minimum time period Tstable, which is at the point 304 takes place. At this point 304 For example, the virtual key mode compares the second stable amplitude to the first stable amplitude, and determines whether the second amplitude exceeds the first amplitude by the known amount of Kvb × Cbase. If the second amplitude exceeds the first amplitude by the known amount, then an activation output is generated for the proximity switch.
Gemäß dieser Ausführungsform muss eine stabile Signalamplitude durch den Signalkanal während wenigstens eines minimalen Zeitraums Tstable vor dem Eintreten in den Modus einer virtuellen Taste oder dem Bestimmen der Aktivierung des Schalters aufrechterhalten werden. Der Sensorwert, wenn er in den Modus einer virtuellen Taste eintritt, wird als Cbase aufgezeichnet. Das Verfahren überwacht, wann eine anschließende stabile Signalamplitude abermals vor einem Zeitabschaltungszeitraum erreicht wird. Wenn eine stabile Signalamplitude abermals vor dem Zeitabschaltungszeitraum erreicht wird, der mit einem Delta-Wert des Zählerstands abläuft, der größer als ein Sollprozentsatz, wie z. B. 12,5 Prozent des vorher aufgezeichneten Cbase, ist, dann wird die Aktivierung ausgelöst. Gemäß einer Ausführungsform wird eine prozentuale Zunahme des Delta-Signalzählerstands von wenigstens 10 Prozent durch Kvb × Cbase bereitgestellt.According to this embodiment, a stable signal amplitude must be maintained by the signal channel for at least a minimum period of time Tstable before entering the mode of a virtual key or determining the activation of the switch. The sensor value when entering the virtual key mode is recorded as a Cbase. The method monitors when a subsequent stable signal amplitude is again reached before a timeout period. If a stable signal amplitude is again reached before the timeout period that expires with a delta value of the count that is greater than a target percentage, such as a percentage. 12.5 percent of the previously recorded Cbase, then activation is triggered. In one embodiment, a percentage increase in delta signal count of at least 10 percent is provided by Kvb × Cbase.
Der Multiplikator Kvb ist gemäß einer Ausführungsform ein Faktor von wenigstens 0,1 oder wenigstens 10 Prozent des Cbase-Wertes. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Multiplikator Kvb auf etwa 0,125 gesetzt, was zu 12,5 Prozent äquivalent ist. Der stabile Zeitraum Tstable kann gemäß einer Ausführungsform auf einen Zeitraum von wenigstens 50 Millisekunden gesetzt sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der stabile Zeitraum Tstable in den Bereich von 50 bis 100 Millisekunden gesetzt sein. Die stabile Amplitude kann durch die Signalamplitude bestimmt werden, die gemäß einer Ausführungsform im Wesentlichen in einem Bereich innerhalb des Zweifachen der Größe des geschätzten Rauschens in dem Signal oder gemäß einer weiteren Ausführungsform innerhalb von 2,5 bis 5,0 Prozent des Signalpegels oder gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Kombination des Zweifachen des geschätzten Rauschens des Signals, das zu 2,5 bis 5,0 des Signalpegels hinzugefügt ist, stabil ist.The multiplier K vb is, according to one embodiment, a factor of at least 0.1 or at least 10 percent of the Cbase value. In another embodiment, the multiplier Kvb is set to about 0.125, which is equivalent to 12.5 percent. The stable period Tstable may be set to a period of at least 50 milliseconds according to one embodiment. According to another embodiment, the stable period Tstable may be set in the range of 50 to 100 milliseconds. The stable amplitude may be determined by the signal amplitude, which in one embodiment is substantially within a range within twice the magnitude of the estimated noise in the signal, or according to another embodiment within 2.5 to 5.0 percent of the signal level more Embodiment, a combination of twice the estimated noise of the signal added to 2.5 to 5.0 of the signal level is stable.
In 22 ist ein Signal 50 für einen Signalkanal, der einem Annäherungsschalter zugeordnet ist, veranschaulicht, der am Punkt 300 in den Untersuchungsmodus eintritt und weitergeht, um eine erste stabile Amplitude zu erreichen, wenn die stabile Signalamplitude während eines minimalen Zeitraums Tstable am Punkt 302 vorhanden ist, an dem in den Modus einer virtuellen Taste eingetreten wird. An diesem Punkt wird der Cbase-Wert bestimmt. Danach ist gezeigt, dass das Signal 50 fällt und abermals zu einer zweiten Amplitude ansteigt, wenn das Signal während des minimalen Zeitraums Tstable am Punkt 306 stabil ist. In dieser Situation übersteigt jedoch die zweite Amplitude am Punkt 306 den Basiswert Cbase des Signals am Punkt 302 nicht um den bekannten Betrag Kvb × Cbase, wobei sie im Ergebnis keine Aktivierungsausgabe für den Schalter erzeugt.In 22 is a signal 50 for a signal channel associated with a proximity switch, that at the point 300 enters the examination mode and continues to reach a first stable amplitude, if the stable signal amplitude during a minimum period Tstable at the point 302 is present, in which the mode of a virtual key is entered. At this point, the Cbase value is determined. After that it is shown that the signal 50 falls again to a second amplitude when the signal is at the point during the minimum time period Tstable 306 is stable. In this situation, however, the second amplitude exceeds the point 306 the base value Cbase of the signal at the point 302 not by the known amount Kvb × Cbase, and as a result does not generate an activation output for the switch.
In 23 ist ein Signal 50, das einem Signalkanal zugeordnet ist, veranschaulicht, das am Punkt 300 in den Untersuchungsmodus eintritt und weitergeht, um eine erste Amplitude während eines stabilen Zeitraums Tstable am Punkt 302 zu erreichen, an dem in den Modus einer virtuellen Taste eingetreten wird und der Cbase bestimmt wird. Danach steigt das Signal 50 weiterhin zu einer zweiten Amplitude an, die während des minimalen Zeitraums Tstable am Punkt 308 stabil ist. Am Punkt 308 übersteigt die zweite Amplitude jedoch den Basiswert Cbase des Signals, der bei der ersten Amplitude am Punkt 302 hergestellt worden ist, nicht um den bekannten Betrag von Kvb × Cbase, so dass die Annäherungsschalteranordnung keine Schalterausgabe auslöst. Am Punkt 308 wird jedoch ein neuer aktualisierter Basiswert für Cbase erzeugt, wobei er verwendet wird, um den bekannten Betrag für den Vergleich mit der nächsten stabilen Amplitude zu bestimmen. Es ist gezeigt, dass das Signal 50 abfällt und dann zu einer dritten Amplitude ansteigt, die während des minimalen Zeitraums Tstable am Punkt 310 stabil ist. Die dritte Amplitude übersteigt die zweite Amplitude um mehr als den bekannten Betrag Kvb × Cbase, so dass eine Aktivierungsausgabe für den Schalter erzeugt wird.In 23 is a signal 50 that is associated with a signal channel illustrates that at the point 300 enters the examination mode and continues to a first amplitude during a stable period Tstable at the point 302 at which the virtual key mode is entered and the Cbase is determined. Then the signal rises 50 continue to a second amplitude, which during the minimum period Tstable at the point 308 is stable. At the point 308 however, the second amplitude exceeds the base value Cbase of the signal, that at the first amplitude at the point 302 not by the known amount of Kvb × Cbase so that the proximity switch assembly will not trigger a switch output. At the point 308 however, a new updated base value for Cbase is generated, which is used to determine the known amount for comparison with the next stable amplitude. It is shown that the signal 50 drops and then increases to a third amplitude, which during the minimum period Tstable at the point 310 is stable. The third amplitude exceeds the second amplitude by more than the known amount Kvb × Cbase, so that an activation output for the switch is generated.
In 24 ist ein weiteres Beispiel eines Signals 50 veranschaulicht, das an dem Punkt 300 in den Untersuchungsmodus eintritt und weiterhin bis zu einer ersten Amplitude ansteigt, die während eines minimalen Zeitraums Tstable am Punkt 302 stabil ist, an dem in den Modus einer virtuellen Taste eingetreten wird und der Cbase bestimmt wird. Danach ist gezeigt, dass das Signal 50 zu einer zweiten Amplitude abfällt, die während des minimalen Zeitraums Tstable am Punkt 312 stabil ist. Am Punkt 312 übersteigt die zweite Amplitude die erste Amplitude nicht um den bekannten Betrag Kvb × Cbase, so dass kein Auslöser des Signals erzeugt wird. Am Punkt 312 wird jedoch ein aktualisierter Basiswert Cbase erzeugt. Danach steigt das Signal 50 weiterhin zu einer dritten Amplitude an, die während des minimalen Zeitraums Tstable am Punkt 310 stabil ist. Die dritte Amplitude übersteigt die zweite Amplitude um den bekannten Betrag Kvb × Cbase, so dass eine Auslöser- oder Aktivierungsausgabe für den Schalter erzeugt wird.In 24 is another example of a signal 50 illustrates that at the point 300 enters the examination mode and continues to rise to a first amplitude which is Tstable at the point for a minimum period of time 302 is stable, is entered at the mode of a virtual key and the Cbase is determined. After that it is shown that the signal 50 drops to a second amplitude which during the minimum period Tstable at the point 312 is stable. At the point 312 the second amplitude does not exceed the first amplitude by the known amount K vb × Cbase so that no trigger of the signal is generated. At the point 312 however, an updated base value Cbase is generated. Then the signal rises 50 continue to a third amplitude, which during the minimum period Tstable at the point 310 is stable. The third amplitude exceeds the second amplitude by the known amount Kvb × Cbase so that a trigger or enable output is generated for the switch.
In 25 ist ein weiteres Beispiel eines Signals 50 für einen Signalkanal gezeigt, der am Punkt 300 in den Untersuchungsmodus eintritt und weitergeht, um eine erste Amplitude zu erreichen, die während des minimalen Zeitraums Tstable am Punkt 302 stabil ist, und der deshalb in den Modus einer virtuellen Taste eintritt und den Cbase bestimmt. Als Nächstes steigt das Signal 50 weiterhin zu einer zweiten Amplitude an, die während des Zeitraums Tstable am Punkt 308 stabil ist. Die zweite Amplitude übersteigt die erste Amplitude nicht um den bekannten Betrag, so dass an diesem Punkt kein Auslöser des Schalters erzeugt wird. Danach ist gezeigt, dass das Signal 50 zu dem Punkt 314 fällt, wobei in dem Prozess, in dem so verfahren wird, ein Rücksetzzeitgeber abläuft, seit die letzte stabile Amplitude empfangen worden ist, wie durch den Zeitraum Treset gezeigt ist. Wenn der Rücksetzzeitgeber abläuft, wird am Punkt 314 der Modus einer virtuellen Taste verlassen, wobei in den Untersuchungsmodus eingetreten wird, sobald der Modus einer virtuellen Taste verlassen worden ist. Wenn dies stattfindet, ist der vorher bestimmte Cbase nicht länger gültig. Danach ist gezeigt, dass das Signal 50 zu einer dritten Amplitude ansteigt, die während des minimalen Zeitraums Tstable am Punkt 316 stabil ist. An diesem Punkt stellt die dritte Amplitude einen aktualisierten Cbase her, der zum Bestimmen künftiger Aktivierungen des Schalters verwendet wird. Danach ist gezeigt, dass das Signal 50 weiter unter den Wert 320 des Aktivschwellenwerts fällt, wobei in diesem Fall der Modus einer virtuellen Taste ohne irgendwelche Aktivierungen verlassen wird.In 25 is another example of a signal 50 for a signal channel shown at the point 300 enters the examination mode and proceeds to reach a first amplitude that is Tstable at the point during the minimum time period 302 is stable and therefore enters the mode of a virtual key and determines the cbase. Next, the signal rises 50 continue to a second amplitude, which during the period Tstable at the point 308 is stable. The second amplitude does not exceed the first amplitude by the known amount, so that at this point no trigger of the switch is generated. After that it is shown that the signal 50 to the point 314 falls, wherein in the process of doing so, a reset timer expires since the last stable amplitude has been received, as shown by the time period Treset. When the reset timer expires, it will be at the point 314 leave the mode of a virtual button, entering the examination mode as soon as the mode of a virtual button has been left. When this happens, the previously determined Cbase is no longer valid. After that it is shown that the signal 50 rises to a third amplitude, which during the minimum period Tstable at the point 316 is stable. At this point, the third amplitude establishes an updated Cbase that is used to determine future activations of the switch. After that it is shown that the signal 50 continue below the value 320 of the active threshold, in which case the virtual key mode is exited without any activations.
In den 26 und 27 ist ein Verfahren zum Aktivieren eines Annäherungsschalters mit einem Modus einer virtuellen Taste unter Verwendung der Annäherungsschalteranordnung veranschaulicht. In 26 beginnt das Verfahren 400 im Schritt 402, wobei es weitergeht, um alle Signalkanäle, die allen Annäherungsschaltern zugeordnet sind, im Schritt 404 zu erfassen. Das Verfahren 400 geht zum Entscheidungsblock 406 weiter, um zu bestimmen, ob der Zustand in den ACTIVE-Zustand gesetzt ist, wobei es, wenn ja, vor dem Ende im Schritt 416 in einem Schritt 414 bezüglich einer Freigabe des Schalters prüft. Falls der Zustand nicht auf den ACTIVE-Zustand gesetzt ist, geht das Verfahren 400 zum Schritt 408 weiter, um den maximalen Kanal (CHT) zu finden. Sobald der maximale Kanal gefunden worden ist, geht die Routine 400 als Nächstes zum Schritt 410 weiter, um vor dem Ende im Schritt 416 das Verfahren einer virtuellen Taste des maximalen Kanals (CHT) zu verarbeiten. Das Verfahren 410 einer virtuellen Taste des maximalen Kanals des Prozesses ist in 27 veranschaulicht und wird im Folgenden beschrieben. Es sollte erkannt werden, dass das Verfahren 400 einen optionalen Schritt 412 enthalten kann, um außerdem das maximale Kanalsignal unter Verwendung eines Antippverfahrens zu verarbeiten, um einen Anwender zu detektieren, der auf einen Annäherungsschalter tippt, um eine Aktivierungsausgabe zu erzeugen.In the 26 and 27 For example, a method of activating a proximity switch with a virtual key mode using the proximity switch assembly is illustrated. In 26 the procedure begins 400 in step 402 where it continues to step all the signal channels associated with all proximity switches 404 capture. The procedure 400 goes to the decision block 406 to determine if the state is in the ACTIVE state, and if so, before the end of the step 416 in one step 414 regarding a release of the switch checks. If the condition does not open the ACTIVE state is set, the procedure goes 400 to the step 408 continue to find the maximum channel (CHT). Once the maximum channel has been found, the routine goes 400 next to the step 410 Continue to step in front of the end 416 to process the procedure of a virtual key of the maximum channel (CHT). The procedure 410 a virtual key of the maximum channel of the process is in 27 and will be described below. It should be recognized that the procedure 400 an optional step 412 also to process the maximum channel signal using a tap method to detect a user tapping a proximity switch to generate an activation output.
Das in 27 gezeigte Verfahren 410 einer virtuellen Taste des maximalen Kanals des Prozesses beginnt im Schritt 420 und geht zum Schritt 422 weiter, um das maximale Kanalsignal einzugeben. Folglich wird der Kanal des maximalen Signals, der einem der Annäherungsschalter zugeordnet ist, verarbeitet, um den Zustand des Modus einer virtuellen Taste und die Aktivierung des Schalters zu bestimmen. Im Entscheidungsschritt 424 bestimmt das Verfahren 410, ob der Schalter in den Zustand des Modus einer virtuellen Taste gesetzt ist, wobei es, wenn ja, zum Entscheidungsschritt 426 weitergeht, um zu bestimmen, ob der Wert des Signalkanals kleiner als der Aktivschwellenwert ist. Falls der Signalkanal kleiner als der Aktivschwellenwert ist, geht das Verfahren 410 zum Schritt 428 weiter, um den Zustand gleich NONE zu setzen, wobei es zum Anfang zurückkehrt. Falls der Signalkanal nicht kleiner als der Wert des Aktivschwellenwerts ist, geht das Verfahren 410 zum Entscheidungsschritt 430 weiter, um zu bestimmen, ob das Signal während eines Zeitraums, der größer als der stabile Zeitraum Tstable ist, eine stabile erste Amplitude besitzt. Falls der Kanal des stabilen Signals mit der ersten Amplitude während eines Zeitraums, der größer als Tstable ist, stabil ist, geht das Verfahren 410 zum Entscheidungsschritt 432 weiter, um zu bestimmen, ob der Signalkanal während eines Zeitraums, der den Rücksetzzeitraum Treset übersteigt, nicht stabil ist, wobei es, wenn nicht, zum Schritt 422 zurückkehrt. Falls der Signalkanal während eines Zeitraums, der den Rücksetzzeitraum Treset übersteigt, nicht stabil ist, geht das Verfahren 410 weiter, um den Zustand gleich dem Untersuchungs-/Suchzustand zu setzen, wobei es im Schritt 460 endet.This in 27 shown method 410 a virtual button of the maximum channel of the process starts in step 420 and goes to the step 422 continue to enter the maximum channel signal. Consequently, the channel of the maximum signal associated with one of the proximity switches is processed to determine the state of the virtual key mode and the activation of the switch. In the decision step 424 determines the procedure 410 Whether the switch is set to the state of the mode of a virtual button, and if so, to the decision step 426 continues to determine if the value of the signal channel is less than the active threshold. If the signal channel is smaller than the active threshold, the procedure goes 410 to the step 428 continue to set the state equal to NONE, returning to the beginning. If the signal channel is not smaller than the value of the active threshold value, the procedure goes 410 to the decision step 430 to determine whether the signal has a stable first amplitude for a period of time greater than the stable time period Tstable. If the channel of the stable signal having the first amplitude is stable for a period greater than Tstable, the method goes 410 to the decision step 432 to determine whether the signal channel is not stable during a period exceeding the reset period Treset, and if not, to step 422 returns. If the signal channel is not stable for a period of time exceeding the reset period, the procedure goes 410 Continue to set the state equal to the examination / search state, where it in step 460 ends.
Falls zurück im Entscheidungsschritt 430 der Signalkanal während eines Zeitraums stabil ist, der den stabilen Zeitraum Tstable übersteigt, geht das Verfahren 410 zum Entscheidungsschritt 436 weiter, um zu bestimmen, ob das Signal Ch(t) um einen durch Kvb × Cbase definierten bekannten Betrag größer als der Cbase ist, wobei es, wenn ja, den Schalterzustand auf aktiv setzt, um vor dem Ende im Schritt 460 eine Aktivierungsausgabe zu erzeugen. Falls das Signal den Cbase nicht um den bekannten Betrag Kvb × Cbase übersteigt, geht das Verfahren 410 weiter, um vor dem Ende im Schritt 460 den neuen Cbase-Wert im Schritt 440 auf die aktuelle stabile Signalamplitude zu setzen.If back in the decision step 430 the signal channel is stable for a period exceeding the stable period Tstable, the procedure goes 410 to the decision step 436 to determine whether the signal Ch (t) is greater than the Cbase by a known amount defined by Kvb × Cbase, and if so, sets the switch state to active, before the end in step 460 to generate an activation output. If the signal does not exceed the Cbase by the known amount Kvb × Cbase, the procedure goes 410 Continue to step in front of the end 460 the new Cbase value in the step 440 to the current stable signal amplitude.
Falls zurück im Entscheidungsschritt 424 der Schalterzustand nicht auf den Modus einer virtuellen Taste gesetzt ist, geht das Verfahren 410 zum Entscheidungsschritt 442 weiter, um zu bestimmen, ob der Zustand auf den Untersuchungszustand gesetzt ist, wobei es, wenn ja, zum Entscheidungsschritt 444 weitergeht, um zu bestimmen, ob das Signal größer als der Aktivschwellenwert ist, während es, wenn nicht, den Zustand gleich dem NONE-Zustand setzt und im Schritt 460 endet. Falls das Signal größer als der Aktivschwellenwert ist, geht das Verfahren 410 zum Entscheidungsschritt 448 weiter, um zu bestimmen, ob das Signal während eines Zeitraums, der den minimalen Zeitraum Tstable übersteigt, mit einer Amplitude stabil ist, wobei es, wenn nicht, im Schritt 460 endet. Falls das Signal mit einer Amplitude während eines Zeitraums, der den minimalen Zeitraum Tstable übersteigt, stabil ist, geht das Verfahren 410 zum Schritt 450 weiter, um den Zustand für den Schalter auf den Zustand einer virtuellen Taste zu setzen und um vor dem Ende im Schritt 460 im Schritt 450 den neuen Cbase-Wert für den Signalkanal herzustellen.If back in the decision step 424 the switch state is not set to the mode of a virtual button, the procedure goes 410 to the decision step 442 to determine if the state is set to the examination state, and if so, to the decision step 444 continues to determine whether the signal is greater than the active threshold, while if not, sets the state equal to the NONE state and in step 460 ends. If the signal is greater than the active threshold, the procedure goes 410 to the decision step 448 to determine whether the signal is stable with an amplitude during a period exceeding the minimum time period Tstable, and if not, in step 460 ends. If the signal having an amplitude during a period exceeding the minimum period Tstable is stable, the procedure goes 410 to the step 450 continue to set the state for the switch to the state of a virtual button and to before the end of the step 460 in step 450 create the new Cbase value for the signal channel.
Falls zurück im Entscheidungsschritt 442 der Zustand des Schalters nicht auf den Untersuchungs-/Suchzustand gesetzt ist, geht das Verfahren 410 zum Entscheidungsschritt 452 weiter, um zu bestimmen, ob das Signal größer als der Aktivschwellenwert ist, wobei es, wenn nicht, im Schritt 460 endet. Falls das Signal größer als der Aktivschwellenwert ist, geht das Verfahren 410 zum Entscheidungsschritt 454 weiter, um den Zustand vor dem Ende im Schritt 460 auf den Untersuchungs-/Suchzustand zu setzen.If back in the decision step 442 the state of the switch is not set to the examination / search state, the procedure goes 410 to the decision step 452 to determine if the signal is greater than the active threshold, and if not, in step 460 ends. If the signal is greater than the active threshold, the procedure goes 410 to the decision step 454 Continue to step the state before the end 460 to set to the examination / search state.
Dementsprechend stellt die Annäherungsschalteranordnung, die das Verfahren 410 einer virtuellen Taste besitzt, vorteilhaft eine verbesserte Detektion der Aktivierung eines virtuellen Tastenschalters und eine verbesserte Ablehnung unbeabsichtigter Aktivierungen bereit. Das Verfahren 410 kann vorteilhaft eine Aktivierung eines Schalters detektieren, während es unbeabsichtigte Aktivierungen ablehnt, die detektiert werden können, wenn ein Finger die Schalteranordnung untersucht und die Richtung ändert, oder bei denen der Finger des Anwenders einen Handschuh trägt. Die verbesserte Aktivierungsdetektion stellt vorteilhaft die verbesserte Annäherungsschalteranordnung bereit.Accordingly, the proximity switch assembly provides the method 410 Advantageously, a virtual key has improved detection of activation of a virtual key switch and improved rejection of inadvertent activations. The procedure 410 Advantageously, it may detect activation of a switch while rejecting inadvertent activations that may be detected when a finger examines the switch assembly and changes direction, or where the user's finger is wearing a glove. The improved activation detection advantageously provides the improved proximity switch arrangement.
Dementsprechend bestimmt die Bestimmungsroutine vorteilhaft die Aktivierung der Annäherungsschalter. Die Routine ermöglicht einem Anwender vorteilhaft, die Annäherungsschalter-Tasten zu untersuchen, was bei einer Kraftfahrzeuganwendung besonders nützlich sein kann, bei der die Ablenkung des Fahrers vermieden werden kann. Accordingly, the determination routine advantageously determines the activation of the proximity switches. The routine advantageously allows a user to examine the proximity switch buttons, which may be particularly useful in a motor vehicle application where the driver's distraction can be avoided.
Es ist selbstverständlich, dass Variationen und Modifikationen an der oben erwähnten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wobei es ferner selbstverständlich ist, dass vorgesehen ist, dass die Konzepte durch die folgenden Ansprüche abgedeckt sind, es sei denn, dass es diese Ansprüche durch ihre Sprache ausdrücklich anders darlegen.It is to be understood that variations and modifications may be made to the above-mentioned structure without departing from the concepts of the present invention, it being further understood that it is intended that the concepts be covered by the following claims, unless that they expressly express these claims differently by their language.
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Annäherungssensoren sind im ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-4/09, 9. April 2009 [0038] Proximity sensors are described in the ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-4 / 09, April 9, 2009 [0038]