УЗЕЛ БЕСКОНТАКТНЫХ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ, ИМЕЮЩИЙ ТАКТИЛЬНУЮ ОБРАТНУЮ СВЯЗЬ, И СПОСОБ Российский патент 2019 года по МПК H01H36/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится в общем к переключателям и более конкретно относится к бесконтактным переключателям, имеющим улучшенные определение активации переключателя и обратную связь.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Автомобильные транспортные средства обычно оборудованы различными приводимыми в действие пользователем переключателями, такими как переключатели для управления устройствами, в том числе электрическими стеклоподъемниками, фарами, стеклоочистителями, прозрачными или полупрозрачными люками в крыше, внутренним освещением, радиоприемными и информационно-развлекательными устройствами, и различными другими устройствами. Как правило, этим типам переключателей необходимо приводиться в действие пользователем, для того чтобы вводить в действие или выводить из работы устройство или выполнять некоторый тип функции управления. Бесконтактные переключатели, такие как емкостные переключатели, применяют один или более бесконтактных датчиков, чтобы формировать поле активации обнаружения и обнаруживать изменения в поле активации, указывающие на активацию переключателя пользователем, обычно пальцем пользователя в непосредственной близости или контакте с датчиком. Емкостные переключатели обычно выполнены с возможностью обнаруживать активацию переключателя пользователем на основании сравнения поля активации обнаружения с пороговым значением.

Узлы переключателя часто применяют множество емкостных переключателей в непосредственной близости друг от друга и, как правило, требуют, чтобы пользователь выбирал одиночный требуемый емкостной переключатель для выполнения намеченной операции. В некоторых применениях, таких как использование в автомобиле, водитель транспортного средства обладает ограниченной способностью видеть переключатели вследствие отвлечения внимания водителя. В таких применениях желательно позволить пользователю нащупывать конкретную кнопку в узле переключателя, тем временем, избегая преждевременного определения активации переключателя. Таким образом, желательно различать, намеревается ли пользователь активировать переключатель или просто нащупывает определенную кнопку переключателя, тем временем сосредоточившись на более высокоприоритетной задаче, такой как вождение, или не имеет намерения активировать переключатель. Соответственно, существует необходимость создания устройства бесконтактного переключателя, которое улучшает использование бесконтактных переключателей человеком, таким как водитель транспортного средства.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, предусмотрен узел бесконтактных переключателей. Узел бесконтактных переключателей включает в себя множество бесконтактных переключателей, каждый из которых содержит бесконтактный датчик, формирующий поле активации обнаружения. Узел бесконтактных переключателей также включает в себя схему управления, обрабатывающую сигнал, связанный с полем активации обнаружения каждого бесконтактного датчика, и обнаруживающую палец, расположенный между двумя бесконтактными переключателями. Узел бесконтактных переключателей дополнительно включает в себя устройство обратной связи, формирующее обратную связь, когда палец обнаружен между двумя бесконтактными переключателями.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен узел бесконтактных переключателей. Узел бесконтактных переключателей включает в себя множество бесконтактных переключателей, каждый включает в себя бесконтактный датчик, формирующий поле активации обнаружения. Узел бесконтактных переключателей также включает в себя схему управления, обрабатывающую сигнал, связанный с полем активации обнаружения каждого бесконтактного датчика, и обнаруживающую скорость пальца, взаимодействующего с бесконтактными переключателями. Узел бесконтактных переключателей дополнительно включает в себя устройство обратной связи, формирующее обратную связь, которая меняется на основании обнаруженной скорости пальца.

Согласно еще одному другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ обеспечения обратной связи для узла бесконтактного переключателя. Способ включает в себя этапы формирования множества полей активации обнаружения множеством бесконтактных датчиков, связанных с множеством бесконтактных переключателей, обнаружения пальца, расположенного между двумя бесконтактными переключателями, и формирования обратной связи, когда палец обнаружен между двумя бесконтактными переключателями.

Согласно дополнительному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ обеспечения обратной связи для узла бесконтактных переключателей. Способ включает в себя этапы формирования множества полей активации обнаружения множеством бесконтактных датчиков, связанных с множеством бесконтактных переключателей, обнаружения скорости перемещения пальца, взаимодействующего с бесконтактными переключателями, и формирования обратной связи, которая меняется на основании обнаруженной скорости пальца.

Эти и другие аспекты, задачи и признаки настоящего изобретения будут поняты и приняты во внимание специалистами в данной области техники при изучении нижеследующего описания изобретения, формулы изобретения и прилагаемых чертежей.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На чертежах:

фиг.1 - вид в перспективе пассажирского отделения автомобильного транспортного средства, имеющего консоль над ветровым стеклом, использующую узел бесконтактных переключателей согласно одному из вариантов осуществления;

фиг.2 - увеличенный вид консоли над ветровым стеклом и узла бесконтактных переключателей, показанного на фиг.1;

фиг.3 - увеличенный вид в поперечном разрезе, взятый по линии III-III на фиг.2, показывающий массив бесконтактных переключателей относительно пальца пользователя;

фиг.4 - принципиальная схема емкостного датчика, применяемого в каждом из емкостных переключателей, показанных на фиг.3;

фиг.5 - структурная схема, иллюстрирующая узел бесконтактного переключателя, согласно одному из вариантов осуществления;

фиг.6 - график, иллюстрирующий счет сигнала для одного канала, связанного с емкостным датчиком, показывающий профиль движения активации;

фиг.7 - график, иллюстрирующий счет сигнала для двух каналов, связанных с емкостными датчиками, показывающий профиль скользящего движения нащупывания/поиска;

фиг.8 - график, иллюстрирующий счет сигнала для канала прохождения сигнала, связанного с емкостными датчиками, показывающий профиль медленного движения активации;

фиг.9 - график, иллюстрирующий счет сигнала для двух каналов, связанных с емкостными датчиками, показывающий профиль быстро скользящего движения нащупывания/поиска;

фиг.10 - график, иллюстрирующий счет сигнала для трех каналов, связанных с емкостными датчиками, в режиме нащупывания/поиска, иллюстрирующий активацию стабильным нажатием на пике, согласно одному из вариантов осуществления;

фиг.11 - график, иллюстрирующий счет сигнала для трех каналов, связанных с емкостными датчиками, в режиме нащупывания/поиска, иллюстрирующий активацию стабильным нажатием на падении сигнала ниже пика, согласно еще одному варианту осуществления;

фиг.12 - график, иллюстрирующий счет сигнала для трех каналов, связанных с емкостными датчиками, в режиме нащупывания/поиска, иллюстрирующий повышенное стабильное нажатие на площадке для активации переключателя, согласно дополнительному варианту осуществления;

фиг.13 - график, иллюстрирующий счет сигнала для трех каналов, связанных с емкостными датчиками, в режиме нащупывания и выбор площадки на основании повышенного стабильного нажатия согласно дополнительному варианту осуществления;

фиг.14 - граф состояний, иллюстрирующий пять состояний узла емкостного переключателя, реализуемых конечным автоматом, согласно одному из вариантов осуществления;

фиг.15 - блок-схема способа, иллюстрирующая процедуру для выполнения способа активации переключателя узла переключателей, согласно одному из вариантов осуществления;

фиг.16 - блок-схема способа, иллюстрирующая обработку активации переключателя и отпускания переключателя;

фиг.17 - блок-схема способа, иллюстрирующая логику для переключения между неопределенным и активным состояниями переключателя;

фиг.18 - блок-схема способа, иллюстрирующая логику для переключения из активного состояния переключателя в неопределенное состояние переключателя или пороговое состояние переключателя;

фиг.19 - блок-схема способа, иллюстрирующая процедуру для переключения между пороговым состоянием переключателя и состоянием поиска переключателя;

фиг.20 - блок-схема способа, иллюстрирующая способ виртуальной кнопки, реализующий состояние поиска переключателя;

фиг.21 - структурная схема, иллюстрирующая узел бесконтактных переключателей, имеющий обратную связь, согласно одному из вариантов осуществления;

фиг.22 - увеличенный вид в поперечном разрезе узла бесконтактных переключателей, имеющего массив бесконтактных переключателей, по отношению к пальцу пользователя, расположенному между смежными переключателями, и обеспечивающего тактильную обратную связь;

фиг.23 - график, иллюстрирующий счет сигнала для трех каналов прохождения сигнала, связанных с емкостными датчиками, показывающий палец пользователя, скользящий между смежными бесконтактными переключателями по фиг.22; и

фиг.24А и 24В - блок-схемы способа, иллюстрирующие процедуру управления обратной связью для обеспечения обратной связи пользователю согласно одному из вариантов осуществления.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с требованиями, в материалах настоящей заявки раскрыты подробные варианты осуществления настоящего изобретения; однако должно быть понятно, что раскрытые варианты осуществления являются лишь примером изобретения, которое может быть реализовано в различных и альтернативных формах. Чертежи не обязательно соответствуют подробному проекту; некоторые элементы схемы могут быть преувеличены или минимизированы, чтобы показать общее представление функции. Поэтому конкретные конструктивные и функциональные детали, раскрытые в материалах настоящей заявки, должны интерпретироваться не в качестве ограничивающих, а только качестве представляющих основу для информирования специалиста в данной области техники о различных применениях настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг.1 и 2 проиллюстрирована в общем внутренняя часть автомобильного транспортного средства 10, имеющего пассажирское отделение и узел 20 переключателей, применяющий множество бесконтактных переключателей 22, имеющих отслеживание и определение активации переключателя согласно одному из вариантов осуществления. Транспортное средство 10, как правило, включает в себя консоль 12 над ветровым стеклом, смонтированную на обивку потолка на нижней стороне крыши или потолка в верхней части пассажирского отделения транспортного средства, в общем выше передней пассажирской посадочной зоны. Узел 20 переключателей имеет множество бесконтактных переключателей 22, скомпонованных вплотную друг к другу в консоли 12 над ветровым стеклом, согласно одному из вариантов осуществления. Различные бесконтактные переключатели 22 могут управлять любым из некоторого количества устройств и функций транспортного средства, таких как управление перемещением полупрозрачного или прозрачного люка 16 в крыше, управление перемещением шторки 18 люка в крыше, управление активацией одного или более осветительных устройств, таких как внутренние плафоны для освещения карты/чтения и потолочный плафон 30, и различными другими устройствами и функциями. Однако следует учитывать, что бесконтактные переключатели 22 могут быть расположены где угодно в транспортном средстве 10, к примеру, на приборной панели, на других консолях, таких как центральная консоль, встроены в дисплей 14 с сенсорным экраном для радиоприемной или информационно-развлекательной системы, такой как дисплей навигационной и/или аудиосистемы, или расположены где угодно на борту транспортного средства 10 согласно различным применениям транспортного средства.

Бесконтактные переключатели 22 показаны и описаны в материалах настоящей заявки в качестве емкостных переключателей согласно одному из вариантов осуществления. Каждый бесконтактный переключатель 22 включает в себя по меньшей мере один бесконтактный датчик, который формирует поле активации обнаружения для обнаружения прикосновения или непосредственного приближения (например, в пределах одного миллиметра) пользователя к одному или более бесконтактным датчикам, таких как скользящее движение пальца пользователя. Таким образом, поле активации обнаружения каждого бесконтактного переключателя 22 является емкостным полем в примерном варианте осуществления, и палец пользователя имеет удельную электропроводность и диэлектрические свойства, которые вызывают изменение или возмущение поля активации обнаружения, как должно быть очевидно специалистам в данной области техники. Однако, специалистами в данной области техники также следует учитывать, что могут использоваться дополнительные или альтернативные типы бесконтактных датчиков, такие как, но не в качестве ограничения, индуктивные датчики, оптические датчики, датчики температуры, резистивные датчики, и тому подобное, или их комбинация. Примерные бесконтактные датчики описаны в Руководстве по проектированию датчиков касания ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-04/09 от 9 апреля 2009 года, причем весь источник настоящим включен в материалы настоящей заявки путем ссылки.

Бесконтактные переключатели 22, показанные на фиг.1 и 2, каждый обеспечивает управление компонентом или устройством транспортного средства или обеспечивает обозначенную функцию управления. Один или более из бесконтактных переключателей 22 могут быть выделены под управление перемещением полупрозрачного или прозрачного люка 16 в крыше, с тем чтобы заставлять прозрачный люк 16 в крыше перемещаться в направлении открывания или закрывания, наклонять прозрачный люк в крыше или останавливать перемещение прозрачного люка в крыше на основании алгоритма управления. Один или более других бесконтактных переключателей 22 могут быть выделены под управление перемещением шторки 18 прозрачного люка в крыше между открытым и закрытым положениями. Каждый из прозрачного люка 16 в крыше и шторки 16 могут приводиться в действие электродвигателем в ответ на активацию соответствующего бесконтактного переключателя 22. Другие бесконтактные переключатели 22 могут быть выделены под управление другими устройствами, такое как включение внутреннего плафона для освещения карты/чтения, выключение плафона для освещения карты/чтения, включения или выключения потолочной лампы, отпирание багажника, открывание задней двери багажника или отмена действия дверного выключателя освещения. Дополнительные средства управления с помощью бесконтактных переключателей 22 могут включать в себя приведение в действие электрических стеклоподъемников дверей вверх и вниз. Различные другие средства управления транспортного средства могут управляться посредством бесконтактных переключателей 22, описанных в материалах настоящей заявки.

Со ссылкой на фиг.3 проиллюстрирована часть узла 20 бесконтактных переключателей, имеющего массив из трех, последовательно скомпонованных бесконтактных переключателей 22 в тесной связи друг с другом по отношению к пальцу 34 пользователя во время использования узла 20 переключателя. Каждый бесконтактный переключатель 22 включает в себя один или более бесконтактных датчиков 24 для формирования поля активации обнаружения. Согласно одному из вариантов осуществления, каждый из бесконтактных датчиков 24 может быть сформирован посредством печати проводящей печатной краской на верхней поверхности полимерной консоли 12 над ветровым стеклом. Один из примеров бесконтактного датчика 24 из печатной краски показан на фиг.4, как правило, имеющий задающий электрод 26 и приемный электрод 28, каждый имеет встречногребенчатые выступы для формирования емкостного поля 32. Следует учитывать, что каждый из бесконтактных датчиков 24 может быть сформирован иным образом, к примеру, посредством монтажа предварительно сформированного проводящего печатного проводника на подложку согласно другим вариантам осуществления. Задающий электрод 26 принимает задающие импульсы прямоугольной волны, прикладываемые под напряжением VI. Приемный электрод 28 имеет вывод для формирования выходного напряжения VO. Следует учитывать, что электроды 26 и 28 могут быть скомпонованы в различных других конфигурациях для формирования емкостного поля 32.

В варианте осуществления, показанном и описанном в материалах настоящей заявки, к задающему электроду 26 каждого бесконтактного датчика 24 прикладывается входной сигнал VI напряжения в качестве импульсов прямоугольной волны, имеющих цикл импульса заряда, достаточный для зарядки приемного электрода 28 до требуемого напряжения. Приемный электрод 28, в силу этого, служит в качестве измерительного электрода. В показанном варианте осуществления, смежные поля 32 активации обнаружения, формируемые смежными бесконтактными переключателями 22, слегка перекрываются, однако, перекрытия может не существовать согласно другим вариантам осуществления. Когда пользователь или оператор, к примеру, палец 34 пользователя проникает в поле 32 активации, узел 20 бесконтактных переключателей обнаруживает возмущение, вызванное пальцем 34 в отношении поля 32 активации, и определяет, является ли возмущение достаточным для активации соответствующего бесконтактного переключателя 22. Возмущение поля 32 активации обнаруживается посредством обработки сигнала импульса заряда, связанного с соответствующим каналом прохождения сигнала. Когда палец 34 пользователя контактирует с двумя полями 32 активации, узел 20 бесконтактных переключателей обнаруживает возмущение обоих подвергаемых контакту полей 32 активации через отдельные каналы прохождения сигнала. Каждый бесконтактный переключатель 22 имеет свой собственный выделенный канал прохождения сигнала, формирующий счеты импульсов заряда, который обрабатывается, как обсуждено в материалах настоящей заявки.

Со ссылкой на фиг.5 проиллюстрирован узел 20 бесконтактных переключателей согласно одному из вариантов осуществления. Показано множество бесконтактных датчиков 24, выдающих входные сигналы в контроллер 40, такой как микроконтроллер. Контроллер 40 может включать в себя схему управления, такую как микропроцессор 42 и память 48. Схема управления может включать в себя схему управления обнаружением, обрабатывающую поле активации каждого датчика 22 для обнаружения активации пользователем соответствующего переключателя посредством сравнения сигнала поля активации с одним или более пороговых значений в соответствии с одной или более процедур управления. Следует учитывать, что другие аналоговые и/или цифровые схемы управления могут применяться для обработки каждого поля активации, определения активации пользователем и инициирования действия. Контроллер 40 может применять способ сбора данных QMatrix, имеющийся в распоряжении от ATMEL®, согласно одному из вариантов осуществления. Способ сбора данных ATMEL применяет компилятор C/C++ и отладчик WinAVR на основном компьютере WINDOWS® для упрощения разработки и испытания обслуживающей программы Hawkeye, которая позволяет отслеживать в реальном времени внутреннее состояние критических переменных в программном обеспечении, а также собирать журналы данных для последующей обработки.

Контроллер 40 выдает выходной сигнал в одно или более устройств, которые выполнены с возможностью выполнять специальные действия в ответ на правильную активацию бесконтактного переключателя. Например, одно или более устройств могут включать в себя прозрачный люк 16 в крыше, имеющий электродвигатель для перемещения панели прозрачного люка в крыше между открытым и закрытым, и наклонным положениями, шторку 18 прозрачного люка в крыше, которая перемещается между открытым и закрытым положениями, и осветительные устройства 30, которые могут включаться и выключаться. Могут управляться другие устройства, такие как радиоприемник, для выполнения функций включения и выключения, регулирования уровня громкости, поиска каналов трансляции, и другие типы устройств для выполнения других специальных функций. Один из бесконтактных переключателей 22 может быть выделен для побуждения прозрачного люка в крыше закрываться, еще один бесконтактный переключатель 22 может быть выделен для побуждения прозрачного люка в крыше открываться, и дополнительный переключатель 22 может быть выделен для приведения прозрачного люка в крыше в наклонное положение, все из которых побуждали бы электродвигатель перемещать прозрачный люк в крыше в требуемое положение. Шторка 18 прозрачного люка в крыше может открываться в ответ на один бесконтактный переключатель 22 и может закрываться в ответ на другой бесконтактный переключатель 22.

Дополнительно показан контроллер 40, имеющий аналого-цифровое (A/D) сравнивающее устройство 44, присоединенное к микропроцессору 42. Сравнивающее устройство 44 A/D принимает выходной сигнал VO напряжения с каждого из бесконтактных датчиков 22, преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал и выдает цифровой сигнал в микропроцессор 42. Кроме того, контроллер 40 включает в себя счетчик 46 импульсов, присоединенный к микропроцессору 42. Счетчик 46 импульсов подсчитывает импульсы сигнала заряда, которые прикладываются к каждому задающему электроду каждого бесконтактного датчика, выполняет подсчет импульсов, необходимых для зарядки конденсатора до тех пор, пока выходной сигнал VO напряжения не достигает заданного напряжения, и выдает счет в микропроцессор 42. Счет импульсов является указывающим изменение емкости соответствующего емкостного датчика. Контроллер 40 дополнительно показан поддерживающим связь с задающим буфером 15 с широтно-импульсной модуляцией. Контроллер 40 выдает сигнал с широтно-импульсной модуляцией в задающий буфер 15 с широтно-импульсной модуляцией для формирования последовательности VI импульсов прямоугольной волны, которая прикладывается к каждому задающему электроду каждого бесконтактного датчика/переключателя 22. Контроллер 40 обрабатывает процедуру 100 управления, хранимую в памяти, для отслеживания и принятия решения в отношении активации одного из бесконтактных переключателей.

На фиг.6-13, изменение счетов импульсов заряда датчика, показанное в виде дельты счета датчика (ΔSensorCount) для множества каналов прохождения сигала, связанных с множеством бесконтактных переключателей 22, таких как три переключателя 22, показанные на фиг.3, проиллюстрировано согласно различным примерам. Изменение счета импульсов заряда датчика является разностью между инициализированным опорным значением счета без какого бы то ни было пальца или другого объекта, присутствующего в поле активации, и соответствующим показанием датчика. В этих примерах, палец пользователя проникает в поля 32 активации, связанные с каждым из трех бесконтактных переключателей 22, как правило, одно поле активации обнаружения за раз с перекрытием между смежными полями 32 активации по мере того, как палец пользователя перемещается через массив переключателей. Канал 1 - изменение (Δ) счета импульсов заряда датчика, связанное с первым емкостным датчиком 24, канал 2 - изменение счета импульсов заряда датчика, связанное с смежным вторым емкостным датчиком 24, а канал 3 - изменение счета импульсов заряда датчика, связанное с третьим емкостным датчиком 24, прилегающим к второму емкостному датчику. В раскрытом варианте осуществления, бесконтактные датчики 24 являются емкостными датчиками. Когда палец пользователя находится в контакте с или в непосредственной близости от датчика 24, палец изменяет емкость, измеряемую соответствующим датчиком 24. Емкость находится параллельно с паразитной емкостью незатронутой площадки датчика и, по существу, измеряется в качестве смещения. Наведенная пользователем или оператором емкость пропорциональна диэлектрической постоянной пальца или другой части тела пользователя, поверхности, подвергающейся воздействию емкостной площадки, и обратно пропорциональна расстоянию от конечности пользователя до кнопки переключателя. Согласно одному из вариантов осуществления, каждый датчик возбуждается последовательностью импульсов напряжения с помощью электроники широтно-импульсной модуляции (ШИМ, PWM) до тех пор, пока датчик не заряжается до установленного потенциала напряжения. Такой способ сбора данных заряжает приемный электрод 28 до известного потенциала напряжения. Цикл повторяется до тех пор, пока напряжение на измерительном конденсаторе не достигает заданного напряжения. Размещение пальца пользователя на поверхности касания переключателя 24 привносит внешнюю емкость, которая повышает величину заряда, передаваемого в каждом цикле, тем самым, уменьшая общее количество циклов, требуемых, чтобы измерительная емкость достигала заданного напряжения. Палец пользователя заставляет изменение счета импульсов заряда датчика возрастать, поскольку это значение основано на инициализированном опорном счете минус показание датчика.

Узел 20 бесконтактных переключателей способен распознавать движение руки пользователя, когда рука, в частности, палец, находится в непосредственной близости от бесконтактных переключателей 22, чтобы различать, состоит ли намерение пользователя в том, чтобы активировать переключатель 22, нащупать конкретную кнопку переключателя, тем временем, фокусируясь на более высокоприоритетных задачах, таких как вождение, или является результатом задачи, такой как настройка зеркала заднего вида, которая ничего не должна делать с приведением в действие бесконтактного переключателя 22. Узел 20 бесконтактных переключателей может действовать в режиме нащупывания или поиска, который дает пользователю возможность нащупывать кнопочные панели или кнопки, проводя или скользя пальцем в непосредственной близости от переключателей, не инициируя активацию переключателя до тех пор, пока не определено намерение пользователя. Узел 20 бесконтактных переключателей отслеживает амплитуду сигнала, формируемого в ответ на поле активации, определяет дифференциальное изменение формируемого сигнала и формирует выходной сигнал активации, когда дифференциальный сигнал превышает пороговое значение. Как результат, обеспечена возможность нащупывания узла 20 бесконтактных переключателей, так чтобы пользователи были вольны нащупывать площадку интерфейса с переключателями своими пальцами без непреднамеренного инициирования события, время отклика интерфейса было быстрым, активация происходила, когда палец контактирует с панелью поверхности, и непреднамеренная активация переключателя была предотвращена или уменьшена.

Обращаясь к фиг.6 по мере того, как палец 34 пользователя приближается к переключателю 22, связанному с каналом 1 прохождения сигнала, палец 34 проникает в поле 32 активации, связанное с датчиком 24, что вызывает возмущение емкости, тем самым, давая в результате увеличение счета датчика, как показано сигналом 50A, имеющим типичный профиль движения активации. Способ крутизны входного уклона может использоваться для определения, намеревается ли оператор нажать кнопку или нащупать интерфейс, на основании крутизны входного уклона в сигнале 50A у сигнала канала 1, возрастающего от точки 52, где сигнал 50A пересекает счет активного уровня (LVL_ACTIVE), вплоть до точки 54, где сигнал 50A пересекает счет порогового уровня (LVL_THRESHOLD), согласно одному из вариантов осуществления. Крутизна входного уклона является дифференциальным изменением формируемого сигнала между точками 52 и 54, которое происходило в течение периода времени между моментами tth и tac времени. Так как пороговый уровень - активный уровень числителя - как правило изменяется только в то время, как обнаружено наличие перчатки, но иначе является постоянным значением, крутизна может рассчитываться просто в качестве времени, истекшего до перехода с активного уровня на пороговый уровень, указываемого как tactive2threshold, которое является разностью между моментами tth и tac времени. Непосредственное нажатие на площадку переключателя может происходить в периоде времени, указываемом как tdirectpush в диапазоне от приблизительно 40 до 60 миллисекунд. Если время tactive2threshold является меньшим или равным времени tdirectpush непосредственного нажатия, то определяется, что должна происходить активация переключателя. Иначе, переключатель определяется находящимся в режиме нащупывания.

Согласно еще одному варианту осуществления, крутизна входного уклона может вычисляться в качестве разницы по времени от момента tac времени в точке 52 до момента tpk времени для достижения пикового значения счета в точке 56, указываемой как время tactive2peak. Время tactive2peak может сравниваться с пиком непосредственного нажатия, указываемым как tdirect_push_pk, которое может иметь значение 100 миллисекунд согласно одному из вариантов осуществления. Если время tactive2peak является меньшим или равным tdirect_push_pk, определяется, что должна происходить активация. Иначе, узел переключателя действует в режиме нащупывания.

В примере, показанном на фиг.6, сигнал канала 1 показан возрастающим по мере того, как возмущение емкости возрастает, быстро нарастая от точки 52 до пикового значения в точке 56. Узел 20 бесконтактных переключателей определяет крутизну входного уклона в качестве периода tactive2threshold или tactive2peak времени, чтобы сигнал возрастал от точки 52 первого порогового значения до одного из второго порогового значения в точке 54 или пикового порогового значения в точке 56. Изменение крутизны или дифференциальное изменение формируемого сигнала затем используется для сравнения с пороговым значением tdirect_push или tdirect_push_pk характерного непосредственного нажатия, чтобы определять активацию бесконтактного переключателя. Более точно, когда время tactive2peak является меньшим, чем tdirect_push, или tactive2threshold является меньшим, чем tdirect_push, определяется активация переключателя. Иначе, узел переключателя остается в режиме нащупывания.

Со ссылкой на фиг.7 один из примеров движения скольжения/нащупывания через два переключателя проиллюстрирован по мере того, как палец проходит или скользит через поле активации двух смежных бесконтактных датчиков, показанных в качестве канала 1 прохождения сигнала, помеченного 50A, и канала 2 прохождения сигнала, помеченного 50B. По мере того, как палец пользователя приближается к первому переключателю, палец проникает в поле активации, связанное с датчиком первого переключателя, заставляя изменение счета датчика в сигнале 50A возрастать с более медленной скоростью, так что определяется меньшее дифференциальное изменение формируемого сигнала. В этом примере профиль канала 1 прохождения сигнала испытывает изменение времени tactive2peak, которое не является меньшим или равным tdirect_push, тем самым давая в результате вхождение в режим поиска или нащупывания. Так как tactive2threshold является указывающим медленное дифференциальное изменение формируемого сигнала, активация кнопки переключателя не инициируется, согласно одному из вариантов осуществления. Согласно еще одному варианту осуществления, так как время tactive2peak не является меньшим или равным tdirect_push_pk, указывая медленное дифференциальное изменение формируемого сигнала, активация не инициируется, согласно еще одному варианту осуществления. Второй канал прохождения сигнала, помеченный 50B, показан в качестве подходящего к максимальному сигналу в переходной точке 58 и имеет нарастающее изменение Δ счета датчика с дифференциальным изменением сигнала, подобным таковому у сигнала 50A. Как результат, первый и второй каналы 50A и 50B отражают скользящее движение пальца через два емкостных датчика в режиме нащупывания, давая в результате отсутствие активации обоих переключателей. С использованием периода tactive2threshold или tactive2peak времени, может приниматься решение активировать или не активировать бесконтактный переключатель, в то время как уровень его емкости достигает пика сигнала.

Для медленного движения непосредственного нажатия, такого как показанное на фиг.8. дополнительная обработка может применяться, чтобы убеждаться, что активация не подразумевается. Как видно на фиг.8, канал 1 прохождения сигнала, идентифицированный в качестве сигнала 50A, показан нарастающим медленнее в течение периода tactive2threshold или tactive2peak времени, что давало бы в результате вхождение в режим нащупывания. Когда обнаружено такое состояние скольжения/нащупывания, с временем tactive2threshold, большим, чем tdirect_push, если каналом, не имеющим состояния, был первый канал прохождения сигнала, входящий в режим нащупывания, и он по-прежнему является максимальным каналом (каналом с наивысшей интенсивностью), так как его емкость падает ниже порогового значения LVL_KEYUP (уровня отпускания кнопки) в точке 60, то инициируется активация переключателя.

Со ссылкой на фиг.9 проиллюстрировано быстрое движение пальца пользователя через узел бесконтактных переключателей без активации переключателей. В этом примере обнаруживается относительно большое дифференциальное изменение формируемого сигнала для каналов 1 и 2, показанных линиями 50A и 50B, соответственно. Узел переключателя применяет задержанный период времени, чтобы задерживать активацию решения до переходной точки 58, в которой второй канал 50B прохождения сигнала возрастает выше первого канала 50A прохождения сигнала. Временная задержка могла бы быть установлена равной пороговому значению tdirect_push_pk времени согласно одному из вариантов осуществления. Таким образом, посредством применения задержанного периода времени перед определением активации переключателя, очень быстрое нащупывание бесконтактных кнопочных панелей предотвращает непреднамеренную активацию переключателя. Привнесение временной задержки в реакцию может делать интерфейс менее чувствительным и может лучше срабатывать, когда движение пальца оператора является по существу равномерным.

Если предыдущее пороговое событие, которое не приводило к активации, было обнаружено в последнее время, режим нащупывания может начинаться автоматически согласно одному из вариантов осуществления. Как результат, как только непреднамеренная активация обнаруживается и отклоняется, большая осмотрительность может применяться в течение периода времени в режиме нащупывания.

Еще один способ обеспечения оператору возможности входить в режим нащупывания состоит в том, чтобы использовать одну или более надлежащим образом маркированных и/или снабженных текстом зон или площадок на поверхности панели переключателей, связанной со специальными бесконтактными переключателями, с функцией сигнализации узлу бесконтактных переключателей о намерении оператора нащупывать вслепую. Одна или более площадок ввода в действие нащупывания могут быть расположены в легком для доступа месте, маловероятном для порождения активности с другими каналами прохождения сигнала. Согласно еще одному варианту осуществления, может применяться немаркированная большая площадка ввода в действие нащупывания, окружающая весь интерфейс с переключателями. Такая площадка нащупывания вероятно встречалась бы первой, в то время как рука оператора скользит параллельно внутренней отделке на консоли над ветровым стеклом, отыскивая ориентир, с которого следует начинать слепое нащупывание узла бесконтактных переключателей.

Как только узел бесконтактного датчика определяет, является ли увеличение изменения счета датчика активацией или результатом движения нащупывания, узел продолжает определять, должно ли и каким образом должно движение нащупывания завершаться активацией бесконтактного переключателя. Согласно одному из вариантов осуществления, узел бесконтактных переключателей ищет стабильное нажатие на кнопке переключателя в течение по меньшей мере заданного времени. В одном из конкретных вариантов осуществления, заданное время является равным или большим, чем 50 миллисекунд, а предпочтительнее, имеет значение приблизительно 80 миллисекунд. Примеры работы узла переключателя с применением методологии стабильного времени проиллюстрированы на фиг.10-13.

Обращаясь к фиг.10, нащупывание трех бесконтактных переключателей, соответствующих каналам 1-3 прохождения сигнала, помеченных как сигналы 50A-50C, соответственно, проиллюстрировано, в то время как палец скользит параллельно первому и второму переключателям в режиме нащупывания, а затем активирует третий переключатель, связанный с каналом 3 прохождения сигнала. По мере того, как палец нащупывает первый и второй переключатели, связанные с каналами 1 и 2, активиция не определяется вследствие отсутствия стабильного сигнала на линиях 50A и 50B. Сигнал на линии 50A для канала 1 начинается в качестве максимального значения сигнала до тех пор, пока канал 2 на линии 50B не становится максимальным значением и, в заключение, канал 3 становится максимальным значением сигнала. Канал 3 прохождения сигнала показан имеющим стабильное изменение счета датчика возле пикового значения в течение достаточного периода tstable времени, такого как 80 миллисекунд, которого достаточно для инициирования активации соответствующего бесконтактного переключателя. Когда условие инициации порогового уровня было удовлетворено, и был достигнут пик, способ стабильного уровня активирует переключатель после того, как уровень на переключателе ограничен в узком диапазоне в течение по меньшей мере периода tstable времени. Это позволяет оператору нащупывать различные бесконтактные переключатели и активировать требуемый переключатель, как только он найден, поддерживая палец пользователя поблизости от переключателя в течение стабильного периода tstable времени.

Со ссылкой на фиг.11 проиллюстрирован еще один вариант осуществления, в котором третий канал прохождения сигнала на линии 50C имеет изменение счета сигнала, которое имеет стабильное состояние на падении сигнала. В этом примере, изменение счета датчика для третьего канала превышает пороговый уровень и имеет стабильное нажатие, обнаруживаемое в течение периода tstable времени, так что определяется активация третьего переключателя.

Согласно еще одному варианту осуществления, узел бесконтактных переключателей может применять способ виртуальной кнопки, который ищет начальное пиковое значение изменения счета датчика, в то время как в режиме нащупывания, сопровождаемое дополнительным продолжительным увеличением изменения счета датчика, чтобы принимать решение активировать переключатель, как показано на фиг.12 и 13. На фиг.12, третий канал прохождения сигнала на линии 50C нарастает вплоть до начального пикового значения, а затем, дополнительно возрастает на изменение счета Cvb датчика. Это эквивалентно пальцу пользователя, мягко задевающему поверхность узла переключателя по мере того, как он скользит параллельно узлу переключателя, достигая требуемой кнопки, а затем, нажимающему на виртуальный механический переключатель, так что палец пользователя нажимает на контактную поверхность переключателя и повышает величину объема пальца, расположенного ближе к переключателю. Увеличение емкости вызывается увеличенной поверхности кончика пальца, в то время как он прижимается к поверхности площадки. Увеличенная емкость может возникать незамедлительно вслед за обнаружением пикового значения, показанного на фиг.12, или может возникать вслед за уменьшением изменения счета датчика, как показано на фиг.13. Узел бесконтактных переключателей обнаруживает начальное пиковое значение, сопровождаемое дальнейшим увеличенным изменением счета датчика, указанным емкостью Cvb на стабильном уровне или стабильным периодом tstable времени. Стабильный уровень обнаружения, в целом, означает отсутствие изменения значения счета датчика в отсутствие помех, или малое изменение значения счета датчика в отсутствие помех, которое может быть задано во время калибровки.

Следует учитывать, что более короткий период tstable времени может приводить к случайным активациям, особенно сопровождающим изменение направления движения пальца на обратное, и что более длительный период tstable времени может приводить к менее чувствительному интерфейсу.

Также следует учитывать, что как способ стабильного значения, так и способ виртуальной кнопки могут быть действующими одновременно. При действии таким образом, tstable может быть смягчено, чтобы быть более продолжительным, таким как одна секунда, поскольку оператор всегда может приводить в действие кнопку с использованием способа виртуальной кнопки без ожидания таймаута стабильного нажатия.

Узел бесконтактных переключателей дополнительно может применять надежное подавление помех для предотвращения досадных непреднамеренных приведений в действие. Например, с консолью над ветровым стеклом, должны избегаться случайные открывание и закрывание прозрачного люка в крыше. Слишком сильное подавление помех может сводиться к отклонению преднамеренных активаций, которое должно избегаться. Один из подходов для подавления помех состоит в том, чтобы изучать, сообщают ли многочисленные смежные каналы одновременное инициирование событий и, если так, выбирая канал прохождения сигнала с наивысшим сигналом и активируя его, тем самым, игнорируя все другие каналы прохождения сигнала до отпускания выбранного канала прохождения сигнала.

Узел 20 бесконтактных переключателей может включать в себя способ подавления помех по регистрируемой характеристике, основанный на двух параметрах, а именно, параметре регистрируемой характеристики, который является отношением канала между наивысшей интенсивностью (максимальным каналом, max_channel) и общим накопленным уровнем (суммарным каналом, sum_channel), и параметре dac, который является количеством каналов, которые имеют значение по меньшей мере определенного соотношения максимального канала. В одном из вариантов осуществления, dac = 0,5. Параметр регистрируемой характеристики может быть определен следующим уравнением:

регистрируемая характеристика = .

Параметр dac может быть определен следующим уравнением:

dac = max_channel.

В зависимости от dac, чтобы распознанная активация не была отклонена, канал должен быть в целом чистым, то есть, регистрируемая характеристика должна быть более высокой, чем заданное значение. В одном из вариантов осуществления, = 0,4, а = 0,67. Если dac является большим, чем 2, активация отклоняется согласно одному из вариантов осуществления.

Когда решение, следует ли активировать переключатель, принимается в фазе падения профиля, то вместо max_channel и sum_channel могут использоваться их пиковые значения peak_max_channel и peak_sum_channel для расчета регистрируемой характеристики. Регистрируемая характеристика может иметь следующее уравнение:

регистрируемая характеристика = .

Может применяться режим поиска с пусковыми механизмами подавления помех. Когда обнаруженная активация отклонена вследствие грязной регистрируемой характеристики, способ поиска или нащупывания должен автоматически вводиться в действие. Таким образом, при нащупывании вслепую, пользователь может дотягиваться всеми вытянутыми пальцами, рассчитывая установить систему отсчета, с которой следует начинать поиск. Это может инициировать многочисленные каналы одновременно, тем самым, приводя к плохой регистрируемой характеристике.

Со ссылкой на фиг.14 показан граф состояний для узла 20 бесконтактных переключателей в реализации конечного автомата согласно одному из вариантов осуществления. Показана реализация конечного автомата, имеющая пять состояний, в том числе, состояние 70 SW_NONE (неопределенное состояние переключателя), состояние 72 SW_ACTIVE (активное состояние переключателя), состояние 74 SW_THRESHOLD (пороговое состояние переключателя), состояние 76 SW_HUNTING (состояние поиска переключателя) и состояние 78 SWITCH_ACTIVATED (переключатель активирован). Состояние 70 SW_NONE является состоянием, в котором нет обнаруженной активности датчика. Состояние SW_ACTIVE является состоянием, в котором какая-то активность обнаружена датчиком, но не достаточна для инициирования активации переключателя в тот момент времени. Состояние SW_THRESHOLD является состоянием, в котором активность в качестве определенной датчиком достаточно высока, чтобы служить основанием активации, поиска/нащупывания или случайного движения узла переключателя. Состояние 76 SW_HUNTING начинается, когда стереотип активности в качестве определенного узлом переключателя сопоставим с взаимодействием нащупывания/поиска. Состояние 78 SWITCH_ACTIVATED является состоянием, в котором была идентифицирована активация переключателя. В состоянии 78 SWITCH_ACTIVATED, кнопка переключателя будет оставаться активной, и никакой другой выбор не будет возможен до тех пор, пока соответствующий переключатель не отпущен.

Состояние узла 20 бесконтактных переключателей изменяется в зависимости от детектирования и обработки обнаруженных сигналов. В состоянии 70 SW_NONE система 20 может переходить в состояние 72 SW_ACTIVE, когда какая-то активность обнаружена одним или более датчиков. Если обнаружена достаточная активность, чтобы служить основанием активации, поиска или случайного движения, система 20 может переходить непосредственно в состояние 74 SW_THRESHOLD. Когда в состоянии 74 SW_THRESHOLD, система 20 может переходить в состояние 76 SW_HUNTING, когда обнаружен стереотип, указывающий на нащупывание, или может переходить непосредственно в состояние 78 активированного переключателя. Когда активация переключателя находится в состоянии SW_HUNTING, активация переключателя может обнаруживаться для перехода в состояние 78 SWITCH_ACTIVATED. Если сигнал отклонен, и обнаружено непреднамеренное действие, система 20 может возвращаться в состояние 70 SW_NONE.

Со ссылкой на фиг.15 показан основной способ 100 отслеживания и определения, когда следует формировать выходной сигнал активации устройством бесконтактного переключателя, согласно одному из вариантов осуществления. Способ 100 начинается на этапе 102 и переходит на этап 104 для выполнения начальной калибровки, которая может выполняться один раз. Калиброванные значения канала прохождения сигнала вычисляются из исходных канальных данных и калиброванных опорных значений посредством вычитания опорного значения из исходных данных на этапе 106. Затем, на этапе 108, из всех показаний датчиков каналов прохождения сигнала, рассчитываются самое высокое значение счета, указываемое как max_channel, и сумма всех показаний датчиков каналов прохождения сигнала, указываемая как sum_channel. Кроме того, определяется количество активных каналов. На этапе 110, способ 100 рассчитывает недавний диапазон max_channel и sum_channel для более позднего определения, происходит ли движение в настоящий момент.

Вслед за этапом 110, способ 100 переходит на этап 112 принятия решения, чтобы определять, активен ли какой-нибудь из переключателей. Если переключатели не активны, способ 100 переходит на этап 114 для выполнения интерактивной калибровки в реальном времени. Иначе, способ 116 обрабатывает отпускание переключателя на этапе 116. Соответственно, если переключатель уже был активным, то способ 100 переходит в модуль, где он ожидает и блокирует всю активность до его отпускания.

Вслед за калибровкой в реальном времени, способ 100 переходит на этап 118 принятия решения, есть ли блокировка какого-нибудь канала, указывающая недавнюю активацию и, если так, переходит на этап 120 для уменьшения таймера блокировки канала. Если блокировки каналов не обнаружены, способ 100 переходит на этап 122 принятия решения, чтобы отыскивать новый max_channel. Если текущий max_channel изменился, так что есть новый max_channel, способ 100 переходит на этап 124, чтобы перенастраивать max_channel, суммировать диапазоны и устанавливать пороговые уровни. Таким образом, если идентифицирован новый max_channel, способ переустанавливает новые диапазоны сигналов и обновляет, если необходимо, параметры поиска/нащупывания. Если switch_status (состояние переключателя) является меньшим, чем SW_ACTIVE, то флажковый признак поиска/нащупывания устанавливается равным истинному значению, и состояние переключателя устанавливается равным SW_NONE. Если текущий max_channel не изменился, способ 100 переходит на этап 126 для обработки состояния голого (без перчаток) пальца max_channel. Это может включать в себя обработку логики между различными состояниями, как показано на графе состояний по фиг.14.

Вслед за этапом 126, способ 100 переходит на этап 128 принятия решения, чтобы определять, активен ли какой-нибудь переключатель. Если обнаружено отсутствие активации переключателей, способ 100 переходит на этап 130 для обнаружения возможного наличия перчатки на руке пользователя. Наличие перчатки может обнаруживаться на основании уменьшенного изменения значения счета емкости. Способ 100 затем переходит на этап 132, чтобы обновлять предысторию max_channel и sum_channel. Индекс активного переключателя, если таковой имеет место, затем выводится в программно-аппаратный модуль на этапе 134 перед окончанием на этапе 136.

Когда переключатель активен, активирована процедура обработки отпускания переключателя, которая показана на фиг. 16. Процедура 116 обработки отпускания переключателя начинается на этапе 140 и переходит на этап 142 принятия решения, чтобы определять, является ли активный канал, меньшим, чем LVL_RELEASE (уровень отпускания), и, если так, заканчивается на этапе 152. Если активный канал является меньшим, чем LVL_RELEASE, то процедура 116 переходит на этап 144 принятия решения, чтобы определять, является ли LVL_DELTA_THRESHOLD (дельта порогового уровня) большей, чем 0, и, если нет, переходит на этап 146, чтобы поднимать пороговый уровень, если сигнал мощнее. Это может достигаться снижением LVL_DELTA_THRESHOLD. Этап 146 также устанавливает пороговый уровень, уровень отпускания и уровень активации. Процедура 116 затем переходит на этап 148, чтобы переустанавливать таймер предыстории максимального значения и суммы каналов для параметров поиска/нащупывания длительного стабильного сигнала. Состояние переключателя устанавливается равным SW_NONE на этапе 150 перед окончанием на этапе 152. Для выхода из модуля обработки отпускания переключателя, сигнал в активном канале должен упасть ниже LVL_RELEASE, который является адаптивным пороговым значением, которое будет изменяться, в то время как обнаружено взаимодействие в перчатке. В то время как кнопка переключателя отпущена, все внутренние параметры сбрасываются, и таймер блокировки запускается для предотвращения дополнительных активаций раньше, чем истекло определенное время ожидания, такое как 100 миллисекунд. Кроме того, пороговые уровни адаптируются в зависимости от наличия или отсутствия перчаток.

Со ссылкой на фиг.17 проиллюстрирована процедура 200 для определения переключения состояния из состояния SW_NONE в состояние SW_ACTIVE, согласно одному из вариантов осуществления. Процедура 200 начинается на этапе 202 для обработки состояния SW_NONE, а затем, переходит на этап 204 принятия решения, чтобы определять, является ли max_channel большим, чем LVL_ACTIVE. Если max_channel является большим, чем LVL_ACTIVE, то узел бесконтактных переключателей меняет состояние с состояния SW_NONE на состояние SW_ACTIVE и заканчивает на этапе 210. Если max_channel не является большим, чем LVL_ACTIVE, процедура 200 проверяет, следует ли сбрасывать флажковый признак поиска на этапе 208 перед окончанием на этапе 210. Таким образом, состояние меняется с состояния SW_NONE на состояние SW_ACTIVE, когда max_channel срабатывает выше LVL_ACTIVE. Если каналы остаются ниже этого уровня, через определенный период ожидания, флажковый признак поиска, если установлен, становится сброшенным в отсутствие поиска, что является одним из способов выхода из режима поиска.

Со ссылкой на фиг.18 проиллюстрирован способ 220 для обработки состояния у состояния SW_ACTIVE, переходящего в состояние SW_THRESHOLD или состояние SW_NONE, согласно одному из вариантов осуществления. Способ 220 начинается на этапе 222 и переходит на этап 224 принятия решения. Если max_channel не является большим, чем LVL_THRESHOLD, то способ 220 переходит на этап 226, чтобы определять, является ли max_channel меньшим, чем LVL_ACTIVE, и, если так, переходит на этап 228, чтобы переводить состояние переключателя в SW_NONE. Соответственно, состояние конечного автомата переходит из состояния SW_ACTIVE в состояние SW_NONE когда сигнал max_channel падает ниже LVL_ACTIVE. Значение дельты также может вычитаться из LVL_ACTIVE для ввода некоторого гистерезиса. Если max_channel является большим, чем LVL_THRESHOLD, то процедура 220 переходит на этап 230 принятия решения, чтобы определять, было ли обнаружено последнее пороговое событие или перчатка и, если так, устанавливает флажковый признак, равный истинному значению, на этапе 232. На этапе 234, способ 220 переключает состояние в состояние SW_THRESHOLD перед окончанием на этапе 236. Таким образом, если максимальный канал срабатывает выше LVL_THRESHOLD, текущее состояние переходит в состояние SW_THRESHOLD. Если обнаружены перчатки, или в последнее время обнаружено предыдущее пороговое событие, которое не привело к активации, то может автоматически начинаться режим поиска/нащупывания.

Со ссылкой на фиг.19 проиллюстрирован способ 240 определения активации переключателя из состояния SW_THRESHOLD согласно одному из вариантов осуществления. Способ 240 начинается на этапе 242, чтобы обрабатывать состояние SW_THRESHOLD, и переходит на этап 244 принятия решения, чтобы определить, стабилен ли сигнал, или находится ли канал сигнала на пике, и если нет, заканчивается на этапе 256. Если сигнал стабилен, или канал прохождения сигнала находится на пике, то способ 240 переходит на этап 246 принятия решения, чтобы определять, активен ли режим поиска или нащупывания, и, если так, сразу переходит на этап 250. Если режим поиска или нащупывания не активен, способ 240 переходит на этап 248 принятия решения, чтобы определять, чист ли и часто ли активен канал прохождения сигнала, и является ли большим, чем пороговое значение, и, если так, устанавливает активный переключатель равным максимальному каналу на этапе 250. Способ 240 переходит на этап 252 принятия решения, чтобы определить, есть ли активный переключатель, и, если так, заканчивается на этапе 256. Если активного переключателя нет, способ 240 переходит на этап 254, чтобы инициализировать переменные поиска, SWITCH_STATUS, установленную равной SWITCH_HUNTING, а PEAK_MAX_BASE (базу пикового максимального канала), равной MAX_CHANNELS (максимальному значению каналов), перед окончанием на этапе 256.

В состоянии SW_THRESHOLD, решение не принимается до тех пор, пока не обнаружен пик в MAX_CHANNEL. Обнаружение пикового значения определяется по изменению направления сигнала на обратное, или обоим, MAX_CHANNEL и SUM_CHANNEL, остающимся стабильными (ограниченными в диапазоне) в течение по меньшей мере некоторого интервала, такого как 60 миллисекунд. Как только обнаружен пик, проверяется флажковый признак поиска. Если режим поиска выключен, применяется способ крутизны входного уклона. Если SW_ACTIVE для SW_THRESHOLD было меньшим, чем пороговое значение, такое как 16 миллисекунд, и регистрируемая характеристика способа подавления помех указывает его в качестве действительного события запуска, то состояние переключает в SWITCH_ACTIVE и обработка передается в модуль PROCESS_SWITCH_RELEASE (обработки отпускания переключателя), иначе, флажковый признак поиска устанавливается равным истинному значению. Если способ задержанной активации применяется вместо незамедлительной активации переключателя, состояние меняется на SW_DELAYED_ACTIVATION (задержанная активация переключателя), где принудительно применяется задержка, в конце которой, если текущий индекс MAX_CHANNEL не изменился, кнопка активируется.

Со ссылкой на фиг.20 проиллюстрирован способ виртуальной кнопки, реализующий состояние SW_HUNTING, согласно одному из вариантов осуществления. Способ 260 начинается на этапе 262, чтобы обрабатывать состояние SW_HUNTING, и продолжается на этапе 264 принятия решения, чтобы определять, упал ли MAX_CHANNEL ниже LVL_KEYUP_THRESHOLD, и, если так, устанавливает MAX_PEAK_BASE равным MIN (MAX_PEAK_BASE, MAX_CHANNEL) на этапе 272. Если MAX_CHANNEL упал ниже LVL_KEYUP_THRESHOLD, то способ 260 переходит на этап 266, чтобы применять инициирующий первый канал способ поиска для проверки, должно ли событие инициировать активацию кнопки. Это определяется посредством определения, пересекается ли первый и единственный канал, и чист ли сигнал. Если так, способ 260 устанавливает активный переключатель равным максимальному каналу на этапе 270 перед окончанием на этапе 282. Если первый и единственные канал не пересекается, или если сигнал не чист, способ 260 переходит на этап 268, чтобы раскрывать и определять непреднамеренную активацию и устанавливать SWITCH_STATUS равным состоянию SW_NONE перед окончанием на этапе 282.

Вслед за этапом 272, способ 260 переходит на этап 274 принятия решения, чтобы определять, выбран ли нажатием канал. Это может определяться посредством того, является ли MAX_CHANNEL большим, чем MAX_PEAK_BASE плюс дельта. Если канал выбран нажатием, способ 260 переходит на этап 276 принятия решения, чтобы определять, стабилен ли сигнал, и, если так, устанавливает активное состояние переключателя в максимальный канал на этапе 280 перед окончанием на этапе 282. Если канал не выбран нажатием, способ 260 переходит на этап 278 принятия решения, чтобы выяснять, является ли сигнал долгим, стабильным и чистым, и, если так, переходит на этап 280, чтобы устанавливать активный переключатель равным максимальному каналу перед окончанием на этапе 282.

Соответственно, процедура определения предпочтительно определяет активацию бесконтактных переключателей. Процедура предпочтительно позволяет пользователю нащупывать площадки бесконтактных датчиков, что может быть особенно полезным в автомобильном применении, когда может быть исключено отвлечение внимания водителя.

На фиг.21-24B проиллюстрированы узел 20 бесконтактных переключателей и способ активации узла бесконтактных переключателей проиллюстрированы на фиг.21-24B, предусматривающие одну или более обратных связей, таких как тактильная обратная связь, для пользователя, взаимодействующего с узлом 20 переключателей, согласно одному из вариантов осуществления. Узел 20 бесконтактных переключателей включает в себя множество бесконтактных переключателей, каждый из которых содержит бесконтактный датчик, показанный в виде бесконтактных датчиков 24A-24X для формирования поля активации обнаружения, и схему управления, обрабатывающую сигнал, связанный с полем активации обнаружения каждого бесконтактного датчика. Схема управления может обнаруживать палец пользователя, расположенный между двумя бесконтактными датчиками, к примеру, когда палец скользит по поверхности стыка и переходит с первого бесконтактного переключателя на второй бесконтактный переключатель. Узел бесконтактных переключателей дополнительно включает в себя устройство обратной связи, формирующее обратную связь, когда палец обнаружен между двумя бесконтактными переключателями. Устройство обратной связи формирует по меньшей мере одну обратную связь, такую как тактильная обратная связь, согласно одному из вариантов осуществления. Устройство обратной связи может включать в себя вибрационный механизм, такой как эксцентриковый электродвигатель. Амплитуда, характер и/или частота вибрации могут меняться, чтобы обеспечивать различную распознаваемую обратную связь. В одном из вариантов осуществления, устройство обратной связи обеспечивает тактильную обратную связь пользователю, когда палец пользователя обнаруживается перемещающимся или переходящим середину расстояния между двумя смежными переключателями Схема управления также может обнаруживать скорость пальца пользователя, взаимодействующего с узлом бесконтактных переключателей, и может формировать обратную связь, которая меняется по амплитуде или частоте на основании обнаруженной скорости. Кроме того, обратная связь также может формироваться, когда обнаружена активация одного из бесконтактных переключателей, когда пользователь осуществляет легкое постукивание на одном из переключателей, и/или когда пользователь отпускает один из бесконтактных переключателей. В дополнение к тактильной обратной связи, могут применяться другие обратные связи, в том числе, слышимый тон, формируемый генератором слышимого тона, и визуальная обратная связь, такая как световой индикатор. Устройство тактильной обратной связи может быть расположено в пределах корпуса узла бесконтактных переключателей согласно одному из вариантов осуществления. Согласно другим вариантам осуществления, устройство тактильной обратной связи может быть расположено где угодно в другом месте, например в сиденье водителя или рулевом колесе.

Со ссылкой на фиг.21 проиллюстрирован узел 20 бесконтактных переключателей, имеющий множество бесконтактных датчиков 24A-24X, связанных с множеством бесконтактных переключателей 22, как описано в материалах настоящей заявки. Контроллер 40 принимает сигнал, связанный с каждым из бесконтактных датчиков 24A-24X, и обрабатывает сигналы и одну или более процедур управления, хранимых в памяти 48, микропроцессором 42. Контроллер 40 выдает выходные сигналы на различные устройства, такие как прозрачный люк 16 в крыше, шторка 18 люка в крыше и осветительное устройство(а) 30. Кроме того, одно или более устройств 300 обратной связи принимают выходные сигналы из контроллера 40 для формирования одной или более обратных связей для пользователя. Устройства 300 обратной связи могут включать в себя генератор 302 слышимого тона для формирования слышимой обратной связи, такой как один или более громкоговорителей транспортного средства, установленных в дверях или где угодно в другом месте в транспортном средстве, которые могут формировать один или более тонов. Любые из оборудованных на транспортном средстве громкоговорителей или других генераторов слышимого тона могут применяться для выдачи слышимого тона пользователю в качестве обратной связи на основании взаимодействия пользователя с узлом 20 бесконтактных переключателей. Другие устройства обратной связи могут включать в себя визуальный дисплей 304, формирующий визуальную обратную связь, такой как дисплей навигационной и радиоприемной системы, установленный на транспортном средстве. Визуальный дисплей 304 может отображать текст или пиктограммы в качестве обратной связи, указывающей обратную связь для узла 20 бесконтактных переключателей. Дополнительные устройства обратной связи могут включать в себя вибрационный/тактильный генератор 306 для выдачи тактильной обратной связи, такой как вибрации, которые воспринимаются и распознаются пользователем. Вибрационный/тактильный генератор 306 может быть реализован в качестве эксцентрикового электродвигателя согласно одному из вариантов осуществления. Вибрационный/тактильный генератор 306 может быть встроен в корпус узла 20 бесконтактных переключателей или в пределах отдельных бесконтактных переключателей 22, чтобы формировать вибрацию или ощущение, которое может распознаваться пальцем пользователя, согласно одному из вариантов осуществления. Согласно другим вариантам осуществления, вибрационный/тактильный генератор 306 может быть расположен в рулевом колесе транспортного средства, сиденье транспортного средства или другой точке контакта с пользователем, чтобы выдавать вибрацию или ощущение, которые воспринимаются пользователем при конкретном взаимодействии с узлом 20 бесконтактных переключателей. Дополнительное устройство визуальной обратной связи может включать в себя один или более световых индикаторов 308 для выдачи визуальной световой индикации в качестве обратной связи, указывающей взаимодействие пользователя с узлом 20 бесконтактных переключателей. Световой индикатор(ы) 308 могут включать в себя специальную лампу, установленную в комбинации приборной панели, или другие выделенные или совместно используемые осветительные устройства, в том числе, декоративную подсветку, общее освещение, потолочное освещение, лампы для чтения дорожных карт, подсветка электронного дисплея и другое освещение, имеющееся в распоряжении и видимое пользователем узла 20 бесконтактных переключателей. Контроллер 40 обрабатывает сигналы, формируемые бесконтактными датчиками 24A-24X, и формирует один или более сигналов обратной связи, чтобы выдавать обратную связь пользователю через устройства 300 обратной связи, как описано в материалах настоящей заявки.

Со ссылкой на фиг.22 проиллюстрирована часть узла 20 бесконтактных переключателей, имеющего три последовательно скомпонованных бесконтактных переключателей 22A-22C в тесной связи друг с другом, а кроме того, относительно пальца 34 пользователя во время взаимодействия пальца 34, взаимодействующего с узлом 20 бесконтактных переключателей. Каждый бесконтактный переключатель 22A-22C включает в себя один или более бесконтактных датчиков 24A-24C для формирования поля 32 активации обнаружения. Бесконтактные переключатели 22A-22C как правило предусмотрены в корпусе, таком как консоль 12 над ветровым стеклом, которая показана имеющей по существу ровную или плоскую наружную поверхность, которая формирует контактную/взаимодействующую поверхность или площадку для активации бесконтактных переключателей 24A-24C. Бесконтактные переключатели 22A-22C сформированы на внутренней поверхности корпуса в показанном варианте осуществления.

По мере того, как палец 34 пользователя взаимодействует с узлом 20 бесконтактных переключателей и скользит через интерфейс от первого бесконтактного переключателя 22A до третьего бесконтактного переключателя 22C, узел 20 формирует соответствующие три канала 50A-50C прохождения сигнала, как показано на фиг.23. В этом примере, палец 34 ощупывает интерфейс в режиме поиска/нащупывания и сначала вызывает формирование первого канала 58 прохождения сигнала, соответствующего бесконтактному переключателю 22A, который нарастает и спадает в приблизительной колоколообразной форме. Каждый из второго бесконтактного переключателя 22B и третьего бесконтактного переключателя 22C подобным образом формирует второй и третий каналы 50B и 50C прохождения сигнала по мере того, как палец продолжает скользить через интерфейс в режиме нащупывания. Когда палец 34 переходит точку на середине расстояния между двумя смежными бесконтактными переключателями, такую как средняя точка между первым бесконтактным переключателем 22A и вторым бесконтактным переключателем 22B, первый и второй сигналы 50A и 50B пересекаются на одном и том же значении, показанном в переходной точке 58. Когда палец 34 находится на середине расстояния между двумя смежными бесконтактными переключателями в переходной точке 58, узел 20 бесконтактных переключателей формирует первую обратную связь, такую как тактильная обратная связь, формируемая вибрационным/тактильным генератором, чтобы сигнализировать пользователю, что палец перешел между двумя бесконтактными переключателями. Первая обратная связь, тем самым, дает распознаваемое ощущение пользователю, что палец переходит с одного бесконтактного переключателя на другой бесконтактный переключатель, чтобы имитировать границу переключателя, не требуя изменения контура поверхности, такого как механический гребень. Посредством устранения необходимости в механическом гребне на контактной поверхности, более изящная контактная поверхность может применяться с узлом 20 бесконтактных переключателей.

Следует учитывать, что информация, собранная и сформированная узлом 20 бесконтактных переключателей, который обрабатывает различные сигналы, формируемые бесконтактными датчиками 24A-24X, может использоваться для обеспечения пользователю различных видов обратной связи, таких как тактильная обратная связь. Первая обратная связь может быть тактильной обратной связью, которая выдается, когда палец обнаружен между двумя смежными бесконтактными переключателями. Вторая обратная связь может включать в себя обратную связь, которая изменяется по амплитуде или частоте в зависимости от обнаруженной скорости перемещения пальца по мере того, как он взаимодействует с бесконтактными переключателями. Дополнительные обратные связи могут включать в себя третью обратную связь, которая применяется, когда обнаружена активация бесконтактного переключателя. Дополнительная обратная связь может включать в себя четвертую обратную связь, которая применяется, когда обнаружено легкое постукивание пользователем на одном из переключателей. Вдобавок, пятая обратная связь может включать в себя обратную связь, формируемую, когда обнаружено отпускание одного из бесконтактных переключателей.

Следует учитывать, что любое из различных условий, обнаруживаемых узлом и способом бесконтактных переключателей, описанными в материалах настоящей заявки, может применяться для формирования одной или более обратных связей для пользователя, чтобы давать конкретную реакцию на условие, обнаруженное узлом 20. Следует учитывать, что различные первая, вторая, третья, четвертая и пятая обратные связи могут иметь разные характеристики, такие как длительность обратной связи или структура, такая как кодированная последовательность вводов в действие, в том числе, коротких и длительных вводов в действие в последовательности, или амплитуда обратной связи, либо частота обратной связи. Например, если обнаружено нажатие на бесконтактный переключатель, узел 20 бесконтактных переключателей может формировать ощущение «щелчка». Если узел обнаруживает, что пользователь взаимодействует с более чем одним датчиком, связанным с более чем одним бесконтактным переключателем, к примеру, при скольжении по контактной поверхности, состояние узла 20 переключается в режим поиска или нащупывания. В режиме нащупывания, более простое нажатие легким постукиванием и стабильное нажатие может становиться запрещенным. Вместо этого, узел может ожидать, чтобы пользователь прекратил скольжение, тем самым, производя проверку на относительно «стабильный» выходной сигнал с бесконтактных датчиков. В то время как достигается стабильный выходной сигнал, узел 20 может определять, что палец пользователя является взаимодействующим с датчиком, проверяя соотношение регистрируемых характеристик, которое является соотношением наибольшего канала, деленного на совокупное значение остальных каналов прохождения сигнала, или между датчиками. Если обнаружено, что пользователь взаимодействует с датчиком, конкретная обратная связь тактильного профиля может формироваться для имитации ощущения «упора», обычно вырезанного на нижней части контактной поверхности, чтобы помогать направлять палец на нее. По мере того, как пользователь повышает давление пальцем на контактной поверхности, выровненной с конкретным переключателем, он формирует дополнительную амплитуду в сигнале, который инициирует активацию, и таким образом, может воспроизводить обратную связь с другим тактильным профилем для этого условия. Когда в режиме нащупывания, посредством проверки, когда сигнал соседней площадки превосходит преобладающий текущий канал прохождения сигнала, узел может определять, когда пользователь проводит по контактной поверхности или площадкам. Это условие может инициировать воспроизведение обратной связи с профилем «гребня». Это предусматривает выгоду возможности полностью плоской поверхности, которая может быть эстетически более привлекательной и более дешевой для производства, тем временем по-прежнему давая ощущение прохождения физического гребня при скольжении по поверхности пальцем.

Между бесконтактными переключателями, узел 20 дополнительно может обнаруживать не только, что палец перемещается, отслеживая, стабильны ли сигналы с бесконтактных датчиков, но также может логически выводить скорость движения пальца через поверхность, оценивая скорость изменения текущего преобладающего (максимального) сигнала для текущего бесконтактного переключателя и смежного соседнего бесконтактного переключателя. Скорость изменения может использоваться для управления временными характеристиками и амплитудой «текстурированного» профиля воспроизведения, применяемого вибрационным/тактильным генератором. Вибрационный/тактильный генератор мог бы возбуждаться модулированной пилообразными или прямоугольными импульсами серией с относительной длительностью включения, импульсной перекрывающейся длительностью и интенсивностью в качестве выбираемых параметров для реализации разных профилей, таких как профили «гребня», «легкого постукивания по кнопке», «нажатия кнопки» и «текстуры».

Со ссылкой на фиг.24A-24B показана процедура 400 управления обратной связью для отслеживания и определения, когда формировать тактильную обратную связь, согласно одному из вариантов осуществления. Следует учитывать, что процедура 400 управления обратной связью обрабатывает данные, которые отслеживаются и обрабатываются в процедурах управления, описанных в материалах настоящей заявки, в том числе в процедуре, показанной на фиг.15. По существу, микропроцессор обрабатывает различные процедуры одновременно, параллельно или последовательно. Способ 400 начинается на этапе 402 и переходит на этап 404, чтобы определять, испытал ли новый максимальный канал прохождения сигнала переход с одного канала прохождения сигнала на другой канал прохождения сигнала. Если произошел переход нового максимального канала прохождения сигнала, указывающий на переход пальца пользователя с первого бесконтактного переключателя на второй бесконтактный переключатель, то процедура 400 переходит на этап 406, чтобы формировать тактильную обратную связь для профиля «гребня». По существу, процедура 400 формирует обратную связь для пользователя, чтобы имитировать наличие механического гребня, когда палец переходит между смежными бесконтактными переключателями. После этого, процедура 400 заканчивается на этапе 438.

Если нет перехода нового максимального канала прохождения сигнала, обнаруженного на этапе 404, процедура 400 переходит на этап 408 принятия решения, чтобы определять, было ли обнаружено стабильное нажатие или нажатие виртуальной кнопки. Если было обнаружено стабильное нажатие или нажатие виртуальной кнопки, процедура 400 переходит на этап 410, чтобы формировать тактильную обратную связь для профиля «нажимаемой кнопки» перед окончанием на этапе 438. Соответственно, формируется отдельная обратная связь, указывающая нажатие кнопки пользователем.

Если нет стабильного нажатия или нажатия виртуальной кнопки, обнаруженного на этапе 408, процедура 400 переходит на этап 412 принятия решения, чтобы определять, было ли обнаружено нажатие легким постукиванием. Если было обнаружено нажатие легким постукиванием, процедура 400 переходит на этап 414, чтобы формировать тактильную обратную связь для профиля «легкого постукивания по кнопке» перед окончанием на этапе 438. По существу, обнаружение нажатия легким постукиванием приводит к формированию профиля с легким постукиванием по кнопке, формируемого для пользователя.

Если нажатие легким постукиванием не было обнаружено на этапе 412, процедура 400 переходит на этап 416 принятия решения, чтобы определять, был ли отпущен переключатель, имеющий активный сигнал. Если переключатель был отпущен, процедура 400 переходит на этап 412, чтобы формировать тактильную обратную связь для профиля «отпускаемой кнопки» перед окончанием на этапе 438. По существу, когда пользователь активирует переключатель и держится за него, а затем, отпускает переключатель, это вызывает формирование обратной связи отпускаемой кнопки для пользователя, так чтобы пользователь мог опознавать, что произошло отпускание. Такая обратная связь отпускаемой кнопки может включать в себя светящийся световой сигнал или слышимый тон сразу же после того, как палец пользователя может освобождать контактную поверхность или площадку.

Если отпускание переключателя не было обнаружено на этапе 416, процедура 400 переходит на этап 420 принятия решения, чтобы определять, была ли инициализирована виртуальная кнопка. Если виртуальная кнопка была инициализирована, процедура 400 переходит на этап 422, чтобы формировать тактильную обратную связь для профиля «обнаруживаемой кнопки» перед окончанием на этапе 438. По существу, инициализация виртуальной кнопки приводит к формированию обратной связи обнаруживаемой кнопки, которая может быть обнаружена пользователем.

Если инициализация виртуальной кнопки не была обнаружена на этапе 420, процедура 400 переходит на этап 424 принятия решения, чтобы определять, установлено ли состояние переключателя равным состоянию SW_none переключателя, которое является указывающим отсутствие значимой активности на узле бесконтактных переключателей. Если состояние переключателя установлено равным SW_none переключателя, процедура 400 переходит на этап 428, чтобы выключать устройства обратной связи, перед окончанием на этапе 438. Подобным образом, на этапе 428 принятия решения, процедура 400 определяет, находится ли состояние переключателя в состоянии SW_Active активного переключателя и, если так, переходит на этап 428, чтобы выключать тактильные сигналы, перед окончанием на этапе 438.

Если состояние не установлено равным состоянию SW_Active активного переключателя, процедура 400 переходит на этап 430 принятия решения, чтобы определять, установлено ли состояние равным пороговому состоянию SW_Threshold переключателя. Если состояние установлено равным пороговому значению SW_Threshold переключателя, процедура 400 переходит на этап 434, чтобы рассчитывать скорость пальца пользователя, взаимодействующего с бесконтактными переключателями, в зависимости от значения дельты соотношения сигналов. Значение дельты отношения сигналов может быть указывающим скорость перемещения взаимодействующего пальца по или через узел бесконтактных переключателей. Скорость пальца может определяться посредством отслеживания скорости изменения сигнала по мере того, как он перемещается с одного бесконтактного переключателя на другой бесконтактный переключатель. После расчета скорости на основании значения дельты соотношения сигналов, процедура 400 переходит на этап 436 принятия решения, чтобы формировать тактильную обратную связь, которая меняется на основании скорости перемещения пальца. Эта тактильная обратная связь может включать в себя изменение частоты вибрации, которая может меняться в виде функции обнаруженной скорости движения пальца. Например, если палец перемещается по узлу бесконтактных переключателей быстрее, частота сигнала может возрастать, тогда как, если палец перемещается медленнее, частота бесконтактного переключателя может убывать. В комбинации или в качестве альтернативы, амплитуда сигнала может изменяться, так чтобы сигнал более быстрого перемещения вызывал более высокую амплитуду, тогда как более медленное перемещение пальца вызывало сигнал более низкой амплитуды. Вслед за вводом в действие этого тактильного сигнала на этапе 436, процедура 400 заканчивается на этапе 438.

Если состояние не равно пороговому состоянию переключателя на этапе 430 принятия решения, процедура 400 переходит на этап 432 принятия решения, чтобы определить, равно ли состояние состоянию нащупывания/поиска переключателя. Если состояние установлено равным состоянию нащупывания/поиска переключателя, процедура 400 переходит на этап 434, чтобы рассчитывать значение дельты отношения сигналов, а затем, формировать тактильный сигнал на этапе 436 перед окончанием на этапе 438.

Соответственно, узел бесконтактных переключателей и способ согласно варианту осуществления, показанному на фиг.21-24B, предпочтительно обеспечивает одну или более обратных связей для пользователя, указывающих активацию или взаимодействие пальца пользователя с узлом. Узел бесконтактных переключателей может выдавать обратную связь, указывающую границу между смежными бесконтактными переключателями, тем самым, устраняя необходимость в физическом гребне или других физических маркировках на контактной поверхности. Кроме того, обратные связи могут формироваться для различных других типов активации и других профилей, которые могут иметь место, с различными разными амплитудами, частотами, периодами времени и/или картинами активации, тем самым позволяя пользователю определять, какой тип обратной связи имеет место.

Следует понимать, что в вышеупомянутой конструкции могут быть выполнены изменения и модификации, не выходящие за рамки замысла настоящего изобретения, а кроме того следует понимать, что подразумевается, что такие концепции входят в объем нижеследующей формулы изобретения, если формулировка формулы изобретения явным образом не указывает иное.

Изобретение относится к бесконтактным переключателям. Техническим результатом является улучшение определения активации переключателя и обратной связи. Предложены узел бесконтактных переключателей и способ обнаружения активации узла бесконтактного переключателя и формирования обратной связи. Узел включает в себя множество бесконтактных переключателей, каждый из которых содержит бесконтактный датчик, формирующий поле активации обнаружения. Узел также включает в себя схему управления, обрабатывающую сигнал, связанный с полем активации каждого бесконтактного датчика, и обнаруживающую палец, расположенный между двумя бесконтактными переключателями. Узел дополнительно включает в себя устройство обратной связи, формирующее обратную связь, когда обнаружен палец между двумя бесконтактными переключателями. Кроме того, узел может обнаруживать скорость перемещения пальца, взаимодействующего с бесконтактными переключателями, и изменять обратную связь на основании обнаруженной скорости. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 25 ил.

1. Узел бесконтактных переключателей, содержащий:

множество бесконтактных переключателей, каждый из которых содержит бесконтактный датчик, формирующий поле активации обнаружения;

схему управления, обрабатывающую сигнал, связанный с полем активации обнаружения каждого бесконтактного датчика, и обнаруживающую палец, переходящий между двумя бесконтактными переключателями; и

устройство обратной связи, формирующее тактильную или слышимую обратную связь, когда обнаружено, что палец переходит в области между первым и вторым бесконтактными переключателями без выбора переключателя.

2. Узел бесконтактных переключателей по п.1, в котором устройство обратной связи выдает тактильную обратную связь.

3. Узел бесконтактных переключателей по п.2, в котором устройство обратной связи содержит вибрационный механизм.

4. Узел бесконтактных переключателей по п.1, в котором устройство обратной связи формирует по меньшей мере одно из тактильной обратной связи, слышимой обратной связи и визуальной обратной связи.

5. Узел бесконтактных переключателей по п.1, в котором множество бесконтактных переключателей содержит первый бесконтактный переключатель, расположенный рядом со вторым бесконтактным переключателем, при этом схема управления обнаруживает, когда палец проходит середину расстояния между первым и вторым бесконтактными переключателями.

6. Узел бесконтактных переключателей по п.1, в котором устройство обратной связи формирует первую обратную связь, когда обнаружено, что палец переходит от первого бесконтактного переключателя на второй бесконтактный переключатель, и дополнительно формирует вторую обратную связь, когда схема управления обнаруживает активацию одного из бесконтактных переключателей.

7. Узел бесконтактных переключателей по п.1, в котором схема управления формирует обратную связь, которая изменяется в зависимости от скорости пальца, перемещающегося по множеству бесконтактных переключателей.

8. Узел бесконтактных переключателей по п.1, в котором множество бесконтактных переключателей установлены в транспортном средстве для использования пассажиром транспортного средства.

9. Узел бесконтактных переключателей по п.1, в котором множество бесконтактных переключателей содержит множество емкостных переключателей, каждый из которых содержит один или более емкостных датчиков.

10. Узел бесконтактных переключателей, содержащий:

множество бесконтактных переключателей, каждый из которых содержит бесконтактный датчик, формирующий поле активации обнаружения;

схему управления, обрабатывающую сигнал, связанный с полем активации обнаружения каждого бесконтактного датчика, и обнаруживающую скорость пальца, перемещающегося по бесконтактным переключателям; и

устройство обратной связи, формирующее тактильную или слышимую обратную связь, когда палец переходит в области между двумя бесконтактными переключателями, и которая изменяется на основании обнаруженной скорости пальца, перемещающегося по бесконтактным переключателям, без выбора переключателя.

11. Узел бесконтактных переключателей по п.10, в котором схема управления дополнительно обнаруживает палец, переходящий посередине между двумя бесконтактными переключателями, и формирует обратную связь, когда обнаружено, что палец переходит от первого бесконтактного переключателя на второй бесконтактный переключатель.

12. Способ обеспечения обратной связи для узла бесконтактных переключателей, содержащий этапы, на которых:

формируют множество полей активации обнаружения посредством множества бесконтактных датчиков, связанных с множеством бесконтактных переключателей;

обнаруживают палец, переходящий от первого бесконтактного переключателя на второй бесконтактный переключатель; и

формируют тактильную или слышимую обратную связь, когда обнаружено, что палец переходит в области между первым бесконтактным переключателем и вторым бесконтактным переключателем без выбора переключателя.

13. Способ по п.12, в котором обратная связь содержит тактильную обратную связь.

14. Способ по п.13, в котором тактильная обратная связь формируется вибрационным механизмом.

15. Способ по п.12, в котором устройство обратной связи формирует по меньшей мере одно из тактильной обратной связи, слышимой тоновой обратной связи и визуальной обратной связи.

16. Способ по п.12, в котором обратная связь содержит первую обратную связь, формируемую, когда палец переходит от первого бесконтактного переключателя на второй бесконтактный переключатель, и дополнительно содержит вторую обратную связь, когда обнаружена активация одного из бесконтактных переключателей.

17. Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, на котором обнаруживают скорость перемещения пальца по множеству бесконтактных переключателей и изменяют обратную связь в зависимости от обнаруженной скорости.

18. Способ по п.12, в котором узел бесконтактных переключателей установлен на транспортном средстве для использования пассажиром в транспортном средстве.

19. Способ по п.12, в котором узел бесконтактных переключателей содержит емкостный переключатель, содержащий один или более емкостных датчиков.

20. Способ обеспечения обратной связи для узла бесконтактных переключателей, содержащий этапы, на которых:

формируют множество полей активации обнаружения посредством множества бесконтактных датчиков, связанных с множеством бесконтактных переключателей;

обнаруживают скорость перемещения пальца, перемещающегося по бесконтактным переключателям; и

формируют тактильную или слышимую обратную связь, когда палец переходит в области между двумя бесконтактными переключателями, и которая изменяется на основании обнаруженной скорости пальца, без выбора переключателя.