DE102012209364A1 - Näherungsschalter mit Empfindlichkeitssteuerung und Verfahren dafür - Google Patents

Näherungsschalter mit Empfindlichkeitssteuerung und Verfahren dafür Download PDF

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Stuart C. Salter
Cornel Lewis Gardner
Jeffrey Singer
Michael James Whitens
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    • H03K2217/960705—Safety of capacitive touch and proximity switches, e.g. increasing reliability, fail-safe

Abstract

Es werden ein Fahrzeugnäherungsschalter und ein Verfahren mit Steuerung für Empfindlichkeit auf Basis von einer benutzergewählten Empfindlichkeitseingabe bereitgestellt. Der Schalter umfasst einen Näherungssensor, wie z. B. einen kapazitiven Sensor, der in einem Fahrzeug eingebaut ist und ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt. Der Näherungsschalter enthält auch eine Steuerungsschaltungsanordnung für die Bearbeitung des Erfassungsaktivierungsfelds, um durch Vergleich des Aktivierungsfelds mit einem Schwellenwert eine Benutzeraktivierung des Schalters zu erfassen. Der Näherungsschalter umfasst weiter eine Benutzerempfindlichkeitseingabe zum Empfangen einer von einem Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe. Die Steuerungsschaltungsanordnung steuert die Empfindlichkeit des Vergleichs auf Basis der vom Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Schalter, insbesondere Näherungsschalter, und ein Verfahren dafür mit verbesserter Empfindlichkeitssteuerung.
  • Kraftfahrzeuge sind in der Regel mit verschiedenen von einem Benutzer betätigten Schaltern ausgerüstet, wie z. B. Schaltern zum Betreiben von Einrichtungen, darunter elektrisch betriebene Fensterheber, Scheinwerfer, Scheibenwischer, Sonnendächer oder Schiebedächer, Innenbeleuchtung, Radio- und Infotainmenteinrichtungen und verschiedene andere Einrichtungen. Allgemein müssen diese Arten von Schaltern von einem Benutzer betätigt werden, um eine Einrichtung ein- oder auszuschalten oder eine Art von Steuerfunktion auszuführen. Näherungsschalter, wie z. B. kapazitive Schalter, verwenden einen oder mehrere Näherungssensoren, um ein Erfassungsaktivierungsfeld zu erzeugen und Änderungen im Aktivierungsfeld zu erfassen, die auf eine Benutzerbetätigung des Schalters hinweisen, die in der Regel von einem Finger des Benutzers in nächster Nähe oder bei Kontakt mit dem Sensor verursacht wird. Näherungsschalter sind in der Regel dazu konfiguriert, Benutzerbetätigung des Schalters auf Basis eines Vergleichs des Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Schwellenwert zu detektieren. Leider haben verschiedene Benutzer oft verschiedene Fingergrößen, unterschiedliche Fingernagellängen, unterschiedliche Betätigungstechniken und können auch Handschuhe tragen, die unterschiedliche dielektrische Eigenschaften aufweisen, was alles die Ergebnisse des Vergleichs des Betätigungsfelds mit dem Schwellenwert beeinflussen kann, was zu verschiedenen Betätigungsdetektionsniveaus führen kann. Es ist wünschenswert, einen verbesserten Näherungsschalter bereitzustellen, der solche Variationen bei der Verwendung zulässt.
  • Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Näherungsschalter mit einer Steuerung für Empfindlichkeit vorgesehen. Der Näherungsschalter umfasst einen Näherungssensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt. Der Näherungsschalter umfasst auch eine Steuerungsschaltungsanordnung, die das Erfassungsaktivierungsfeld bearbeitet, um Benutzeraktivierung des Schalters zu erfassen, indem das Erfassungsaktivierungsfeld mit einem Schwellenwert verglichen wird. Der Näherungsschalter umfasst weiter eine Benutzerempfindlichkeitseingabe zum Empfangen einer von einem Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe. Die Steuerungsschaltungsanordnung steuert die Empfindlichkeit des Vergleichs auf Basis der vom Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein kapazitiver Fahrzeugschalter mit einer Steuerung für Empfindlichkeit bereitgestellt. Der kapazitive Schalter weist einen in einem Fahrzeug eingebauten kapazitiven Sensor auf, der ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt. Der kapazitive Schalter weist auch eine Steuerungsschaltungsanordnung für die Bearbeitung des Erfassungsaktivierungsfelds, um eine Benutzeraktivierung des Schalters zu erfassen, indem das Erfassungsaktivierungsfeld mit einem Schwellenwert verglichen wird. Der kapazitive Schalter umfasst weiter eine Benutzerempfindlichkeitseingabe zum Empfangen einer von einem Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe. Die Steuerungsschaltungsanordnung steuert die Empfindlichkeit des Vergleichs auf Basis der vom Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe.
  • Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren des Erfassens einer Benutzernähe mit einer Steuerung für einstellbare Empfindlichkeit bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte Bereitstellen eines Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Näherungssensor. Das Verfahren umfasst auch den Schritt Bearbeiten des Erfassungsaktivierungsfelds zur Erfassung einer Benutzeraktivierung des Näherungssensors durch einen Vergleich des Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Schwellenwert. Das Verfahren umfasst weiter die Schritte Detektieren einer Benutzerempfindlichkeitseingabe und Einstellen der Empfindlichkeit des Vergleichs auf Basis der Benutzerempfindlichkeitseingate.
  • Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden vom Fachmann bei Betrachtung der folgenden Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen verstanden und gewürdigt werden.
  • In den Zeichnungen:
  • zeigt 1 eine Perspektivansicht einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit einem über dem Kopf angebrachten Betätigungspult, mit Verwendung von Näherungsschaltern mit einer Steuerung für Empfindlichkeit, gemäß einer Ausführungsform;
  • zeigt 2 eine Explosionsansicht des über dem Kopf angebrachten Betätigungspults in der Dachauskleidung, die die in 1 gezeigten Näherungsschalter weiter darstellt;
  • zeigt 3 eine Querschnittansicht entlang den Linien III-III von 1, die ferner einen Näherungssensor darstellt, wie z. B. die Sensoreingabe für Empfindlichkeit, in Bezug auf einen behandschuhten Finger;
  • zeigt 4 eine Querschnittansicht durch einen Näherungssensor mit mehreren überlappenden Erfassungsaktivierungsfeldern, gemäß einer Ausführungsform;
  • zeigt 5 eine Querschnittansicht durch einen Näherungssensor mit einem einzigen Erfassungsaktivierungsfeld, gemäß einer anderen Ausführungsform;
  • zeigt 6 ein Blockschaltbild, das einen Näherungsschalter mit einer Steuerung für Empfindlichkeit zeigt, gemäß einer Ausführungsform;
  • zeigt 7 ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Steuern der Empfindlichkeit von Näherungsschaltern auf Basis einer Benutzereingabe darstellt, gemäß einer Ausführungsform; und
  • zeigt 8 einen Graphen, der den Vergleich des erfassten Aktivierungsfelds mit einem einstellbaren Schwellenwert für Empfindlichkeit zeigt.
  • Wie erfordert werden hier ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren enthalten nicht unbedingt einen ausführlichen Aufbau; einige Schaltbilder können übertrieben oder minimiert vorliegen, um eine Funktionsübersicht zu zeigen. Daher sollten spezifische strukturelle und funktionale Einzelheiten, die hier offenbart werden, nicht als einschränkend verstanden werden, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um einem Fachmann zu lehren, die vorliegende Erfindung verschiedentlich zu verwenden.
  • Mit Bezug auf 1 und 2 ist allgemein der Innenraum eines Kraftfahrzeugs 10 mit einer Fahrgastzelle 18 und einer Schalteranordnung 20, die mehrere Näherungsschalter 22 mit Steuerung für Benutzereingabeempfindlichkeit verwendet, gezeigt, gemäß einer Ausführungsform. Das Fahrzeug 10 umfasst allgemein ein über dem Kopf angebrachtes Betätigungspult 12, das an der Dachauskleidung 32 an der Unterseite des Dachs oder an der Decke oben in der Fahrgastzelle 18 angebracht ist, im Allgemeinen über dem vorne gelegenen Passagiersitzbereich. Die Schalteranordnung 20 mit Näherungsschaltern 22 mit Empfindlichkeitssteuerung ist in dem über dem Kopf angebrachten Betätigungspult 12 vorgesehen, gemäß einer Ausführungsform. Die verschiedenen Näherungsschalter 22 können eine Reihe von Fahrzeugeinrichtungen und -funktionen steuern, wie z. B. die Steuerung der Bewegung eines Schiebedachs oder Sonnendachs 16, Aktivierung einer oder mehrerer Beleuchtungseinrichtungen wie z. B. Innenraumlampen zum (Landkarten-)Lesen bzw. Deckenlampen 14 und verschiedene andere Einrichtungen und Funktionen. Es versteht sich jedoch, dass sich die Näherungsschalter 22 und Empfindlichkeitssteuerungsbenutzereingabe an anderer Stelle an dem Fahrzeug 10 befinden können, wie z. B. in dem Armaturenbrett, an anderen Betätigungspulten wie z. B. einem Zentralbetätigungspult, integriert in einer Berührungsschirmanzeige für ein Radio- oder Infotainmentsystem wie z. B. Navigations- und Audioanzeige oder an anderer Stelle in dem Fahrzeug 10.
  • Die Näherungsschalter 22 sind hier als kapazitive Schalter, gemäß einer Ausführungsform, gezeigt und beschrieben. Jeder Näherungsschalter 22 umfasst mindestens einen Näherungssensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt, um einen Kontakt oder die nächste Nähe eines Benutzers bezüglich eines oder mehrerer Näherungssensoren, wie z. B. eine Streichbewegung eines Fingers des Benutzers, zu erfassen. Damit handelt es sich bei dem Erfassungsaktivierungsfeld jedes Näherungsschalters 22 um ein kapazitives Feld in der beispielhaften Ausführungsform und der Finger des Benutzers weist elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften auf, die eine Änderung oder eine Störung in dem Erfassungsaktivierungsfeld verursachen, wie es dem Fachmann offensichtlich sein sollte. Es sollte dem Fachmann jedoch auch verständlich sein, dass zusätzliche oder alternative Arten von Näherungssensoren verwendet werden können, wie z. B. unter anderem induktive Sensoren, optische Sensoren, Temperatursensoren, resistive Sensoren, dergleichen oder eine Kombination daraus. Beispielhafte Näherungssensoren sind beschrieben in dem ATMEL® Touch Sensors Design Guide (Berührungssensor-Designführer), 10620 D-AT42-04/09, vom 9. April 2009, auf den hiermit insgesamt ausdrücklich Bezug genommen wird.
  • Die in 1 gezeigten Näherungsschalter 22 stellen jeweils eine Steuerung eines Fahrzeugbauteils oder einer Einrichtung oder eine vorbestimmte Steuerungsfunktion bereit. Ein oder mehrere der Näherungsschalter 22 können dazu gedacht sein, die Bewegung eines Schiebedachs oder Sonnendachs 16 zu steuern, um so das Sonnendach dazu zu veranlassen, sich in eine Öffnungs- oder Schließrichtung zu bewegen, das Sonnendach hochzuklappen oder die Bewegung des Sonnendachs auf Basis eines Steuerungsalgorithmus zu stoppen. Andere Näherungsschalter 22 können zur Steuerung anderer Einrichtungen gedacht sein, wie z. B. Anschalten einer Innenraumlampe zum (Landkarten-)Lesen, Ausschalten einer Innenraumlampe zum (Landkarten-)Lesen, An- oder Ausschalten einer Deckenlampe, Freigeben eines Kofferraums, Öffnen einer Heckklappe oder Aufheben des Türlichtschalters. Zusätzliche Steuerungen über die Näherungsschalter können die Betätigung elektrischer Türfenster zur Öffnung oder Schließung umfassen. Verschiedene andere Fahrzeugsteuerungen können mittels der hier beschriebenen Näherungsschalter 22 gesteuert werden.
  • Zusätzlich ist eine Empfindlichkeitssensoreingabe 22S vorgesehen, um es einem Benutzer zu gestatten, die Empfindlichkeit der verschiedenen Näherungsschalter 22 auszuwählen. Bei einer Ausführungsform ist gemäß einer Ausführungsform die Empfindlichkeitssensoreingabe 22S ein kapazitiver Sensor, der als ein Näherungsschalter realisiert ist, wie z. B. ein kapazitiver Schalter, gemäß einer Ausführungsform, der es einem Benutzer ermöglicht, selektiv auf eine erwünschte Empfindlichkeit für die mehreren Näherungsschalter 22 zu schalten. Durch Betätigung der Empfindlichkeitssensoreingabe 22S wie hier beschrieben wird gemäß einer Ausführungsform die Empfindlichkeit jedes der verschiedenen Näherungsschalter 22 sequenziell zwischen niedriger, medium und hoher Empfindlichkeitseinstellung geändert. Somit können Benutzer mit Handschuhen an ihren Händen und Fingern, die Empfindlichkeit der Näherungsschalter 22 ändern, um so die Empfindlichkeit zu erhöhen, um der Verwendung des Handschuhs an Hand und Finger Rechnung zu tragen, oder die Empfindlichkeit bei Nichtvorliegen eines Handschuhs zu senken. Ein Benutzer kann die Steuerung der Empfindlichkeit auch verwenden, um die Empfindlichkeit zur Berücksichtigung von Unterschieden der Finger des Benutzers, Fingernagellängen und Streichtechniken, wie z. B. der Abstand vom Finger zum Näherungsschalter 22 bei einer Streichbewegungseingabe, zu ändern. Die elektrische Leitfähigkeit der Finger des Benutzers kann sich von Benutzer zu Benutzer ändern, wodurch sich unterschiedliche Änderungen oder Störungen im Erfassungsaktivierungsfeld ergeben. Die Steuerung der Benutzerempfindlichkeit gestattet es dem Benutzer vorteilhafterweise, diese Variationen bei der Verwendung einzustellen.
  • Bei der Ausführungsform als kapazitiver Sensor umfassen die Näherungsschalter 22 und die Empfindlichkeitssensoreingabe 22S jeweils kapazitive Platten oder Elektrodenpads, die als Teil der Kondensator- und Elektronikschaltungsanordnung 24 ausgebildet sind. Elektrische Signale werden jeweils an die kapazitiven Schalter 22 und die Empfindlichkeitssensoreingabe 22S angelegt. Gemäß einer Ausführungsform stellt die Elektronikschaltungsanordnung 24 elektrische Signale mit einer Burst-Länge zum Laden der kapazitiven Sensoren bereit. Die Auflade-Burst-Länge bestimmt die Basisamplitude des Erfassungsaktivierungsfelds und die Empfindlichkeit der entsprechenden Näherungsschalter 22. Durch Änderung der Auflade-Burst-Länge des angelegten elektrischen Signals kann gemäß einer Ausführungsform die Empfindlichkeit jedes Näherungsschalters 22 geändert werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Vergleichsschwellenwert geändert werden, um die Empfindlichkeit jedes der Näherungsschalter 22 zu ändern.
  • Die Schalteranordnung 20 weist die Kondensator- und Elektronikschaltungsanordnung 24 wie in 2 gezeigt auf, die kapazitive Platten/Pads 26 und auf einer Leiterplatte 25 ausgebildete Drähte 28 umfasst. Die Leiterplatte 25 ist in dem über dem Kopf angebrachten Betätigungspult 12 angebracht. Das über dem Kopf angebrachte Betätigungspult 12 liegt zwischen dem Dach 30 und der Dachauskleidung 32, so dass sich das über dem Kopf angebrachte Betätigungspult 12 von der Dachauskleidung 32 aus erstreckt.
  • Beispiele kapazitiver Näherungsschalter-sensoren sind in 3–5 dargestellt. In 3 ist gemäß einer Ausführungsform ein Finger 50 eines einen Handschuh 52 tragenden Benutzers dargestellt, der mit dem behandschuhten Finger einen Näherungsschalter 22 betätigt. Betätigung des Näherungsschalters 22 kann mittels einer Streichbewegung des Fingers des Benutzers, der eine Außenfläche des Sensorgehäuses berühren oder nahe genug an dem Schalter 22 liegen kann, so dass sich der Finger durch das Erfassungsaktivierungsfeld bewegt, geschehen. Bei einer Ausführungsform kann eine Aktivierung eines der Näherungsschalter 22 eine Einrichtung zum Ausführen einer zweckbestimmten Funktion veranlassen. Zum Beispiel kann eine Aktivierung eines Näherungsschalters das Sonnendach dazu veranlassen, sich in eine Öffnungs- oder Schließrichtung zu bewegen, oder die Bewegung des Sonnendachs auf Grundlage einer Steuerungsroutine stoppen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann jeder von mehreren Sensoren oder Sensorarrays dazu aktiviert werden, einzelne Steuerfunktionen bereitzustellen, so dass ein Sensorarray das Sonnendach öffnen, ein anderes Sensorarray das Sonnendach schließen und ein weiteres Sensorarray das Sonnendach hochschieben kann. Zusätzlich können die Näherungsschalter eine oder mehrere Lichtquellen 35 umfassen, die die Leiterplatte 34 hinterleuchten oder Licht zwischen die Leiterplatte 34 und die Pultoberfläche strahlen, so dass das abgestrahlte Licht durch die Pultoberfläche des Schalters sichtbar ist.
  • Der in 4 gezeigte Näherungsschalter 22 hat ein Leiterplattensubstrat 34 und mehrere Sensoren 36, die ein Aktivierungsfeld erzeugen. Bei dieser Ausführungsform werden mehrere überlappende Erfassungsaktivierungsfelder 40 durch mehrere kapazitive Sensoren 36 erzeugt. Es versteht sich, dass das gesamte Aktivierungsfeld 40 eine rechteckige Gestalt aufweisen kann, die durch die einzelnen bogenförmigen Felder 40 zustande kommt.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform kann eine einzige kapazitive Sensoranordnung 36 verwendet werden, um ein einziges Aktivierungsfeld 40 wie in 5 gezeigt zu erzeugen. Das einzige Aktivierungsfeld kann ein allgemein bogenförmiges Feld in einem allgemein rechteckigen oder kreisförmigen Bereich haben. Es versteht sich, dass eine beliebige Anzahl kapazitiver Sensoren, die eine beliebige Anzahl von Aktivierungsfeldern bilden, zur Erfassung einer Aktivierung des Näherungsschalters 22 verwendet werden kann.
  • Mit Bezug auf 6 ist die Näherungsschalteranordnung 20 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Ein oder mehrere Näherungsschalter 22, die Eingaben an ein Steuermittel 42 bereitstellen, sind gezeigt. Zusätzlich stellt die Empfindlichkeitssensoreingabe 22S eine Eingabe in das Steuermittel 42 bereit. Das Steuermittel 42 kann eine Steuerungsanordnung, wie z. B. einen Mikroprozessor 44 und Speicher 46, umfassen. Es versteht sich, dass eine andere analoge und/oder digitale Steuerungsanordnung verwendet werden kann, um Einstellung der Steuerung der Empfindlichkeit bereitzustellen. Das Steuermittel 42 bearbeitet eine oder mehrere Routinen 100 und Empfindlichkeitseinstellroutine 200, die im Speicher 46 gespeichert und von dem Mikroprozessor 44 ausführbar ist, auf Grundlage der Eingaben der Näherungsschalter 22 und/oder Empfindlichkeitssensoreingabe 22S. Es versteht sich, dass das Steuermittel 42 die Empfindlichkeit des Näherungsschalters 22 auf Grundlage einer ausgewählten Empfindlichkeitssensoreingabe 22S eines Benutzers einstellen kann. Die Empfindlichkeit jedes Näherungsschalters 22 wird dann auf Basis der benutzergewählten Empfindlichkeit eingestellt und zum Detektieren einer Betätigung durch einen oder mehrere Benutzer verwendet.
  • Das Steuermittel 42 stellt ferner Steuerausgaben an eine oder mehrere Einrichtungen 16 bereit, um so die Einrichtungen auf Basis einer Benutzeraktivierung eines oder mehrerer der Näherungsschalter 22 zu steuern. Zum Beispiel kann das Sonnendach zum Öffnen oder Schließen auf Basis einer Aktivierung eines Schalters 22 gesteuert werden. Dabei kann die Ausgabe erzeugt werden, wenn das Erfassungsaktivierungsfeld für den Schalter 22 einen Schwellenwert übersteigt.
  • In der gezeigten Ausführungsform wird hier eine separate und eindeutige Empfindlichkeitssensoreingabe 22S zum Erhalten einer Benutzereingabe zur Änderung der Empfindlichkeit der Näherungsschalter 22 gezeigt und beschrieben. Die Empfindlichkeitseingabe 22S kann gemäß einer Ausführungsform einen zweckbestimmten Näherungsschalter, wie z. B. einen kapazitiver Schalter, umfassen. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Empfindlichkeitseingabe ein gemeinsamer Schalter sein, der eine oder mehrere Steuerungsfunktionen ausführt und auch eine Empfindlichkeitseingabe gemäß einem vorbestimmten Protokoll erhält. Zum Beispiel kann ein Näherungsschalter 22, der eine Funktion ausführt, wie z. B. Öffnen oder Schließen eines Sonnendachs, auch als Empfindlichkeitssensoreingabe dienen, wobei ein Benutzer eine oder mehrere Eingaben gemäß einer Technik wie z. B. Klopfen eine vorbestimmte Anzahl von Malen gegen den Näherungsschalter 22 oder Halten für eine Mindestzeitdauer eines Fingers an den Näherungsschalter 22, um den Schalter 22 dazu zu veranlassen, einen Empfindlichkeitseingabemodus einzugeben, bereitstellt.
  • Mit Bezug auf 7 ist die Empfindlichkeitssteuerroutine 100 zur Steuerung der Empfindlichkeit der Näherungsschalter auf Basis von Benutzeraktivierung der Empfindlichkeitssensoreingabe 22S dargestellt. Die Routine 100 beginnt bei Schritt 102 und schreitet zu Schritt 104 voran, um das Erfassungsaktivierungsfeld zu bearbeiten. Als nächstes bestimmt bei Entscheidungsblock 106 die Routine 100, ob das Erfassungsaktivierungsfeld einen Schwellenwert überschreitet und, wenn dies der Fall ist, wird bei Schritt 108 ein Signal ausgegeben. Überschreitet das Erfassungsaktivierungsfeld den Schwellenwert nicht, schreitet die Routine 100 zum Entscheidungsblock 110 voran, um zu bestimmen, ob eine Benutzerempfindlichkeitssensoreingabe empfangen wurde, was anzeigt, dass ein Benutzer die Empfindlichkeitseingabe aktiviert hat, um die Empfindlichkeit der Näherungsschalter zu ändern. Wurde keine Empfindlichkeitseingabe empfangen, kehrt die Routine 100 zum Schritt 104 zurück, um das Erfassungsaktivierungssignal bei der derzeitigen Empfindlichkeitseinstellung weiter zu bearbeiten. Wurde eine Benutzerempfindlichkeitseingabe empfangen, schreitet die Routine 100 zu Schritt 112 weiter, um die Empfindlichkeit der Näherungsschalter gemäß der ausgewählten Empfindlichkeitseingabe einzustellen. Die Einstellung der Empfindlichkeit kann gemäß einer Ausführungsform schrittweise Änderungen der Empfindlichkeit unter einer ausgewählten Anzahl von Einstellungen, wie z. B. drei Empfindlichkeitsniveaus (z. B. niedrig, medium und hoch), und bei jeder darauffolgenden Betätigung der Empfindlichkeitssensoreingabe 22S sequenzielles schrittweises Erhöhen durch jedes Niveau umfassen.
  • Es versteht sich, dass die Empfindlichkeit der Näherungsschalter auf Basis einer jeglichen Anzahl von zwei oder mehr Einstellungen gemäß anderer Ausführungsformen eingestellt werden kann. Die Empfindlichkeit der Näherungsschalter 22 kann gemäß einer Ausführungsform durch Änderung der Auflade-Burst-Länge von elektrischen Signalen, die an jedem der Näherungsschalter angelegt sind, eingestellt werden. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der bei dem Vergleich verwendete Schwellenwert eingestellt werden, um die Empfindlichkeit der Näherungsschalter 22 zu ändern.
  • Mit Bezug auf 8 ist ein erfasstes Aktivierungsfeld 60 im Vergleich mit einem Schwellenwert 70 dargestellt. Wenn das erfasste Aktivierungsfeld 60 den Schwellenwert 70 übersteigt, wird eine Betätigung des Näherungsschalters detektiert. Ein Benutzer kann gemäß einer Ausführungsform die Empfindlichkeit der Näherungsschalter ändern, um so den Schwellenwert 70 auf einen niedrigeren Schwellenwert zu ändern, um die Empfindlichkeit zu erhöhen, oder kann den Schwellenwert 70 erhöhen, um die Empfindlichkeit zu senken. Alternativ dazu kann die Größenordnung des Aktivierungssignals 60 geändert werden, um das Signal 60 durch Ändern der Auflade-Burst-Länge zu erhöhen oder zu senken, um so die Empfindlichkeit der Näherungsschalter einzustellen.
  • Entsprechend stellt vorteilhafterweise die Näherungsschalteranordnung eine Benutzereinstellung der Empfindlichkeit von in einem Fahrzeug 10 vorgesehenen Näherungsschaltern 22 bereit. Durch Einstellen der Empfindlichkeit der Näherungsschalter 22 über eine benutzergewählte Empfindlichkeitseingabe 22S kann ein Benutzer die Empfindlichkeit der Detektion eines aktivierenden Fingers ändern, um dem Benutzer eines über den Finger des Benutzers getragenen Handschuhs Rechnung zu tragen. Zusätzlich können Änderungen der Empfindlichkeit andere Variationen bei der Aktivierung durch einen Benutzer berücksichtigen, wie z. B. Finger unterschiedlicher Länge, unterschiedliche Längen bei Fingernägeln des Benutzers, die dafür verantwortlich sein können, dass sich der Finger weiter von dem Sensor weg befindet, oder eine bestimmte von dem Benutzer verwendete Streichbewegungstechnik.
  • Es versteht sich, dass Variationen und Modifizierungen an der oben erwähnten Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich weiter, dass solche Konzepte von den folgenden Ansprüchen gedeckt sein sollen, solange diese Ansprüche in ihrer Sprache nicht ausdrücklich etwas anderes aussagen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • ATMEL® Touch Sensors Design Guide (Berührungssensor-Designführer), 10620 D-AT42-04/09, vom 9. April 2009 [0018]

Claims (20)

  1. Näherungsschalter mit Steuerung für erlernte Empfindlichkeit, umfassend: einen Näherungssensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt; eine Steuerungsschaltungsanordnung, die das Erfassungsaktivierungsfeld bearbeitet, um Benutzeraktivierung des Schalters zu erfassen, indem das Erfassungsaktivierungsfeld mit einem Schwellenwert verglichen wird; und eine Benutzerempfindlichkeitseingabe zum Empfangen einer von einem Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe, wobei die Steuerungsschaltungsanordnung die Empfindlichkeit des Vergleichs auf Basis der vom Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe steuert.
  2. Näherungsschalter nach Anspruch 1, wobei der Näherungsschalter in einem Fahrzeug zur Verwendung durch einen Passagier in dem Fahrzeug angebracht ist.
  3. Näherungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Näherungssensor einen kapazitiven Sensor umfasst.
  4. Näherungsschalter nach Anspruch 3, wobei die Empfindlichkeit durch Steuerung der Burst-Länge eines an den kapazitiven Sensor angelegten elektrischen Signals eingestellt wird.
  5. Näherungsschalter nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Empfindlichkeit durch Ändern des Schwellenwerts eingestellt wird.
  6. Näherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Benutzerempfindlichkeitseingabe einen kapazitiven Schalter umfasst.
  7. Näherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Ausgabe zum Bereitstellen eines Ausgabesignals zum Kontaktieren einer Einrichtung.
  8. Näherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Benutzerempfindlichkeitseingabe einen zweckbestimmten, von einem Benutzer betätigten Schalter umfasst.
  9. Näherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Benutzerempfindlichkeitseingabe einen oder mehrere gemeinsame Schalter umfasst.
  10. Näherungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Benutzerempfindlichkeitseingabe zur Steuerung der Empfindlichkeit mehrerer Näherungsschalter verwendet wird.
  11. Kapazitiver Fahrzeugschalter mit Steuerung für Empfindlichkeit, umfassend: einen kapazitiven Sensor, der in einem Fahrzeug eingebaut ist und ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt; eine Steuerungsschaltungsanordnung, die das Erfassungsaktivierungsfeld bearbeitet, um Benutzeraktivierung des Schalters zu erfassen, indem das Erfassungsaktivierungsfeld mit einem Schwellenwert verglichen wird; und eine Benutzerempfindlichkeitseingabe zum Empfangen einer von einem Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe, wobei die Steuerungsschaltungsanordnung die Empfindlichkeit des Vergleichs auf Basis der vom Benutzer ausgewählten Empfindlichkeitseingabe steuert.
  12. Kapazitiver Schalter nach Anspruch 11, weiter umfassend eine Ausgabe zum Bereitstellen eines Ausgabesignals zum Kontaktieren einer Einrichtung.
  13. Verfahren zum Erfassen von Benutzernähe mit Steuerung für einstellbare Empfindlichkeit, insbesondere zur Durchführung mit einem Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Näherungssensor; Bearbeiten des Erfassungsaktivierungsfelds zum Erfassen einer Benutzeraktivierung des Näherungssensors durch Vergleich des Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Schwellenwert; Detektieren einer Benutzerempfindlichkeitseingabe; und Einstellen der Empfindlichkeit des Vergleichs auf Basis der Benutzerempfindlichkeitseingabe.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Näherungssensor in einem Fahrzeug zur Verwendung durch einen Passagier in dem Fahrzeug angebracht ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Näherungssensor einen kapazitiven Sensor umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Empfindlichkeit durch Steuern der Burst-Länge eines an den kapazitiven Sensor angelegten elektrischen Signals eingestellt wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei die Empfindlichkeit durch Änderung des Schwellenwerts eingestellt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der Schritt des Detektierens der Benutzerempfindlichkeitseingabe das Erfassen einer Benutzereingabe mit einer zweckbestimmten Empfindlichkeitseingabe umfasst.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei der Schritt Detektieren einer Benutzerempfindlichkeitseingabe das Erfassen einer Benutzereingabe mit einer gemeinsamen Eingabe umfasst.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, weiter umfassend den Schritt des Ausgebens eines Steuersignals auf Basis des Vergleichs zum Steuern einer Einrichtung.
DE201210209364 2011-06-09 2012-06-04 Näherungsschalter mit Empfindlichkeitssteuerung und Verfahren dafür Withdrawn DE102012209364A1 (de)

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