DE102012216384A1

DE102012216384A1 - Näherungsschalter mit Sperrsteuerung zum Steuern einer beweglichen Platte

Info

Publication number: DE102012216384A1
Application number: DE201210216384
Authority: DE
Inventors: Stuart C. Salter; Anna Hill; Jeffrey Singer; Cornel Lewis Gardner; Beatriz Esthela Padilla
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2013-03-28
Also published as: CN103023474A; US20130076121A1; US9143126B2; CN103023474B

Abstract

Vorgesehen sind ein Fahrzeugnäherungsschalter und Verfahren mit einer Sperrsteuerung zum Steuern einer beweglichen Platte an einem Fahrzeug. Der Schalter umfasst einen Näherungssensor, wie z. B. einen kapazitiven Sensor, der in einem Fahrzeug eingebaut ist und ein Erfassungsaktivierungsfeld bereitstellt. Der Näherungsschalter umfasst auch Steuerschaltungen zum Verarbeiten des Erfassungsaktivierungsfelds zum Erfassen einer Benutzeraktivierung des Schalters und zum Steuern einer Funktionalität, wenn ein oder mehrere Sperrsensoren aktiviert ist bzw. sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Sensoren und Schalter, und insbesondere auf Näherungsschalter zum Steuern einer Bewegung einer beweglichen Platte zum Verhindern einer unbeabsichtigten Aktivierung.
Kraftfahrzeuge sind in der Regel mit verschiedenen vom Benutzer betätigten Schaltern, wie z. B. Schalter zum Betätigen von Einrichtungen wie zum Beispiel elektrischen Fensterhebern, Glasschiebedächern oder Schiebedächern und verschiedenen anderen Einrichtungen, ausgerüstet. Im Allgemeinen müssen diese Arten von Schaltern von einem Benutzer betätigt werden, um eine Einrichtung zu aktivieren oder deaktivieren oder eine Art von Steuerfunktion durchzuführen. Näherungsschalter, wie z. B. kapazitive Schalter, benutzen einen oder mehrere Näherungssensoren, um ein Erfassungsaktivierungsfeld zu erzeugen und Änderungen am Aktivierungsfeld zu erfassen, die auf eine Benutzerbetätigung des Schalters hindeuten, in der Regel verursacht von dem Finger eines Benutzers nahe am oder in Berührung mit dem Sensor. Näherungsschalter sind in der Regel zur Detektion einer Benutzerbetätigung des Schalters aufgrund eines Vergleiches des Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Schwellenwert konfiguriert. Unbeabsichtigte Berührung oder Nähe zum Schalter kann einen nicht beabsichtigten Betrieb verursachen, wie z. B. Schließen eines Glasschiebedachs. Es ist wünschenswert, einen verbesserten Näherungsschalter bereitzustellen, der unbeabsichtigte Aktivierungen reduziert oder verhindert.
Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Näherungssensor für eine bewegliche Platte bereitgestellt. Der Näherungssensor erfasst ein Objekt in einem Erfassungsaktivierungsfeld. Ferner vorgesehen sind ein oder mehrere Sperrsensoren nahe am Näherungssensor zum Erfassen eines Objekts. Der Schalter umfasst ferner Steuerschaltungen, die die Bewegung einer beweglichen Platte aufgrund des erfassten Objekts in dem Aktivierungsfeld und des einen oder der mehreren Sperrsensoren steuern.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein kapazitiver Fahrzeugschalter zum Steuern einer beweglichen Platte an einem Fahrzeug bereitgestellt. Der kapazitive Schalter hat einen in einem Fahrzeug eingebauten kapazitiven Sensor zum Erfassen eines Objekts in einem Erfassungsaktivierungsfeld und einen oder mehrere Sperrsensoren nahe am kapazitiven Sensor zum Erfassen eines Objekts. Der Schalter umfasst ferner Steuerschaltungen, die die Bewegung einer beweglichen Platte aufgrund des erfassten Objekts in dem Aktivierungsfeld und des einen oder der mehreren Sperrsensoren steuern und die Bewegung der beweglichen Platte verhindern, wenn der eine oder die mehreren Sperrsensoren ein Objekt erfasst bzw. erfassen.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Steuern einer beweglichen Platte bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Näherungssensor und des Verarbeitens des Erfassungsaktivierungsfelds, um eine Benutzeraktivierung des Näherungssensors zu erfassen. Das Verfahren umfasst auch den Schritt des Detektierens einer Aktivierung eines oder mehrerer Sperrsensoren nahe am Näherungssensor. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Verhinderns zumindest einer gewissen Bewegung der beweglichen Platte, wenn Aktivierung des einen oder der mehreren Sperrsensoren detektiert wird.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute nach der Lektüre der folgenden Beschreibung, Ansprüche und der beiliegenden Zeichnungen verständlich und deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem beweglichen Glasschiebedach und einer Dachkonsole, die Näherungsschalter verwenden, gemäß einer Ausführungsform;
2 eine vergrößerte Ansicht der Dachkonsole und stellt ferner die Näherungsschalter und die in 1 gezeigten Sperrschalter dar;
3 eine Querschnittsansicht durch den Schließschalter und stellt ferner den Näherungssensor und die Sperrsensoren im Verhältnis zu Objekten dar;
4 ein Blockschaltbild, das einen Näherungsschalter mit einer Sperrsteuerung gemäß einer Ausführungsform darstellt;
5 ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Steuern der Glasschiebedacheinrichtung aufgrund einer Benutzereingabe eines Näherungsschalters gemäß einer Ausführungsform darstellt; und
6 ein Flussdiagramm, das eine Routine zum Steuern der Glasschiebedacheinrichtung aufgrund einer Benutzeraktivierung eines Näherungsschalters gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie erforderlich, werden hier detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen rein beispielhaft für die Erfindung sind, die auf verschiedenste und alternative Weisen ausgestaltet werden kann. Die Figuren entsprechen nicht zwangsweise einem detaillierten Design; einige schematische Darstellungen können übertrieben oder minimiert sein, um eine Übersicht der Funktionen zu geben. Deshalb sind hier offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Details nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Basis, um einem Fachmann den verschiedenartigen Einsatz der vorliegenden Erfindung zu lehren.
Nunmehr mit Bezug auf 1 und 2 ist gemäß einer Ausführungsform allgemein ein bewegliches Glasschiebedach 12 und der Innenraum einer Fahrgastzelle 18 eines Fahrzeugs 10 mit einer Schalteranordnung 20, die mehrere Näherungsschalter 22, 24 und 26 benutzt, dargestellt. Das Fahrzeug 10 umfasst allgemein eine Dachkonsole 14, die am Dachhimmel 16 an der Unterseite des Dachs oder der Decke oben in der Fahrgastzelle 18, allgemein über dem Fahrer-/Beifahrersitzbereich, montiert ist. Die Schalteranordnung 20 mit Näherungsschaltern 22, 24 und 26 ist gemäß einer Ausführungsform in der Dachkonsole 14 vorgesehen. Die verschiedenen Näherungsschalter 22, 24 und 26 können gemäß der hier gezeigten und offenbarten Ausführungsform eine Reihe von Fahrzeugeinrichtungen und -funktionen, wie z. B. die Bewegung des Glasschiebedachs oder Schiebedachs, steuern. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann der Schalter 22, der mit „Schließen” markiert ist, aktiviert werden, um das Glasschiebedach 12 zu schließen, der Schalter 24, der mit „Kippen” markiert ist, kann aktiviert werden, um das Glasschiebedach in eine angewinkelte Position zu kippen, und der Schalter 26, der mit „Öffnen” markiert ist, kann aktiviert werden, um das Glasschiebedach 12 zu öffnen. Bei einer Ausführungsform schließt sich gemäß einem Einzelberührungsschließprozess das Glasschiebedach über einen Motor vollständig, sobald eine ordnungsgemäße einzige kurzzeitige Aktivierung des Schließschalters 22 detektiert wird. Bei einer weiteren Ausführungsform schließt sich gemäß einem proportionalen Steuerungsprozess das Glasschiebedach durch Betätigen des Motors nur dann, wenn der Schließschalter 22 ordnungsgemäß aktiviert wird.
Es versteht sich, dass diese und andere Näherungsschalter zum Steuern einer Reihe anderer Fahrzeugeinrichtungen und -funktionen in Hinsicht auf bewegliche Platten, wie z. B. bewegliche seitliche Seitentürfenster und Heckfenster, realisiert sein können. Ferner ist vorgesehen, dass die Schalter zur Steuerung anderer Einrichtungen einschließlich Beleuchtungseinrichtungen, wie z. B. innen angeordneter Karten-/Leseleuchten und Deckenleuchten, realisiert sein können. Es versteht sich ferner, dass sich die Näherungsschalter 22, 24 und 26 und Sperrsensoren auch an anderer Stelle am Fahrzeug 10, wie z. B. im Armaturenbrett, an anderen Konsolen wie z. B. einer Mittelkonsole, in eine Berührungsbildschirmanzeige für ein Radio- oder Infotainment-System wie z. B. Navigations- und Audioanzeige integriert, oder sich an anderer Stelle im Fahrzeug 10 befinden können.
Die Näherungsschalter 22, 24 und 26 sind hier gemäß einer Ausführungsform als kapazitive Schalter gezeigt und beschrieben. Jeder Näherungsschalter 22, 24 und 26 umfasst mindestens einen Näherungssensor, der ein Erfassungsaktivierungsfeld zur Erfassung einer Berührung oder nächsten Nähe eines Benutzers im Verhältnis zu dem einen oder den mehreren Näherungssensoren bereitstellt, wie z. B. eine Streichbewegung eines Fingers des Benutzers. Damit ist in dem Ausführungsbeispiel das Erfassungsaktivierungsfeld jedes Näherungsschalters 22, 24 und 26 ein kapazitives Feld und der Finger des Benutzers weist eine elektrische Leitfähigkeit und dielektrische Eigenschaften auf, die eine Veränderung oder Störung in dem Erfassungsaktivierungsfeld verursachen, wie es dem Fachmann offensichtlich sein sollte. Der Fachmann sollte auch verstehen, dass zusätzliche oder alternative Arten von Näherungssensoren verwendet werden können, wie z. B. unter anderen induktive Sensoren, optische Sensoren, Temperatursensoren, resistive Sensoren, ähnliche Sensoren oder eine Kombination daraus. Beispielhafte Näherungssensoren sind im ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-04/09, vom 9. April 2009, beschrieben, der durch Verweis vollumfänglich in die vorliegende Offenbarung einbezogen ist.
Die in 1 und 2 gezeigten Näherungsschalter 22, 24 und 26 stellen jeweils eine Steuerung eines Fahrzeugbauteils oder einer Fahrzeugeinrichtung, wie z. B. einer beweglichen Platte zur Bereitstellung einer bestimmten Steuerfunktion, bereit. Ein Näherungsschalter oder mehrere der Näherungsschalter können zur Steuerung einer Bewegung eines Schiebedachs oder Glasschiebedachs 16 bestimmt sein, um so wie hier beschrieben zu veranlassen, dass auf Basis eines Steuerungsalgorithmus sich das Glasschiebedach in eine offene oder geschlossene Richtung bewegt, das Glasschiebedach gekippt wird oder die Bewegung des Glasschiebedachs angehalten wird. Andere Näherungsschalter können dazu bestimmt sein, andere bewegliche Plattes zu bewegen, wie z. B. elektrische Türfensterheber auf- und abzubewegen. Verschiedene andere Fahrzeugsteuerungen können mittels der hier beschriebenen Näherungsschalter gesteuert werden.
Zusätzlich sind erste und zweite Sperrsensoren 30 und 32 an gegenüberliegenden seitlichen Seiten eines Näherungsschalters oder mehrerer der Näherungsschalter, wie z. B. Näherungsschalter 22, vorgesehen. Die Sperrsensoren 30 und 32 sind vom Näherungsschalter 22 beabstandet, befinden sich aber in nächster Nähe zum Näherungssensor 22 oder nahe genug am Näherungssensor 22, um eine unbeabsichtigte Aktivierung durch ein Objekt zu detektieren. Die Sperrsensoren 30 und 32 detektieren eine Berührung oder nächste Nähe zu einem Objekt und dienen zur Verhinderung einer Aktivierung oder zumindest einer Funktionalität einer Steuerungseinrichtung oder -funktion aufgrund eines von den Sperrsensoren 30 und 32 detektierten Objekts. Die Sperrsensoren 30 und 32 funktionieren so, dass sie ein Objekt an gegenüberliegenden Seiten des Schließungsschalters 22 detektieren, um die Schließung des Glasschiebedachs 12 zu verhindern, wenn ein Insasse unbeabsichtigterweise den Schalter 22 berührt oder sich unbeabsichtigterweise in nächster Nähe zum Schalter 22 befindet.
Unbeabsichtigte Aktivierung kann vorkommen, wenn sich im Gegensatz zum Finger des Benutzers ein Knie oder Ellbogen des Benutzers oder ein anderes großes Objekt in nächster Nähe zum Schalter 22 befindet. Wenn beide Sperrsensoren 30 und 32 ein Objekt detektieren, wird gemäß einer Ausführungsform eine Aktivierung des Schließungsschalters 22 daran gehindert, einen Motor dazu zu veranlassen, entweder das Glasschiebedach 12 gemäß einer manuellen Aktivierung zu schließen oder das Glasschiebedach 12 gemäß einer Einzelberührungsschließroutine zu schließen. Bei einer Einzelberührungsschließroutine 100 veranlasst eine einzige Betätigung des Schalters 22 den Motor dazu, das Glasschiebedach zu schließen, obwohl der Benutzer seinen Finger von dem Schalter wegnimmt. Bei einer weiteren Ausführungsform kann oder können ein oder mehrere Sperrsensoren neben einem Schalter angeordnet sein, um ein Objekt zu erfassen und dadurch eine Aktivierung des Glasschiebedachs 12 zu verhindern.
Bei der Ausführungsform mit kapazitivem Sensor umfassen die Näherungsschalter 22, 24 und 26 und Sperrsensoren 30 und 32 jeweils kapazitive Platten oder Elektrodenpads, die als Teil des Kondensators und elektronischer Schaltungen auf einer Leiterplatte ausgebildet sein können. Die Leiterplatte kann in die Dachkonsole eingebaut werden. Die Dachkonsole 14 kann zwischen dem Dach und dem Dachhimmel 16 sandwichartig angeordnet sein, so dass sich die Dachkonsole 14 vom Dachhimmel 16 aus erstreckt. Elektrische Signale werden an jedem der kapazitiven Schalter 22, 24 und 26 und die Sperrsensoren 30 und 32 angelegt. Gemäß einer Ausführungsform stellen elektronische Schaltungen elektrische Signale an jeden der kapazitiven Schalter 22, 24 und 26 bereit, jeweils mit einer Ladungsburstlänge zum Laden der kapazitiven Sensoren. Die Ladungsburstlänge bestimmt die Grundamplitude des Erfassungsaktivierungsfelds und die Empfindlichkeit der entsprechenden Näherungsschalter 22, 24 und 26. Die Sperrsensoren 30 und 32 können ebenso kapazitive Sensoren sein, die ähnlich wie die Schalter 22, 24 und 26 funktionieren.
Mit Bezug auf 3 wird ein Beispiel eines Näherungsschalters 22 im Verhältnis zum ersten und zweiten Sperrschalter 30 und 32 und einem kleinen Objekt 52 (z. B. Finger) und einem großen Objekt 50 (z. B. Knie) bereitgestellt. Der Näherungsschalter 22 erzeugt ein Aktivierungsfeld 42, das ein Array sich überlappender Felder umfassen kann, wie z. B. die drei gezeigten sich überlappenden Felder. Jeder der Sperrsensoren 30 und 32 erzeugt ein Betätigungsfeld 46 bzw. 44. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Schalter 22 an einem Ort positioniert, der relativ zu den Sperrsensoren 30 und 32 höhenmäßig versenkt ist. Der Näherungsschalter 22 ist unter einer Berührungsfläche versenkt, so dass der Schalter 22 eine Tiefe D relativ zu den Sperrsensoren 30 und 32 aufweist. Die Tiefe D kann im Bereich von 3–10 mm, und bevorzugter von 4–7 mm, liegen und die Tiefe D kann gemäß einer Ausführungsform nach Größe des erwarteten Objekts und den Abständen zwischen den Sperrsensoren, die im Bereich von 15–25 mm liegen können, variieren. Durch die versenkte Anordnung des Näherungsschalters 22 relativ zu den Sperrsensoren 30 und 32, kann eine unbeabsichtigte Berührung des Schalters 22 verhindert werden. Ferner versteht es sich, dass die Entfernung D gering ist, so dass die Berührungsfläche bequemer ist, ohne eine übermäßige Tiefe zu benötigen.
Durch die Anordnung des kapazitiven Schalters 22 in einem Trog, werden gewisse Objekte mit ausreichender Größe, wie z. B. einem Knie oder Arm 50, stets die Sperrsensoren 30 und 32 auslösen, wohingegen ein kleineres Objekt wie z. B. ein Finger 52 eines Benutzers über den Schalter 22, oder nahe am Schalter 22, gestrichen werden kann, ohne beide Sperrsensoren 30 und 32 zu aktivieren. Die Aktivierungsfelder für die Sperrsensoren 30 und 32 können gemäß einer Ausführungsform so empfindlich oder empfindlicher als die des Näherungsschalters 22 sein. Gemäß einem aggressiveren Auslegungsansatz kann die Feldstärke und/oder Empfindlichkeit der Sperrsensoren 30 und 32 relativ zum Schalter 22 erhöht werden, so dass ein Objekt noch immer die Sperrsensoren 30 und 32 vor dem Aktivierungsfeld 42 des Schalters 22 aktivieren würde. Dadurch, dass die Aktivierungsfelder der Sperrsensoren 30 und 32 und des Schalters 22 eng gehalten werden, kann ein Finger eines Benutzers den Einzelberührungsschließschalter 22 durch Berühren des Schalters 22 betätigen, ohne beide Sperrsensoren 30 und 32 auszulösen, wobei dennoch die Detektion einer unbeabsichtigten Betätigung ermöglicht wird. Jeder der Sperrsensoren 30 und 32 erzeugt entsprechende Aktivierungsfelder 46 bzw. 44. Somit kann der Schalter 22 jedes Mal ein Objekt detektieren, wenn das Objekt den Schalter 22 berührt oder innerhalb des Aktivierungsfelds 42 positioniert ist. Ähnlich können die Sperrsensoren 30 und 32 ein Objekt detektieren, wenn es sie berührt oder wenn sich das Objekt innerhalb der entsprechenden Aktivierungsfelder 46 bzw. 44 befindet.
Es versteht sich, dass der Näherungsschalter 22 durch eine Streichbewegung eines Fingers des Benutzers, der eine Außenfläche des Sensorgehäuses nahe am Schalter 22 berührt oder sich nahe genug am Schalter 22 befindet, so dass sich der Finger durch das Erfassungsaktivierungsfeld 42 bewegt, betätigt werden kann. Eine Aktivierung des Näherungsschalters 22 kann die Einrichtung, wie z. B. das Glasschiebedach, dazu veranlassen, eine bestimmte Funktion zum Schließen des Glasschiebedachs auszuführen. Ein Schließen wird in der Regel durch Betätigung durch einen Elektromotor erreicht. Obgleich ein einziger Sensor oder Aktivierungsfeld benutzt werden kann, versteht es sich, dass mehrere Sensoren oder ein Sensorenarray verwendet werden können, um mehrere sich überlappende Aktivierungsfelder bereitzustellen. Es versteht sich auch, dass das Aktivierungsfeld 42 auch rechteckig oder ein Feld mit gekrümmter Form sein kann. Bewegt sich eine Hand des Benutzers durch das Aktivierungsfeld 42 des Sensors 22 und mindestens eines der oder beide Erfassungsaktivierungsfelder 46 und 44, die durch die Sperrsensoren 30 bzw. 32 bereitgestellt werden, wird eine Aktivierung der Steuereinrichtung verhindert, oder es wird zumindest eine gewisse Funktionalität gesteuert. Bei einer Ausführungsform wird das Schließen des Glasschiebedachs durch das Verhindern der Betätigung des Motors verhindert. Bei einer weiteren Ausführungsform wird das Schließen des Glasschiebedachs gemäß einer Einzelberührungsschließroutine verhindert, was es dem Benutzer ermöglicht, den Schalter manuell zu betätigen, um das Glasschiebedach zu schließen, solange sich der Finger des Benutzers in durchgehender Berührung mit dem Schalter 22 befindet oder in nächster Nähe zu dem Schalter 22 verbleibt.
Mit Bezug auf 4 ist die Näherungsschalteranordnung 20 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Schließschalter 22, Kippschalter 24 und Öffnungsschalter 26 stellen wie gezeigt Eingaben an ein Steuerungsmittel 60 bereit. Zusätzlich stellen auch der erste Sperrschalter 30 und der zweite Sperrschalter 32 Eingaben an das Steuerungsmittel 42 bereit. Das Steuerungsmittel 60 kann Steuerschaltungen, wie z. B. einen Mikroprozessor 62 und Speicher 64, umfassen. Es versteht sich, dass andere analoge und/oder digitale Steuerschaltungen verwendet werden können, um Steuerung der Glasschiebedacheinrichtung 12 und deren Sperrsteuerung bereitzustellen. Das Steuerungsmittel 60 verarbeitet eine oder mehrere Routinen 100, die im Speicher 64 gespeichert und vom Mikroprozessor 62 ausführbar sind, auf Basis der Eingaben eines oder mehrerer der Näherungsschalter 22, 24, und 26 und der Sperrsensoren 30 und 32. Es versteht sich, dass das Steuerungsmittel 60 auf Basis einer Detektion eines oder mehrerer der Sperrsensoren 30 und 32 eine Ausgabe an einen Motor 11 bereitstellen kann, um die Aktivierung einer Steuereinrichtung 12 wie z. B. des Glasschiebedachs zu steuern, um so zumindest eine gewisse Funktionalität einzuschränken, wenn einer der oder beide Sperrsensoren ein Objekt zur gleichen Zeit, zu der der Schließschalter 22 ein Objekt detektiert, detektiert bzw. detektieren.
Das Steuerungsmittel 60 stellt aufgrund einer Benutzeraktivierung der Näherungsschalter 22, 24 und 26 und ferner aufgrund erfasster Ausgaben des ersten und zweiten Sperrsensors 30 und 32 Steuerausgaben an eine oder mehrere Einrichtungen, wie z. B. den Motor 11 der Glasschiebedacheinrichtung 12, bereit. Das Glasschiebedach 12 kann gemäß einer Ausführungsform aufgrund der Aktivierung des Schließschalters 22 dahingehend gesteuert werden, in eine geschlossene Position betätigt zu werden, wenn weder der erste noch der zweite Sperrsensor ein Objekt erfasst. Bei einer weiteren Ausführungsform kann sich das Glasschiebedach 12 immer dann schließen, wenn der Schließschalter 22 aktiviert wird und entweder der erste oder der zweite Sperrsensor 30 und 32 oder keiner davon ein Objekt erfasst.
Mit Bezug auf 5 ist gemäß einer Ausführungsform eine Steuerungsroutine 100 zum Steuern des Betriebs einer Steuereinrichtung aufgrund Benutzeraktivierung eines Näherungsschalters und erfasster Ausgaben von Sperrsensoren dargestellt. Die Routine 100 beginnt bei Schritt 102 und schreitet zu Entscheidungsschritt 104 voran, um zu bestimmen, ob beide Sperrsensoren aktiviert sind, und, falls dem so ist, kehrt sie zu Schritt 104 zurück. Falls beide Sperrsensoren als nicht aktiviert bestimmt werden, schreitet Routine 100 zu Entscheidungsschritt 106 voran, um zu bestimmen, ob der Glasschiebedachschließschalter aktiviert ist. Wenn der Glasschiebedachschließschalter aktiviert ist, schreitet Routine 100 zur Bereitstellung eines vorbestimmten Pulses, wie z. B. einem 51-Millisekunden-Puls, auf der Glasschiebedach-Offen-Leitung bei Schritt 108 voran. Danach schreitet Routine 100 zu Entscheidungsblock 110 voran, um zu bestimmen, ob ein Finger des Benutzers innerhalb von sechs Sekunden das Feld des Schalters verlassen hat, und kehrt zurück, während sich das Glasschiebedach schließt. Wenn der Finger des Benutzers nicht innerhalb von sechs Sekunden das Feld des Schalters verlassen hat, schreitet Routine 100 zu Schritt 112 voran, um ein Flag für Glasschiebedachöffnungsschalter hängt zu setzen, und endet bei Schritt 114.
Mit Bezug auf 6 ist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Steuerungsroutine 200 zum Steuern des Betriebs einer Steuereinrichtung, wie z. B. eines Glasschiebedachs, aufgrund einer Aktivierung des Näherungsschalters und der Sperrsensoren dargestellt. Bei der vorliegenden Ausführungsform beginnt Routine 200 bei Schritt 202 und schreitet zu Schritt 204 voran, um zu bestimmen, ob der Glasschiebedachschließschalter aktiviert ist und, falls dem nicht so ist, kehrt sie zurück. Wenn der Glasschiebedachschließschalter aktiviert ist, schreitet Routine 200 zu Entscheidungsschritt 206 voran, um zu bestimmen, ob beide Sperrsensoren aktiviert sind und, falls dem nicht so ist, kehrt sie zu Schritt 202 zurück. Wenn beide Sperrsensoren aktiviert sind, schreitet Routine 200 zu Schritt 208 voran, um einen 51-Millisekunden-Puls auf der Glasschiebedach-Offen-Leitung bereitzustellen. Danach schreitet Routine 200 zu Entscheidungsschritt 210 voran, um zu bestimmen, ob ein Finger des Benutzers das Feld des Schalters verlassen hat und, falls dem so ist, stellt sie einen 51-Millisekunden-Puls auf der Glasschiebedach-Offen-Leitung bei Schritt 212 bereit, bevor sie zu Schritt 204 zurückkehrt. Wenn der Finger des Benutzers bei Entscheidungsschritt 210 nicht das Feld des Schalters verlassen hat, schreitet Routine 200 zu Entscheidungsschritt 214 voran, um zu bestimmen, ob sich der Finger des Benutzers 120 Sekunden lang in dem Feld befunden hat und, falls dem so ist, setzt sie bei Schritt 216 ein Flag für Glasschiebedachöffnungsposition hängt, bevor sie bei Schritt 218 endet.
Die Näherungsschalteranordnung 20 vorteilhafterweise verhindert die unbeabsichtigte Aktivierung des Näherungsschalters 22, wenn eine bewegliche Platte, wie z. B. ein Glasschiebedach oder ein Fenster eines Fahrzeugs, gesteuert wird und erfasst wird, wenn große Objekte in Berührung mit dem Näherungssensor 22 und den Sperrsensoren 30 und 32 kommen. Zusätzlich gestattet die Näherungsschalteranordnung 20 ferner den Ablauf eines Standard-Tests, einem sogenannten Knie-Ball-Test, der dazu ausgelegt ist, die unbeabsichtigte Betätigung eines Steuerschalters einer beweglichen Platte anzusprechen. Wenn ein vorbestimmtes Objekt, wie z. B. ein 40-mm-Ball, in Berührung mit der Näherungsschalteranordnung 20 gebracht wird, verhindert demnach die Näherungsschalteranordnung 20 aufgrund einer Detektion des Objekts durch die Sperrsensoren 30 und 32 zumindest eine gewisse Bewegung der Steuerplatte.
Demnach sorgen die Näherungsschalteranordnung 20 und das Verfahren vorteilhafterweise für eine gesteuerte Aktivierung eines Näherungsschalters, wie z. B. einem kapazitiven Schalter, um durch Verwendung eines oder mehrerer Sperrsensoren eine unbeabsichtigte Aktivierung des Schalters zu verhindern. Durch Verwendung der Sperrsensoren, kann eine unbeabsichtigte Aktivierung eines Schalters, wie z. B. für ein Glasschiebedach, verhindern, dass sich das Glasschiebedach um ein Objekt herum schließt, wenn das Glasschiebedach unbeabsichtigt in die Schließposition aktiviert wird, wie z. B. über eine Einzelberührungsschließroutine, oder kann das Risiko einer unbeabsichtigten Aktivierung eines Schalters reduzieren. Wenn auch die hier beschriebene Schließplatte ein Glasschiebedach ist, versteht es sich, dass andere Schließplatten, wie z. B. seitliche und Heckfenster eines Fahrzeugs, ebenfalls die Näherungsschalteranordnung mit Sperrsensoren verwenden können. Ferner versteht es sich, dass andere Steuereinrichtungen Sperrsensoren wie hier beschrieben verwenden können.
Es versteht sich, dass an der oben genannten Struktur Variationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass derartige Konzepte von den folgenden Ansprüchen abgedeckt werden sollen, es sei denn, aus der Formulierung der Ansprüche geht ausdrücklich Gegenteiliges hervor.
Bezugszeichenliste
Fig. 2

22: Schließen
24: Kippen
26: Öffnen

22: Schließschalter
30: 1. Sperrsensor
32: 2. Sperrsensor
24: Kippschalter
26: Öffnungsschalter
60: Steuermittel
64: Speicher
100: Steuerungsroutine
12: Glasschiebedacheinrichtung

104: SIND BEIDE SPERRSENSOREN AKTIVIERT?
106: IST GLASSCHIEBEDACHSCHLIESSSCHALTER AKTIVIERT?
108: EINEN 51-ms-PULS AUF DER GLASSCHIEBEDACH-OFFEN-LEITUNG BEREITSTELLEN
110: HAT DER FINGER DES BENUTZERS INNERHALB VON 6 SEKUNDEN DAS FELD DES SCHALTERS VERLASSEN?
112: FLAG FÜR GLASSCHIEBEDACHÖFFNUNGSSCHALTER HÄNGT SETZEN
114: ENDE

204: IST GLASSCHIEBEDACHSCHLIESSSCHALTER AKTIVIERT?
206: SIND BEIDE SPERRSENSOREN AKTIVIERT?
208: EINEN 51-ms-PULS AUF DER GLASSCHIEBEDACH-OFFEN-LEITUNG BEREITSTELLEN
210: HAT DER FINGER DES BENUTZERS DAS FELD DES SCHALTERS VERLASSEN?
212: EINEN 51-ms-PULS AUF DER GLASSCHIEBEDACH-OFFEN-LEITUNG BEREITSTELLEN
214: HAT SICH DER FINGER DES BENUTZERS 120 SEKUNDEN IN DEM FELD BEFUNDEN?
216: FLAG FÜR GLASSCHIEBEDACHÖFFNUNGSSCHALTER HÄNGT SETZEN
218: ENDE

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620 D-AT42-04/09, vom 9. April 2009 [0017]

Claims

Näherungsschalter zum Steuern einer beweglichen Platte, umfassend: ein Näherungssensor, der ein Objekt in einem Erfassungsaktivierungsfeld erfasst; einen oder mehrere Sperrsensoren nahe am Näherungssensor zum Erfassen eines Objekts; und Steuerschaltungen, die eine Bewegung einer beweglichen Platte aufgrund des erfassten Objekts in dem Aktivierungsfeld und des einen oder der mehreren Sperrsensoren steuern.
Näherungsschalter nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltungen zumindest eine gewisse Bewegung der beweglichen Platte verhindern, wenn der eine oder die mehreren Sperrsensoren ein Objekt erfasst bzw. erfassen.
Näherungsschalter nach Anspruch 2, wobei die Steuerschaltungen ein Einzelberührungsschließen der beweglichen Platte verhindern, wenn der eine oder die mehreren Sperrsensoren ein Objekt erfasst bzw. erfassen.
Näherungsschalter nach Anspruch 2, wobei die Steuerschaltungen ein Schließen der beweglichen Platte verhindern, wenn der eine oder die mehreren Sperrsensoren ein Objekt erfasst bzw. erfassen.
Näherungsschalter nach Anspruch 1, wobei der Näherungsschalter in einem Fahrzeug zur Verwendung durch einen Fahrzeuginsassen zur Steuerung einer beweglichen Fensterplatte eingebaut ist.
Näherungsschalter nach Anspruch 5, wobei die bewegliche Fensterplatte ein Glasschiebedach umfasst.
Näherungsschalter nach Anspruch 1, wobei der Näherungssensor einen kapazitiven Sensor umfasst.
Näherungsschalter nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Sperrsensoren einen ersten und zweiten Sperrsensor an gegenüberliegenden Seiten des Näherungssensors umfasst.
Näherungsschalter nach Anspruch 8, wobei die Steuerschaltungen die bewegliche Platte steuern, um eine Funktion zu verhindern, wenn sowohl der erste als auch der zweite Sperrsensor aktiviert ist.
Näherungsschalter nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Sperrsensoren jeweils einen kapazitiven Sensor umfasst bzw. umfassen.
Näherungsschalter nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Ausgang zum Bereitstellen eines Ausgangssignals an einen Motor zum Steuern der beweglichen Platte.
Kapazitiver Fahrzeugschalter zum Steuern einer beweglichen Platte an einem Fahrzeug, umfassend: einen in einem Fahrzeug eingebauten kapazitiven Sensor zum Erfassen eines Objekts in einem Erfassungsaktivierungsfeld; ein oder mehrere Sperrsensoren nahe am kapazitiven Sensor zum Erfassen eines Objekts; und Steuerschaltungen, die eine Bewegung der beweglichen Platte aufgrund des erfassten Objekts in dem Aktivierungsfeld und des einen oder der mehreren Sperrsensoren steuern und eine Bewegung der beweglichen Platte verhindern, wenn der eine oder die mehreren Sperrsensoren ein Objekt erfasst bzw. erfassen.
Verfahren zum Steuern einer beweglichen Platte, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bereitstellen eines Erfassungsaktivierungsfelds mit einem Näherungssensor; Verarbeiten des Erfassungsaktivierungsfelds zum Erfassen einer Benutzeraktivierung des Näherungssensors; Detektieren einer Aktivierung eines oder mehrerer Sperrsensoren nahe am Näherungssensor; und Verhindern zumindest einer gewissen Bewegung der beweglichen Platte, wenn die Betätigung des einen oder der mehreren Sperrsensoren detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Näherungssensor in einem Fahrzeug zur Verwendung durch einen Fahrzeuginsassen eingebaut ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die bewegliche Platte ein Glasschiebedach umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei ein Einzelberührungsschließen der beweglichen Platte verhindert wird, wenn die Betätigung des einen oder der mehreren Sperrsensoren detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Schließen der beweglichen Platte verhindert wird, wenn eine Aktivierung des einen oder der mehreren Sperrsensoren detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Näherungssensor einen kapazitiven Sensor umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der eine oder die mehreren Sperrsensoren einen ersten und zweiten Sperrsensor an gegenüberliegenden Seiten des Näherungssensors umfasst bzw. umfassen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei eine Bewegung der beweglichen Platte verhindert wird, wenn sowohl der erste als auch der zweite Sperrsensor aktiviert wird.