具有錯誤觸摸自適應(yīng)學(xué)習(xí)的接近開關(guān)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有錯誤觸摸反饋和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的接近開關(guān)總成和方法。該方法包括檢測不被允許的對接近開關(guān)的多次嘗試激活的步驟，以及基于檢測到的多次嘗試激活來調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置以提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)的步驟。該方法還包括基于調(diào)節(jié)后的一個或多個設(shè)置來檢測允許的對接近開關(guān)的激活的步驟，并且響應(yīng)于檢測到的允許的激活來執(zhí)行動作的步驟。該接近開關(guān)總成包括一個或多個用戶感知反饋設(shè)備，該用戶感知反饋設(shè)備用于當(dāng)檢測到不被允許的嘗試激活時生成用戶感知反饋。
【專利說明】
具有錯誤觸摸自適應(yīng)學(xué)習(xí)的接近開關(guān)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明總體上設(shè)及開關(guān)，并且更具體地設(shè)及具有增強的用戶反饋和用戶交互的接 近開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002] 機動車輛通常配備有各種用戶可致動的開關(guān)，例如用于操作設(shè)備的開關(guān)，設(shè)備包 括電動車窗、前照燈、擋風(fēng)玻璃刮水器、天窗、內(nèi)部照明裝置、廣播和信息娛樂設(shè)備W及各種 其他設(shè)備。總體上，運些類型的開關(guān)需要由用戶致動，W便激活或停用設(shè)備或執(zhí)行某種類型 的控制功能。接近開關(guān)，例如電容開關(guān)，利用一個或多個接近傳感器來生成感測激活場 (sense activation field)，并且感測表示對開關(guān)的用戶致動的激活場的變化，該變化通 常是由用戶的手指非常接近傳感器或接觸傳感器引起。電容開關(guān)通常配置用于基于感測激 活場與闊值的比較來檢測對開關(guān)的用戶致動。
[0003] 開關(guān)總成經(jīng)常采用相互非常接近的多個電容開關(guān)并且需要用戶選擇單個所需的 電容開關(guān)來執(zhí)行預(yù)期的操作。用戶經(jīng)常激活錯誤的開關(guān)，例如，同時激活多個開關(guān)，特別是 當(dāng)用戶界面設(shè)備很小并且開關(guān)靠在一起時。在一些應(yīng)用中，例如在機動車輛中，車輛的駕駛 者由于駕駛者分屯、而致觀察開關(guān)的能力受限并且因此可能W錯誤方式無意地操作開關(guān)。因 此，提供一種增強操作者一-例如車輛中的駕駛員一-對于接近開關(guān)的使用的接近開關(guān)裝 置是期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種激活接近開關(guān)總成的方法。該方法包括檢測 不被允許的對接近開關(guān)的多次嘗試激活的步驟。該方法還包括基于檢測到的多次嘗試激活 來調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置W提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)的步驟W及基于調(diào)節(jié)后的一個或多個設(shè)置來檢 測允許的接近開關(guān)的激活的步驟。該方法進(jìn)一步包括響應(yīng)于檢測到的允許的激活來執(zhí)行動 作的步驟。
[0005] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種接近開關(guān)總成。該接近開關(guān)總成包括一個 或多個接近開關(guān)和控制電路，該控制電路處理與每個接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的激活場W檢測允許 的接近開關(guān)的激活。該控制電路進(jìn)一步檢測不被允許的開關(guān)的多次嘗試激活并且基于嘗試 激活來調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置W提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)。
[0006] 通過研究W下說明書、權(quán)利要求書W及附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解和領(lǐng)會本發(fā) 明的運些和其他方面、目的W及特征。
【附圖說明】
[0007] 在附圖中：
[000引圖1是根據(jù)一個實施例具有頂置控制臺的機動車輛的乘客艙的透視圖，該頂置控 制臺采用具有用戶感知反饋和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的接近開關(guān)總成；
[0009] 圖2是圖I所示的頂置控制臺和接近開關(guān)總成的放大視圖；
[0010] 圖3是通過圖2中的線III-III截取的放大剖視圖，其示出了相對于用戶的手指的 接近開關(guān)；
[0011] 圖4是根據(jù)一個實施例說明了具有用戶感知反饋和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的接近開關(guān)總成的 框圖；
[0012] 圖5是根據(jù)一個實施例說明了用于基于接近開關(guān)的激活來提供用戶感知反饋的程 序的流程圖；
[0013] 圖6A是示出了用戶的手指通過錯誤的觸摸反復(fù)嘗試激活接近開關(guān)的開關(guān)總成的 前視圖；
[0014] 圖6B是根據(jù)一個實施例說明了通過調(diào)節(jié)信號比W允許在圖6A的錯誤觸摸期間激 活的自適應(yīng)學(xué)習(xí)的示圖；
[0015] 圖7是根據(jù)另一個實施例說明了通過調(diào)節(jié)激活闊值設(shè)置的自適應(yīng)學(xué)習(xí)的示圖；
[0016] 圖8是根據(jù)另一個實施例說明了通過調(diào)節(jié)信號穩(wěn)定范圍W允許在錯誤觸摸之后激 活的自適應(yīng)學(xué)習(xí)的示圖；
[0017]圖9是根據(jù)另外的實施例說明了通過調(diào)節(jié)最小速率的自適應(yīng)學(xué)習(xí)的示圖；
[0018] 圖10是說明了一種接近開關(guān)激活控制的方法的流程圖，該方法基于不被允許的開 關(guān)的多次嘗試激活來調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置;W及
[0019] 圖11是說明了圖10的放寬激活設(shè)置子程序的流程圖。
【具體實施方式】
[0020] 按照規(guī)定，在此公開了本發(fā)明的具體實施例；然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，所公開的實施 例僅為本發(fā)明的示例，其可W實施為各種和替代形式。附圖不一定是具體設(shè)計;某些示意圖 可W放大或縮小W顯示功能概況。因此，在此所公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為 限制，而僅僅是作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員多樣地實施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。
[0021 ]參照圖1和2，根據(jù)一個實施例，總體上示出了具有乘客艙和開關(guān)總成20的機動車 輛10的內(nèi)部，開關(guān)總成20采用具有用戶感知反饋和自適應(yīng)學(xué)習(xí)的多個接近開關(guān)22。車輛10 總體上包括頂置控制臺12,頂置控制臺12裝配到車輛乘客艙頂部的車頂或天花板下側(cè)的車 頂內(nèi)襯上，總體上在前排乘客座椅區(qū)域的上方。根據(jù)一個實施例，開關(guān)總成20具有靠近彼此 設(shè)置在頂置控制臺12上的多個接近開關(guān)22。各個接近開關(guān)22可W控制多個車輛設(shè)備和功能 中的任何一個，例如控制天窗16的移動、控制天窗遮板18的移動、控制一個或多個照明設(shè)備 (例如內(nèi)部地圖/閱讀燈和頂燈32)的激活W及各種其他設(shè)備和功能。然而，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會的是， 接近開關(guān)22可W位于車輛10上的任何位置處，例如在儀表板上、在例如中央控制臺的其他 控制臺上、集成到用于廣播或信息娛樂系統(tǒng)的觸摸屏顯示器(例如導(dǎo)航和/或音頻顯示器） 中，或根據(jù)各種車輛應(yīng)用位于車輛10上的其他位置處。
[0022]根據(jù)一個實施例，接近開關(guān)22在此被示為并且被描述為電容開關(guān)。每個接近開關(guān) 22包括至少一個接近傳感器，接近傳感器提供感測激活場W感測用戶相對于一個或多個接 近傳感器的接觸或非常接近，例如用戶的手指的劃動運動。因此，在示例性實施例中，每個 接近開關(guān)22的感測激活場是電容場，并且用戶的手指具有引起感測激活場的變化或干擾的 導(dǎo)電性和介電性能，運對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說應(yīng)當(dāng)是顯而易見的。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該領(lǐng)會的是，可W使用附加或替代類型的接近傳感器，例如但不限于，電感傳感器、光學(xué) 傳感器、溫度傳感器、電阻傳感器等或其組合。2009年4月9日愛特梅爾公司（ATMEL?)觸 摸傳感器設(shè)計指南10620D-AT42-04/09中描述了示例性接近傳感器，該參考文獻(xiàn)的全部內(nèi) 容在此通過引用并入本文。
[0023] 圖1和圖2所示的接近開關(guān)22各自提供車輛部件或設(shè)備的控制或提供指定的控制 功能。一個或多個接近開關(guān)22可W專用于控制天窗16的移動，W便基于控制算法使得天窗 16在打開或關(guān)閉方向上移動、傾斜天窗或停止天窗的移動。一個或多個其他接近開關(guān)22可 W專用于控制天窗遮板18在打開和關(guān)閉位置之間的移動。每個天窗16和遮板18可W響應(yīng)于 相應(yīng)的接近開關(guān)22的致動由電動馬達(dá)來致動。其他接近開關(guān)22可W專用于控制其他設(shè)備， 例如打開內(nèi)部地圖/閱讀燈、關(guān)閉內(nèi)部地圖/閱讀燈、打開或關(guān)閉頂燈、解鎖行李箱、打開后 艙口或關(guān)掉車口燈開關(guān)。經(jīng)由接近開關(guān)22的附加控制可W包括致動車口電動窗上升和下 降。各種其他的車輛控制可W通過在此所描述的接近開關(guān)22來控制。
[0024] 接近開關(guān)總成20包括一個或多個用戶感知反饋設(shè)備，該用戶感知反饋設(shè)備用于當(dāng) 接近開關(guān)的嘗試激活不被允許時生成用戶感知反饋。用戶感知反饋設(shè)備可W包括可聽音頻 發(fā)生器，例如如圖所示安裝在車輛的車口上的一個或多個車輛揚聲器36。根據(jù)開關(guān)總成20 的錯誤觸摸激活，可W使用車輛配備的揚聲器或其他可聽音頻發(fā)生器中的任何一個來提供 可聽音頻至用戶。其他反饋設(shè)備可W包括視覺顯示器，例如如圖所示安裝在車輛上的導(dǎo)航 或廣播顯示器38。視覺顯示器38可W顯示文字或符號作為表示接近開關(guān)總成20的錯誤觸摸 的反饋。另外的反饋設(shè)備可W包括用于提供振動作為反饋的振動或觸覺發(fā)生器40。根據(jù)一 個實施例，振動發(fā)生器可W被實施為電動馬達(dá)。根據(jù)一個實施例，振動發(fā)生器40可W被集成 到接近開關(guān)總成20內(nèi)或單個接近開關(guān)22內(nèi)，W產(chǎn)生對用戶的手指的振動。根據(jù)其他實施例， 振動發(fā)生器40可W位于車輛的方向盤14、車輛座椅或與用戶接觸的其他點內(nèi)，W根據(jù)接近 開關(guān)總成20的錯誤觸摸來提供由用戶感知的振動。另外的反饋設(shè)備可W包括用于提供可見 光指示作為表示接近開關(guān)總成的錯誤觸摸激活的反饋的一個或多個指示燈42。指示燈42可 W包括如圖所示安裝在組合儀表板上的專用燈，或其他專用或共享照明設(shè)備，包括情景或 環(huán)境照明裝置、頂燈、地圖閱讀燈、電子顯示器照明裝置W及接近開關(guān)總成20的用戶可用并 且可看到的其他照明裝置。
[0025] 參考圖3,說明了接近開關(guān)總成20的一部分，接近開關(guān)總成20具有=個串聯(lián)設(shè)置的 接近開關(guān)22，=個串聯(lián)設(shè)置的接近開關(guān)22靠近彼此并且在開關(guān)總成20的錯誤觸摸激活期間 靠近用戶的手指58。每個接近開關(guān)22包括安裝在基底54上用于生成感測激活場50的一個或 多個接近傳感器。例如薄膜的接觸表面52覆蓋接近開關(guān)22。在所示的實施例中，由相鄰的接 近開關(guān)22生成的相鄰的感測激活場50稍有重疊。當(dāng)用戶一一例如用戶的手指58-一進(jìn)入激 活場時，接近開關(guān)總成20檢測到對激活場的干擾并且確定相應(yīng)的接近開關(guān)22的激活。然而， 當(dāng)用戶同時接觸兩個開關(guān)使得手指58同時進(jìn)入相鄰的接近傳感器的激活場50時，錯誤觸摸 條件可W存在。當(dāng)最初檢測到錯誤觸摸條件時，接近開關(guān)的激活不被允許并且用戶感知反 饋可W被提供至用戶W使用戶知道錯誤觸摸條件。當(dāng)用戶嘗試與接近開關(guān)22交互但未檢測 到明確的激活時，錯誤的觸摸條件可W發(fā)生。錯誤的觸摸條件的示例包括W下的一個或多 個:用戶同時接觸兩個開關(guān)；由于手指的不良導(dǎo)電性導(dǎo)致檢測到不充分的信號響應(yīng)，例如手 指帶有護膚霜或手指戴有手套；W及手指特別是戴有手套的手指緩慢接近開關(guān)。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會 的是，錯誤的觸摸條件的其他示例可W存在。
[00%]參考圖4,說明了根據(jù)一個實施例的接近開關(guān)總成20。示出了提供輸入至控制器24 的多個接近開關(guān)22?？刂破?4可W包括控制電路，例如微處理器(yP)26和存儲器28?？刂齐?路可W包括感測控制電路，該感測控制電路處理激活場W通過將激活場與闊值進(jìn)行比較來 感測對開關(guān)的用戶激活。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)會的是，其他模擬和/或數(shù)字控制電路可W用于處理激活 場、確定用戶激活、開始動作、生成用戶感知反饋W及執(zhí)行和實施自適應(yīng)學(xué)習(xí)?？刂破?4將 輸出信號提供至一個或多個設(shè)備，一個或多個設(shè)備被配置為響應(yīng)于接近開關(guān)的正確激活來 執(zhí)行專用的動作。例如，一個或多個設(shè)備可W包括具有馬達(dá)W將天窗面板在打開和關(guān)閉W 及傾斜位置之間移動的天窗16、在打開和關(guān)閉位置之間移動的天窗遮板18、W及可W打開 和關(guān)閉的照明設(shè)備34。其他設(shè)備可W被控制，例如用于執(zhí)行打開和關(guān)閉功能、音量控制、掃 描的廣播和用于執(zhí)行其他專用功能的其他類型的設(shè)備。接近開關(guān)22之一可W專用于致動天 窗關(guān)閉，另一個接近開關(guān)22可W專用于致動天窗打開，并且另外的開關(guān)22可W專用于致動 天窗至傾斜位置，所有運些使馬達(dá)將天窗移動至所需位置。天窗遮板18可W響應(yīng)于一個接 近開關(guān)22打開并且可W響應(yīng)于另一個接近開關(guān)22關(guān)閉。
[0027] 控制器20將輸出信號提供至一個或多個用戶感知反饋設(shè)備30W生成至用戶的感 知反饋。根據(jù)一個實施例，用戶感知反饋設(shè)備30可W包括用于生成聽覺信號（例如音頻和/ 或語音命令）的可聽音頻發(fā)生器36,例如揚聲器。根據(jù)另一個實施例，一個或多個用戶反饋 設(shè)備30可W包括用于生成接近開關(guān)襯墊或一些其他設(shè)備或表面一一例如方向盤或扶手或 用戶落座的座椅一一的振動的觸覺振動發(fā)生器40。根據(jù)另外的實施例，反饋設(shè)備30可W包 括用于提供光輸出的一個或多個指示燈42。另外，反饋設(shè)備30可W利用視覺顯示器38來顯 示W(wǎng)文本或符號形式的反饋信息。用戶感知反饋設(shè)備30響應(yīng)于一個或多個接近開關(guān)的激活 來將可聽音頻、振動、光和/或視覺顯示提供至用戶。
[0028] 當(dāng)用戶嘗試在錯誤觸摸條件下激活開關(guān)時，可W生成第一或錯誤觸摸反饋W指示 用戶開關(guān)被錯誤地激活。根據(jù)一個實施例，錯誤觸摸激活可W包括兩個開關(guān)的同時激活。當(dāng) 重復(fù)檢測到錯誤觸摸時，開關(guān)總成可W自適應(yīng)地學(xué)習(xí)預(yù)期的開關(guān)激活并且調(diào)節(jié)一個或多個 設(shè)置W允許開關(guān)的激活。當(dāng)致動的動作已經(jīng)完成時，用戶感知反饋設(shè)備30可W生成至用戶 的第二或動作完成反饋。當(dāng)檢測到允許的接近開關(guān)的激活時，可W生成第=或正確觸摸反 饋。
[0029] 控制器42處理包括程序100的一個或多個程序W基于一個或多個接近開關(guān)22的激 活來生成用戶感知反饋。控制器監(jiān)控接近開關(guān)關(guān)于一個或多個接近開關(guān)的激活，并且當(dāng)檢 測到正確觸摸激活時執(zhí)行專用動作。當(dāng)檢測到正確激活時，正確觸摸反饋可W通過反饋設(shè) 備30中的任何一個來提供?？刂破?2還監(jiān)控接近傳感器22關(guān)于接近傳感器總成的錯誤觸摸 激活的存在并且響應(yīng)于此生成錯誤觸摸反饋。錯誤觸摸條件可W是由于不明確的輸入，例 如兩個或多個開關(guān)的同時激活，或者可W是用于不能執(zhí)行的動作的開關(guān)的激活。對于錯誤 觸摸生成的反饋不同于對于正確觸摸生成的反饋，使得用戶可W辨別接近開關(guān)總成20的錯 誤觸摸和正確觸摸激活?？刂破?2進(jìn)一步確定由接近開關(guān)的激活致動的動作何時完成，并 且響應(yīng)于此經(jīng)由一個或多個反饋設(shè)備30提供動作完成反饋。動作完成反饋不同于錯誤觸摸 反饋和正確觸摸反饋，使得用戶可W辨別其中的差異。
[0030] 參考圖5,說明了根據(jù)一個實施例的控制程序100。程序100開始于步驟102并且進(jìn) 行至步驟104W監(jiān)控用于每個開關(guān)的接近傳感器輸出。之后，在判定步驟106,程序100檢測 一個或多個接近開關(guān)的激活，并且如果未檢測到激活，則返回步驟104。如果檢測到一個或 多個接近開關(guān)的激活，則程序100進(jìn)行至判定步驟108W尋找不明確的輸入。不明確的輸入 可W包括兩個或多個接近開關(guān)的嘗試同時激活。如果檢測到不明確的輸入，則程序100在步 驟110生成錯誤觸摸反饋并且然后在步驟122返回。如果未檢測到不明確的輸入，則程序100 進(jìn)行至判定步驟112W確定專用于該激活的接近開關(guān)的動作是否允許，并且如果不允許，貝U 在步驟110生成錯誤觸摸反饋并且然后在步驟122返回。因此，不明確的輸入或激活或者用 于不被允許的動作的開關(guān)被認(rèn)為是不能執(zhí)行的動作的錯誤觸摸激活。響應(yīng)于此，通過一個 或多個反饋設(shè)備生成錯誤觸摸反饋，該反饋設(shè)備包括可聽音頻發(fā)生器36、視覺顯示器38、振 動發(fā)生器40和指示燈42。錯誤觸摸反饋可W是用戶將視為接近開關(guān)總成20的不正確的激活 的用戶感知警告類型的反饋。
[0031] 如果不存在錯誤觸摸激活，則程序100進(jìn)行至步驟114W生成正確觸摸反饋。正確 觸摸反饋可W通過反饋設(shè)備中任何一個或多個來生成W提供可被用戶識別為對可W執(zhí)行 的動作的接近開關(guān)的正確激活的更令人愉悅的第二反饋。在步驟116,執(zhí)行響應(yīng)于開關(guān)激活 的動作。之后，程序100進(jìn)行至步驟118W確定動作是否完成，并且如果否，則返回步驟122。 如果動作完成，則程序100經(jīng)由一個或多個反饋設(shè)備30生成動作完成反饋。動作完成反饋是 可被用戶識別為響應(yīng)于接近開關(guān)的激活的動作的完成的更令人愉悅的第=音頻反饋。
[0032] 根據(jù)另一個實施例，可W生成正確觸摸反饋W提供多個水平的反饋，例如，累進(jìn)的 反饋。例如，當(dāng)用于相鄰的電容開關(guān)的兩個信號信道處于大體上相似的信號水平時，可W提 供第一水平的錯誤觸摸反饋，然而，當(dāng)一個信道顯著大于另一個信道時，錯誤觸摸反饋可W 處在相對于第一反饋的第二較低的水平。當(dāng)一個信號信道大體上大于另一個W表示大體上 激活正確的信號時，運可W指示操作者錯誤觸摸不那么嚴(yán)重或顯著。運可W有助于提供反 饋至用戶，使得用戶可W理解為何輸入被認(rèn)為是錯誤的W及如何改變手勢W得到正確識別 的動作。根據(jù)另一個示例，對于不被允許的動作，可W提供多個水平的累進(jìn)反饋，例如，當(dāng)車 輛在洗車處用戶試圖打開天窗時，提供第一較高的反饋，W及當(dāng)用戶試圖關(guān)閉已經(jīng)關(guān)閉的 天窗時，提供第二較低的反饋。
[0033] 根據(jù)另一個實施例，進(jìn)一步提供了一種接近開關(guān)總成和一種激活接近開關(guān)總成的 方法，該方法檢測不被允許的對一個或多個接近開關(guān)的多次嘗試激活并且基于檢測到的多 次嘗試激活來調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置W提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)。該接近開關(guān)總成和方法有利地檢測 激活接近開關(guān)的多次或反復(fù)失敗的嘗試并且自適應(yīng)學(xué)習(xí)多次失敗的嘗試并且調(diào)節(jié)一個或 多個設(shè)置W啟用開關(guān)的激活。每當(dāng)檢測到錯誤觸摸條件，如上所述可W生成一個或多個反 饋。如果用戶在錯誤觸摸模式中反復(fù)嘗試與接近開關(guān)總成交互，則接近開關(guān)總成和方法可 W調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置W適應(yīng)用戶的交互信號。接近開關(guān)總成和方法可W自主地調(diào)節(jié)一個 或多個設(shè)置W允許較不明確的交互(例如，觸摸），或者可W進(jìn)一步提示用戶W進(jìn)行指導(dǎo)和 請求用戶哪一種類型的激活是預(yù)期的。不被允許的嘗試激活被稱為錯誤觸摸，并且可W在 兩個或更多個開關(guān)同時激活的情況下發(fā)生，兩個或更多個開關(guān)的同時激活可能是由用戶的 手指覆蓋與兩個相鄰的接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的兩個或更多個接近傳感器相關(guān)聯(lián)的激活場引起。 其他錯誤觸摸條件包括由具有不良的導(dǎo)電性能的手指一一例如可能導(dǎo)致不足的信號響應(yīng) 的具有護膚霜的手指或戴有電絕緣手套的手指一一的用戶的嘗試激活。用于錯誤觸摸的另 外的嘗試激活可W包括用戶的手指緩慢接近接近開關(guān)，特別是當(dāng)手指戴有手套時。
[0034] 響應(yīng)于檢測到錯誤觸摸條件的多次嘗試激活，該系統(tǒng)和方法可W有利地調(diào)節(jié)一個 或多個設(shè)置W調(diào)整接近開關(guān)總成從而提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)。一個或多個設(shè)置的調(diào)節(jié)可W包括調(diào) 節(jié)用于確定開關(guān)激活的一個或多個激活闊值、調(diào)節(jié)明確的信號頻帶、調(diào)節(jié)定義信號如何在 傳感器之間分布的信號比、調(diào)節(jié)信號的最小速率或生成時間、W及與確定接近開關(guān)的激活 相關(guān)聯(lián)的設(shè)置的其他潛在調(diào)節(jié)?？蒞進(jìn)行調(diào)節(jié)的用于確定開關(guān)激活的各種設(shè)置的示例在美 國專利申請公開號2013/0270896 AU題目為"接近開關(guān)總成和激活方法"的專利中公開，上 述專利通過引用并入本文。
[0035] 新調(diào)節(jié)的設(shè)置可W激活一預(yù)定時間，例如直到檢測到特定數(shù)量的連續(xù)明確激活或 者可W永久地進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)后的設(shè)置(一個或多個)可W用在與接近開關(guān)總成相關(guān)聯(lián)的多 個接近開關(guān)中的一個或全部上?；蛘呖蒞用在僅選定的一組接近開關(guān)上。新調(diào)節(jié)的設(shè)置可 W應(yīng)用于所有用戶(例如，車輛的乘員），或可W對于特定用戶實施不同的設(shè)置。特定乘員的 檢測可W是基于內(nèi)部車輛傳感器、密鑰卡或個人電子產(chǎn)品。
[0036] 參考圖6A和6B，具有故障的信道信號比的錯誤觸摸條件的一個示例被示為用戶的 手指58按壓位于接近開關(guān)22A和22C之間的中間接近開關(guān)22B。在圖6A中示出了用戶的手指 58按壓接近開關(guān)22BW嘗試激活接近開關(guān)22B，但每當(dāng)嘗試激活時都經(jīng)歷錯誤觸摸條件，因 為最大信號相對于第二最大信號或所有信道的累積的信道比不足W允許激活。在運個示例 中，S個信號60A-60C通過與相應(yīng)的S個接近開關(guān)22A-22C相關(guān)聯(lián)的S個接近傳感器生成。 與每個傳感器相關(guān)聯(lián)的信號被示為傳感器計數(shù)隨時間變化的函數(shù)。當(dāng)用戶的手指58接近開 關(guān)總成時，手指58進(jìn)入與每個傳感器相關(guān)聯(lián)的激活場，運引起對電容的干擾，從而導(dǎo)致由信 號60A-60C所示的傳感器計數(shù)增加。在運個示例中，用戶的手指58主要是在中間接近開關(guān) 22B上;然而，手指58部分延伸到相鄰的接近開關(guān)22A上方。其結(jié)果是，激活場使得與第二接 近開關(guān)2?相關(guān)聯(lián)的信號60B是最大信號，并且生成與接近開關(guān)22A相關(guān)聯(lián)的大體上很大但 相對較小的第二最大信號60A。當(dāng)?shù)诙畲笮盘?0A具有大于第二信道最大水平ML2的相當(dāng) 大的振幅時，阻止了對生成最大信號60B的接近開關(guān)22B的激活。當(dāng)用戶每次反復(fù)嘗試更努 力按壓W激活同一開關(guān)時，與每個傳感器相關(guān)聯(lián)的信號可能變得更大，但部分由于用戶的 手指接觸相鄰的電容開關(guān)22A可能出現(xiàn)的信號信道信號比不變，使得隨其檢測到足夠的信 號。該系統(tǒng)和方法有利地檢測錯誤觸摸條件的多次反復(fù)嘗試并且調(diào)節(jié)第二信道最大水平 ML2的設(shè)置W便將水平增加至調(diào)節(jié)后的第二信道最大水平ML2A，運放寬信號比W允許接近開 關(guān)的激活。其結(jié)果是，第二信道最大水平MU^A至增加的闊值的調(diào)節(jié)允許接近開關(guān)22B由于通 過設(shè)置的調(diào)節(jié)實現(xiàn)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)所導(dǎo)致的激活。
[0037] 參考圖7,說明了在錯誤觸摸條件期間的信號響應(yīng)和其自適應(yīng)學(xué)習(xí)的一個示例，該 示例是在用戶的嘗試激活生成不是足夠強W超過激活闊值T的信號的情況下。當(dāng)用戶反復(fù) 嘗試激活接近開關(guān)一一例如接近開關(guān)22B-一時，與開關(guān)22B相關(guān)聯(lián)的信號60B很弱并且被 示為低于闊值T。當(dāng)運種情況發(fā)生時，接近開關(guān)總成和方法有利地調(diào)節(jié)闊值T至降低或調(diào)節(jié) 后的闊值Ta,闊值Ta被示為在低于最大信號峰值的更低的值。運允許接近開關(guān)22B通過將闊 值T調(diào)節(jié)至調(diào)節(jié)后的較低的闊值TaW放寬激活闊值的激活。
[0038] 參考圖8,說明了在錯誤觸摸條件期間的信號響應(yīng)和其自適應(yīng)學(xué)習(xí)的一個示例。示 出的S個信號60A-60C由與圖6A所討論的S個接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的S個接近傳感器生成。當(dāng) 用戶的手指接近開關(guān)總成時，手指進(jìn)入與每個傳感器相關(guān)聯(lián)的激活場，運引起對電容的破 壞，從而導(dǎo)致如信號60A-60C所示的傳感器計數(shù)增加。在該示例中，用戶嘗試激活信號60B所 示的開關(guān)中的一個，信號60B相比于與兩個其他接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的信號60A和信號60C振幅 較大。較大的信號響應(yīng)60B生成相比于由于與相關(guān)聯(lián)的開關(guān)交互導(dǎo)致的其他信號60A和60C 更大的信號計數(shù)。在該示例中，需要最大信號60B的穩(wěn)定范圍SR來激活相應(yīng)的接近開關(guān)。最 大信號60B被示為在其峰值振幅處具有振蕩，其產(chǎn)生相對于穩(wěn)定范圍SR的不穩(wěn)定的信號。每 當(dāng)操作者嘗試激活相應(yīng)的接近開關(guān)時，信號60B上升，但不穩(wěn)定，使得信號在其信號峰值處 的振蕩范圍超過檢測接近開關(guān)的激活所需的穩(wěn)定范圍SR。該接近開關(guān)總成和方法可W有利 地識別運種錯誤觸摸條件的反復(fù)發(fā)生和做出操作者打算激活相應(yīng)的接近開關(guān)但在多次反 復(fù)嘗試期間手指在開關(guān)襯墊上不是足夠穩(wěn)定(例如，手指晃動)或者在信號中存在過多的噪 音的確定。該接近開關(guān)總成和方法可W有利地調(diào)節(jié)穩(wěn)定范圍設(shè)置W將穩(wěn)定范圍的大小增加 至調(diào)節(jié)后的穩(wěn)定范圍SRaW便允許接近開關(guān)的激活。增加的穩(wěn)定范圍設(shè)置SRa可W是用于檢 測激活的設(shè)置要求的臨時放寬，默認(rèn)在一時間段或一旦車輛停用或某些數(shù)量的嘗試之后回 到正常設(shè)置，或者增加的穩(wěn)定范圍設(shè)置SRa可能是更永久的調(diào)節(jié)。
[0039] 參考圖9,說明了在錯誤觸摸條件期間的信號響應(yīng)和其自適應(yīng)學(xué)習(xí)的一個示例，其 中最小速率MR在激活接近開關(guān)的反復(fù)失敗的嘗試之后進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)最大信號的增加速率超 過最小速率M則寸，開關(guān)的激活可W發(fā)生。在該示例中，接近開關(guān)22B的失敗的嘗試激活被重 復(fù)=次，期間所有=次嘗試實現(xiàn)相同的最大信號。當(dāng)運種情況出現(xiàn)時，該接近開關(guān)總成和方 法可W有利地放寬速率監(jiān)控W允許激活。運是通過將最小速率MR調(diào)節(jié)至減小的調(diào)節(jié)后的最 小速率MRa來實現(xiàn)的，運可W允許接近開關(guān)22B基于信號60B的增加速率與調(diào)節(jié)后的最小速 率MRa的比較的激活。
[0040] 根據(jù)一個實施例，接近開關(guān)總成20采用自適應(yīng)學(xué)習(xí)程序200,自適應(yīng)學(xué)習(xí)程序200 可W存儲在控制器24的存儲器28中并且由微處理器26執(zhí)行。自適應(yīng)學(xué)習(xí)程序200基于不被 允許的接近開關(guān)的多次嘗試激活來檢測錯誤觸摸條件并且調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置W提供允 許接近開關(guān)在用戶正在嘗試激活的開關(guān)的不足激活被反復(fù)嘗試的情況下激活的自適應(yīng)學(xué) 習(xí)。根據(jù)一個實施例，在圖10中說明了自適應(yīng)學(xué)習(xí)程序200。程序200開始于步驟202并且進(jìn) 行至步驟204W將上一次最大信號信道(LAST MAX CH)設(shè)置為等于無，W便重置值。之后，在 判定步驟206,程序200確定是否已檢測到接近總成的用戶觸摸，并且如果否，等待用戶觸摸 的檢測。一旦已檢測到用戶觸摸，程序200就進(jìn)行至判定步驟208W確定在使用放寬的設(shè)置 或參數(shù)時錯誤觸摸條件是否已發(fā)生。如果運樣的錯誤觸摸條件沒有發(fā)生，則程序200進(jìn)行至 判定步驟210W確定使用原始(例如，默認(rèn))設(shè)置的錯誤觸摸條件是否發(fā)生，并且如果是，在 步驟240結(jié)束之前進(jìn)行至步驟212W激活與最大信號信道(MAX CH)相關(guān)聯(lián)的接近開關(guān)。
[0041] 如果在步驟210未檢測到使用原始設(shè)置的錯誤觸摸條件，則程序200進(jìn)行至步驟 214W重置計數(shù)器標(biāo)記的錯誤觸摸。錯誤觸摸計數(shù)器指示對于一開關(guān)檢測到的重復(fù)的錯誤 觸摸條件的數(shù)目。之后，在步驟218,激活設(shè)置被重置，根據(jù)各個實施例激活設(shè)置可W包括一 個或多個闊值、穩(wěn)定范圍、信號比和最小速率。程序200在步驟240結(jié)束之前然后進(jìn)行至步驟 212W激活與最大信號信道相關(guān)聯(lián)的接近開關(guān)。
[0042] 返回判定框208,如果檢測到使用放寬的設(shè)置的錯誤觸摸條件，則程序200進(jìn)行至 判定步驟220W確定最大信號信道是否等于上一次最大信號信道，并且deltaT時間是否小 于dTIME。deItaT時間是自從第一次嘗試激活W來的時間，并且dTIME時間是例如五(5)秒或 更優(yōu)選在二至四（2-4)秒的范圍內(nèi)的時間周期。如果在步驟220中的條件沒有得到滿足，貝U 程序200進(jìn)行至步驟222W在進(jìn)行至步驟228之前重置計數(shù)器錯誤觸摸。如果在步驟220中的 條件得到滿足，則程序200直接進(jìn)行至步驟228W增加計數(shù)器錯誤觸摸值。此后，在判定步驟 230,程序200確定計數(shù)器錯誤觸摸值是否大于最大錯誤觸摸值。最大錯誤觸摸值可W是一 或更大的值并且更優(yōu)選地是二或更大的值，并且用于確定不被允許的開關(guān)的反復(fù)嘗試激 活。如果計數(shù)器錯誤觸摸值不大于最大錯誤觸摸，則程序200返回到步驟206，如果計數(shù)器錯 誤觸摸值大于最大錯誤觸摸值，則程序200進(jìn)行到步驟234 W放寬激活設(shè)置從而調(diào)節(jié)與接近 開關(guān)的激活的確定相關(guān)聯(lián)一個或多個設(shè)置。在一個示例中，當(dāng)=次嘗試激活發(fā)生在二至四 (2-4)秒的時間周期中時，調(diào)節(jié)設(shè)置(一個或多個）。在放寬激活設(shè)置子程序執(zhí)行之后，程序 200進(jìn)行至判定步驟236W確定與接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的最大信號是否激活，并且如果是，則在 步驟240結(jié)束之前進(jìn)行至步驟212W激活與最大信號信道相關(guān)聯(lián)的接近開關(guān)。如果信號沒有 激活，則程序200返回到步驟206。
[0043] 根據(jù)一個實施例，圖11說明了放寬激活設(shè)置子程序250。子程序250開始于步驟252 并進(jìn)行到判定步驟254W確定錯誤觸摸條件Wl是否存在。錯誤觸摸Wl條件可W是低于闊值 的最大信號，例如起因于由于手指上的護膚霜或手指戴有手套導(dǎo)致的手指具有不良的導(dǎo)電 性的信號。如果檢測到錯誤觸摸Wl條件，則子程序250在步驟270結(jié)束之前進(jìn)行到步驟256 W 將激活闊值降低激活開關(guān)所需的量。如果未檢測到錯誤觸摸Wl條件，則子程序250進(jìn)行到判 定步驟258W確定是否檢測到錯誤觸摸W2條件。錯誤觸摸W2條件可W是W下條件:例如最大 信號與其它信號信道的信號比太低，當(dāng)兩個或更多個開關(guān)試圖被同時激活時上述情況可能 發(fā)生。如果檢測到錯誤觸摸W2條件，則子程序250進(jìn)行到步驟260W將信號比闊值降低激活 開關(guān)所需的量，并且此后在步驟270結(jié)束。如果未檢測到錯誤觸摸W2條件，則子程序250進(jìn)行 到判定步驟262W確定是否檢測到錯誤觸摸W3條件。當(dāng)信號的速率增加太慢時，錯誤觸摸W3 條件可能發(fā)生，當(dāng)手指緩慢接近傳感器總成，特別是當(dāng)手套戴在用戶的手指上時可能發(fā)生 信號的速率增加太慢的情況。如果檢測到錯誤觸摸W3條件，則子程序250在步驟270結(jié)束之 前進(jìn)行到步驟264W將信號速率闊值降低激活接近開關(guān)所需的量。如果未檢測到錯誤觸摸 W3條件，則子程序250進(jìn)行到判定步驟266W確定是否檢測到錯誤觸摸W4條件。當(dāng)信號不穩(wěn) 定時，錯誤觸摸W4條件可能出現(xiàn)，當(dāng)操作者的手指晃動或信號中有過多噪音時，信號不穩(wěn)定 可能發(fā)生。如果檢測到錯誤觸摸W4條件，則子程序250在步驟270結(jié)束之前進(jìn)行到步驟268W 將穩(wěn)定范圍增加激活開關(guān)所需的量。因此，子程序250確定一個或多個錯誤觸摸條件，例如 條件W1、W2、W3和W4,并且基于嘗試激活來調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置W便提供允許接近開關(guān)在用 戶反復(fù)嘗試之后激活的自適應(yīng)學(xué)習(xí)。
[0044] 因此，接近開關(guān)裝置20有利地提供增強的用戶交互和用戶感知反饋至用戶W指示 接近開關(guān)是否已被正確激活W執(zhí)行可用的動作。開關(guān)總成20允許通過反饋訓(xùn)練用戶對開關(guān) 裝置的使用。另外，開關(guān)裝置通過給用戶提供感知反饋可W使用戶更少的分屯、，運在機動車 輛應(yīng)用中是特別有利的。開關(guān)總成20進(jìn)一步提供通過當(dāng)檢測到反復(fù)多次錯誤觸摸條件時調(diào) 節(jié)一個或多個設(shè)置W允許接近開關(guān)的激活的自適應(yīng)學(xué)習(xí)并且因此適應(yīng)用戶的交互信號。
[0045] 應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的構(gòu)思的前提下，可W對上述結(jié)構(gòu)做出改變和修 改，并且進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解的是，運樣的構(gòu)思旨在由W下權(quán)利要求覆蓋，除非運些權(quán)利要求通 過其文字另有明確說明。
【主權(quán)項】
1. 一種激活接近開關(guān)總成的方法，包含： 檢測不被允許的對接近開關(guān)的多次嘗試激活； 基于所述檢測到的多次嘗試激活來調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置以提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)； 基于所述調(diào)節(jié)后的一個或多個設(shè)置來檢測允許的對所述接近開關(guān)的激活；以及 響應(yīng)于所述檢測到的允許的激活來執(zhí)行動作。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置的步驟包含調(diào)節(jié)激活閾 值。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置的步驟包含調(diào)節(jié)與所述 接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的信號相比較以確定所述接近開關(guān)的激活的穩(wěn)定范圍值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置的步驟包含調(diào)節(jié)與所述 接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的信號相比于與一個或多個其他接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的另一個信號的信號比。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包含生成表示不被允許的所述嘗試激活的檢測 的第一用戶感知反饋的步驟。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包含生成表示所述動作完成的不同的第二用戶 感知反饋的步驟。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包含生成表示允許的對開關(guān)的激活的檢測的不 同的第三用戶感知反饋的步驟。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接近開關(guān)總成被安裝在車輛中以便由所述車 輛中的乘客使用。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接近開關(guān)包含電容開關(guān)，所述電容開關(guān)包含一 個或多個電容傳感器。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述檢測不被允許的嘗試激活的步驟包含檢測兩 個或更多個所述接近傳感器的同時激活。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述檢測不被允許的多次嘗試激活的步驟包含檢 測在用戶與所述接近開關(guān)交互期間不足的信號響應(yīng)。12. -種接近開關(guān)總成，包含： 一個或多個接近開關(guān)；以及 控制電路，所述控制電路處理與每個所述接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的激活場以檢測允許的對所 述接近開關(guān)的激活，所述控制電路進(jìn)一步檢測不被允許的對所述接近開關(guān)的多次嘗試激活 并且基于所述嘗試激活來調(diào)節(jié)一個或多個設(shè)置以提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)總成，其中所述一個或多個設(shè)置包含激活閾值。14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)總成，其中所述一個或多個設(shè)置包含與所述接近開關(guān) 相關(guān)聯(lián)的信號相比較以確定所述接近開關(guān)的激活的穩(wěn)定范圍值。15. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)總成，其中所述一個或多個設(shè)置包含與所述接近開關(guān) 相關(guān)聯(lián)的信號相比于與一個或多個其他接近開關(guān)相關(guān)聯(lián)的另一個信號的信號比。16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)總成，進(jìn)一步包含反饋設(shè)備，所述反饋設(shè)備用于當(dāng)檢測 到不被允許的所述嘗試激活時生成第一用戶感知反饋。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的開關(guān)總成，其中所述反饋設(shè)備生成表示所述動作完成的不 同的第二用戶感知反饋。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的開關(guān)總成，其中所述反饋設(shè)備生成表示允許的對開關(guān)的激 活的檢測的不同的第三用戶感知反饋。19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)總成，其中所述多個接近開關(guān)被安裝在車輛中以便由 所述車輛中的乘客使用。20. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的開關(guān)總成，其中所述接近開關(guān)中的每個包含電容開關(guān)，所述 電容開關(guān)包含電容傳感器。
【文檔編號】H03K17/955GK105939153SQ201610087752
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年2月16日
【發(fā)明人】彼得羅·布托洛, 斯圖爾特·C·薩爾特
【申請人】福特全球技術(shù)公司