具有觸覺反饋的接近開關總成和方法【專利摘要】提供一種接近開關總成和用于檢測接近開關總成的激活且提供反饋的方法。總成包括多個接近開關，每個接近開關包含提供感測激活場的接近傳感器。總成還包括控制電路，該控制電路處理與每個接近傳感器的激活場相關聯(lián)的信號并且檢測位于兩個接近開關之間的手指。總成進一步包括反饋裝置，該反饋裝置在檢測到兩個接近開關之間的手指時生成反饋。此外，總成可以檢測與接近開關交互的手指的移動速度且根據(jù)檢測到的速度改變反饋?！緦＠f明】具有觸覺反饋的接近開關總成和方法
技術領域：
[0001]本發(fā)明總體上涉及開關，且更具體地，涉及具有增強的開關激活和反饋的判定的接近開關。【
背景技術：
】[0002]機動車輛通常裝備有各種用戶可致動的開關，比如用于操作包括電動車窗、前照燈、擋風玻璃雨刮器、天窗、車內照明燈、廣播和娛樂信息裝置、以及各種其它裝置在內的裝置的開關。通常，這些類型的開關需要由用戶致動，以便激活或停用裝置或者執(zhí)行某些類型的控制功能。接近開關一一比如電容開關一一采用一個或多個接近傳感器以生成感測激活場(senseactivationfie1d)，并感測指示開關的用戶致動的激活場的變化，該變化通常由用戶手指非常接近或接觸傳感器引起。電容開關通常配置為根據(jù)對感測激活場與閾值的比較來檢測開關的用戶致動。[0003]開關總成經(jīng)常采用多個相互非常接近的電容開關，并且通常需要用戶選擇單個所需的電容開關來執(zhí)行預期操作。在某些應用中，比如在機動車中的使用，由于駕駛員注意力分散，車輛的駕駛員查看開關的能力受限。在這些應用中，允許用戶探索開關總成以尋找特定按鈕同時避免過早判定開關激活是令人期望的。因此，辨別用戶是打算激活開關、還是只是在專注于高優(yōu)先級任務(比如駕駛)的同時探索特定的開關按鈕、還是無意激活開關是令人期望的。因此，提供一種接近開關裝置是令人期望的，該接近開關裝置增強人員（比如車輛駕駛員)對接近開關的使用?！?br/>發(fā)明內容】[0004]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種接近開關總成。接近開關總成包括多個接近開關，每個接近開關包含提供感測激活場的接近傳感器。接近開關總成還包括控制電路，該控制電路處理與每個接近傳感器的感測激活場相關聯(lián)的信號并且檢測位于兩個接近開關之間的手指。接近開關總成進一步包括反饋裝置，該反饋裝置在檢測到兩個接近開關之間的手指時生成反饋。[0005]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種接近開關總成。接近開關總成包括多個接近開關，每個接近開關包含提供感測激活場的接近傳感器。接近開關總成還包括控制電路，該控制電路處理與每個接近傳感器的感測激活場相關聯(lián)的信號并且檢測與接近開關交互的手指的速度。接近開關總成進一步包括反饋裝置，該反饋裝置生成根據(jù)檢測到的手指速度而變化的反饋。[0006]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種提供接近開關總成的反饋的方法。該方法包括用與多個接近開關相關聯(lián)的多個接近傳感器生成多個感測激活場的步驟、檢測位于兩個接近開關之間的手指的步驟、和當檢測到兩個接近開關之間的手指時生成反饋的步驟。[0007]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種為接近開關總成提供反饋的方法。該方法包括通過與多個接近開關相關聯(lián)的多個接近傳感器生成多個感測激活場的步驟、檢測與接近開關交互的手指的移動速度的步驟、和生成根據(jù)檢測到的手指速度而變化的反饋的步驟。[0008]本領域技術人員一經(jīng)研究下面的說明書、權利要求、和附圖，本發(fā)明的這些以及其它方面、目的、和特征將會被理解和領會?！靖綀D說明】[0009]在附圖中：[0010]圖1是具有頂置控制臺的機動車輛的乘客艙的透視圖，該頂置控制臺采用根據(jù)一個實施例的接近開關總成；[0011]圖2是圖1中所示的頂置控制臺和接近開關總成的放大視圖；[0012]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的陣列；[0013]圖4是圖3中所示的每個電容開關中所采用的電容傳感器的示意圖；[0014]圖5是示出了根據(jù)一實施例的接近開關總成的框圖；[0015]圖6是示出了與電容傳感器相關聯(lián)的一個信道（channel)的信號計數(shù)（signalcount)的曲線圖，其示出了激活運動分布曲線；[0016]圖7是示出了與電容傳感器相關聯(lián)的兩個信道的信號計數(shù)的曲線圖，其示出了滑動探索/搜索運動分布曲線；[0017]圖8是示出了與電容傳感器相關聯(lián)的信號信道的信號計數(shù)的曲線圖，其示出了緩慢激活運動分布曲線；[0018]圖9是示出了與電容傳感器關聯(lián)的兩個信道的信號計數(shù)的曲線圖，其示出了快速滑動探索/搜索運動分布曲線；[0019]圖10是示出了根據(jù)一實施例與處于探索/搜索模式的電容傳感器相關聯(lián)的三個信道的信號計數(shù)的曲線圖，其示出了在峰值時的穩(wěn)定按壓激活；[0020]圖11是示出了根據(jù)另一實施例與處于探索/搜索模式的電容傳感器相關聯(lián)的三個信道的信號計數(shù)的曲線圖，其示出了在信號下降到低于峰值時的穩(wěn)定按壓激活；[0021]圖12是示出了根據(jù)又一實施例與處于探索/搜索模式的電容傳感器相關聯(lián)的三個信道的信號計數(shù)的曲線圖，其示出了墊板(pad)上的增加的穩(wěn)定壓力以激活開關；[0022]圖13是示出了根據(jù)又一實施例與處于探索模式的電容傳感器相關聯(lián)的三個信道的信號計數(shù)以及根據(jù)增加的穩(wěn)定壓力選擇墊板的曲線圖；[0023]圖14是示出了根據(jù)一實施例用狀態(tài)機(statemachine)實施的電容開關總成的五種狀態(tài)的狀態(tài)圖；[0024]圖15是示出了根據(jù)一實施例的執(zhí)行激活開關總成的開關的方法的例程的流程圖；[0025]圖16是示出了開關激活和開關釋放處理的流程圖；[0026]圖17是示出了在開關非活動（switchnone)和開關活動（switchactive)狀態(tài)之間轉換的邏輯的流程圖；[0027]圖18是示出了從活動開關狀態(tài)向開關非活動狀態(tài)或開關閾值狀態(tài)轉換的邏輯的流程圖；[0028]圖19是示出了在開關閾值與開關搜索狀態(tài)之間轉換的例程的流程圖；[0029]圖20是示出了實施開關搜索狀態(tài)的虛擬按鈕方法的流程圖；[0030]圖21是示出了根據(jù)一實施例具有反饋的接近開關總成的框圖；[0031]圖22是具有相對于設置在相鄰開關之間的用戶的手指的一排接近開關并且提供觸覺反饋的接近開關總成的放大剖視圖；[0032]圖23是示出了與電容傳感器相關聯(lián)的三個信號信道的信號計數(shù)的曲線圖，其示出了在圖22的相鄰接近開關之間滑動的用戶的手指；以及[0033]圖24A和24B是示出了根據(jù)一實施例提供反饋給用戶的反饋控制例程的流程圖?！揪唧w實施方式】[0034]按照規(guī)定，在此公開本發(fā)明的詳細的實施例；然而，應當理解的是，所公開的實施例僅為本發(fā)明的示例，其可以實施為各種替代形式。附圖不一定是具體設計;某些示意圖可以放大或縮小以顯示功能概況。因此，在此公開的具體結構和功能細節(jié)不應被解釋為限制，而僅僅是作為教導本領域技術人員不同地使用本發(fā)明的代表性基礎。[0035]參照圖1和2,根據(jù)一實施例，機動車輛10內部總體顯示為具有乘客艙和開關總成20，開關總成20采用多個接近開關22，接近開關22具有開關激活監(jiān)控和判定。車輛10通常包括裝配到車輛乘客艙頂部的車頂或天花板下側的車頂內襯上的頂置控制臺12,其總體處在前排乘客座位區(qū)上方。根據(jù)一實施例，開關總成20具有在頂置控制臺12中相互鄰近設置的多個接近開關22。各種接近開關22可以控制若干車輛裝置和功能中的任意一個，比如控制天窗16的運動、控制天窗遮板18的運動、控制一個或多個照明設備一一比如內部地圖/閱讀燈和頂燈30-一的開啟，以及控制各種其它裝置和功能。然而，應當理解的是，接近開關22可以位于車輛10的其它位置，比如位于儀表板、位于其他控制臺（比如中央控制臺）、集成到廣播或信息娛樂系統(tǒng)的觸屏顯示器14(比如導航和/或音頻顯示器）、或者根據(jù)不同的車輛應用位于車輛10內的其它位置。[0036]根據(jù)一實施例，接近開關22在此示出且描述為電容開關。每個接近開關22包括至少一個接近傳感器，接近傳感器提供感測激活場以感測用戶接觸或者非常接近(例如1毫米之內）一個或者多個接近傳感器，比如通過用戶的手指的滑動動作。因此，在示例性實施例中每個接近開關22的感測激活場是電容電場，并且，對本領域技術人員應當顯而易見的是，用戶的手指具有導電性和介電性能，其引起感測激活場中的變化或擾動。然而，本領域技術人員應當理解的是，也可以使用另外或替代類型的接近傳感器，比如但不限于，感應傳感器、光學傳感器、溫度傳感器、電阻傳感器等等、或者其組合。2009年4月9日的ATMELli摸傳感器設計指南，10620D-AT42-04/09，中描述了示例性接近傳感器，該參考文獻的全部內容在此通過引用并入本文。[0037]圖1和2中所示的接近開關22每個都提供對車輛部件或裝置的控制，或者提供指定的控制功能。一個或多個接近開關22可以專用于控制天窗16的運動，以便根據(jù)控制算法使天窗16向打開或者關閉方向移動、傾斜天窗、或者停止天窗的移動。一個或多個其它接近開關22可以專用于控制天窗遮板18在打開和關閉位置之間移動。天窗16和遮板18每個可以響應于相應的接近開關22的致動而被電動馬達致動。其它接近開關22可以專用于控制其它裝置，比如開啟內部地圖/閱讀燈30、關閉內部地圖/閱讀燈30、開啟或關閉頂燈、解鎖行李箱、打開后艙門、或者消除門燈開關。通過接近開關22的附加控制可以包括致動車門電動窗上升或下降。通過本文所描述的接近傳感器22可以控制各種其它車輛控制器。[0038]參照圖3,其中示出了開關總成20使用過程中相對于用戶的手指34的接近開關總成20的一部分，其具有三個彼此密切靠近的串行設置的接近開關22的陣列。每個接近開關22包括一個或者多個用于生成感測激活場的接近傳感器24。根據(jù)一實施例，可以通過將導電油墨印刷在聚合物頂置控制臺12的上表面來形成每個接近傳感器24。圖4中示出了一個總體上具有驅動電極26和接收電極28的印刷油墨接近傳感器24的示例，驅動電極26和接收電極28每個具有用于生成電容電場32的交叉指狀元件。應當理解的是，可以以其它方式形成每個接近傳感器24,比如，根據(jù)另外的實施例，通過將預制的導電電路布線裝配到載體上。驅動電極26接收以電壓Vi施加的方波驅動脈沖。接收電極28具有用于生成輸出電壓Vo的輸出。應當理解的是，可以以用于生成如激活場32的電容電場的各種其它結構設置電極26和28。[0039]在本文所示和所描述的實施例中，向每個接近傳感器24的驅動電極26施加方波脈沖的電壓輸入V:，該方波脈沖具有足以將接收電極28充電為所需電壓的充電脈沖周期。因此接收電極28用作測量電極。在所示的實施例中，通過相鄰的接近開關22生成的相鄰感測激活場32輕微重疊，然而，根據(jù)其它的實施例，可以不存在重疊。當用戶或者操作者，比如用戶的手指34,進入激活場32時，接近開關總成20檢測到由手指34對激活場32造成的擾動，并且確定該擾動是否足以激活相應的接近開關22。通過處理與相應的信號信道（signalchannel)相關聯(lián)的充電脈沖信號(chargepulsesignal)來檢測激活場32的擾動。當用戶的手指34接觸兩個激活場32時，接近開關總成20通過單獨的信號信道檢測兩個接觸到的激活場32的擾動。每個接近開關22具有其自身專用的生成充電脈沖計數(shù)的信號信道，如本文所討論的處理該充電脈沖計數(shù)。[0040]參照圖5,根據(jù)一實施例示出了接近開關總成20。將多個接近傳感器24示出為向控制器40-一比如微控制器一一提供輸入?？刂破?0可以包括控制電路，比如微處理器(μΡ)42和存儲器48。控制電路可以包括傳感控制電路，傳感控制電路處理每個傳感器22的激活場，以按照一個或者多個控制例程通過將激活場信號與一個或多個閾值相比較來感測用戶激活相應的開關。應當理解的是，其它模擬和/或數(shù)字控制電路也可以用于處理每個激活場，判定用戶激活，并且發(fā)起動作。根據(jù)一實施例，控制器40可以采用ΑΤΜΕΙ；可用的QMatrix采集法(QMatrixacquisitionmethod)ATMEL采集法采用WINDOWS'主機C/C++編譯器和WinAVR調試程序簡化鷹眼實用程序(utilityHawkeye)的開發(fā)和測試，鷹眼實用程序允許實時監(jiān)控軟件關鍵變量的內部狀態(tài)以及收集數(shù)據(jù)日志用于后處理。[0041]控制器40向一個或者多個裝置提供輸出信號，該一個或者多個裝置配置為響應于接近開關的正確激活來執(zhí)行專門動作。例如，一個或者多個裝置可以包括具有使天窗面板在打開和關閉位置以及傾斜位置之間移動的馬達的天窗16、在打開和關閉位置之間移動的天窗遮板18、可以開啟和關閉的照明設備30。可以控制其它裝置，比如無線電設備，以執(zhí)行開啟和關閉功能、音量控制、掃描，以及控制其它類型裝置，以用于執(zhí)行其它專用功能。一個接近開關22可以專用于致動天窗關閉，另一接近開關22可以專用于致動天窗打開，另外的接近開關22可以專用于將天窗致動到傾斜位置，所有這些接近開關都會使馬達將天窗移動到所需位置。天窗遮板18可以響應于一個接近開關22而打開，并且可以響應于另一個接近開關22而關閉。[0042]控制器40進一步示為具有連接到微處理器42的模擬-數(shù)字(A/D)比較器(analogtodigital(A/D)comparator)44。A/D比較器44接收來自每個接近開關22的電壓輸出Vo，將模擬信號轉換為數(shù)字信號，并且將數(shù)字信號提供給微處理器42。此外，控制器40包括連接到微處理器42的脈沖計數(shù)器(pulsecounter)46。脈沖計數(shù)器46對施加到每個接近傳感器的每個驅動電極的充電信號脈沖進行計數(shù)，執(zhí)行對電容器充電所需的脈沖的計數(shù)，直到電壓輸出Vo達到預定電壓，并將該計數(shù)提供到微處理器42。脈沖計數(shù)是相應的電容傳感器的電容變化的指示?？刂破?0進一步示為與脈沖寬度調制驅動緩沖器(pulsewidthmodulateddrivebuffer)15通信?？刂破?0向脈沖寬度調制驅動緩沖器15提供脈沖寬度調制信號(pulsewidthmodulatedsignal)，以生成施加到每個接近傳感器/開關22的每個驅動電極的方波脈沖序列Vi。控制器40處理存儲在存儲器中的控制例程100,以監(jiān)控并作出激活其中一個接近開關的判定。[0043]在圖6-13中，根據(jù)各種實例示出了與多個接近開關22--比如圖3中示出的三個開關22-一相關聯(lián)的多個信號信道的傳感器充電脈沖計數(shù)的變化，示為△傳感器計數(shù)（ΔSensorCount)。傳感器充電脈沖計數(shù)的變化是無任何手指或其它物體出現(xiàn)在激活場中時的初始參考計數(shù)值與相應傳感器讀數(shù)之間的差。在這些示例中，當用戶的手指移動通過開關陣列時，用戶的手指進入與三個接近開關中的每一個相關聯(lián)的激活場32,通常一次進入一個感測激活場，相鄰的激活場32之間有重疊。信道1是與第一電容傳感器24相關聯(lián)的傳感器充電脈沖計數(shù)的變化量（A)，信道2是與相鄰的第二電容傳感器24相關聯(lián)的傳感器充電脈沖計數(shù)的變化量，信道3是與鄰近第二電容傳感器的第三電容傳感器24相關聯(lián)的傳感器充電脈沖計數(shù)的變化量。在所公開的實施例中，接近傳感器24是電容傳感器。當用戶的手指接觸或者非常接近傳感器24時，手指改變相應傳感器24上測量的電容。該電容并行于未接觸的傳感器墊板寄生電容（sensorpadparasiticcapacitance)，并且因此，測量值作為偏移量。用戶或者操作者感應的電容與用戶的手指或者其它身體部分的介電常數(shù)、暴露于電容墊板的表面成正比，并且與用戶的肢體到開關按鈕的距離成反比。根據(jù)一實施例，通過脈沖寬度調制(pulsewidthmodulation，PWM)電子設備，使用一列電壓脈沖激發(fā)每個傳感器，直到將傳感器充電至設置的電勢。這種采集方法將接收電極28充電至已知電勢。重復此循環(huán)，直到測量電容兩端的電壓達到預定電壓。將用戶的手指置于開關24的接觸表面引入外部電容，該外部電容增加每個周期所傳遞的電荷量，從而減少測量電容達到預定電壓所需的周期總數(shù)。因為傳感器充電脈沖計數(shù)變化是基于初始參考計數(shù)減去傳感器讀數(shù)，所以用戶的手指引起傳感器充電脈沖計數(shù)變化增加。[0044]當手特別是手指非?？拷咏鼈鞲衅?2時，接近開關總成20能夠識別用戶的手部移動，以辨別用戶的意圖是激活開關22,還是在專注于高優(yōu)先級任務（比如駕駛）的同時時探索特定的開關按鈕，或者是與接近開關22的致動無關的任務的結果，比如調整后視鏡。接近開關總成20可以以探索或搜索模式運行，該模式容許用戶通過將手指非常接近地經(jīng)過或劃過開關來探索鍵盤或按鈕而不引起開關的激活，直到確定用戶的意圖。接近開關總成20監(jiān)控響應于激活場而生成的信號的振幅，確定生成信號的差分變化，并且當差分信號超出閾值時生成激活輸出。因此，允許對接近開關總成20的探索，以便用戶可以使用其手指自由地探索開關界面墊板而不會無意觸發(fā)事件，界面的響應時間迅速，當手指接觸表面面板時發(fā)生激活，防止或者減少了開關的無意激活。[0045]參照圖6,當用戶的手指34接近與信號信道1相關聯(lián)的開關22時，手指34進入與傳感器24相關聯(lián)的激活場32,這引起電容的擾動，從而導致傳感器計數(shù)增加，如具有典型激活運動分布曲線的信號50A所不。根據(jù)一實施例，可以使用入口斜坡斜率法（entryrampslopemethod)確定操作者是否打算按下按鈕或者探索界面，其基于信道1的信號50A的入口斜坡的斜率，即信號50A穿過活動電平(LVL_ACTIVE)計數(shù)的點52上升到信號50A穿過閾值電平(LVL_THRESHOLD)計數(shù)的點54之間的斜率。入口斜坡的斜率是點52與54之間的生成信號中的差分變化，其發(fā)生在時間t4Pta。之間的時間間隔中。因為通常只有當檢測到手套存在時計數(shù)器閾值電平(活動電平)才變化，否則為常數(shù)，所以斜率剛好可以計算為從活動電平達到閾值電平所經(jīng)過的時間，簡稱twi^threshold，其為時間ttdPta。之間的差。直接推動開關墊板通常發(fā)生在約40到60毫秒范圍內的時間間隔內，稱為tdiratpush。如果時間tactivdthreshold小于或者等于直接推動時間tdirecrtpush，那么判定發(fā)生開關激活。否則，判定開關處于探索模式。[0046]根據(jù)另一實施例，入口斜坡的斜率可以計算為點52處的時間1。與達到點56處峰值計數(shù)值的時間tpk的時間差，稱為tactive2peak。時間tactive2peak可以與簡稱為tdirect_push_pk的直接推動峰值相比較，根據(jù)一實施例，tdirect_push_pk可以具有100_秒的值。如果時間tac；tiVe2peak小于或者等于判定發(fā)生開關激活。否則，開關總成以探索模式操作。[0047]在圖6中所示的示例中，信道1信號示出在電容擾動增加時增強，迅速從點52處上升到點56處的峰值。接近開關總成20將入口斜坡斜率判定為信號從第一閾值點52上升到點54處的第二閾值或者點56處的峰值閾值的時間間隔tactivdthreshold或者tactive2peak。然后將生成信號的斜率或者差分變化用于與典型直接推動閾值tdii^t+push或tdii^t+push+pk比較，以判定接近開關的激活。具體地，當時間tactive2peak'J、于*tdirectpushiiictactive2thresholdy,J''tdirect-push時，判定開關激活。否則，開關總成保持在探索模式。[0048]參照圖7,經(jīng)過兩個開關滑動/探索運動的一個示例示為手指通過或者劃過兩個相鄰的接近傳感器的激活場，其示為標記為50A的信號信道1和標記為50B的信號信道2。當用戶的手指接近第一開關時，手指進入與第一開關傳感器相關聯(lián)的激活場，引起信號50A的傳感器計數(shù)變化以較慢速度上升，如此，判定生成信號的減小的差分變化。在此示例中，信號信道1的分布曲線在不小于或者等于td_t_push的時間tac；tlve32pe3ak經(jīng)歷了變化，從而導致進入搜索或探索模式。根據(jù)一實施例，因為ta&Wthmhcad是生成信號的緩慢差分變化的指示，所以不發(fā)起開關按鈕的激活。根據(jù)另一實施例，因為時間tac；tlve32pe3ak不小于或者等于，指示生成信號的緩慢差分變化，所以根據(jù)另一實施例不發(fā)起激活。標記為50B的第二信號信道顯示為在過渡點58處成為最大信號，并且，其△傳感器計數(shù)有上升的變化，且信號的差分變化類似于信號50A。因此，第一和第二信道50A和50B反映手指在探索模式中經(jīng)過兩個電容傳感器的滑動動作，結果是不激活任何一個開關。在接近開關的電容電平達到信號峰值時，使用時間間隔tactiv^threshold或tactive2Peak，可以做出激活或者不激活接近開關的判定。[0049]對于如圖8所示的緩慢直接推動動作，可以采用額外處理以確保無有意激活。如圖8中可以看出，標示為信號50A的信號信道1顯示為在時間間隔tactivdthresholdStactivdpeal^P更加緩慢地上升，這將導致進入探索模式。當檢測到這種滑動/探索狀態(tài)，且時間tactive2threshold大于tdirec;t_push，如果彳目道失效，其條件是第一?目號?目道進入探索模式，并且在其電容在點60處下降到低于LVL_KEYUP_Threshold(電平升高閾值)時，其仍然為最大信道(具有最高強度的信道），則發(fā)起開關激活。[0050]參照圖9,其示出了用戶的手指經(jīng)過接近開關總成的快速動作，并且無開關激活。在此示例中，對于分別由線50A和50B表示的兩個信道1和2,檢測到信道1和2的生成信號的相對大的差分變化。開關總成采用延遲時間間隔來推遲激活判定，直到第二信號信道50B上升到高于第一信號信道50A處的過渡點58。根據(jù)一實施例，可以將時間延遲設置為等于時間閾值tdmc^push+pk。因此，通過在判定開關激活之前采用延遲時間間隔，接近鍵盤非常快的探索防止了開關的無意激活。在響應中引入時間延遲可以使界面較不敏感，并且在操作者的手指運動大體上均勻時可以更好地工作。[0051]根據(jù)一實施例，如果最近檢測到之前的未導致激活的閾值事件，則可以自動地進入探索模式。因此，一旦檢測并拒絕了無意致動，在探索模式的一段時間內可以更加謹慎。[0052]另一種容許操作者進入探索模式的方式是，使用開關面板表面上的一個或者多個適當標記和/或有紋理的區(qū)域或墊板，其與專用的接近開關相關聯(lián)，該專用的接近開關具有向接近開關總成發(fā)送操作者盲目探索意圖信號的功能。一個或多個探索預定墊板可以位于易于接觸到并且不大可能產(chǎn)生其它信號信道活動的位置。根據(jù)另一實施例，可以采用圍繞整個開關界面的未標記的更大探索預定墊板。當操作者的手劃過頂置控制臺上的飾邊尋找標志物并從該標志物開始對接近開關總成的盲目探索時，很可能會首先觸碰到這種探索墊板。[0053]一旦接近傳感器總成判定傳感器計數(shù)變化的增加是開關激活或者是探索動作的結果，總成繼續(xù)判定在接近開關激活中是否應當終止以及如何終止探索動作。根據(jù)一實施例，接近開關總成搜索對開關按鈕最少達到預設的時間量的穩(wěn)定按壓。在一個特定的實施例中，預設的時間量等于或者大于50毫秒，更優(yōu)選為約80毫秒。圖10-13中示出了采用穩(wěn)定時間法的開關總成操作的示例。[0054]參照圖10,示出了對三個接近開關的探索，其對應于分別標記為信號50A-50C的信號信道1-3,手指在探索模式中滑動經(jīng)過第一和第二開關，然后激活與信號信道3相關聯(lián)的第三開關。當手指探索與信道1和2相關聯(lián)的第一和第二開關時，由于線50A和50B無穩(wěn)定信號，判定不激活。信道1的線50A的信號作為最大信號值開始，直到線50B的信道2成為最大值，并且最后信道3成為最大值。顯示信號信道3在峰值附近具有例如80毫秒的足夠長時間間隔tstable的傳感器計數(shù)的穩(wěn)定變化，該時間足以起動相應接近開關的激活。當已經(jīng)滿足電平閾值激發(fā)條件并且已經(jīng)達到峰值時，穩(wěn)定電平法在開關電平被限定在一個狹窄范圍內至少時間間隔tstable之后激活開關。這允許操作者探索不同的接近開關，并且，一旦發(fā)現(xiàn)用戶的手指保持在靠近開關的位置一個穩(wěn)定時間間隔tstabl(3之后，激活所需開關。[0055]參照圖11，其示出了穩(wěn)定電平法的另一實施例，其中，線50C的第三信號信道具有在信號下降中具有穩(wěn)定狀態(tài)的傳感器計數(shù)變化。在此示例中，第三信道的傳感器計數(shù)變化超出閾值電平，并且具有檢測到時間間隔tstable的穩(wěn)定按壓，因此判定第三開關激活。[0056]如圖12和13所示，根據(jù)另一實施例，接近開關總成可以采用虛擬按鈕法，其搜索探索模式中傳感器計數(shù)變化的初始峰值，在該初始峰值后跟隨著傳感器計數(shù)變化的額外持續(xù)上升，以此判定開關激活。在圖12中，線50C的第三信號信道上升到初始峰值，然后進一步上升傳感器計數(shù)變化Cvb。這等同于用戶的手指劃過開關總成時輕輕擦到開關總成表面，接觸到所需按鈕，然后在虛擬機械開關上按下，以便用戶的手指按在開關接觸表面上，并且增加用戶的手指靠近開關的體積量。當指尖擠壓在墊板表面時，增加的指尖表面引起電容的增加。電容增加可能在檢測到圖12中所示的峰值之后立刻發(fā)生，或者可以如圖13所示地在傳感器計數(shù)變化下降之后發(fā)生。接近開關總成檢測初始峰值，該初始峰值后跟隨著處于穩(wěn)定電平或穩(wěn)定時間間隔tstable的傳感器計數(shù)進一步上升的變化，表示為電容Cvb。檢測的穩(wěn)定電平總體上意味著無傳感器計數(shù)值的無噪聲變化，或者小的傳感器計數(shù)值的無噪聲變化，其可以在校準中預先設定。[0057]應當理解的是，較短的時間間隔tstable可能導致意外激活，尤其是在手指運動方向反轉之后，并且較長的時間間隔tstabl(3會導致較不敏感的界面。[0058]還應當理解的是，可以同時使用穩(wěn)定值法和虛擬按鈕法。在這種情況下，由于操作者可以始終用虛擬按鈕法觸發(fā)按鈕而不必等待穩(wěn)定推按超時，因此可以將穩(wěn)定時間tstable放寬至更長，例如1秒。[0059]接近開關總成可以進一步采用加強噪聲抑制(robustnoiserejection)來防止擾人的意外致動。例如，利用頂置控制臺，應當避免意外打開和關閉天窗。過多的噪聲抑制最終可能會拒絕有意的激活，這應當避免。一種抑制噪聲的方法是檢查是否多個相鄰信道同時報告觸發(fā)事件，如果為是，則選擇具有最高信號的信號信道并且激活它，從而忽略所有其它信號信道直到釋放選擇的信號信道。[0060]接近開關總成20可以包括特征噪聲抑制法（signaturenoiserejectionmethod)，其基于兩個參數(shù)，即特征參數(shù)（signatureparameter)，其是最高強度信道(max_channel)與整體累積電平(sum_channel)的比值，以及dac參數(shù)，其是與max_channel最少成一定比例的信道的數(shù)目。在一實施例中，dacadac=〇.5。特征參數(shù)可以由以下方程定義：[0061][0062]dac參數(shù)可以由以下方程定義：[0063][0064]根據(jù)dac，對于未被拒絕的識別激活，通常必須信道清晰，即特征參數(shù)必須高于預定閾值。在一實施例中，adac=i=0.4并且adac=2=〇.67。根據(jù)一實施例，如果dac大于2,則拒絕激活。[0065]當在分布曲線的下降階段做出激活或者不激活開關的判定時，可使用其峰值peak_max_channel及peak_sum_channel來替代max_channel及sum_channel用于計算特征參數(shù)。特征參數(shù)可以為以下方程：[0066][0067]可采用噪聲抑制觸發(fā)搜索模式。當由于不清晰的特征參數(shù)而拒絕檢測到的激活時，應當自動使用搜索或者探索模式。因此，在盲目探索時，用戶可以使用所有伸直手指觸碰，以期望建立參考系，由此開始搜索。這可以同時觸發(fā)多個信道，因而導致較差的特征參數(shù)。[0068]參照圖14,根據(jù)一實施例，示出了一種狀態(tài)機實施方式中的接近開關20的狀態(tài)圖。狀態(tài)機的實施方式顯示為具有五種狀態(tài)，包括SW_N0NE狀態(tài)70、SW_ACTIVE狀態(tài)72、SW_THRESHOLD狀態(tài)74、SW_HUNTING狀態(tài)76以及SWITCH_ACTIVATED狀態(tài)78。SW_NONE狀態(tài)70是未檢測到傳感器活動的狀態(tài)。SW_ACTIVE狀態(tài)是傳感器檢測到某些活動、但在此時間點上不足以引起開關激活的狀態(tài)。SW_THRESHOLD狀態(tài)是傳感器確定的活動高到足以保證開關總成的激活、搜索/探索、或者偶然動作。當開關總成確定的活動模式與探索/搜索交互作用相一致時，進入SW_HUNTING狀態(tài)TeAWITOLACTIVATED狀態(tài)78是已經(jīng)確認開關激活的狀態(tài)。在SWITCH_ACTIVATED狀態(tài)78，開關按鈕將保持活動，不再能夠進行其他選擇，直到釋放相應的開關。[0069]接近開關總成20的狀態(tài)取決于感測信號的檢測和處理而改變。當處于SW_N0NE狀態(tài)70時，在一個或者多個傳感器檢測到某些活動時，系統(tǒng)20可以進行到SW_ACTIVE狀態(tài)72。如果檢測到足以保證激活、搜索或者偶然動作的活動，系統(tǒng)20可以直接進入SW_THRESH0LD狀態(tài)74。當處于SW_THRESH0LD狀態(tài)74時，系統(tǒng)20在檢測到指示探索的模式時可以進入SW_HUNTING狀態(tài)76,或者系統(tǒng)20可以直接進入SWITCH_ACTIVATED狀態(tài)78。在SW_HUNTING狀態(tài)下激活開關時，可以檢測到開關激活以改變到SWITCH_ACTIVATED狀態(tài)78。如果信號被拒絕并且檢測到意外動作時，系統(tǒng)20可以返回到SW_N0NE狀態(tài)70。[0070]參照圖15,其示出了根據(jù)一實施例監(jiān)控和判定何時使用接近開關裝置生成激活輸出的主方法100。方法100開始于步驟102,然后進行到步驟104執(zhí)行初始校準，初始校準可以進行一次。在步驟106,通過從原始數(shù)據(jù)中減去參考值，由原始信道數(shù)據(jù)與校準參考值計算出校準的信號信道值。然后，在步驟108,從所有信號信道傳感器讀數(shù)計算出稱為max_channe1的最高計數(shù)值以及稱為sum_channe1的所有信道傳感器讀數(shù)的總和。此外，確定活動信道數(shù)目。在步驟110,方法100計算出max_channel和sum_channel的最近范圍，以在隨后判定動作是否在進行中。[0071]步驟110之后，方法100進行到判定步驟112,以判定是否有任何開關活動。如果無開關活動，方法100進行到步驟114,以執(zhí)行在線實時校準。否則，方法116在步驟116處理開關釋放。因此，如果開關已經(jīng)活動，那么方法100進行到模塊，在此等待并鎖定所有活動直到其釋放。[0072]實時校準之后，方法100進行到判定步驟118,以判定是否有任何指示最近激活的信道鎖定，并且如果為是，則進行到步驟120以遞減信道鎖定計時器（channellockouttimer)。如果未檢測到信道鎖定，方法100進行到判定步驟122以尋找新的max_channel。如果當前max_channel已經(jīng)改變，這樣就有新的max_channel，則方法100進行到步驟124以重新設置max_channel、計算范圍的總和、并且設置閾值電平。因此，如果確定新的max_channel，方法重新設置最近的信號范圍，并且，如需要，更新搜索/探索參數(shù)。如果switch_status(開關狀態(tài)）小于SW_ACTIVE，則將搜索/探索標志(hunting/explorationflag)設置為等于true(真值）（hunting/exploration_on=true)，并且，將開關狀態(tài)設置為等于SW_NONE。如果當前max_channe1未改變，則方法100進行到步驟126以處理max_channe1赤裸(無手套)手指狀態(tài)。這可以包括處理不同狀態(tài)之間的邏輯，如圖14的狀態(tài)圖中所示。[0073]步驟126之后，方法100進行到判定步驟128,以判定是否有任何開關活動。如果未檢測到開關激活，則方法100進行到步驟130,以檢測用戶手上可能的手套存在?？梢愿鶕?jù)電容計數(shù)值減少的變化來檢測手套的存在。然后方法1〇〇進行到步驟132，以更新max_channe1和sum_channel的既往史。然后，在步驟136終止之前，在步驟134將活動開關指數(shù)(indexoftheactiveswitch)，如果有的話，輸出到軟件硬件模塊。[0074]當開關活動時，激活圖16中示出的處理開關釋放例程。處理開關釋放例程116在步驟140開始，然后進行到判定步驟142以判定活動信道是否小于LVL_RELEASE(釋放電平），并且如果為是，則在步驟152結束。如果活動信道小于LVL_RELEASE，則例程116進行到判定步驟144,以判定LVL_DELTA_THRESHOLD(電平增量閾值)是否大于0,并且如果為否，若信號較強，則進行到步驟146以提高閾值電平。這可以通過降低LVL_DELTA_THRESHOLD來實現(xiàn)。步驟146還設置閾值、釋放電平和活動電平。然后例程116進行到步驟148,重新設置用于長期穩(wěn)定信號搜索/探索參數(shù)的最大信道及總和歷史定時器。在步驟152終止之前，在步驟150將開關狀態(tài)設置為等于SW_N0NE。為了退出處理開關釋放模塊，活動信道的信號必須降到LVL_RELEASE以下，LVL_RELEASE是自適應閾值，當檢測到手套干預時，該自適應閾值將改變。當開關按鈕釋放時，重新設置所有內部參數(shù)，并且開啟鎖定計時器，以便在特定的等待時間結束之前，例如100毫秒，阻止進一步激活。此外，根據(jù)手套的出現(xiàn)與否調節(jié)閾值電平。[0075]參照圖17，根據(jù)一實施例，示出了判定狀態(tài)從SW_N0NE狀態(tài)改變?yōu)镾W_ACTIVE狀態(tài)的例程200。例程200在步驟202開始，以處理SW_N0NE狀態(tài)，然后進行到判定步驟204,以判定max_channe1是否大于LVL_ACTIVE。如果max_channe1大于LVL_ACTIVE，則接近開關總成改變狀態(tài)，從SW_N0NE狀態(tài)改變?yōu)镾W_ACTIVE狀態(tài)，并且在步驟210結束。如果max_channel不大于LVL_ACTIVE，則在步驟210終止之前，例程200在步驟208檢查是否重新設置搜索標志。因此，當max_channel觸發(fā)上述LVL_ACTIVE時，狀態(tài)從SW_N0NE狀態(tài)改變?yōu)镾W_ACTIVE狀態(tài)。如果信道保持低于此電平，經(jīng)過一定的等待時間后，如果設置了搜索標記，搜索標記被重新設置為無搜索，這是離開搜索模式的方法之一。[0076]參照圖18,根據(jù)另一實施例，示出了處理狀態(tài)從SW_ACTIVE狀態(tài)改變?yōu)镾W_THRESHOLD狀態(tài)或者SW_N0NE狀態(tài)的方法220。方法220在步驟222開始，然后進行到判定步驟224。如果max_channel不大于LVL_THRESH0LD，則方法220進行到步驟226,以判定max_channel是否小于LVL_ACTIVE，并且，如果為是，進行到步驟228,將開關狀態(tài)改變?yōu)镾W_NONE。相應地，當max_channe1信號降低到LVL_ACTIVE以下時，狀態(tài)機的狀態(tài)從SW_ACTIVE狀態(tài)移動到SW_N0NE狀態(tài)。還可以從LVL_ACTIVE中減去一個Δ值，以引入某些滯后。如果max_channel大于LVL_THRESH0LD，則例程220進行到判定步驟230,以判斷是否已經(jīng)檢測到最近的閾值事件或者手套，并且如果為是，則在步驟232將搜索開啟標志設置為等于真（true)。在步驟236終止之前，方法220在步驟234將狀態(tài)轉換為SW_THRESH0LD狀態(tài)。因此，如果max_channel觸發(fā)上述LVL_THRESH0LD，則狀態(tài)改變?yōu)镾W_THRESH0LD狀態(tài)。如果檢測到手套，或者最近檢測到未導致激活的先前閾值事件，則可以自動進入搜索/探索模式。[0077]參照圖19,根據(jù)一實施例，示出了從SW_THRESH0LD狀態(tài)判定開關激活的方法240。方法240在步驟242開始，以處理SW_THRESH0LD狀態(tài)，并進行到判定框244,以判定信號是否穩(wěn)定或者信號信道是否處于峰值，并且如果為否，則在步驟256終止。如果信號穩(wěn)定或者信號信道處于峰值，之后方法240進行到判定步驟246,以判定搜索或探索模式是否處于活動，并且如果為是，則跳到步驟250。如果搜索或者探索模式未處于活動，則方法240進行到判定步驟248,以判定信號信道是否清晰并且快速活動是否大于閾值，并且如果為是，則在步驟250將開關活動(SWitCh_active)設置為等于最大信道(MAX_CHANNEL)。方法240進行到判定框252，以判定是否存在開關活動，并且如果為是，則在步驟256終止。如果無開關活動，則方法240進行到步驟254,在步驟256終止之前將搜索變量SWITCH_STATUS初始設置為等于SWITCH_HUNTING(開關搜索）（SW_EXPLORATION/HUNTING)，且將PEAK_MAX_BASE(峰值最大基數(shù))初始設置為等于MAX_CHANNELS。[0078]在SW_THRESH0LD狀態(tài)中，不進行判定，直到檢測到MAX_CHANNEL中的峰值。檢測到峰值的條件是信號方向的反轉，或者MAX_CHANNEL和SUM_CHANNEL在至少一定時間間隔（例如60毫秒）內都保持穩(wěn)定(限定在一個范圍內）。一旦檢測到峰值，則檢查搜索標志。如果搜索模式關閉，則應用入口斜坡斜率法。如果SW_ACTIVE到SW_THRESH0LD的時間少于閾值，例如16毫秒，并且噪聲抑制法的特征指示其是有效觸發(fā)事件，則狀態(tài)改變?yōu)镾WITCH_ACTIVE，并且進程移動到PR〇CESS_SWITCH_RELEASE(處理開關釋放)模塊，否則將搜索標志設置為等于true。如果采用延遲激活法而不是立即激活開關，則狀態(tài)改變?yōu)镾W_DELAYED_ACTIVATION(開關延遲激活），其中強制執(zhí)行延遲，在延遲結束時，如果當前MAX_CHANNEL指數(shù)未改變，則激活按鈕。[0079]參照圖20，根據(jù)一實施例，示出了實施SW_HUNTING狀態(tài)的虛擬按鈕法。方法260在步驟262開始，以處理SW_HUNTING狀態(tài)，并且進行到判定步驟264,以判定MAX_CHANNEL是否已經(jīng)下降到低于LVL_KEYUP_THRESHOLD，并且如果為是，則在步驟272將MAX_PEAK_BASE(最大峰值基數(shù))設置為等于MIN(MAX_PEAK_BASE，MAX_CHANNEL)。如果MAX_CHANNEL已經(jīng)下降到低于1^1^^￥即_1'!11?3!10〇)，則方法260進行到步驟266，以采用第一信道觸發(fā)搜索法來檢查該事件是否會觸發(fā)按鈕激活。這取決于判定是否橫穿第一且唯一的信道并且信號清晰。如果為是，則在步驟282終止之前，方法260在步驟270將開關活動設置為等于最大信道。如果未橫穿第一且唯一的信道并且信號不清晰，則方法260進行到步驟268,以停止并且判定意外致動，并且在步驟282終止之前將SWITCH_STATUS設置為等于SW_N0NE。[0080]步驟272之后，方法260進行到判定步驟274,以判定信道是否選中。這取決于MAX_CHANNEL是否大于MAX_PEAK_BASE加上Δ值(delta，增量值）。如果信道已選中，則方法260進行到判定步驟276，以判定信號是否穩(wěn)定且清晰，并且如果為是，則在步驟282終止之前，在步驟280將開關活動狀態(tài)設置到最大信道。如果信道未選中，則方法260進行到判定步驟278,以檢查信號是否長、穩(wěn)定、并且清晰，并且如果為是，則進行到步驟280,在步驟282終止之前將開關活動設置為等于最大信道。[0081]因此，判定例程有利地判定接近開關的激活。例程有利地允許用戶探索接近開關墊板，該接近開關墊板在其中應避免駕駛員注意力分散的機動車輛應用中特別有用。[0082]根據(jù)一實施例，接近開關總成20和激活接近開關總成的方法在圖21-24B中示出，其提供一個或多個反饋一一比如觸覺反饋一一給與開關總成20交互的用戶。接近開關總成20包括多個接近開關，每個接近開關包含示為用于提供感測激活場的接近傳感器24A-24X的接近傳感器和處理與每個接近傳感器的感測激活場相關聯(lián)的信號的控制電路。控制電路可以檢測位于兩個接近開關之間的用戶的手指，比如當手指滑動通過界面表面并且從第一接近開關轉換到第二接近開關時。接近開關總成進一步包括當檢測到兩個接近開關之間的手指時生成反饋的反饋裝置。根據(jù)一實施例，反饋裝置提供至少一個反饋，比如觸覺反饋。反饋裝置可以包括振動機構，比如偏心馬達。振動的振幅、模式和/或頻率可以改變以提供不同的可識別反饋。在一實施例中，當用戶的手指被檢測到在兩個相鄰的開關之間中途移動或轉換時，反饋裝置提供觸覺反饋給用戶?？刂齐娐愤€可以檢測與接近開關總成交互的用戶的手指的速度，并且可以生成根據(jù)檢測到的速度在振幅或頻率上變化的反饋。此外，當檢測到接近開關中的一個的激活時、當用戶在開關中的一個上輕擊時，和/或當用戶釋放接近開關中的一個時，也可以提供反饋。除了觸覺反饋之外，可以采用其它的反饋，包括通過可聽音發(fā)生器生成的可聽音，和視覺反饋，比如指示燈。根據(jù)一實施例，觸覺反饋裝置可以位于接近開關總成殼體內。根據(jù)其它實施例，觸覺反饋裝置可以位于其它地方，比如位于駕駛員的座位或方向盤中。[0083]參照圖21，接近開關總成20被示出為具有如本文所描述的與多個接近開關22相關聯(lián)的多個接近傳感器24A-24X?？刂破?0接收與每個接近傳感器24A-24X相關聯(lián)的信號并且通過微處理器42處理信號和存儲在存儲器48中的一個或多個控制例程?？刂破?0提供輸出信號到各種裝置，比如天窗16、天窗遮板18、和照明裝置30。此外，一個或多個反饋裝置300接收來自控制器40的輸出以生成給用戶的一個或多個反饋。反饋裝置300可以包括可聽音發(fā)生器302,可聽音發(fā)生器302用于生成可聽反饋，比如安裝在車門中或車輛上的其它地方可以生成一個或多個音調的一個或多個車輛揚聲器。車輛裝備的任何揚聲器或其它可聽音發(fā)生器可以用來根據(jù)用戶與接近開關總成20的交互提供可聽音給用戶作為反饋。其它反饋裝置可以包括視覺顯示器304,視覺顯示器304生成視覺反饋，比如安裝在車輛中的導航或無線電顯示器。視覺顯示器304可以顯示文字或圖標作為表示接近開關總成20的反饋的反饋。另外的反饋裝置可以包括振動/觸覺發(fā)生器306,振動/觸覺發(fā)生器306用于提供觸覺反饋，比如通過用戶感測和可識別的振動。根據(jù)一實施例，振動/觸覺發(fā)生器306可以實施為偏心馬達。根據(jù)一實施例，振動/觸覺發(fā)生器306可以集成在接近開關總成20的殼體內或各個接近開關22內以生成可以通過用戶的手指識別的振動或感覺。根據(jù)其它實施例，振動/觸覺發(fā)生器306可以位于車輛的方向盤、車輛座椅、或者與用戶接觸的其它點內，以提供一經(jīng)與接近開關總成20特定交互就被用戶感知的振動或感覺。另外的視覺反饋裝置可以包括一個或多個指示燈308,一個或多個指示燈308用于提供可視光指示作為指示用戶與接近開關總成20交互的反饋。指示燈308可以包括安裝在組合儀表中的專用燈，或其它專用或共享照明裝置，包括情景或環(huán)境照明燈、頂燈、地圖閱讀燈、電子顯示器照明燈和通過接近開關總成20的用戶可用和可視的其它照明燈?？刂破?0處理通過接近傳感器24A-24X生成的信號并且生成一個或多個反饋信號以通過如本文所述的反饋裝置300提供反饋給用戶。[0084]參照圖22,其中示出了接近開關總成20的一部分，其具有三個彼此緊密靠近并且在手指34與接近開關總成20交互的交互過程中相對于用戶的手指34緊密靠近的串行設置的接近開關22A-22C。每個接近開關22A-22C包括一個或者多個用于生成感測激活場32的接近傳感器22A-22C。接近開關22A-22C總體設置在殼體中，比如頂置控制臺12,該頂置控制臺12示出具有大體上平坦的或平面的外表面，該外表面形成用于激活接近開關24A-24C的接觸/交互表面或墊板。接近傳感器22A-22C在所示的實施例中的殼體的內表面上形成。[0085]當用戶的手指34與接近開關總成20交互且從第一接近開關22A到第三接近開關22C滑動通過界面時，該總成20生成如圖23中所示的相應的三個信號信道50A-50C。在本示例中，手指34以搜索/探索模式探索界面，并且最初使對應于接近開關22A的第一信號信道58生成，其以大致鐘形上升和下降。第二接近開關22B和第三接近開關22C的每個同樣地分別生成第二和第三信號信道50B和50C，因為手指繼續(xù)以探索模式滑動通過界面。當手指34轉換到兩個相鄰的接近開關之間的中途點，比如第一接近開關22A和第二接近開關22B之間的中點時，第一和第二信號50A和50B以在轉換點58所示的相同的值相交。當手指34處于在轉換點58處的兩個相鄰接近開關之間的中途時，接近開關總成20生成第一反饋，比如通過振動/觸覺發(fā)生器生成的觸覺反饋，以向用戶發(fā)送手指已在兩個接近開關之間轉變的信號。第一反饋從而提供手指從一個接近開關轉換到另一個接近開關的可識別感覺給用戶，以模擬開關邊界而不需要表面輪廓的變化，比如機械脊。通過消除對在接觸表面中的機械脊的需要，更流線型接觸表面可以與接近開關總成20-起使用。[0086]應當理解的是，通過處理由接近傳感器24A-24X生成的各種信號的接近開關總成20收集和生成的信息可以用來提供各種反饋--比如觸覺反饋--給用戶。第一反饋可以是當檢測到兩個相鄰接近開關之間的手指時所提供的觸覺反饋。第二反饋可以包括根據(jù)手指與接近開關交互時檢測到的手指的運動的速度而在振幅或頻率上變化的反饋。另外的反饋可以包括當檢測到接近開關的激活時施加的第三反饋。另外的反饋可以包括當用戶被檢測到在開關上輕擊時施加的第四反饋。又一第五反饋可以包括當檢測到接近開關中的一個釋放時生成的反饋。[0087]應當理解的是，通過接近開關總成檢測到的任何各種條件和如本文所述的方法可以用來生成給用戶的一個或多個反饋以提供對通過總成20檢測到的條件的特定響應。應當理解的是，各第一、第二、第三、第四和第五反饋可以具有不同的特性，比如反饋的長度，或模式(比如包括一系列短的和長的激活的編碼激活序列）、或反饋的振幅、或反饋的頻率。例如，如果檢測到接近開關上的按壓，則接近開關總成20可以生成"選中"的感覺。如果該總成檢測到用戶與多個傳感器一一其與多個接近開關相關聯(lián)一一交互，比如當在接觸表面上滑動時，則總成20狀態(tài)切換到搜索/探索模式。在探索模式，更簡單的輕擊和穩(wěn)定按壓可能會被禁用。相反地，總成可以等待用戶停止滑動，從而檢查來自接近傳感器的相對"穩(wěn)定的"輸出。當穩(wěn)定的輸出實現(xiàn)時，該總成20可以通過檢查特征比確定用戶的手指與傳感器交互，該特征比是最大信道除以剩余的信號信道的累積的比，或傳感器之間的比。如果用戶被檢測到與傳感器交互，則特定的觸覺特性反饋可以產(chǎn)生以模擬"定位器"的感覺，"定位器"通常刻在接觸表面的底部以幫助引導手指達到它。當用戶增加與特定開關對準的接觸表面上的手指的壓力時，其生成觸發(fā)激活的附加的信號振幅，并且因此可以使另一觸覺特性反饋用于此條件。當在探索模式時，通過檢查鄰近墊板信號何時超過占主導的當前信號信道，總成可以確定用戶何時滑動通過接觸表面或墊板。這種條件可以觸發(fā)"脊"特性反饋的渲染。這允許完全平坦表面的可能性的好處，其可以是更美觀且制造成本更低，同時仍然提供當用手指在表面上掠過時在物理脊上通過的感覺。[0088]在接近開關之間，總成20不僅可以進一步通過監(jiān)控接近信號是否穩(wěn)定檢測手指移動，而且可以通過估計用于當前接近開關和相鄰鄰近接近開關的當前占主導(最大）的信號的變化率來推斷通過表面的手指的行進速度?？梢允褂米兓乃俣葋砜刂朴烧駝?觸覺發(fā)生器施加的"紋理的"渲染特性的定時和振幅。振動/觸覺發(fā)生器可以通過鋸齒形或方波脈沖調制序列驅動，該序列具有占空比、脈沖的、重疊的持續(xù)時間和強度作為可選擇參數(shù)，來實施不同的特性，比如"脊"、"按鈕輕擊"、"按鈕按壓"、和"紋理"特性。[0089]參照圖24A-24B，根據(jù)一個實施例，反饋控制例程400示出用于監(jiān)控和確定何時生成觸覺反饋。應當理解的是，反饋控制例程400處理在此描述的控制例程(包括圖15中所示的例程）中監(jiān)控且處理的數(shù)據(jù)。照此，微處理器并行或串行地同時處理各種例程。方法400在步驟402開始并進行到步驟404,以判定新的最大信號信道是否已經(jīng)歷了從一個信號信道到另一個信道的轉換。如果已發(fā)生新的最大信號信道轉換，指示用戶的手指從第一接近開關轉換轉換到第二接近開關，則例程400進行到步驟406以生成"脊"特性的觸覺反饋。照此，例程400生成給用戶的反饋以當手指在相鄰接近開關之間轉換時模擬機械脊的存在。此后，例程400在步驟438結束。[0090]如果在步驟404中沒有檢測到新的最大信號信道轉換，則例程400進行到判定步驟408以判定是否已檢測到穩(wěn)定按壓或虛擬按鈕按壓。如果已檢測到穩(wěn)定按壓或虛擬按鈕按壓，則例程400進行到步驟410以在步驟438結束之前生成"按鈕按壓"特性的觸覺反饋。因此，生成指示通過用戶的按鈕按壓的單獨反饋。[0091]如果在步驟408中沒有檢測到穩(wěn)定按壓或虛擬按鈕按壓，則例程400進行到判定步驟412以判定是否已檢測到輕擊按壓。如果已檢測到輕擊按壓，則程序400進行到步驟414以在步驟438結束之前生成"按鈕按壓"特性的觸覺反饋。照此，輕擊按壓的檢測導致為用戶生成的按鈕輕擊特性的生成。[0092]如果在步驟412沒有檢測到輕擊按壓，則例程400進行到判定步驟416以判定是否已釋放具有活動信號的開關。如果已釋放這樣的開關，則例程400進行到步驟412以在步驟438結束之前生成"按鈕釋放"分特性的觸覺反饋。照此，當用戶激活開關并保持在其上且然后釋放開關時，這導致給用戶的按鈕釋放反饋的生成，以便用戶可以確認釋放已發(fā)生。這種按鈕釋放反饋可以包括照明燈或可聽音，因為用戶的手指可以離開接觸表面或墊板。[0093]如果在步驟416沒有檢測到開關釋放，則例程400進行到判定步驟420以判定是否已初始化虛擬按鈕。如果已初始化虛擬按鈕，則例程400進行到步驟422以在步驟438結束之前生成"按鈕檢測"特性的觸覺反饋。照此，虛擬按鈕初始化導致由用戶檢測到的按鈕檢測反饋的生成。[0094]如果在步驟420沒有檢測到虛擬按鈕初始化，則例程400進行到判斷步驟424以判定開關狀態(tài)是否被設置為等于指示接近開關總成上無顯著活動的開關SW_none狀態(tài)。如果開關狀態(tài)被設置為等于開關SW_none，則例程400進行到步驟428以在步驟438結束之前關閉觸覺反饋裝置。同樣地，在判定步驟428,例程400判定開關狀態(tài)是否處于活動開關SW_Active狀態(tài)，并且如果為是，則進行到步驟428以在步驟438結束之前關閉觸覺。[0095]如果狀態(tài)未設置為等于開關活動SW_ACtive狀態(tài)，則例程400進行到判定步驟430以判定狀態(tài)是否被設置為等于開關閾值SW_ThreSh〇ld狀態(tài)。如果狀態(tài)被設置為等于開關閾值SW_Threshold，則例程400進行到步驟434以根據(jù)信號比增量值(SIG_RATIO_DELTA)計算與接近開關交互的用戶的手指的速度。信號比增量值可以指示手指在接近開關總成上移動或移動通過接近開關總成的交互的速度。手指的速度可以通過監(jiān)控其從一個接近開關進行到另一個接近開關時的信號的變化率來確定。在基于信號比增量值計算速度之后，例程400進行到判定步驟436以生成根據(jù)手指的移動速度變化的觸覺反饋。這種觸覺反饋可以包括可根據(jù)檢測到的手指的運動速度變化的振動頻率的變化。例如，如果手指在接近開關總成上移動越快，則信號的頻率可以被增加，而如果手指移動較慢，則接近開關頻率可以降低。組合地或供選擇地，信號的振幅可以改變以便較快移動信號導致較高的振幅，而較慢移動手指導致較低振幅的信號。在框436的這個觸覺的激活之后，例程400在步驟438結束。[0096]如果在判定框430狀態(tài)不等于開關閾值狀態(tài)，則例程400進行到判定框432以判定狀態(tài)是否等于開關探索/搜索狀態(tài)。如果狀態(tài)被設置為等于開關探索/搜索狀態(tài)，則例程400進行到步驟434以計算信號比增量值并且然后在步驟438結束之前在步驟436生成觸覺信號。[0097]因此，根據(jù)圖21-24B中所示的實施例，接近開關總成和方法有利地提供一個或多個反饋給用戶，其指示激活或用戶的手指與總成交互。接近開關總成可以提供指示相鄰接近開關之間的邊界的反饋，從而消除對在接觸表面上的物理脊或其它物理標記的需要?？梢陨闪硗獾姆答?，用于各種其它類型的激活和可以用各種不同的激活振幅、頻率、時間段和/或模式發(fā)生的其它特性，從而允許用戶確定發(fā)生了哪些類型的反饋。[0098]應當理解的是，可以對上述結構做出變化和修改而不脫離本發(fā)明的構思，進一步應當理解的是，旨在通過以下權利要求包含該構思，除非這些權利要求通過文字另有明確說明?！局鳈囗棥?.一種接近開關總成，包含：多個接近開關，每個所述接近開關包含提供感測激活場的接近傳感器；控制電路，所述控制電路處理與每個所述接近傳感器的所述感測激活場相關聯(lián)的信號并且檢測位于兩個接近開關之間的手指；以及反饋裝置，所述反饋裝置在檢測到所述位于兩個接近開關之間的手指時生成反饋。2.根據(jù)權利要求1所述的接近開關總成，其中所述反饋裝置提供觸覺反饋。3.根據(jù)權利要求2所述的接近開關總成，其中所述反饋裝置包含振動機構。4.根據(jù)權利要求1所述的接近開關總成，其中所述反饋裝置生成觸覺反饋、聽覺反饋、和視覺反饋中的至少一個。5.根據(jù)權利要求1所述的接近開關總成，其中所述多個接近開關包含位于鄰近第二接近開關的第一接近開關，其中所述控制電路檢測所述手指何時轉換到所述第一接近開關和所述第二接近開關之間的中途。6.根據(jù)權利要求1所述的接近開關總成，其中所述反饋裝置當用戶的手指位于所述兩個接近開關之間時生成第一反饋，并且當所述控制電路檢測到所述接近開關中的一個的激活時進一步生成第二反饋。7.根據(jù)權利要求1所述的接近開關總成，其中所述控制電路生成根據(jù)所述手指的速度而變化的反饋。8.根據(jù)權利要求1所述的接近開關總成，其中所述多個接近開關被安裝在車輛中，供所述車輛的乘客使用。9.根據(jù)權利要求1所述的接近開關總成，其中所述多個接近開關包含多個電容開關，每個所述電容開關包含一個或多個電容傳感器。10.-種接近開關總成，包含：多個接近開關，每個所述接近開關包含提供感測激活場的接近傳感器；控制電路，所述控制電路處理與每個所述接近傳感器的所述感測激活場相關聯(lián)的信號并且檢測與所述接近開關交互的手指的速度；以及反饋裝置，所述反饋裝置生成根據(jù)所述檢測到的手指的速度而變化的反饋。11.根據(jù)權利要求10所述的接近開關總成，其中所述控制電路進一步檢測位于兩個接近開關之間的手指并且當檢測到所述位于兩個接近開關之間的手指時生成反饋。12.-種提供接近開關總成的反饋的方法，包含：通過與多個接近開關相關聯(lián)的多個接近傳感器生成多個感測激活場；檢測位于兩個接近開關之間的手指；以及當檢測到所述位于兩個接近開關之間的手指時生成反饋。13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述反饋包含觸覺反饋。14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中所述觸覺反饋是通過振動機構生成。15.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述反饋裝置生成觸覺反饋、聽覺反饋、和視覺反饋中的至少一個。16.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述反饋包含當檢測到所述位于兩個開關之間的手指時生成的第一反饋，并且進一步包含當檢測到所述接近開關中的一個的激活時生成的第二反饋。17.根據(jù)權利要求12所述的方法，進一步包含檢測所述手指的移動速度且根據(jù)所述檢測到的速度而改變所述反饋的步驟。18.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述接近開關總成被安裝在車輛中，供所述車輛中的乘客使用。19.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中所述接近開關總成包含電容開關，所述電容開關包含一個或多個電容傳感器。20.-種提供接近開關總成的反饋的方法，包含：通過與多個接近開關相關聯(lián)的多個接近傳感器生成多個感測激活場；檢測與所述接近開關交互的手指的移動速度；以及生成根據(jù)所述檢測到的手指的速度而變化的反饋。【文檔編號】H03K17/955GK105991120SQ201610124619【公開日】2016年10月5日【申請日】2016年3月4日【發(fā)明人】彼得羅·布托洛,斯圖爾特·C·薩爾特,詹姆斯·斯圖爾特·蘭金,迪帕尼揚·高什【申請人】福特全球技術公司