Бесконтактный датчик с улучшенной активацией

Предоставлен компонент транспортного средства, который содержит консольную поверхность, по меньшей мере, одну печатную плату вблизи консольной поверхности, а также массив бесконтактных датчиков электрически соединенных с, по меньшей мере, одной печатной платой. Каждый из бесконтактных датчиков излучает поле, которое комбинируется с целью формирования поля активации, при этом боковое направление поля активации, проходящее почти параллельно относительно консольной поверхности, больше, чем продольное направление поля активации, проходящее практически перпендикулярно относительно консольной поверхности.

Область техники, к которой относится полезная модель

Настоящее изобретение, в целом, относится к компоненту транспортного средства, в частности, к компоненту, содержащему один или более бесконтактных датчиков с улучшенным полем активации.

Уровень техники

Как правило, различные компоненты транспортного средства испытывают необходимость в наличии переключателей, таких как, например, переключатели для управления окнами, фарами, дворниками, люками и радиоприемниками. Как правило, данные типы переключателей должны включаться для активации или деактивации устройства или выполнения другой функции управления. Таким образом, переключатели сами по себе четко указывают на тип включения, который необходим для создания такого управляющего сигнала.

Из уровня техники известны компоненты транспортного средства, снабженные бесконтактными датчиками. Например, из международной публикации WО 2007022027 известна система, содержащая печатную плату и массив бесконтактных датчиков, электрически соединенных с указанной печатной платой. Из международной публикации WО 2008121760 известна система, содержащая консольную поверхность, печатную плату и массив бесконтактных датчиков.

Из заявки на патент США 20080202912, который может быть принят в качестве ближайшего аналога, известен компонент транспортного средства, содержащий консольную поверхность, по меньшей мере, одну печатную плату и массив бесконтактных датчиков, электрически соединенных с указанной, по меньшей мере, одной печатной платой.

Недостатком решений, известных из уровня техники является то, что возникают сложности с пресечением поля для приведения в действие выключателей, поскольку поле не проходит на необходимое расстояние в боковом направлении, либо возникает вероятность непреднамеренного включения датчиков из-за того, что в продольном направлении поле проходит на большее расстояние, чем это необходимо.

Раскрытие полезной модели

Техническим результатом заявленной полезной модели является улучшение механизма активации датчиков за счет получения поля активации, проходящего через поверхность активации в боковом направлении, но не проходящего наружу в продольном направлении более чем на необходимое расстояние.

Соответственно, в первом раскрытом варианте осуществления предложен компонент транспортного средства, который содержит консольную поверхность, по меньшей мере, одну печатную плату вблизи консольной поверхности, а также массив бесконтактных датчиков, электрически соединенных с, по меньшей мере, одной печатной платой. Каждый из бесконтактных датчиков излучает поле, которое комбинируется с целью формирования поля активации, при этом боковое направление поля активации, проходящее почти параллельно относительно консольной поверхности, больше, чем продольное направление поля активации, проходящее почти перпендикулярно относительно консольной поверхности.

В другом раскрытом варианте осуществления предложен компонент транспортного средства, который содержит консольную поверхность, по меньшей мере, одну печатную плату вблизи консольной поверхности, а также, по меньшей мере, один источник света, расположенный между, по меньшей мере, одной печатной платой и, по меньшей мере, одной консольной поверхностью, при этом, по меньшей мере, один источник света излучает свет на область между, по меньшей мере, одной печатной платой и, по меньшей мере, одной консольной поверхностью, а излученный свет является видимым через, по меньшей мере, одну консольную поверхность. Компонент транспортного средства также содержит массив емкостных бесконтактных датчиков, электрически соединенных с, по меньшей мере, одной печатной платой, при этом каждый из емкостных бесконтактных датчиков излучает емкостное поле, которое комбинируется с целью формирования поля активации, при этом боковое направление поля активации, проходящее почти параллельно относительно консольной поверхности, больше, чем продольное направление поля активации, проходящее почти перпендикулярно относительно консольной поверхности.

В другом раскрытом варианте осуществления предложен компонент транспортного средства, который содержит консольную поверхность, которая определяет поверхность активации, печатную плату вблизи поверхности активации, а также массив емкостных датчиков, каждый из которых излучает поле, которое комбинируется с целью формирования поля активации, при этом боковое направление поля активации почти равно поверхности активации и больше, чем продольное направление поля активации.

Эти, а также другие аспекты, цели и признаки данного изобретения станут понятны и приняты во внимание специалистами в данной области при изучении нижеследующего описания, формулы изобретения и приложенных графических материалов.

Краткое описание чертежей

На графических материалах:

Фиг.1 представляет собой схематический чертеж бесконтактного выключателя из уровня техники;

Фиг.2 представляет собой схематический чертеж бесконтактного выключателя из уровня техники;

Фиг.3 представляет собой схематическое изображение компонента, содержащего массив бесконтактных датчиков согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 представляет собой схематическое изображение компонента, содержащего массив бесконтактных датчиков согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 представляет собой внешний вид компонента транспортного средства, который является скрытой потолочной лампой согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 представляет собой внешний вид компонента транспортного средства, который является скрытой потолочной лампой согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.7 представляет собой внешний вид компонента транспортного средства, который является переключателем люка согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 представляет собой поперечное сечение компонента транспортного средства, показанного на Фиг.7, выполненное по линиям VIII-VIII согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.9 представляет собой схематическое изображение компонента транспортного средства, который является переключателем световой полосы согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Осуществление полезной модели

В соответствии с требованиями, в данном описании раскрыты подробные варианты осуществления настоящего изобретения, однако следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются лишь примерными вариантами осуществления изобретения, которые могут быть реализованы в различных альтернативных формах. Данные фигуры не являются обязательными для технического проекта; некоторые схемы могут быть увеличены или уменьшены с целью иллюстрирования функционального обзора. Таким образом, специфические конструкционные и функциональные детали раскрытые в данном описании, не следует интерпретировать как ограничивающие, а лишь как типичные основные детали, необходимые для того, чтобы обучить специалиста в данной области различным вариантам осуществления настоящего изобретения.

На Фиг.3-9 под ссылочным номером 100 в общих чертах показан компонент транспортного средства. Компонент транспортного средства может содержать консольную поверхность, в общих чертах показанную под ссылочным номером 102, а также, по меньшей мере, одну печатную плату 104 вблизи консольной поверхности 102. Компонент транспортного средства также может содержать массив бесконтактных датчиков 106, электрически соединенных с печатной платой 104. Как правило, каждый из бесконтактных датчиков 106 может излучать поле 108, которое комбинируется с целью формирования поля активации, в общих чертах показанного под ссылочным номером 110. Боковое направление поля 110 активации, проходящее практически параллельно относительно консольной поверхности 102 (т.е. параллельно оси X) может быть больше, чем продольное направление поля 110 активации, проходящее практически перпендикулярно относительно консольной поверхности 102 (т.е. параллельно оси Y), как описано более подробно в данном описании.

Как показано на Фиг.1, бесконтактный выключатель согласно уровню техники, который содержит один бесконтактный датчик 106', излучает поле, которое проходит наружу на необходимое продольное расстояние, но не проходит в боковом направлении на необходимое расстояние. В таком устройстве для пользователя может быть сложным найти и пересечь поле для приведения в действие выключателя, поскольку поле не проходит на необходимое расстояние в боковом направлении. Альтернативно, бесконтактный выключатель из уровня техники, показанный на Фиг.2, содержит больший бесконтактный датчик 106", который излучает поле, которое проходит в боковом направлении на необходимое расстояние, но в продольном направлении проходит на большее расстояние, чем это необходимо. При поле, проходящем в продольном направлении на нежелательно большее расстояние, более вероятно непреднамеренное включение датчика 106". К примеру, если бесконтактный датчик 106" расположен только на крыше транспортного средства, то поле проходит вниз в продольном направлении на нежелательное расстоянии в кабину транспортного средства, что повышает вероятность случайного включения, поскольку по кабине транспортного средства перемещается пассажир. Кроме того, как правило, требуется гораздо больший объект для значительного прерывания поля с целью включения выключателя согласно Фиг.2, по сравнению с выключателем согласно Фиг.1 (т.е. может потребоваться вся рука для включения бесконтактного выключателя, а не кончик пальца).

Таким образом, может быть желательно наличие поля 110 активации, которое проходит через поверхность 112 активации в боковом направлении, но не проходит наружу в продольном направлении от консольной поверхности 102 более чем на необходимое расстояние. Если поле активации проходит от консольной поверхности в продольном направлении на нежелательное расстояние, то возможно увеличение вероятности непреднамеренных включений. Кроме того, в результате такого нежелательного расстояния в продольном направлении возникает поле, для значительного прерывания которого требуются объекты большего размера, по сравнению с полем активации, которое не проходит на такое расстояние в продольном направлении.

Как показано на Фиг.3, поле 110 активации может быть приблизительно прямоугольной формы, в результате того, что каждый отдельный бесконтактный датчик 106 имеет поле 108 аркообразной формы. Однако специалистам в данной области следует понимать, что массив бесконтактных датчиков 106 может представлять собой одномерный или двумерный массив, а поле 110 активации может иметь трехмерную форму. Любая плоская форма, а также расстояние вдоль любого линейного размера (т.е. оси X, Y и/или Z) поля 110 активации могут быть, по меньшей мере, частично основаны на и контролироваться посредством промежутков между бесконтактными датчиками 106 в массиве.

Согласно одному варианту осуществления, бесконтактные датчики 1 Об могут быть емкостными датчиками. Таким образом, поля 108 каждого бесконтактного датчика 106 и поле 110 активации представляют собой емкостное поле. Однако специалистам в данной области следует понимать, что могут применяться дополнительные или альтернативные типы бесконтактных датчиков таких как, индуктивные датчики, оптические датчики, температурные датчики, резистивные датчики и подобные, или их комбинации, но, не ограничиваясь ими. Примерные бесконтактные датчики описаны в источнике ATMEL® Touch Sensors Design Guide, 10620D-AT42-04/09, апрель 2009, содержание которого данной ссылкой полностью включается в данное описание.

Как правило, консольная поверхность 102 определяет поверхность 112 активации, при этом боковое направление поля 110 активации приблизительно равно поверхности 112 активации. Как показано на Фиг.3, каждый датчик из массива бесконтактных датчиков 106 создает отдельное поле 108, но при их комбинировании, формируется поле 110 активации, которое проходит на необходимое расстояние вдоль бокового расстояния поверхности 112 активации и, при этом, проходит на необходимое расстояние в продольном направлении наружу от консольной поверхности 102. Специалистам в данной области следует понимать, что другие элементы компонента 100 транспортного средства или другие элементы транспортного средства, расположенные вблизи, могут влиять на форму полей 108 бесконтактных датчиков 106 и, таким образом, на форму поля 110 активации.

Каждый из бесконтактных датчиков 106 массива, как правило, не является независимо контролируемым, так, что любая активация любого из бесконтактных датчиков 106 массива активирует компонент 100 транспортного средства согласно одному варианту осуществления. Таким образом, какой бесконтактный датчик 106 активирован первым, порядок активации или величина емкостного изменения отдельных полей 108 могут и не рассматриваться, может быть лишь определено некоторое емкостное изменение в одном или более из полей 108. Может существовать пороговое значение для емкостного изменения полей 108 перед тем, как компонент 100 транспортного средства будет активирован, деактивирован и/или изменен для уменьшения вероятности непреднамеренного включения.

Согласно одному варианту осуществления, как показано на Фиг.4-6, компонент 100 транспортного средства может представлять собой скрытую потолочную лампу, при этом консольная поверхность 102 представляет собой обшивку транспортного средства, в общих чертах показанную под ссылочным номером 113. В таком варианте осуществления компонент 100 транспортного средства может содержать, по меньшей мере, один источник света 114, расположенный вблизи консольной поверхности 102 и сконфигурированный таким образом, чтобы излучать свет через консольную поверхность 102. Источник света 114 может представлять собой один или более светодиодов (LEDs). Примерные варианты скрытых потолочных ламп описаны в патентной заявке Соединенных Штатов 12/390495, озаглавленной «CONCEALED INTERIOR LIGHTING FOR AUTOMOBILES», в патентной заявке Соединенных Штатов 12/577294, озаглавленной «HIDDEN LAMP MANUFACTURING PROCESS», в патентной заявке Соединенных Штатов 12/858486 (неофициально) озаглавленной «VEHICLE INTERIOR LIGHT CONFIGURED TO COLOR CORRECT AND METHOD THEREOF», описания которых данной ссылкой полностью включаются в настоящее описание.

В варианте осуществления, где компонент 100 транспортного средства представляет собой скрытую потолочную лампу, причем печатная плата 104 может крепиться к раме 115. Как правило, такое крепление представляет собой механическое крепление, однако специалистам в данной области следует понимать, что могут использоваться и другие способы крепления. Рама 115 может крепиться к несущей конструкции 126 крыши. Таким образом, компонент 100 транспортного средства представляет собой скрытую потолочную лампу, встроенную в крышу транспортного средства 113 и сконфигурированную таким образом, чтобы излучать свет, который виден через стекло 128 и консольную поверхность 102.

Альтернативно, компонент 100 транспортного средства, примерно показанный на Фиг.7 и 8 может представлять собой емкостной переключатель люка. В данном варианте осуществления активация бесконтактного датчика 106 может вызвать перемещение люка 116 в открытое или закрытое положение, или остановку люка 116 на основе алгоритма управления, при этом, по меньшей мере, часть бесконтактных датчиков 106, формирующих массив, не является независимо контролируемой. Специалистам в данной области следует понимать, что могут использоваться дополнительные или альтернативные алгоритмы управления. Емкостной переключатель люка может также содержать один или более источников света 117, подсвечивающих печатную плату 104 или излучающих свет между печатной платой 104 и консольной поверхностью 102 таким образом, что излученный свет виден через консольную поверхность 102. Примерный емкостной переключатель управления люком описан в патенте Соединенных Штатов 12/788663, озаглавленном «VEHICLE CONTROL SYSTEM WITH PROXIMITY SWITCH AND METHOD THEREOF», содержание которого данной ссылкой полностью включается в данное описание.

Согласно одному варианту осуществления, компонент 100 транспортного средства может содержать несколько массивов бесконтактных датчиков 106, при этом каждый из нескольких массивов контролируется независимо. В качестве примера, а не для исключения, компонент 100 транспортного средства может представлять собой емкостной переключатель люка, причем переключатель «открытие» содержит первый массив, переключатель «наклон» содержит второй массив и переключатель «закрытие» содержит третий массив. Таким образом, первый, второй и третий массивы могут контролироваться независимо, в то время как бесконтактные датчики 106 первого, второго и третьего массива не являются независимо контролируемыми.

Касательно Фиг.9, согласно одному варианту осуществления, компонент 100 транспортного средства, может представлять собой переключатель световой полоски. Переключатель световой полоски может использоваться для управления, по меньшей мере, одним источником света 118, одним или более другими компонентами транспортного средства 113 или устройствами и подобным, или их комбинацией. В целях пояснения, а не ради ограничения, другие компоненты транспортного средства 113 могут содержать, но не ограничиваются устройством управления климатом, радио, а также другими развлекательными системами и подобными устройствами и их комбинациями.

В данном варианте осуществления источник света 118 может располагаться между печатной платой 104 и консольной поверхностью 102. Источник света 118 может представлять собой один или более светодиодов, сконфигурированных таким образом, чтобы излучать свет различных оттенков (т.е. многоцветный) и т.д., или их комбинацию. Источник света 118 может излучать свет на область 120 между печатной платой 104 и консольной поверхностью 102, при этом излученный свет виден через консольную поверхность 102. Переключатель световой полосы может содержать, по меньшей мере, частично отражающую поверхность 121, расположенную между консольной поверхностью 102 и печатной платой 104 таким образом, что, по меньшей мере, частично отражающая поверхность 121 может быть сконфигурирована так, чтобы отражать свет, который виден через консольную поверхность 102 и быть достаточно непрозрачной, таким образом, что печатная плата 114 не видна через консольную поверхность 102.

Специалистам в данной области следует понимать, что консольная поверхность 102 может представлять собой другие поверхности внутри транспортного средства 122. В целях пояснения, а не ограничения, консольная поверхность 102 может представлять собой обшивку, приборную панель, внутреннюю панель, центральную консоль между сиденьем 122 водителя и сиденьем 124 пассажира, консоль, проходящую вдоль стойки кузова транспортного средства 113 и подобное или их комбинацию.

Согласно одному варианту осуществления, массив бесконтактных датчиков 106 может представлять собой N×1 массив. Таким образом, датчик «I» может располагаться в направлении Х или Y, а датчик «N» может быть любым числом датчиков, расположенных в отличном от Х и Y направлении, таким образом, что массив может быть 1×1 массивом, 2×1 массивом, а 3×1 массивом и т.д. Альтернативно, массив бесконтактных датчиков 106 может быть, по меньшей мере, 2х2 массивом, так что массив имеет, по меньшей мере, два датчика как в X, так и в Y направлении.

В любом из вариантов осуществления, описанных в данном описании, компонент 100 может содержать и/или быть в связи с одним или более контроллеров, одним или более запоминающими устройствами, которые запоминают одну или более выполняемые системные программы, другую подходящую аппаратную логику, другое подходящее программное обеспечение, подобное или их комбинацию, таким образом, что активация массива бесконтактных датчиков 106 может быть связанной для осуществления функционирования.

Предпочтительно, компонент 100 транспортного средства содержит массив бесконтактных датчиков 106, так что поле 110 активации проходит на необходимое расстояние в боковом направлении для того, чтобы соответствовать поверхности 112 активации, и в то же время не проходит в продольном направлении на нежелательно большое расстояние, что может повысить вероятность случайной активации и вызвать снижение чувствительности. Специалистам в данной области следует понимать, что компонент 100 транспортного средства может иметь дополнительные или альтернативные преимущества, а не лишь те, которые подробно описаны в данном описании. Кроме того, специалистам в данной области следует понимать, что вышеописанные компоненты могут комбинироваться дополнительными или альтернативными способами, а не лишь теми, которые подробно описаны в данном описании.

Следует понимать, что вариации и модификации могут быть выполнены применительно к вышеупомянутой конструкции без отклонения от идей данного изобретения, а также следует понимать, что такие идеи охватываются последующей формулой, за исключением того, когда данная формула сама явно указывает противоположное.

1. Компонент транспортного средства, содержащий консольную поверхность, по меньшей мере, одну печатную плату вблизи указанной консольной поверхности и массив бесконтактных датчиков, электрически соединенных с указанной, по меньшей мере, одной печатной платой, при этом каждый из указанных бесконтактных датчиков излучает поле, которое комбинируется с целью формирования поля активации, при этом боковое направление указанного поля активации, проходящее практически параллельно относительно указанной консольной поверхности, больше, чем продольное направление указанного поля активации, проходящее практически перпендикулярно относительно указанной консольной поверхности.

2. Компонент транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что указанные бесконтактные датчики являются емкостными датчиками.

3. Компонент транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что указанная консольная поверхность определяет поверхность активации, при этом указанное боковое направление указанного поля активации приблизительно равно указанной поверхности активации.

4. Компонент транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по меньшей мере, один источник света, расположенный между указанными, по меньшей мере, одной печатной платой и указанной консольной поверхностью, при этом указанный источник света излучает свет на область между указанной, по меньшей мере, одной печатной платой и указанной консольной поверхностью, причем указанный излученный свет является видимым через указанную консольную поверхность.

5. Компонент транспортного средства, содержащий консольную поверхность, по меньшей мере, одну печатную плату вблизи указанной консольной поверхности, по меньшей мере, один источник света, расположенный между указанной, по меньшей мере, одной печатной платой и указанной, по меньшей мере, одной консольной поверхностью, при этом указанный, по меньшей мере, один источник света излучает свет на область между указанной, по меньшей мере, одной печатной платой и указанной, по меньшей мере, одной консольной поверхностью, причем указанный излученный свет является видимым через указанную, по меньшей мере, одну консольную поверхность, и массив емкостных бесконтактных датчиков, электрически соединенных с указанной, по меньшей мере, одной печатной платой, при этом каждый из указанных емкостных бесконтактных датчиков излучает емкостное поле, которое комбинируется с целью формирования поля активации, при этом боковое направление указанного поля активации, проходящее почти параллельно относительно указанной консольной поверхности, больше, чем продольное направление указанного поля активации, проходящее почти перпендикулярно относительно указанной консольной поверхности.

6. Компонент транспортного средства, содержащий консольную поверхность, которая определяет поверхность активации, печатную плату вблизи указанной поверхности активации и массив емкостных датчиков, каждый из которых излучает поле, которое комбинируется с целью формирования поля активации, при этом боковое направление указанного поля активации приблизительно равно указанной поверхности активации и больше, чем продольное направление указанного поля активации.

7. Компонент транспортного средства по п.6, отличающийся тем, что представляет собой скрытую потолочную лампу, при этом указанная консольная поверхность представляет собой обшивку потолка салона.

8. Компонент транспортного средства по п.6, отличающийся тем, что представляет собой емкостной переключатель люка.

9. Компонент транспортного средства по п.6, отличающийся тем, что представляет собой переключатель световой полосы.

10. Компонент транспортного средства по п.6, отличающийся тем, что указанное боковое направление указанного поля активации проходит практически параллельно относительно указанной поверхности активации, и указанное продольное направление указанного поля активации проходит почти перпендикулярно относительно указанной поверхности активации.