ИНТЕРФЕЙС ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ БЕСКОНТАКТНОЕ СЧИТЫВАНИЕ
VEHICLE GEAR SELECTOR INTERFACE USING NON-CONTACT READING

Настоящее изобретение, в целом, относится к пользовательским интерфейсам переключателя передач для транспортных средств и, в частности, относится к усовершенствованному интерфейсу переключателя передач, который использует бесконтактное считывание, чтобы вводить рабочий режим транспортного средства.
Автомобильные транспортные средства обычно оснащаются интерфейсом переключателя передач для выбора различных рабочих режимов транспортного средства, включающих в себя варианты выбора парковки, заднего хода, нейтрали, приведения в движение и пониженной передачи. Некоторые автомобильные транспортные средства заменяют традиционные переключатели передач системами переключения передач по проводам, которые используют вводы из пользовательского интерфейса, например, нажимные кнопки. Желательно предоставлять улучшенную работу пользовательского интерфейса ввода переключателя передач для использования на транспортном средстве.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрен интерфейс переключателя передач. Интерфейс переключателя передач включает в себя панель пользовательского интерфейса и множество бесконтактных датчиков, выполненных с возможностью предоставлять бесконтактные переключающие клавиши на панели. Бесконтактные переключающие клавиши могут выбираться пользователем для того, чтобы переходить в рабочий режим транспортного средства. Интерфейс переключателя передач также включает в себя контроллер, обрабатывающий сигналы, сформированные посредством бесконтактных датчиков, с тем чтобы обнаруживать активацию одной или более бесконтактных переключающих клавиш.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен интерфейс переключателя передач транспортного средства. Интерфейсы переключателя передач включают в себя панель пользовательского интерфейса в транспортном средстве и множество бесконтактных датчиков, выполненных с возможностью предоставлять бесконтактные переключающие клавиши на панели. Бесконтактные переключающие клавиши могут выбираться пользователем для того, чтобы переходить в рабочий режим транспортного средства. Интерфейс переключателя передач транспортного средства также включает в себя контроллер, обрабатывающий сигналы, сформированные посредством бесконтактных датчиков, чтобы обнаруживать активацию одной или более бесконтактных переключающих клавиш, и командующий переходом в рабочий режим.
Таким образом, согласно первому объекту настоящего изобретения создан интерфейс переключателя передач, содержащий:
панель пользовательского интерфейса;
множество бесконтактных датчиков, выполненных с возможностью обеспечения бесконтактных переключающих клавиш на панели, при этом бесконтактные переключающие клавиши выполнены с возможностью выбора пользователем для перехода в рабочий режим транспортного средства; и
контроллер, обрабатывающий сигналы, сформированные посредством бесконтактных датчиков, для обнаружения активации одной или более бесконтактных переключающих клавиш.
Предпочтительно, бесконтактные датчики представляют собой емкостные датчики.
Предпочтительно, панель выполнена с возможностью перемещения между позицией для использования и убранной позицией.
Предпочтительно, интерфейс переключателя передач дополнительно содержит приводной механизм, который перемещает панель вперед относительно убранной позиции.
Предпочтительно, множество бесконтактных датчиков содержит первое множество бесконтактных датчиков, сформированных на первой поверхности панели, и второе множество бесконтактных датчиков, сформированных на второй поверхности панели.
Предпочтительно, первая поверхность содержит по существу горизонтальную поверхность, а вторая поверхность содержит по существу вертикальную поверхность.
Предпочтительно, множество бесконтактных датчиков содержат множество емкостных датчиков.
Предпочтительно, интерфейс переключателя передач расположен на транспортном средстве и выполнен с возможностью обеспечения водителю транспортного средства выбора рабочего режима транспортного средства.
Предпочтительно, интерфейс переключателя передач дополнительно содержит один или более тактильных элементов, расположенных на панели между смежными бесконтактными переключающими клавишами.
Предпочтительно, интерфейс переключателя передач дополнительно содержит средство задней подсветки для подсветки одной или более бесконтактных переключающих клавиш.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создан интерфейс переключателя передач транспортного средства, содержащий:
панель пользовательского интерфейса в транспортном средстве;
множество бесконтактных датчиков, выполненных с возможностью обеспечения бесконтактных переключающих клавиш на панели, при этом бесконтактные переключающие клавиши выполнены с возможностью выбора пользователем для перехода в рабочий режим транспортного средства; и
контроллер, обрабатывающий сигналы, сформированные посредством бесконтактных датчиков, для обнаружения активации одной или более бесконтактных переключающих клавиш, и выдающий команду на переход в рабочий режим.
Предпочтительно, бесконтактные датчики представляют собой емкостные датчики.
Предпочтительно, панель выполнена с возможностью перемещения между передней позицией для использования и убранной позицией.
Предпочтительно, интерфейс переключателя передач дополнительно содержит приводной механизм, который перемещает панель вперед относительно убранной позиции.
Предпочтительно, множество бесконтактных датчиков содержит первое множество бесконтактных датчиков, сформированных на первой поверхности панели, и второе множество бесконтактных датчиков, сформированных на второй поверхности панели.
Предпочтительно, первая поверхность содержит по существу горизонтальную поверхность, а вторая поверхность содержит по существу вертикальную поверхность.
Предпочтительно, интерфейс переключателя передач дополнительно содержит один или более тактильных элементов, расположенных на панели между смежными бесконтактными переключающими клавишами.
Предпочтительно, интерфейс переключателя передач дополнительно содержит средство задней подсветки для подсветки одной или более бесконтактных переключающих клавиш.
Эти и другие аспекты, цели и признаки настоящего изобретения должны становиться понятными и приниматься во внимание специалистами в области техники при изучении нижеприведенного подробного описания, формулы изобретения и прилагаемых чертежей, на которых:
Фиг. 1 является видом в перспективе пассажирского салона автомобильного транспортного средства, имеющего интерфейс переключателя передач с нажимными кнопками с бесконтактными датчиками, согласно одному варианту осуществления;
Фиг. 1A является укрупненным видом в перспективе интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками, показанного в передней позиции для использования;
Фиг. 2 является видом в перспективе интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками, показанного в убранной позиции;
Фиг. 3 является видом сверху интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками с фиг. 2, проиллюстрированного в убранной позиции;
Фиг. 3A является видом сверху интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками с фиг. 2, проиллюстрированного в передней позиции для использования;
Фиг. 4 является видом сверху одной из нажимных кнопочных клавиш, использующих емкостное бесконтактное считывание, согласно одному варианту осуществления;
Фиг. 4A является видом в поперечном сечении по линии IVA-IVA с фиг. 4;
Фиг. 5 является видом сверху нажимной кнопочной клавиши, использующей альтернативную компоновку емкостного бесконтактного считывания, согласно другому варианту осуществления;
Фиг. 5A является видом в поперечном сечении по линии VA-VA с фиг. 5;
Фиг. 6 является схематичным видом взаимодействия пользователя с нажимными кнопочными клавишами, согласно варианту осуществления емкостного считывания;
Фиг. 7 является графиком, иллюстрирующим сигналы, ассоциированные с емкостными датчиками, сформированные в то время, когда пользователь взаимодействует с нажимными кнопочными клавишами;
Фиг. 8 является графиком, иллюстрирующим сигналы, ассоциированные с емкостными датчиками в то время, когда пользователь выполняет приостановку на нажимной кнопочной клавише;
Фиг. 9 является графиком, иллюстрирующим сигналы, ассоциированные с емкостными датчиками, когда пользователь выполняет нажатие, с тем чтобы активировать одну из нажимных кнопочных клавиш;
Фиг. 10 является видом в перспективе интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками с использованием инфракрасных датчиков с нажимными кнопочными клавишами, показанными в убранной позиции, согласно другому варианту осуществления;
Фиг. 10A является видом в перспективе интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками с фиг. 10 с нажимными кнопочными клавишами, показанными в передней позиции для использования;
Фиг. 10B является видом в перспективе в поперечном сечении интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками по линии XB-XB с фиг. 10A;
Фиг. 11 является видом сверху интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками с использованием приводного механизма, который плавно перемещает множество нажимных кнопочных клавиш вперед относительно корпуса, согласно другому варианту осуществления;
Фиг. 11A является видом сверху интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками с фиг. 12, иллюстрирующим нажимные кнопочные клавиши, выдвинутые вперед в позиции для использования;
Фиг. 12 является видом спереди интерактивного дисплея, иллюстрирующим рабочие режимы PRNDL транспортного средства на доске приборов;
Фиг. 12A является видом спереди дисплея, иллюстрирующим увеличенное представление одной клавиши и пальца пользователя, проиллюстрированного взаимодействующим с этой клавишей;
Фиг. 13 является блок-схемой, иллюстрирующей управляющую компоновку для интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками;
Фиг. 14 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру для предоставления бесконтактного считывания переключателя передач с нажимными кнопками и управления интерактивным дисплеем;
Фиг. 15 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру для управления перемещением и позицией узла интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками;
Фиг. 16 является видом в перспективе активированного пользователем интерфейса переключателя передач, использующего бесконтактные датчики, показанного с подвижной панелью в передней позиции для использования, согласно другому варианту осуществления;
Фиг. 16A является видом в перспективе интерфейса переключателя передач, показанного на фиг. 16, дополнительно показанного с подвижной панелью во втянутой позиции;
Фиг. 17 является увеличенным видом сверху части интерфейса переключателя передач с фиг. 16, дополнительно иллюстрирующим бесконтактный датчик, формирующий бесконтактную переключающую клавишу;
Фиг. 18 является видом в поперечном сечении по линии XVIII-XVIII с фиг. 17, дополнительно иллюстрирующим компоновку бесконтактного считывания;
Фиг. 19A является видом в перспективе в поперечном сечении через одну из бесконтактных переключающих клавиш с фиг. 17, дополнительно иллюстрирующим подвижную панель в передней позиции для использования;
Фиг. 19B является видом в перспективе в поперечном сечении бесконтактной переключающей клавиши, показанной на фиг. 19A во втянутой позиции;
Фиг. 20 является видом в перспективе активированного пользователем интерфейса переключателя передач, использующего бесконтактные датчики, показанного с подвижной панелью в передней позиции для использования, согласно еще одному другому варианту осуществления;
Фиг. 20A является видом в перспективе интерфейса переключателя передач с фиг. 20, показанного с подвижной панелью во втянутой позиции;
Фиг. 21 является видом сверху части интерфейса переключателя передач с фиг. 20, иллюстрирующим бесконтактный датчик, формирующий бесконтактную переключающую клавишу;
Фиг. 22 является видом в поперечном сечении по линии XXII-XXII с фиг. 21, дополнительно иллюстрирующим компоновку бесконтактного считывания;
Фиг. 23A является видом в перспективе в поперечном сечении через одну из бесконтактных переключающих клавиш с фиг. 21, дополнительно иллюстрирующим подвижную панель в передней позиции для использования;
Фиг. 23B является видом в перспективе в поперечном сечении через бесконтактную переключающую клавишу, показывающим подвижную панель во втянутой позиции; и
Фиг. 24 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей процедуру для выполнения ввода из активированного пользователем интерфейса переключателя передач с интерфейсом переключателя передач с использованием бесконтактного считывания.
На фиг. 1 и 1A, в общем, проиллюстрирован внутренний пассажирский салон автомобильного транспортного средства 10, имеющий интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками, согласно одному варианту осуществления. Транспортное средство 10, в общем, показывается как оснащенное водительским сиденьем 12, позиционированным сзади руля 14 и доступным для водителя через пассажирскую дверь 18, согласно традиционному размещению сидений в транспортном средстве. Интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками показан как расположенный в передней панели 20, например, в приборной панели и, в общем, находится в пределах досягаемости и является доступным для водителя транспортного средства, сидящего в водительском сиденье 12. Интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками включает в себя множество нажимных кнопочных клавиш 30, которые позволяют водителю вводить рабочий режим транспортного средства, например, режим работы трансмиссионного механизма, включающий в себя парковку, задний ход, нейтраль, приведение в движение и пониженную передачу, также называемый качестве ввода PRNDL.
Интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками включает в себя подвижный узел 25, сконфигурированный в качестве подвижной платформы, которая поддерживает множество нажимных кнопочных клавиш 30, каждая из которых является приводимой в действие в качестве пользовательских вводов, чтобы вводить один из рабочих режимов транспортного средства. Интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками также включает в себя компоновку бесконтактных датчиков, выполненную с возможностью считывать пользователя, например, водителя транспортного средства, рядом с нажимными кнопочными клавишами 30. Приводной механизм приводит в действие подвижный узел 25 в позицию для использования в ответ на считывание пользователя, находящегося в контакте или в непосредственной близости к нажимным кнопочным клавишам 30. Помимо этого, дисплей 22 на доске 16 приборов показывает рабочие режимы, представленные посредством значков, выбор текущего режима и позиции пальца пользователя относительно нажимных кнопочных клавиш 30. Дисплей 22 может представлять собой цифровой дисплей, расположенный на доске 16 приборов, в общем, перед рулем 14, и просматриваемый водителем, сидящим в водительском сиденье 12. Дисплей 22 отображает доступные рабочие режимы с отдельными значками P, R, N, D и L, текущий выбранный рабочий режим в увеличенном, ярко выделенном или подсвечиваемом представлении и индикатор того, что пользователь взаимодействует с интерфейсом 24 переключателя передач с нажимными кнопками, посредством указания того, с какой нажимной кнопочной клавишей пользователь в данный момент, согласно считыванию, взаимодействует.
Посредством использования компоновки бесконтактных датчиков, интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками предоставляет повышенную производительность пользовательского интерфейса. В одной реализации, бесконтактное считывание позволяет дисплею 22 отображать водителю клавишу 30, которую опробует палец водителя, до и в то время, когда выполняется фактическое приведение в действие нажимной кнопочной клавиши 30. В другой реализации, компоновка бесконтактных датчиков позволяет приводному механизму приводить в действие подвижный узел 25 в позицию для использования, например, в позицию впереди убранной позиции, которая предоставляет улучшенный доступ к нажимным кнопочным клавишам 30 водителем транспортного средства, сидящим в водительском сиденье 12. Приводной механизм может приводить в действие подвижный узел впереди приборной панели 20 и/или также может вращать или приводить в действие узел 25 до угла, который лучше подходит для взаимодействия с клавишами 30 водителем.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 1-9, вращающийся интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками содержит подвижный узел 25, который вращается вперед и под углом относительно водителя в позицию для использования, как видно на фиг. 1. Интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками имеет множество нажимных кнопочных клавиш 30, поддерживаемых посредством задней рамы 32 и поворотного стержня 34 в качестве части подвижного узла 25. Нажимные кнопочные клавиши 30 могут находиться в убранной позиции внутри либо частично внутри лотка или корпуса 26 в приборной панели 20 и разворачиваться наружу посредством приводного механизма, показанного как электромотор 38, вращающий и перемещающий вперед узел 25 вокруг поворотного вала 36, чтобы поворачивать узел 25 к водителю в позицию для использования. На фиг. 1A-3A проиллюстрирован интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками, имеющий пять различных нажимных кнопочных клавиш 30, поддерживаемых посредством рамы 32 и поворотного стержня 34 на подвижном узле 25. Нажимные кнопочные клавиши 30 соединяются и поворачиваются относительно соединительного стержня 34 в раме 32. Каждая клавиша 30 имеет ориентир, напечатанный или сформированный на верхней поверхности, указывающий выбираемый рабочий режим, например, один из рабочих режимов PRNDL. Нажимные кнопочные клавиши 30 механически приводятся в действие вниз посредством силы, прикладываемой пользователем, и включают в себя гнущийся возвратный элемент, который возвращает клавишу 30 с помощью силы смещения в верхнюю позицию. Каждая клавиша 30 является приводимой в действие посредством поджатия вниз с достаточной силой в позицию, в которой переключатель активируется для того, чтобы формировать входной сигнал выбора режима. Помимо этого, корпус 26 имеет верхнюю поверхность 27, которая нависает, по меньшей мере, над частью клавиш в убранной позиции и за счет этого формирует крышку или выступ, который располагается, по меньшей мере, частично выше множества нажимных кнопочных клавиш 30, которая служит для того, чтобы предотвращать неумышленные активации нажимных кнопочных клавиш 30. Чтобы разрешать активации либо считывать активацию клавиши 30, верхняя нависающая поверхность 27 предпочтительно только частично перекрывает множество клавиш 30.

Каждая из множества нажимных кнопочных клавиш 30 включает в себя бесконтактный датчик 50, например, как показано на фиг. 4, в качестве части компоновки бесконтактных датчиков, которая считывает пользователя (например, человеческий палец), находящегося в контакте или в непосредственной близости к соответствующей нажимной кнопочной клавише 30. Согласно одному варианту осуществления, бесконтактные датчики 50 содержат емкостные датчики. Емкостные датчики могут быть сконфигурированы с наличием возбуждающего электрода 52 и приемного электрода 54, имеющих встречно-гребенчатые проводящие пальцы для формирования емкостного поля. Один пример встречно-гребенчатых пальцев емкостного датчика проиллюстрирован на фиг. 4. Бесконтактный датчик 50 может формироваться посредством печати проводящих чернил на верхней поверхности полимерной нажимной кнопочной клавиши 30 либо на ее нижней поверхности. Следует принимать во внимание, что бесконтактный датчик 50 может формироваться иным способом, например, посредством сборки проводящего печатного проводника на подложке, согласно другим вариантам осуществления. Возбуждающий электрод 52 может принимать прямоугольные возбуждающие импульсы, применяемые при напряжении в то время, когда приемный электрод 54 имеет выходную мощность для формирования выходного напряжения. Следует принимать во внимание, что электроды 52 и 54 могут размещаться в различных других конфигурациях для формирования емкостного поля в качестве поля активации. К возбуждающему электроду 52 может прикладываться входное напряжение в качестве прямоугольных импульсов, имеющих цикл импульса заряда, достаточный для того, чтобы заряжать приемный электрод 54 до требуемого напряжения. Приемный электрод 54 в силу этого служит в качестве измерительного электрода. Когда пользователь или водитель, например, палец пользователя, входит в поле активации, бесконтактный датчик 50 обнаруживает возмущения, вызываемые посредством пальца в поле активации, и контроллер определяет то, являются или нет возмущения достаточными для того, чтобы активировать соответствующий бесконтактный датчик. Возмущения поля активации обнаруживаются посредством обработки сигнала импульса заряда, ассоциированного с соответствующим каналом передачи сигналов. Каждый бесконтактный датчик имеет собственный выделенный канал передачи сигналов, формирующий числа импульсов заряда, которые обрабатываются, чтобы определять считываемое состояние. Контроллер или схема управления может быть включена для того, чтобы обрабатывать поле активации каждого датчика, чтобы считывать активацию пользователем соответствующего датчика посредством сравнения сигнала поля активации с одним или более пороговых значений. Следует принимать во внимание, что аналоговая и/или цифровая схема управления может использоваться для того, чтобы обрабатывать каждое поле активации, определять бесконтактное считывание пользователя и инициировать управляющее воздействие. Схема управления может использовать способ получения QMatrix, доступный от компании ATMEL, согласно одному варианту осуществления. Согласно другому варианту осуществления, может использоваться технология емкостного считывания QTouch, в которой один канал сбора данных может использоваться для каждого датчика. В QMatrix-конфигурации, касание обнаруживается с использованием сканированной пассивной матрицы наборов электродов. Одно QMatrix-устройство может приводить в действие большое число клавиш. Может использоваться другая технология на основе емкостных датчиков, такая как mTouch.
На фиг. 5, показана альтернативная технология емкостного считывания с использованием хромированного датчика 50A, сформированного на верхнем переднем крае каждой нажимной кнопочной клавиши 30 и идущего на ее нижнюю поверхность. Использование металлического украшения в качестве датчика 50A на верхнем переднем крае клавиши 30 может использоваться в качестве емкостного датчика. Хромированный датчик 50A может идти ниже относительно нижней и задней части нажимной кнопочной клавиши 30 с тем, чтобы проводить сигнал в процессор или другую схему управления, либо может использоваться гибкий разъем/проводящая пена. Емкостный датчик 50A на каждой из нажимных кнопочных клавиш 30 формирует дельта-число сигналов, которые могут обрабатываться для того, чтобы определять местоположение или близость пользователя относительно интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками.
Нажимные кнопочные клавиши 30 размещаются в поперечной компоновке в виде "фортепьянных клавиш". Каждая нажимная кнопочная клавиша 30, как показано на фиг. 4A и 5A, имеет горизонтально совмещенную кнопку кулисного типа, которая поворачивается в стержне 34 около оконечности в направлении от пользователя. Нажимная кнопочная клавиша 30 кулисного типа включает в себя упругий эластомерный купол 40 и переключатель 42, смонтированные на ней под клавишей 30. Эластомерный купол 40 закрепляется на корпусе 32 под клавишей 30 и служит для того, чтобы предоставлять силу смещения вверх. Альтернативно, может использоваться спиральная пружина или другой механизм приложения силы смещения. Когда пользователь нажимает нажимную кнопочную клавишу 30, клавиша 30 поворачивается вокруг поворотного стержня 34 и активирует переключатель 42 и нажимает эластомерный купол 40. Когда переключатель 42 активируется, выводится сигнал, указывающий приведение в действие клавиши 30. Эластомерный купол 40 является упругим таким образом, что он поджимает нажимную кнопочную клавишу 34 обратно в верхнюю позицию при снятии пальца пользователя с клавиши 30. Следует принимать во внимание, что другие конфигурации нажимной кнопочной клавиши 30 могут использоваться в связи с интерфейсом 24 переключателя передач с нажимными кнопками. Также следует принимать во внимание, что бесконтактные переключатели, например, емкостные переключатели, могут использоваться вместо механических нажимных кнопочных клавиш, согласно другим вариантам осуществления.
На фиг. 6 палец пользователя 58 показан как взаимодействующий с интерфейсом переключателя передач с нажимными кнопками 34. В этом варианте осуществления, интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками использует емкостные бесконтактные датчики 50, каждый из которых формирует поле 56 активации. Когда палец пользователя или другая часть тела взаимодействует с полем 56 активации для соответствующего бесконтактного датчика 50, сигнал формируется и обрабатывается посредством схемы управления, чтобы обнаруживать палец, находящийся в контакте или в непосредственной близости к соответствующей нажимной кнопочной клавише 30. Пользователь, например, палец пользователя 58, может касаться или входить в непосредственный контакт с бесконтактным датчиком 50, достаточный для того, чтобы инициировать обнаружение пальца 58, предназначенного для взаимодействия с интерфейсом 24 переключателя передач с нажимными кнопками. Когда пользователь первоначально взаимодействует с интерфейсом 24 переключателя передач с нажимными кнопками, подвижный узел 25 с нажимными кнопочными клавишами 30 может приводиться в движение вперед в позицию для использования. Помимо этого, позиция пальца пользователя 58 может отображаться на дисплее 22, чтобы представлять пользователю вид позиции пальца относительно клавиш, и дисплей, в общем, представляется в области впереди водителя транспортного средства.
На фиг. 7-9 проиллюстрированы сигналы 60A-60E, показывающие изменение числа импульсов заряда датчика, показанное как Δ-число сигналов датчика для множества каналов передачи сигналов, ассоциированных с пятью бесконтактными датчиками 30, согласно различным примерам. Изменение числа импульсов заряда датчика является разностью между инициализированным опорным подсчитанным значением без пальца или другого объекта, присутствующего в поле активации, и соответствующим показанием датчика. В этих примерах, палец пользователя входит в поле 56 активации, ассоциированное с одним из бесконтактных датчиков, по мере того, как палец пользователя перемещается через интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками. Канал передачи сигналов представляет собой изменение (Δ) числа импульсов заряда датчика, ассоциированного с емкостным датчиком 50, ассоциированным с соответствующей нажимной кнопочной клавишей 30. В раскрытом варианте осуществления, бесконтактные датчики 50 представляют собой емкостные датчики. Когда палец пользователя находится в контакте или в непосредственной близости к датчику 50, палец изменяет емкость, измеряемую в соответствующем датчике 50. Емкость является параллельной паразитной емкости сенсорной контактной площадки без касания и, по сути, измеряется качестве смещения. Наведенная пользователем или водителем емкость является пропорциональной диэлектрической постоянной пальца пользователя или другой части тела, поверхности, открытой для емкостной контактной площадки, и является обратно пропорциональной расстоянию от конечности пользователя до емкостного датчика 50. Согласно одному варианту осуществления, каждый датчик 50 возбуждается с помощью цепочки импульсов напряжения через широтно-импульсную модуляцию (PWM) до тех пор, пока датчик не будет заряжен до заданного потенциала напряжения. Это заряжает приемный электрод до известного потенциала напряжения. Цикл повторяется до тех пор, пока напряжение на измерительном конденсаторе не достигнет предварительно определенного напряжения. Помещение пальца пользователя на сенсорную поверхность датчика 50 вводит внешнюю емкость, которая увеличивает величину заряда, переносимого каждый цикл, за счет этого уменьшая общее число циклов, требуемых для достижения посредством емкости измерения предварительно определенного напряжения. Палец пользователя вызывает изменение числа импульсов заряда датчика в сторону увеличения, поскольку это значение основано на опорном инициализированном числе минус показание датчика.
Как показано на фиг. 7, по мере того, как палец пользователя плавно перемещается через интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками, палец входит в последовательные поля активации, ассоциированные с емкостными датчиками 50 на каждой из нажимных кнопочных клавиш 30, которая формирует сигналы 60A-60E, соответствующие пяти емкостным датчикам 50 на пяти нажимных кнопочных клавишах 30. Таким образом, линейное проведение пальца по интерфейсу 24 переключателя передач с нажимными кнопками приводит к показанному шаблону сигнала. Когда пользователь приостанавливает палец на одной из нажимных кнопочных клавиш 30, шаблон сигнала при приостановке для сигнала 60B получается в результате, как показано на фиг. 8. Когда пользователя выполняет приостановку и дополнительно нажимает одну из нажимных кнопочных клавиш 30, предоставляется шаблон 60B сигнала, показанный на фиг. 9. Как видно на фиг. 9, сигнал 60B получается в результате, когда пользователь поджимает клавишу в точке 62, которая вызывает пик в сигнале 60B. Следует принимать во внимание, что схема управления сравнивает каждый из сигналов 60A-60E с пороговым значением и определяет обнаружение пальца пользователя, находящегося в контакте или в непосредственной близости (например, в пределах 1 мм), когда сигнал превышает пороговое значение. Когда один или более сигналов превышают пороговое значение, обнаруживается взаимодействие пользователя с интерфейсом 24 переключателя передач с нажимными кнопками, что может вызывать перемещение узла 25 с нажимными кнопочными клавишами 30 в переднюю позицию для использования. Помимо этого, когда любой из сигналов обнаруживает пороговое значение, превышающее пороговое значение, дисплей режимов PRNDL отображается пользователю на дисплее 22 таким образом, что пользователю показывается представление в форме изображения того, с какой клавишей 30 в данный момент взаимодействует палец. Дополнительно, следует принимать во внимание, что схема управления может определять то, когда сигнал, например, сигнал 60B, превышает пороговое значение активации вследствие пика в точке 62, когда пользователь нажимает соответствующую клавишу, и может использовать обнаруженное нажатие в точке 62, чтобы подтверждать то, что пользователь нажимает нажимную кнопочную клавишу в качестве подтверждения приведения в действие клавиши. Таким образом, емкостные датчики 50 также могут служить для того, чтобы предоставлять дополнительное подтверждение пользователя, намеревающегося приводить в действие нажимную кнопочную клавишу 30.
На фиг. 10-10B дополнительно проиллюстрирован интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками с использованием множества инфракрасных датчиков для считывания взаимодействия пользователя с нажимными кнопочными клавишами 30, согласно другому варианту осуществления. На фиг. 10, нажимные кнопочные клавиши 30 показаны как частично идущие из корпуса 26, который формирует нависающую поверхность 27, в общем, разнесенную выше нажимных кнопочных клавиш 30 таким образом, что имеется пространство между корпусом 26 и клавишами 30 для контакта пальца пользователя с внешним верхним концом нажимных кнопочных клавиш 30. Компоновка инфракрасного считывания включает в себя инфракрасные датчики 50x, имеющие множество инфракрасных передающих устройств 50B, расположенных в нависающей поверхности 27 корпуса 26, и на нижней стороне, выполненных с возможностью испускать инфракрасный луч вниз на соответствующие нажимные кнопочные клавиши 30 в области 50A инфракрасного считывания. Инфракрасные датчики 50x также имеют множество инфракрасных приемных устройств 50C, расположены в нависающей поверхности 27 в позиции на нижней стороне и ориентированы с возможностью считывать обратный инфракрасный сигнал в области 50A инфракрасного считывания из соответствующего инфракрасного передающего устройства 50B и нажимных кнопочных клавиш 30. Инфракрасные передающие устройства 50B и приемные устройства 5°C выполнены с возможностью считывать присутствие объекта, такого как палец пользователя, в области 56A инфракрасного считывания на соответствующих клавишах 30. Соответственно, по мере того, как пользователь контактирует или плавно перемещает палец через поверхность интерфейса 24 переключателя передач с нажимными кнопками, соответствующие инфракрасные датчики 50x обнаруживают присутствие пальца на каждой из клавиш 30. В ответ на обнаружение присутствия пальца, интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками может приводиться в действие в позицию для использования, и дисплей позиции пальца относительно конкретных клавиш может отображаться на дисплее 22.
На фиг. 10B дополнительно проиллюстрирован интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками, показанный на фиг. 10A и 10B, имеющий линейный приводной механизм для приведения в действие множества клавиш 30 между наружной позицией для использования, показанной на фиг. 10A, и убранной позицией, показанной на фиг. 10. Приведение в действие может достигаться посредством использования электромотора 84, приводящего в действие шестерню 82, зацепляющую зубчатый рычаг 80, который перемещается совместно с подвижным узлом 25, содержанием нажимные кнопочные клавиши 30, согласно одному варианту осуществления. Следует принимать во внимание, что другие механизмы приведения в действие, такие как линейный установочный винт или предварительно нагруженная пружина с воздушным демпфером, могут использоваться для того, чтобы приводить в действие подвижный узел 25 интерфейса 24 переключателя передач с нажимными кнопками между позицией для использования и убранной позицией. В одном примере, узел 25 перемещается на один-три дюйма между убранной позицией и позицией для использования.
На фиг. 11 и 11A дополнительно показан линейно приводимый в действие интерфейс 24x переключателя передач с нажимными кнопками в убранной позиции на фиг. 11 и передней позиции для использования на фиг. 11A. В убранной позиции, нажимные кнопочные клавиши 30 показаны идущими частично впереди нависающей поверхности 27 корпуса 26 таким образом, что пальцы пользователя могут входить в контакт, с тем чтобы взаимодействовать с каждой из нажимных кнопочных клавиш 30. При считывании взаимодействия пользователя с одной или более нажимных кнопочных клавиш 30, интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками, в ответ на считывание пользователя посредством считываемого бесконтактного датчика, приводит в действие подвижный узел 25 с нажимными кнопочными клавишами 30 вперед в позицию для использования, показанную на фиг. 11A. В этой позиции для использования, пользователь может свободно взаимодействовать и активировать одну или более нажимных кнопочных клавиш 30, чтобы выбирать режим приведения в движение транспортного средства. Когда водитель завершает взаимодействие с интерфейсом 24 переключателя передач с нажимными кнопками, либо после того, как истекло определенное время, нажимные кнопочные клавиши 30 могут втягиваться в убранную позицию, показанную на фиг. 11. Линейная операция подвижного узла 25 может достигаться посредством электромотора, приводящего в действие шестерню 82 и зубчатый рычаг 80, согласно одному варианту осуществления.
На фиг. 12 и 12A подробнее проиллюстрирован дисплей 22, представленный на доске 16 приборов транспортного средства 10. Как видно на фиг. 12, дисплей 22 представляет собой цифровой дисплей, который предоставляет индикатор в форме значков 70 для представления каждой из выбираемых позиций режима транспортного средства, которые включают в себя значки P, R, N, D и L. Когда пользователь обнаруживается посредством бесконтактных датчиков как взаимодействующий с интерфейсом 24 переключателя передач с нажимными кнопками, дисплей 22 управляется с возможностью предоставлять увеличенные значки и индикатор того, с какой нажимной кнопочной клавишей 30 взаимодействует пользователь. В показанном примере, значок 72 пальца 72 показан на фиг. 12A как наложенный на значок 70, показывающий клавишу 30, с которой, как обнаружено, пользователь в данный момент взаимодействует. Помимо этого, клавиша 30, с которой взаимодействует пользователь, показана как увеличенное изображение значка, который крупнее и в силу этого перемещается заметнее по сравнению с другими значками, так что водитель транспортного средства может легко выявлять, с какой клавишей взаимодействует его палец, не отвлекая водителя. Следует принимать во внимание, что дисплей 22 дополнительно может подсвечивать выбранную клавишу с более ярким цветом или с другим цветом и может предоставлять другие типы значков или индикаторов, представляющих режим, с которым в данный момент взаимодействует водитель транспортного средства, и местоположение пальца пользователя. Хотя дисплей 22 показан на доске 16 приборов, следует принимать во внимание, что дисплей 22 может быть расположен в другом месте на транспортном средстве.
Интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками может использовать контроллер 90, как показано, согласно одному варианту осуществления на фиг. 13. В этой компоновке, контроллер 90 показан с наличием схемы управления в форме микропроцессора 92 и запоминающего устройства 90. Следует принимать во внимание, что может использоваться другая схема управления, включающая в себя аналоговую и/или цифровую схему управления. В запоминающем устройстве 94 сохраняются процедура 100 бесконтактного считывания операций переключателя передач и процедура 200 представления переключателя передач. Контроллер 90 принимает сигналы из каждого из бесконтактных датчиков 50, ассоциированных с нажимными кнопочными клавишами 30. Контроллер 90 обрабатывает вводы бесконтактного датчика и формирует выводы, которые предоставляются на дисплей 22 PRNDL и в приводной механизм 38 лотка переключателя передач на основе обработки процедур 100 и 200. Процедура 100 бесконтактного считывания операций переключателя передач обнаруживает пользователя, контактирующего или находящегося в непосредственной близости к нажимным кнопочным клавишам 30, и управляет дисплеем 22 с возможностью отображать представление нажимной кнопочной клавиши 30, которая находится в непосредственной близости к пальцу пользователя. Процедура 200 представления переключателя передач обнаруживает пользователя, контактирующего или находящегося в непосредственной близости к интерфейсу 24 переключателя передач с нажимными кнопками, и приводит в действие лоток переключателя передач или подвижный узел между позицией для использования и убранной позицией.
На фиг. 14 проиллюстрирована процедура 100 бесконтактного считывания операций переключателя передач, которая начинается на этапе 102 и переходит к этапу 104 принятия решения, чтобы определять то, обнаружен или нет сигнал бесконтактного датчика достаточной амплитуды. Если сигнал достаточной амплитуды не обнаружен, дисплей PRNDL минимизируется на этапе 106 перед возвратом. В минимизированном состоянии, дисплей предоставляет считывание с нормальным размером доступных рабочих режимов PRNDL и ярко выделяет текущий рабочий режим с помощью подсвечиваемого цвета или увеличенного освещения. Если обнаружен сигнал, который служит элементом пользователя, находящегося в контакте или в непосредственной близости к одной или более клавиш, процедура 100 переходит к этапу 108, чтобы вычислять позицию пальца, которая обнаружена. Позиция пальца может вычисляться с помощью датчика с использованием максимального сигнала или среднего взвешенного сигналов. Затем, на этапе 110, дисплей отображает текущую позицию пальца, так что водитель транспортного средства может легко просматривать местоположение пальца на дисплее относительно нажимных кнопочных клавиш. На этапе 112 принятия решения, процедура 100 определяет то, находится или нет палец по-прежнему на нажимной кнопочной клавише без нажатия нажимной кнопки, и если да, отображает предупреждение водителю не опираться рукой на переключатель передач на этапе 114 перед возвратом к этапу 104. Если отсутствует палец на нажимной кнопочной клавише без нажатия, процедура 100 переходит к этапу 116 принятия решения, чтобы определять то, находится или нет палец на нажимной кнопочной клавише, которая не является допустимой, например, при попытке переводить транспортное средство в режим заднего хода транспортного средства в то время, когда транспортное средство едет вперед в противоположном направлении. Если палец обнаруживается на клавише, которая не является допустимой, то процедура 100 отображает предупреждение водителю в отношении того, что клавиша не является допустимой, и транспортное средство находится в движении, на этапе 118 перед возвратом к этапу 104. В противном случае, процедура 100 возвращается к этапу 104.
На фиг. 15 проиллюстрирована процедура 200 представления переключателя передач, которая начинается на этапе 202 и переходит к этапу 204 принятия решения, чтобы определять то, занято или нет транспортное средство. Если транспортное средство не занято, процедура 200 переходит к этапу 206 принятия решения, чтобы определять то, является или нет дверь водителя открытой, и если нет, возвращается к этапу 204. Если дверь водителя является открытой, процедура 200 переходит к этапу 210, чтобы выдвигать узел переключателя передач в переднюю позицию для использования перед возвратом к этапу 204. Посредством выдвижения узла переключателя передач в позицию для использования, когда дверь транспортного средства является открытой, и транспортное средство не занято, нажимные кнопочные клавиши интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками 204 автоматически и удобно представляются водителю транспортного средства, когда водитель садится в транспортное средство, чтобы разрешать водителю первоначально взаимодействовать с ними и вводить требуемый рабочий режим транспортного средства.
Если транспортное средство занято, процедура 200 переходит к этапу 208 принятия решения, чтобы определять то, обнаруживается или нет близость пользователя к переключателю передач. Если обнаружен контакт пользователя или непосредственная близость к интерфейсу переключателя передач с нажимными кнопками для пользователя, процедура 200 затем переходит к этапу 210, чтобы выдвигать узел переключателя передач в переднюю позицию для использования перед возвратом к этапу 204. Соответственно, каждый раз, когда бесконтактный датчик обнаруживается как взаимодействующий с водителем транспортного средства, когда транспортное средство занято, подвижный узел интерфейса переключателя передач с нажимными кнопками перемещается в переднюю позицию для использования. Если не обнаружена близость пользователя к переключателю передач, процедура 200 переходит к этапу 212 принятия решения, чтобы определять то, превышает или нет скорость транспортного средства предварительно определенное пороговое значение Vth, и если да, задвигает подвижный узел переключателя передач в убранную позицию на этапе 214 перед возвратом к этапу 204. Соответственно, если скорость транспортного средства является достаточно большой, например, более десяти миль в час, подвижный узел интерфейса 24 переключателя передач с нажимными кнопками перемещается в убранную позицию. В противном случае, процедура 200 возвращается к этапу 204.
Соответственно, интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками преимущественно обнаруживает взаимодействие пользователя с нажимными кнопочными клавишами 30 и, в ответ, перемещает клавиши в переднюю позицию для использования, которая является более удобной для использования водителем транспортного средства. Дополнительно, интерфейс 24 переключателя передач с нажимными кнопками дополнительно отображает на дисплее 22 позицию пальца пользователя относительно нажимных кнопочных клавиш 30 способом, который легко просматривать и не отвлекает водителя транспортного средства 10.
На фиг. 16-19B, в общем, проиллюстрирован активированный пользователем интерфейс 325 переключателя передач, установленный во внутреннем пассажирском салоне автомобильного транспортного средства 10, согласно другому варианту осуществления. Интерфейс 325 переключателя передач может быть расположен в передней панели 20, например, в приборной панели, аналогично другим вариантам осуществления, раскрытым в данном документе, и, в общем, находится в пределах досягаемости и является доступным для водителя транспортного средства, сидящего на водительском сиденье. В этом варианте осуществления, интерфейс 325 переключателя передач включает в себя множество фиксированных бесконтактных переключающих вводов или клавиш 330 и 350, представленных на подвижной панели 332 пользовательского интерфейса. Фиксированные бесконтактные переключающие клавиши формируются с бесконтактными датчиками, которые формируют бесконтактные переключатели. В одном варианте осуществления, бесконтактные датчики представляют собой емкостные датчики, которые формируют емкостные переключатели. Компоновка интерфейса 325 переключателя передач может быть такой, что он, в общем, расположен внутри приборной панели 20 под парой клапанов 304 и 306 регулирования воздушного потока и дисплеем 302 человеко-машинного интерфейса, согласно одному варианту осуществления. Тем не менее, следует принимать во внимание, что интерфейс 325 переключателя передач может быть расположен в другом месте на транспортном средстве в пределах досягаемости и быть доступным для водителя транспортного средства.
Интерфейс 325 переключателя передач включает в себя подвижную панель 332 пользовательского интерфейса, сконфигурированную в качестве подвижной платформы или лотка, имеющего верхнюю горизонтальную поверхность 334 и переднюю вертикальную поверхность 336. Подвижная панель 332 поддерживает первое множество фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330 на верхней горизонтальной поверхности 334 и второе множество фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 350 на передней вертикальной поверхности 336. Каждая из фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330 и 350 выполнена с возможностью активироваться посредством пользовательского ввода, такого как палец пользователя, находящийся в непосредственной близости или контактирующий с бесконтактной переключающей клавишей, чтобы вводить выбор одного из рабочих режимов транспортного средства. Приводной механизм, такой как электромотор, выполнен с возможностью приводить в действие подвижную панель 332 в переднюю позицию для использования, идущую через отверстие 328 в приборной панели 20, как показано на фиг. 16. Подвижная панель 332 может перемещаться вперед в ответ на считывание пользователя, находящегося в контакте или в непосредственной близости к фиксированным бесконтактным переключающим клавишам 350. Каждая из фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330 и 350 отображает идентификатор рабочего режима транспортного средства, например, символы P, R, N, D и L, которые указывают выбираемые пользователем рабочие режимы транспортного средства для каждой бесконтактной переключающей клавиши. Следует принимать во внимание, что подвижная панель 332 может находиться во втянутой позиции, как видно на фиг. 16A, и может развертываться вперед в позицию для использования при обнаружении взаимодействия пальца пользователя с одной или более бесконтактных переключающих клавиш 350 через касание или проведение либо другой жест на передней вертикальной стенке 336. По завершению использования интерфейса 325 переключателя передач, либо после того, как истекает предварительно определенное время, подвижная панель 332 может втягиваться через приводной механизм, например, электромотора, обратно во втянутую позицию, показанную на фиг. 16A.
Фиксированные бесконтактные переключающие клавиши 330 и 350 выполнены с возможностью включать в себя бесконтактные датчики, например, емкостные датчики, как показано на фиг. 17-19B, согласно одному варианту осуществления. Первое множество фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330, показанных как сформированные на горизонтальной поверхности 334 подвижной панели 332, включают в себя первые емкостные датчики 340, позиционированные под или в нижней части горизонтальной поверхности 334. Средство 342 задней подсветки позиционируется между бесконтактным датчиком 340 и горизонтальной поверхностью 334. Средство 342 задней подсветки может включать в себя источник света и метку с буквенно-цифровым символом или знаком либо другим символом, таким как символ P, представляющим рабочий режим парковки. Следует принимать во внимание, что каждая из фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330 на верхней горизонтальной поверхности 334 аналогично может быть сконфигурирована с бесконтактными датчиками и средством задней подсветки, имеющим символ, идентифицирующий выбираемый рабочий режим транспортного средства.
Второе множество фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 350, позиционированных на вертикальной стенке 336 в переднем конце подвижной панели 332, аналогично, выполнены с возможностью включать в себя бесконтактные датчики 360. Бесконтактные датчики 360 показаны как расположенные вдоль задней стороны поверхности 360 формирования передней вертикальной стенки. Между поверхностью 336 вертикальной стенки и бесконтактными датчиками 360 расположено средство 362 задней подсветки. Средство 362 задней подсветки аналогично может включать в себя источник света и буквенно-цифровой символ, знак или другой символ, указывающий рабочий режим для соответствующей фиксированной бесконтактной переключающей клавиши, например, "P" для режима парковки. Второе множество фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 350 показаны с дублированием вариантов выбора для ввода рабочего режима транспортного средства (PRNDL) и функций первого множества бесконтактных переключающих клавиш 330. Следует принимать во внимание, что каждая из фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 350 может быть сконфигурирована с идентичными или отдельными бесконтактными датчиками и задней подсветкой, используемой для соответствующих фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330.
Подвижная панель 332 пользовательского интерфейса может включать в себя приводной механизм, такой как электромотор 384, приводящий в действие шестерню 382, зацепляющую зубчатый рычаг 80, с тем чтобы перемещать подвижную панель 332 между передней позицией для использования, показанной на фиг. 19A, и втянутой позицией, показанной на фиг. 19B. Следует принимать во внимание, что другой механизм приведения в действие, такой как линейный установочный винт или предварительно нагруженная пружина с воздушным демпфером, может использоваться для того, чтобы приводить в действие подвижную панель 332 интерфейса 325 переключателя передач вперед и назад между передней и втянутой позициями.
Пользователь, например, водитель транспортного средства, может активировать одну или более верхних горизонтальных фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330 либо передних вертикальных фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 350, чтобы выбирать рабочий режим транспортного средства. С подвижной панелью 332 во втянутой позиции, пользователь может активировать передние вертикальные фиксированные бесконтактные переключающие клавиши 350 посредством контакта или позиционирования пальца достаточно близко к одной из фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 350. Взаимодействие с одной или более фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 350 может заставлять подвижную панель 332 перемещаться вперед через приводной механизм, например, электромотор 384. Дополнительно следует принимать во внимание, что подвижная панель 332 может развертываться в переднюю позицию для использования, когда дверь транспортного средства открывается и закрывается, либо после запуска двигателя автотранспортного средства. Пользователь может осуществлять доступ и активировать одну из верхних горизонтальных фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330, когда подвижная панель 332 находится в передней позиции для использования. Следует принимать во внимание, что пользователь может активировать одно из первого или второго множества фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330 и 350, когда подвижная панель 332 находится в передней позиции для использования.
Верхняя горизонтальная поверхность 334 панели 332 показана на фиг. 16 как включающая в себя один или более тактильных элементов 370, предоставленных между смежными бесконтактными переключающими клавишами 330. Тактильные элементы 370 могут включать в себя выемку или гребень или другое варьирование поверхности, которое предоставляет тактильное ощущение для пользователя для того, чтобы указывать местоположение, которое отделяет и формирует границу для каждой из клавиш 330 емкостного переключателя. В связи с этим, тактильные элементы 370 позволяют пользователю лучше отличать местоположение каждой из фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 350. Дополнительно следует принимать во внимание, что один или более тактильных элементов 370 также могут предоставляться между бесконтактными переключающими клавишами 350 на передней вертикальной поверхности 326 панели 332.
Когда часть тела пользователя, например, палец плавно перемещается либо через первое множество фиксированных бесконтактных переключающих клавиш 330, либо через второе множество фиксированных клавиш 350 интерфейса 325 переключателя передач, палец пользователя входит в последовательные поля активации, ассоциированные с емкостными датчиками, на каждой из фиксированных бесконтактных переключающих клавиш, которые могут формировать последовательность сигналов 60A-60E, соответствующих пяти емкостным датчикам, как показано на фиг. 7. Таким образом, линейное проведение пальца по первому или второму множеству фиксированных бесконтактных переключающих клавиш приводит к показанному шаблону сигнала. Когда пользователь приостанавливает палец на одной из фиксированных бесконтактных переключающих клавиш, шаблон сигнала при приостановке для сигнала 60B получается в результате, как показано на фиг. 8. Когда пользователя выполняет приостановку и дополнительно нажимает одну из фиксированных бесконтактных переключающих клавиш, может формироваться шаблон 60B сигнала, показанный на фиг. 9. Сигнал 60B получается в результате, когда пользователь поджимает фиксированную бесконтактную переключающую клавишу в точке 62, которая вызывает пик в сигнале 60B. Следует принимать во внимание, что контроллер, например, контроллер 90, показанный на фиг. 13 может сравнивать каждый из сигналов 60A-60E с пороговым значением и определять обнаружение пальца пользователя, находящегося в контакте или в непосредственной близости (например, в пределах одного миллиметра), когда сигнал превышает пороговое значение. Когда один или более сигналов превышают пороговое значение, либо когда обнаруживается такой жест, как проведение или движение приближения руки, обнаруживается взаимодействие пользователя с интерфейсом 325 переключателя передач, что может заставлять подвижную панель 332 перемещаться в переднюю позицию для использования. Дополнительно, следует принимать во внимание, что контроллер 90 может определять, когда сигнал, например, сигнал 60B, превышает пороговое значение активации вследствие пика в точке 62, когда пользователь нажимает соответствующую клавишу, и может использовать обнаруженное нажатие в точке 62, чтобы подтверждать то, что пользователь нажимает фиксированную бесконтактную переключающую клавишу, чтобы активировать эту бесконтактную переключающую клавишу в качестве пользовательского ввода. Таким образом, емкостные датчики формируют клавиши ввода с помощью переключателя, чтобы указывать намеченную активацию рабочего режима транспортного средства.
Бесконтактные датчики 340 и 360 показаны и описаны в данном документе в качестве емкостных датчиков, предоставляющих клавиши 330 и 350 емкостного переключателя, соответственно, согласно одному варианту осуществления. Каждая бесконтактная переключающая клавиша 330 и 350 включает в себя, по меньшей мере, один бесконтактный датчик 340 или 360, который предоставляет поле активации считывания, чтобы считывать контакт или непосредственную близость (например, в пределах одного миллиметра) пользователя относительно бесконтактных датчиков. Таким образом, поле активации считывания каждого бесконтактного датчика представляет собой емкостное поле в примерном варианте осуществления, и палец пользователя имеет электрическую совместимость и диэлектрические свойства, которые вызывают изменения или возмущения в поле активации считывания, как должно быть очевидным для специалистов в данной области техники. Контроллер 90 обрабатывает сигналы, сформированные посредством бесконтактных датчиков, с тем чтобы обнаруживать активацию одной или более бесконтактных переключающих клавиш. Дополнительно следует принимать во внимание, что бесконтактные датчики 340 и 360 могут включать в себя компоновку встречно-гребенчатых электродных пальцев, сконфигурированных в различных формах и размерах, чтобы формировать требуемое емкостное поле. Специалисты в данной области техники также должны принимать во внимание, что могут использоваться дополнительные или альтернативные типы бесконтактных датчиков, такие как, но не только, индуктивные датчики, оптические датчики или датчики изображений, температурные датчики, резистивные датчики, ультразвуковые датчики, инфракрасные датчики и т.п. либо комбинация вышеозначенного. Примерные бесконтактные датчики описываются в документе ATMEL Touch Sensors Design Guide 10620 D-AT 42-04/09 от 9 апреля 2009 года, который настоящим полностью содержится в данном документе по ссылке.
На фиг. 20-23B показан активированный пользователем интерфейс 325 переключателя передач x с использованием клавиш 330 емкостного переключателя только на верхней горизонтальной поверхности 334, согласно другому варианту осуществления. В этом варианте осуществления, вертикальные бесконтактные датчики и переключатели на передней вертикальной поверхности 336 панели 332 в предыдущем варианте осуществления не используются. Сила, прикладываемая к передней вертикальной поверхности 336 подвижного узла, может использоваться и обнаруживаться, с тем чтобы активировать подвижную панель 332 с возможностью перемещаться из втянутой позиции, показанной на фиг. 20A, в переднюю позицию для использования, показанную на фиг. 20, которая представляет бесконтактные переключающие клавиши 330 для представления водителю транспортного средства. Такой сила может обнаруживаться посредством датчиков силы (не показаны). Верхняя горизонтальная поверхность 334 имеет бесконтактные датчики 340, предоставленные на ней с возможностью формировать фиксированные бесконтактные переключающие клавиши 330, как показано на фиг. 21 и 22. Каждая фиксированная бесконтактная переключающая клавиша 330 имеет бесконтактный датчик 340, расположенный на нижней стороне горизонтального элемента 334 со средством 342 задней подсветки, расположенным между бесконтактным датчиком 340 и горизонтальной поверхностью 334. Задняя подсветка может включать в себя буквенно-цифровой символ, знак или другой символ, указывающий выбираемый рабочий режим транспортного средства, например, знак P, показанный в одном примере. Тактильные элементы 370 также показаны между смежными бесконтактными переключающими клавишами 330.
Интерфейс 325x переключателя передач аналогично может включать в себя приводной механизм, такой как электромотор 384, приводящий в действие шестерню 382 и зубчатую рейку 380, с тем чтобы перемещать подвижную панель 332 между передней позицией для использования, показанной на фиг. 23A, и убранной втянутой позицией, показанной на фиг. 23B. Когда пользователь прикладывает силу к передней торцевой стенке 336 подвижной панели 332, панель 332 может приводиться в действие через электромотор 384 в переднюю позицию для использования, показанную на фиг. 23A. Дополнительно, когда дверь транспортного средства открывается, а затем закрывается, либо запускается электромотор транспортного средства, подвижная панель 332 может приводиться в действие в переднюю позицию для использования. В передней позиции для использования, бесконтактные переключающие клавиши 330 представляются для отображения и активации водителем транспортного средства.
На фиг. 24 показана процедура 400 для выполнения работы бесконтактного переключателя в вариантах осуществления, показанных на фиг. 16-23B. Процедура 400 начинается на этапе 402 и переходит к этапу 404, чтобы определять то, обнаружен или нет сигнал посредством какого-либо из бесконтактных датчиков и, если нет, минимизирует дисплей рабочих режимов PRNDL транспортного средства на этапе 406 перед возвратом к этапу 404. Если сигнал бесконтактного датчика обнаружен, процедура 400 переходит к этапу 408, чтобы вычислять позицию пальца относительно бесконтактных переключающих клавиш. Это может включать в себя вычисление позиции датчика с максимальным сигналом или средним взвешенным. Затем, на этапе 410, процедура 400 отображает интерактивный дисплей рабочих режимов PRNDL. Процедура 400 затем переходит к этапу 412 принятия решения, чтобы определять то, находится или нет палец по-прежнему на бесконтактной переключающей клавише без нажатия, и если да, отображает предупреждение пользователю не опираться рукой на интерфейс переключателя передач на этапе 414 перед возвратом к этапу 404. Если палец пользователя не определяется на бесконтактной переключающей клавише без нажатия, процедура 400 переходит к этапу 416 принятия решения, чтобы определять то, находится или нет палец пользователя на бесконтактной переключающей клавише, которая не является допустимой. Бесконтактная переключающая клавиша, которая не может быть допустимой, может включать в себя рабочие режимы приведения в движение или заднего хода, когда транспортное средство едет в противоположном направлении. Если палец находится на бесконтактной переключающей клавише, которая не является допустимой, процедура 400 переходит к этапу 418, чтобы отображать предупреждение пользователю в отношении того, что бесконтактная переключающая клавиша не является допустимой в то время, когда транспортное средство находится в движении, и возвращается к этапу 404. Если отсутствует палец на недопустимой клавише, процедура 400 переходит к этапу 420 принятия решения, чтобы определять то, обнаружено или нет виртуальное нажатие на бесконтактной переключающей клавише. Если виртуальное нажатие обнаруживается, процедура 400 выполняет входной запрос на переключение передач на этапе 422 перед возвратом к этапу 404. Например, если пользователь нажимает бесконтактную переключающую клавишу, выполненную с возможностью активировать рабочий режим приведения в движение, представленный посредством D, транспортное средство должно переключаться на рабочий режим приведения в движение. Если обнаружено виртуальное нажатие бесконтактной переключающей клавиши, процедура 400 возвращается к этапу 404.
Соответственно, активируемый пользователем интерфейс 325 и 325x переключателя передач использует бесконтактное считывание для того, чтобы формировать фиксированные бесконтактные переключающие клавиши для активации рабочего режима транспортного средства, что преимущественно предоставляет усовершенствованный интерфейс переключателя передач. Интерфейс 325 и 325x переключателя передач использует бесконтактные переключающие клавиши, фиксированные относительно друг друга, которые не требуют отдельного механического движения, используемого в нажимных кнопочных клавишах, и могут работать с минимальным контактом, в зависимости от чувствительности бесконтактного считывания. Фиксированные бесконтактные переключающие клавиши могут представляться водителю транспортного средства на подвижной панели и убираться, когда не требуются.
Следует понимать, что вариации и модификации могут вноситься в вышеуказанную структуру без отступления от концепций настоящего изобретения, и кроме того, следует понимать, что такие концепции имеют намерение охватываться нижеприведенной формулой изобретения, если данная формула изобретения в силу своего языка конкретно не указывает иное.