處理電氣裝置的信號的系統和方法

2023-05-12 14:26:56

專利名稱：處理電氣裝置的信號的系統和方法
處理電氣裝置的信號的系統和方法'
描迷
本發明涉及根據權利要求1的用於處理來自電氣裝置的信號的系統。
進一步地，本發明涉及根據權利要求10的用於處理來自電氣裝置的信號
的方法。
來自電氣裝置的信號代表或描述了某種狀態或任意模擬值。信號中
包含的信息被用於比如控制設備或過程。信號可以是直流(DC電壓)電 壓信號。通常，電壓值表;f正了裝置的狀態或量值。
電氣裝置可以是手動或自動開關。如果開關的狀態改變，由該開關 傳遞的信號也跟著改變。另外，電氣裝置可以是用於檢測像溫度、壓力和 溼度這些物理量的傳感器元件。來自電氣裝置的信號代表了檢測到的量值。
在某些上述電氣裝置中，狀態或檢測到的量的改變可引起信號相對 小的改變。信號的改變也可由系統或電氣裝置的幹擾引起。
因此，系統必須能區別信號是被千擾還是信號的改變是由狀態或檢 測值的實際改變引起的。
本發明的目標在於，提供用於處理來自電氣裝置的信號的一種系統 和一種方法，其能識別幹擾。
該目標可由如權利要求1所述的系統來實現。
根據本發明，用於處理來自電氣裝置的信號的系統包括
-所述信號的參考值，其中，所述參考值在第一次測量之後被持續更 新，
-運算單元，其用於確定所述信號與所述參考值之間的差值，以使得該差值對應所述信號的改變，
-可能差值的語，其中，所述譜被細分成對應所述系統中所述信號改 變的可能起因的多個範圍，以及
-比較單元，其用於將所述差值與所述譜的相應範圍關聯，並用於識 別所述差值是由幹擾引起的還是由所述電氣裝置中的有關改變引 起的。
本發明的主要思想在於， 一方面，所述參考值是被持續調整的，另 一方面，所有可能差值的完整譜被細分成多個範圍。所述範圍對應於幹擾 的可能類型的起因。持續的調整允許總能實現所述參考值。
持續的調整避免了將短時間內的兩個或更多幹擾識別成所述電氣裝 置中的值或狀態的改變。當所述信號發生改變時，系統可識別所述改變是 由幹擾引起的或還是由值或狀態的有關改變引起的。另夕卜，所述範圍允許 由所述系統識別發生了何種類型的幹擾。
在本發明的優選實施方式中，所述譜包括關於所述電氣裝置的所有 可能的正差值和負差值。這允許識別信號的正改變和負改變。
特別的，所述參考值被持續地根據所述信號的實際值來調整。這種 快速調整避免了將兩個或更多幹擾被識別為所述信號的改變。比如，該特 性可被用於檢測手指的緩慢接近。
比如，所述信號是模擬信號。優選地，所述信號是直流電壓(DC電 壓)信號。所述信號可由其電壓來表徵。可選地，交流電的頻率和其他特 徵量也可用做所述信號。
優選地，所述範圍中的至少一個對應溫度波動。溫度波動幹擾電氣 裝置。相應的範圍允許識別該溫度波動。
另外，所述範圍中的至少一個分別對應噪聲、檢測失敗和/或滯後效應。
特別的，所述範圍中的至少 一個對應所述電氣裝置中的有關改變中 的至少一個。因此，所述系統可區分由幹擾造成的改變和由所述電氣裝置
6中有關改變造成的此改變。
比如，所述電氣裝置是開關。特別的，所述電氣裝置是觸摸感應鍵
(touch sensitive key )。所述觸摸感應4建」提供了所述信號相對小的改變， 並且所述系統可識別有關信號。
另外，所述電氣裝置可以是可變的電氣元件或電子元件，比如電位 計或直流變4匕。
根據另 一個應用，所述電氣裝置可以是用於檢測至少一個物理量的 傳感器。在該情況下，所述信號也發生小的改變。
所述系統可以以硬體、軟體或硬體與軟體結合的方式來實現。
此外，本發明涉及存儲於計算機可用介質中的電腦程式產品，所 述電腦程式產品包括計算機可讀程序裝置，用於使得計算機實現以上所 述的系統。
本發明的目標還通過如4又利要求10所述的方法來實現。
根據本發明，用於處理來自電氣裝置的信號的方法，包括以下步驟
-設置參考值，特別是考慮前面的信號，
-從所述電氣裝置接收所述信號，
-確定所述信號與所述參考值之間的差值，
-提供可能差值的譜，其中，所述譜被細分成對應電氣裝置中的所述 信號的改變的可能起因的多個範圍，
-比較所述差值與所述譜，
-將所述差值與所述語的相應範圍關聯，
-識別所述差值是由幹擾引起的還是由所述電氣裝置中的有關改變 引起的，以及
-更新所述參考值。
本發明的方法一方面持續實現了參考值，並使用了所有可能差值的 完整語。所述譜被細分成對應對所述幹擾的可能類型的起因的多個範圍。
7持續的調整允許總能實現所述參考值。
持續的調整避免了將短時間內的兩個或更多幹擾識別成所述電氣裝 置中的值或狀態的改變。當所述信號發生改變時，可識別所述改變是由幹 擾引起的還是由值或狀態的有關改變引起的。另夕卜，所述範圍允許由所發 明的方法識別發生了何種類型的幹擾。
在本發明的優選實施方式中，所使用的譜包括關於所述電氣裝置的 所有正差值和負差值。
特別的，所述參考值被持續地根據所述信號的實際值來調整。這種 快速調整避免了將兩個或更多幹擾被識別為所述信號的改變。
優選地，所接收的信號是模擬信號和/或直流電壓(DC電壓)信號。 所述信號可由其電壓來表徵。可選地，交流電的頻率和其他特徵量也可用 做所述信號。
比如，從開關接收所述信號。特別的，從觸摸感應鍵接收所述信號。 所述觸摸感應鍵提供所述信號的相對小的改變。採用本發明的方法，可區 分有關信號與幹擾。
從可變的電氣元件或電子元件接收和/或從用於檢測至少一個物理量 的傳感器接收所述信號。
根據本發明的方法，可以以硬體、軟體或硬體與軟體結合的方式來 實現。
最後，提供了一種電腦程式產品。所述電腦程式產品存儲於計 算機可用介質中，其包括用於使得計算機執行上述所描述方法的計算機可 讀程序裝置。
在權利要求中描述了認為是本發明的特徵的新穎和創造性的特點。 參考附圖，本發明將被進一步詳細描述，其中


圖1:顯示了根據本發明優選實施方式，用於處理信號的系統的原理 框圖，以及
圖2:顯示了根據本發明優選實施方式，系統中可能差值的譜的原理圖。
圖1顯示了才艮據本發明優選實施方式，用於處理信號的系統原理框
圖。該系統包括電氣裝置IO、檢測電路12和處理單元14。電氣裝置10 提供了信號U。通常，該信號可以是電壓、電路、電容、電阻等。檢測電 路12從電氣裝置10接收電壓U。檢測電路12修改、校正和/或放大信號 U。處理單元14處理信號U,以識別與信號U對應的狀態、請求和/或值。
電氣裝置10可包括電子和/或機械元件。比如，電氣裝置10包括一 個或多個傳感器用於檢測物理量，像溫度、壓力、亮度、重量等。另外， 電氣裝置IO可以是手動開關。在本發明的特殊實施方式中，電氣裝置IO 是觸摸感應鍵。通常，電氣裝置IO可以是任意裝置，其提供描述狀態和/ 或值的信號U。特別的，信號U作為模擬電壓信號形成。
檢測電路12優選地是電路。檢測電路12從電氣裝置IO接收信號U。 比如，檢測電路12修改、校正、放大和/或過濾信號U。
處理單元14從檢測電路12接收信號U。處理單元14比較接收到的
信號U與參考值Uef。特別的，接收到的信號U與參考值Uref連續比較。 然後，處理單元14確定信號U與參考值Uef之間的差值AU。
處理單元14包括可能差值AU的譜。所述語包括正差值AU以及負 差值AU。所述語才艮據電氣裝置IO來調整。所述譜還可根據檢測電路12 來調整。所述譜被細分成多個範圍。每個範圍對應接收到的信號U改變 的某種起因。比較信號U的改變與該譜，處理單元14能識別所述改變的 起因。特別的，處理單元14可識別信號U的改變是由幹擾引起的還是由 電氣裝置10中狀態的或檢測到的量的實際改變引起的。
參考值Uref持續更新，以使得實際差值AU有效地為信號U的改變。
參考值Uref的持續更新避免了短時間內的兩個或多個幹擾被錯誤識別為
電氣裝置10中的值或狀態的實際改變。
圖2顯示了根據本發明優選實施方式，系統中可能差值AU的譜原理 圖。譜被細分成幾個範圍。該例子中，譜包括10個由相應極限值限制的 範圍。零點20對應差值AU=0。第一正範圍21在零點20和第一正極限值 22之間延伸。第一負範圍31在零點20和第一負極限32之間延伸。第二 正範圍23在第一正極限值22和第二正極限值24之間延伸。第二負範圍 33在第一 負極限值32和第二負極限值34之間延伸。
第三正範圍25在第二正極限值24和第三正極限值26之間延伸。第 三負範圍35在第二負極限值34和第三負極限值36之間延伸。第四正範 圍27在第三正極限值26和第四正極限值28之間延伸。第四負範圍37 在第三負極限值36和第四負極限值38之間延伸。
第五正範圍29從第四正極限值28向上延伸到任意高的正值。第五 負範圍39從第四負極限值38向下延伸到任意低的負值。
上述不同範圍對應信號U改變的不同起因。
在該例子中，在第一正範圍21和第一負範圍31內的差值AU,是由 熱波動引起的。熱波動幹擾了電氣裝置10和/或檢測電路12,並導致了 信號U的改變。
另外，在該例子中，在第二正範圍23和第二負範圍33內的差值AU, 是由噪聲引起的。噪聲發生在電路中，特別的，發生在檢測電路12中並 且也發生在電氣裝置10中。噪聲也導致了信號U的改變。
在第四正範圍27和第四負範圍37內的差值AU,是滯後的結果，以 避免回彈效應。
如果前面的信號在第五範圍檢測到，第四範圍將作為第五範圍。如 果前面的信號在第三範圍檢測到，第四範圍將作為第三範圍。
在第五正範圍29和第五負範圍39內的差值AU是由電氣裝置10中 的實際改變引起的。所述實際改變可以是開關的操作或被檢測物理量的改 變。
特別的，電氣裝置IO是觸摸感應鍵。如果觸摸感應鍵被用戶觸摸， 則來自所述觸摸感應鍵的信號U發生相對小的改變。然而，觸4莫之後信
號U的改變大於由幹擾引起的改變。由於參考值Uref是持續更新的，短 時間內的兩個或多個幹擾不會被識別為鍵的觸摸。本發明的系統和方法可採用各種電氣裝置10和/或檢測電路12。本
發明的系統和方法可適用於電壓，其對應電氣裝置10和/或檢測電路12
的不同狀態。
本發明也可嵌入電腦程式產品中，其包括所有可使此處描述的方 法實現的特徵。另外，當加載到計算機系統時，所述電腦程式產品能實 現這些方法。
儘管此處已經參考附圖描述了本發明說明性的實施方式，可以理解， 本發明不限於那些明確的實施方式，並且，在不背離本發明範圍和精神下， 本領域技術人員可進行各種的其他改變和修改。所有這些改變和修改都旨 在包括在如由附加的權利要求所限定的本發明的範圍內。
參考數字列表
10:傳感器裝置
12:才全測電3各
14:處理單元
20:零點
21:第一正範圍
22:第一正極限值
23:第二正範圍
24:第二正才及限值
25:第三正範圍
26:第三正4及限值
27:第四正範圍
28:第四正極限值
29:最後的正範圍
31:第 一 負範圍32:第一負極限值 33:第二負範圍 34:第二負極限值 35:第三負範圍 36:第三負極限值 37:第四負範圍 38:第四負極限值 39:最後的負範圍 U:信號 Uref:參考值 AU:差值
權利要求
1.一種系統，其用於處理來自電氣裝置(10)的信號(U)，其中，所述系統包括-所述信號(U)的參考值(Uref)，其中所述參考值(Uref)被持續更新，-運算單元，其用於確定所述信號(U)與所述參考值(Uref)之間的差值(ΔU)，以使得所述差值(ΔU)對應所述信號(U)的改變，-可能差值(ΔU)的譜，其中，所述譜被細分成與所述系統中所述信號(U)的改變的可能起因對應的範圍(21，23，25，27，29，31，33，35，37，39)，以及，-比較單元，其用於將所述差值(ΔU)與所述譜的相應範圍(21，23，25，27，29，31，33，35，37，39)相關聯，並用於識別所述差值(ΔU)是由幹擾引起的還是由所述電氣裝置(10)中的有關改變引起的。
2. 如權利要求1所述的系統，其特徵在於，所述譜包括關於所述電 氣裝置(10)的所有可能的正差值和負差值(AU)。
3. 如權利要求1或2所述的系統，其特徵在於，所述參考值(Uref)被持續地根據所述信號(U)的實際值來調整。
4. 如上述任一權利要求所述的系統，其特徵在於，所述信號(U)是 模擬信號。
5. 如上述任一權利要求所述的系統，其特徵在於，所述信號(U)是 直流電壓信號，或所述信號(U)由其電壓來表徵。
6. 如上述任一權利要求所述的系統，其特徵在於，所述範圍(21， 31)中的至少一個對應溫度波動，和/或所述範圍(23, 33 )中的至少一 個對應噪聲，和/或所述範圍(27, 37)中的至少一個對應滯後效應，和/ 或所述範圍(29, 39)中的至少一個對應所述電氣裝置(10)中的所述有 關改變中的至少一個。
7. 如上述任一權利要求所述的系統，其特徵在於，所述電氣裝置(10 ) 是開關，或觸摸感應鍵，或可變的電氣元件、電子元件或機械元件，或用 於檢測至少一個物理量的傳感器。
8. 如上述任一權利要求所述的系統，其特徵在於，所述系統以石更件、 軟體或硬體與軟體結合的方式來實現。
9. 一種存儲於計算機可用介質中的電腦程式產品，其包括用於使 得計算機實現上述權利要求l-8中任意一個所述的系統的計算機可讀程 序裝置。
10. —種方法，其用於處理來自電氣裝置(10)的信號，其中所述方 法包括以下步驟■設置參考值(Uref)，-從所述電氣裝置(10)接收所述信號(U),並通過檢測電路(12) 選擇修改所述信號(U),誦確定所述信號(U)與所述參考值(Uref)之間的差值(AU),-提供可能差值(AU)的譜，其中，所述譜被細分成對應所述電氣 裝置(10)中的所述信號(U)的改變的可能起因的範圍(21, 23, 25, 27, 29, 31, 33， 35, 37, 39),-比較所述差值(AU)與所述譜，-將所述差值(AU)與所述譜的相應範圍(21， 23， 25, 27, 29, 31， 33, 35， 37, 39)關耳關，-識別所述差值(AU)是由幹擾引起的還是由所述電氣裝置(10) 中的有關改變引起的，以及-更新所述參考值(Uref)。
11. 如權利要求10所述的方法，其特徵在於，所提供的譜包括關於 所述電氣裝置(10)的所有可能的正差值和負差值(AU)。
12. 如權利要求10或11所述的方法，其特徵在於，持續地根據所述信號(U)的實際值來調整所述參考值(Uref)。
13. 如權利要求10-12中任一權利要求所述的方法，其特徵在於，所接收的信號(u)是模擬信號，和/或在於，所接收的信號(u)是直流電壓信號，和/或在於，所接收的信號(U)由其電壓來表徵。
14. 如權利要求10-13中任一權利要求所述的方法，其特徵在於，從 開關接收所述信號(U)，和/或在於，從觸摸感應鍵接收所述信號(U)， 和/或在於，從可變的電氣元件或電子元件接收所述信號(U)，和/或在 於，從用於檢測至少一個物理量的傳感器接收所述信號(U)。
15. —種存儲於計算機可用介質中的電腦程式產品，其包括用於使 得計算機實現上述權利要求10-14中任一權利要求所述的方法的計算機 可讀程序裝置。
全文摘要
本發明涉及用於處理電氣裝置(10)比如觸摸感應鍵的信號(U)的系統。該系統包括信號(U)的參考值(Uref)，其中所述參考值(Uref)持續更新，以及用於確定信號(U)與參考值(Uref)之間差值(ΔU)的運算單元，以使得差值(ΔU)對應信號(U)的改變。該系統還包括可能差值(ΔU)的譜，其中，所述譜被細分成對應所述系統中信號(U)的改變的可能起因的範圍(21，23，25，27，29，31，33，35，37，39)。此外，該系統包括比較單元，其用於將差值(ΔU)與所述譜的相應範圍(21，23，25，27，29，31，33，35，37，39)關聯，並用於識別差值(ΔU)是由幹擾引起的還是由電氣裝置(10)中的有關改變引起的。進一步地，本發明涉及相應的方法。
文檔編號H03K17/96GK101681156SQ200880021425
公開日2010年3月24日 申請日期2008年7月1日 優先權日2007年7月11日
發明者勞倫·珍妮迪奧, 逖鮑特·裡高樂, 馬裡奧·巴羅奇 申請人:伊萊克斯家用產品股份有限公司