具有接觸界面的無線遠程控制件的製作方法

2023-04-29 21:18:41

專利名稱：具有接觸界面的無線遠程控制件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種無線遠程控制件，該無線遠程控制件具有接觸界面並且用於機動車輛的免提通話和多媒體設備。
背景技術：
此種遠程控制件用於對通常在儀錶盤上放置於如下位置的一件設備本身進行控制該位置通常離駕駛員太遠，從而難於在不妨礙駕駛的條件下使駕駛員夠到該位置。這是設備與便於訪問用於該設備基本功能的命令的遠程控制件相關聯的原因。此種無線遠程控制件尤其適合於車輛上「改裝過」的設備。該遠程控制件可固定於方向盤或者固定於支承件，其粘附於儀錶盤並且在駕駛員手能夠達的範圍內。無線傳輸命令的使用可具體用於將遠程控制件以附連於方向盤的構件的形式安裝在該方向盤上，而無需任何電線連接於該設備。對於簡單的「免提」通話功能來說，所需命令的數量相對較小應答/掛機、呼叫語音識別功能以及調節音量。與此相反，具有數量不斷增大的功能和控制件的新設備的出現致使難於實施此種遠程控制。新開發的設備通常包括如下選項使車輛的音頻系統不僅與免提通話安裝件相聯接，而且與諸如MP3播放器之類的聲音錄放裝置或者實際上與諸如「USB鍵」或「SD卡」之類的音頻存儲介質或一些其它介質相聯接。除了具有專用於通話的命令以外，使用者則需要可用於如下方面的命令選擇聲源、選擇後續/之前的音軌、播放或暫停、微調音量等等。遺憾的是，可由機動車輛的駕駛員所操縱的遠程控制件必需是極端符合人體工程學的，且該遠程控制件須在維持駕駛安全性和舒適性的同時與駕駛環境良好地匹配。具體地說，呈固定於方向盤的額外構件的形式的控制件會增大妨礙駕駛的風險， 而如果駕駛員為了選擇致動遠程控制件的哪個按鈕而需要考慮並將視線從道路移開時，尤為如此。此外，在所有的情形下，控制件須緊鄰於駕駛員的手，但這不應致使該控制件被無意地致動。本發明的目的是通過提出一種遠程控制件來解決那些問題該遠程控制件儘管具有大量不同的命令，但仍能保持較小的尺寸，以允許謹慎地安裝該遠程控制件，從而不大可能會妨礙對方向盤的操縱；該遠程控制件具有允許以簡單且堅固的方式來製造該遠程控制件的機械設計；該遠程控制件使它的所有功能都能由單個手指、例如拇指所觸及，而無需將手從方向盤鬆開；以及該遠程控制件防止在駕駛車輛的同時無意地發送命令，這通過需要某些特定的機械動作或者通過引導駕駛員的手指來用於實際需發送的命令來實現。如下所述，本發明可產生此種遠程控制件，該遠程控制件允許將致使以下方面成為可能(藉助示例並且以非限制的方式)的大量命令集中在非常小的區域上應答呼入的通話；在通話結束時掛機；改變音樂源；開啟語音識別功能(尤其是用於呼叫索引簿來撥打電話號碼或者實際上用於搜索音軌)；啟動/停止音樂錄放；增大/降低音量；播放後續音軌；以及播放之前的音軌。可藉助控制件利用一個手指來控制所有這些功能，儘管遠程控制件裝配在車輛的方向盤上，這些控制件仍以非常符合人機工程學來使用並且具有最小程度妨礙性的方式包含在最小的空間中。

發明內容
為此，本發明提供一種無線遠程控制件，該無線遠程控制件以已知的方式包括殼體，該殼體具有支承可見面的本體，該可見面具有多個形成控制按鈕的區域，而多個接觸傳感器與這些按鈕中的每一個相關聯；控制信號產生裝置，該控制信號產生裝置根據由使用者致動的相對應按鈕而選擇性地產生控制信號；以及無線電發送裝置，該無線電發送裝置用於將信息發送給容納控制信號的遠程設備。在本發明的方式特徵中，可見面包括中心按鈕和至少一對側部按鈕，該對側部按鈕設置在殼體的側部，且遠程控制件還包括一組機電按鈕開關，且一個側部開關共同地用於每對側部按鈕中的按鈕。可見面可相對於殼體的本體運動和/或變形，從而通過將力施加在成對側部按鈕中按鈕與每個側部開關相對應的一個按鈕或另一個按鈕上，而允許該開關能被選擇性地致動。中心按鈕包括多區觸墊，該多區觸墊能根據使用者手指在觸墊表面之上的運動而以不同的方式被致動。該遠程控制件還包括選擇裝置，在探測側部開關的狀態轉換時，該選擇裝置適合於根據如下方面來選擇控制信號其中一個接觸傳感器通過同與該開關相關聯的成對按鈕的其中一個側部按鈕進行接觸來致動。根據各種從屬特徵，具有以下優點
該遠程控制件包括兩對側部按鈕，這兩對側部按鈕對稱地設置在中心按鈕的每一偵U，且每對按鈕具有與其相關聯的共用側部開關；中心按鈕可相對於殼體的本體沿壓入方向運動和/或變形，且還設置有中心機電按鈕開關，該中心機電按鈕開關能通過將所述中心按鈕壓入來致動；中心按鈕在中間平面中延伸，而在殼體的可見面中，該中間平面相對於按鈕的中間平面縮進；可見面形成在殼體的本體的罩蓋上，該罩蓋承載對稱地設置在中心按鈕的每一側的兩對側部按鈕，並且該罩蓋繞樞轉軸線鉸接於殼體的本體，該樞轉軸線沿中心按鈕的直徑延伸並且形成這兩對側部按鈕的對稱軸線；提供運動分析裝置，該運動分析裝置用於對使用者手指在多區觸墊的表面上的運動進行分析，且該運動分析裝置可區分手指的直線運動和圓周運動，並且可確定所述圓周運動或直線運動的方向；還提供加速計，該加速計可確定遠程控制件的殼體在絕對參照系中的定向，並且如果需要的話可根據該定向逆轉所指示的直線運動的方向；用於對使用者手指在多區觸墊表面上的運動進行分析的運動分析裝置可由包含在殼體中的電路或者由遠程設備中的電路來實施，而無線電發送裝置則適合於傳遞代表使用者手指在多區觸墊上運動的信號；該遠程控制件包括用於在同時探測如下方面的情形下防止產生控制信號的裝置 i)使用者手指在多區觸墊表面上的運動；以及ii)在與側部按鈕相關聯的接觸傳感器中的至少一個上的接觸；這些接觸傳感器是電容傳感器，且提供如下裝置該裝置用於周期地讀取所述傳感器的狀態，並且僅僅在探測出其中一個電容傳感器由於使用者手指的接觸而致動的情形下，用於致動控制信號產生裝置和無線電發送裝置；以及
該遠程控制件還包括照明裝置以及致動裝置，該照明裝置與每對側部按鈕相關聯，而在由與所述按鈕相關聯的接觸傳感器探測出使用者手指的接近時，該致動裝置用於選擇性地和暫時地致動該照明裝置。


接下來是參照附圖而對本發明的裝置的一實施例的描述，其中，一個附圖到另一個附圖中使用的相同的附圖標記代表相同或功能上類似的元件。圖I是本發明遠程控制件的總的俯視立體圖，為使用者示出在安裝於車輛的方向盤上時的遠程控制件。圖2是圖I的剖面II-II上的遠程控制件的剖視圖。圖3示出在其罩蓋打開時的遠程控制件，露出各個電容接觸傳感器以及電路構件、尤其是按鈕開關。圖4示出遠程控制件的本體，該本體具有用於在手指作用在樞轉罩蓋上時對接觸效應進行控制的電子電路以及柔性印刷件。圖5是承載各個電容接觸傳感器的柔性印刷電路的平面圖，詳細示出這些各個傳感器的構造。圖6是本發明遠程控制電路的各個功能構件的框圖。圖7是示出為了分析由傳感器和開關所輸送的信號而由遠程控制件的微型控制器所執行算法的各個步驟的流程圖。圖8示出由多區觸控墊的其中一個電容傳感器輸送的信號的通常示例。圖9是為了執行對於手指在多區觸控墊上運動的分析而由遠程設備的微型控制器所執行算法的各個步驟的流程圖。
具體實施例方式在附圖中，可觀察到被總地賦予附圖標記10的遠程控制件，該遠程控制件用於控制「免提」通話和多媒體設備，允許機動車輛的駕駛員能在不放開方向盤的條件下接電話或打電話，並且以類似的方式允許啟始或停止播放音樂源、增大或減小播放音量、切換至之前的或後續的音軌等等。該遠程控制件10包括基本上由本體12構成並且由罩蓋14關閉的殼體，該本體12 封裝有各種電子電路，而該罩蓋具有承載各種控制按鈕的可視化頂面。遠程控制件10的殼體的本體12藉助搭接件18而固定於方向盤16，該搭接件18允許殼體10附連於由駕駛員所選擇的位置處，而該位置通常在處於駕駛員抓持方向盤位置處的拇指的夠達範圍內。遠程控制件10的殼體的外部尺寸可以例如在50毫米(mm) X 46mm的量值上，以允許將該遠程控制件直接安裝在方向盤上，從而確保極小地妨礙對於方向盤的操縱。遠程控制件10具有圓形的中心按鈕20以及兩對側部按鈕22和24，該中心按鈕以下文將更詳細描述的方式進行操作，而兩對側部按鈕22和24關於中心軸線26對稱地設置在遠程控制件的相對兩側上。成對側部按鈕22可例如包括按鈕22a和按鈕22b，按鈕22a 與應答功能相對應，而按鈕22b與開啟語音識別功能相對應，這些按鈕22a和22b較佳地具有類似的尺寸並且關於垂直於中心軸線26的軸線相對於彼此對稱地設置。類似地，成對側部按鈕24包括以類似方式設置的按鈕24a和按鈕24b，按鈕24a用於掛電話，而按鈕24b用於選擇將要播放的音頻源。中心按鈕20有利地設置有肩部28,該肩部相對於罩蓋的外表面、即相對於各個鍵 22a、22b、24a 以及 24b 縮進。此種縮進構造具有兩個優點這允許駕駛員僅僅通過利用拇指來觸摸遠程控制件來發現該遠程控制件上的中心按鈕20，而無需看向該遠程控制件並且由此無需將視線從道路上移開；以及當將手指放在中心按鈕上時，該按鈕引導該手指的運動，尤其是允許指尖在按鈕上進行圓周地運動(下文會對手指在中心按鈕上的運動進行更詳細地描述)。因此，可在不看遠程控制件的條件下使用該遠程控制件。此種觸覺可通過給予中心按鈕20略微彎曲的拱頂形來進一步增強，這可在圖2所示的剖面中觀察到。殼體還設有發光二極體(LED) 30和32，例如綠色LED30設在應答按鈕上，而紅色 LED32設在掛機按鈕上，從而允許在低照度環境下簡單地使用該遠程控制件。有利的是，僅僅在探測到手指向中心按鈕20或側部按鈕22a、22b、24a、24b中的任一個的接近時，這些 LED30和32通電(以下文解釋的方式)。圖2更清楚地示出罩蓋14如何鉸接於殼體的本體12。該罩蓋可繞中心軸線34樞轉而運動，從而允許該罩蓋通過在側部按鈕22a或22b中的一個或另一個上的按壓36而略微向左傾(使用圖2所示的示例)，或者通過在按鈕24a和24b中的一個或另一個上的按壓 38而略微向右傾。罩蓋14相對於本體12具有僅僅一個自由度，從而按壓按鈕22a或22b 在罩蓋相對於本體12如何運動(箭頭40)方面正好具有相同的效果，而這同樣適用於按鈕 24a 和 24b ο罩蓋14是單件式構件，該單件式構件藉助抗抽取卡配緊固系統42而配合在本體 12上，從而允許兩個部分12和14在無隙條件下組裝在一起。因此，當側部按鈕22或24被致動時，反作用力來自於i)首先是位於罩蓋下方的構件(將在下文進行描述的機電開關或按鈕)的彈性回復效應；以及ii)其次是罩蓋14的變形。因此，由塑性材料所製成的各部件的受控變形用於增大並管理致動控制件所需的力，從而防止控制件由於系統過於敏感而導致的任何無意操作。關於中心按鈕20的機械構造，該中心按鈕可通過推入而運動(箭頭44)，從而通過由於手指按壓在所述中心按鈕20上而被軸向地推入，能夠觸發功能。由於該中心按鈕的圓形形狀，該中心按鈕20還可探測手指的如下運動從左側滑至後側或反之亦然(圖I中箭頭46)或者沿順時針或逆時針方向(圖I中箭頭48)的圓周運動，而該運動通過肩部28來引導，在該肩部處，中心按鈕20相對於罩蓋的剩餘部分縮進。因此，該中心按鈕20可致使如下控制成為可能通過推入按鈕(箭頭44)來開啟/停止音樂的播放；通過沿經過中心按鈕20的直線而滑至右側或左側(箭頭46)而運動至後續或之前的音軌；以及通過手指在接觸區域上的轉動運動(箭頭48)而增大/減小音量。 圖3不出罩蓋14打開時的殼體。該罩蓋在其內側表面上承載一組電容接觸傳感器 50和52a、52b、54a、54b，這些傳感器分別設置成與中心按鈕20和側部按鈕22a、22b、24a、 24b對準。這些接觸傳感器由設置在罩蓋14的內側表面上的柔性印刷電路所承載，且下文將參見附圖5對這些接觸傳感器的形狀進行更詳細地描述。該柔性印刷電路由一系列導體所延展，這些導體終止在連接於電路58的連接件56中，該電路設置在殼體本體12內部並且承載遠程控制件的各個電子部件。具體地說，電路56承載三個機電按鈕開關，即中心開關60，該中心開關定位成與中心按鈕20對準(當罩蓋14在殼體12上關閉時)；側部開關62，該側部開關定位成與成對側部按鈕22a和22b對準，並且為這些按鈕共有；以及側部開關64，該側部開關定位成與成對按鈕24a和24b對準，並且為這些按鈕共有。通過在中心按鈕20進行軸向(圖2中箭頭44)按壓來致動中心開關60。由於在側部按鈕22a和22b中的一個或另一個被按壓時，罩蓋14會在本體10上樞轉(箭頭40)， 因而通過在側部按鈕22a或22b的任一個上進行按壓(圖2中箭頭36)來致動側部開關 62。以類似的方式，由於在側部按鈕24a和24b中的一個或另一個被按壓時，罩蓋14會在本體10上樞轉，因而通過在側部按鈕24a或24b的任一個上進行按壓(圖2中箭頭38)來致動側部開關64。當開關60、62、64由上述運動中的任一種致動時，它們既以觸覺形式(按鈕被突然推入的感覺)又以聽覺形式(喀嚓聲)反饋地輸送給使用者，由此允許通過非可視的方式來確認命令的致動。按鈕開關60、62、64還藉助與它們的操作杆相關聯的彈簧來作用，以確保按鈕的回覆效應。當如上所述包含有側部按鈕22a、22b、24a或24b時,此種回復效應可通過由塑性材料所製成的各部分的變形來增強，由此致使該系統對於無意致動較不敏感。如圖4所示，還可提供附加的彈簧件66，該彈簧件安裝在殼體的本體12上並且具有提供附加彈簧效應的柔性的彈性側部構件68和70。考慮中心按鈕，彈簧件66承載中心構件72，該中心構件與中心按鈕接觸並且通過柔性臂74與殼體和彈性構件68和70脫開， 由此允許精確地控制用於致動按鈕的情況，而這些柔性臂74類似地提供抵抗施加於中心按鈕的壓力的彈性效應。圖5單獨地示出承載各個接觸傳感器50和52a、52b、54a、54b的柔性印刷電路。
側部傳感器52a、52b、54a、54b構造成一旦柔性電路已在罩蓋內部放置就位，貝丨J 這些傳感器就與相應的按鈕22a、22b、24a以及24b對準，從而選擇性地探測手指與這四個按鈕中的一個或另一個所進行的任何接觸。柔性電路承載傳感器52a和52b的區域通過橋接件連接於中心傳感器50，而這同樣適用於承載傳感器54a和54b的區域。這兩個橋接件允許中心按鈕、且由此允許中心傳感器50相對於罩蓋的剩餘部分運動。關於傳感器50，該傳感器放置成與中心按鈕20對準，並且使用四個單獨的傳感器 52a、52b、54a以及54b而具有特定的構造。藉助示例，該傳感器是具有交迭類型(即，具有交迭區域)的多區觸控墊並且包括四個區域，且這四個區域以近似對稱的方式分布於四個象限。該部件自身是具有已知類型的部件(例如，由賽普拉斯半導體公司售賣)並且已被選擇，這是由於該部件允許在使用僅僅四個傳感器的同時在運動之間進行優良的鑑別，且因此同時僅僅分析四個信號，由此與用於相當難於分析的運動的矩陣型傳感器相比，僅需要簡化得多的計算裝置。應注意到，除了使用四區傳感器以外，可使用三區傳感器(以基本上120°設置的三個傳感器)，但會付出降低精確度的代價。傳感器50輸送與各個區域50a、50b、50c以及50d相對應的四個數值，這些數值在 下文稱作「原始數值」。精確度在15%的量值上。此種具有多區觸墊的傳感器尤其適合於探測指尖的轉動運動(圖I中的箭頭48) 或者探測手指穿過中心按鈕的直線運動(箭頭46)。下文將更詳細地描述用於在平移運動和轉動運動之間進行區分的算法以及用於確定轉動運動或平移運動的方向的算法。圖6是示出遠程控制件10的殼體的電子電路的各個構件的框圖。這由低耗微型控制器76所驅動，而該低耗微型控制器76由紐扣型電池78供電。 微型控制器連接於三個開關60、62和64，以探測這些開關的狀態(被按壓或釋放)；該微型控制器還經由接口電路80連接於各個電容接觸傳感器50 (與其四個區域50a至50d連接)以及52a、52b、54a、54b。微型控制器還聯接於無線電發送電路82，用於以例如433兆赫(MHz)的頻率發送命令。發送電路82將信號發送給遠程設備84，該遠程設備84聯接於在其中受控或包含在其中的多媒體設備。遠程設備84包括接收電路86，用於接收由遠程控制件10的發送器 82所發送的信號，這些信號發送給微型控制器88，而該微型控制器88允許輸送命令CMD，用以控制多媒體設備和免提通話設備:應答/掛機、增大/減小音量、選擇聲音源、後續/之前的首軌等等。為了在改變算法方面更靈活，並且為了避免由遠程控制件10的微型控制器76執行過多計算，且由於遠程控制件10的電池壽命需得以保持，因而在該遠程控制件10內僅僅執行其中一些命令探測處理，而在遠程設備84內由其微型控制器88來執行剩餘的命令探測處理。更確切地說，下文將參見附圖7至9進行更詳細描述的是，手指在中心接觸傳感器 20上的運動由遠程設備84的微型控制器88遠程地探測和分析，而此種分析需要實施相對複雜的算法。然後，遠程控制件10僅僅將由子傳感器50a至50d中每個傳感器所輸送的原始信號(在被數位化之後)發送給遠程設備84。與此相反，與成對側部按鈕22和24相關聯的按鈕開關60、62和64的狀態以及接觸傳感器的狀態直接由遠程控制件10的微型控制器76分析。下文將對本發明遠程控制件的操作方式進行描述。本發明系統的其中一個原始特徵在於以下方面的組合i)接觸傳感器，即用於中心按鈕20的多區傳感器以及用於四個側部按鈕22a、22b、24a、24b中每個按鈕的相應傳感器；以及ii)三個按鈕開關，即與中心按鈕20相關聯的中心開關60、與成對按鈕22a和22b 相關聯的側部開關62以及與成對按鈕24a和24b相關聯的另一側部開關64。應注意到，對於開關62和64中的每個開關來說，存在兩個與單個開關相關聯的觸控區域分別是用於開關62的區域22a、22b以及用於開關64的區域24a、24b。為了確認須考慮的命令，須由處於推入和改變狀態的相對應開關來確認與四個按鈕22a、22b、24a、24b中任何一個按鈕的接觸。這可獲得既緊湊(兩個按鈕共同使用一個開關)又對於無意命令較不敏感(由於需要將經由接觸傳感器的探測與對於開關狀態變化的探測進行組合)的系統。此外，推入開關為使用者提供觸覺和聽覺反饋(感受並聽到「喀嚓聲」)，由此允許確認命令。 還應注意到，中心按鈕20自身用於發出五個不同的命令播放或停止播放(按鈕上的中心按壓，用於致動開關60)；後續音軌(從左至右滑動手指)；之前的音軌(從右至左滑動手指)；增大音量(順時針轉動手指)；以及減小音量(逆時針轉動手指)。較佳的是，對於後續/之前的音軌命令，遠程控制件包括加速計。有利的是，能夠探測出遠程控制件的三維空間相對於絕對參照系的定向，並且允許根據發現遠程控制件安裝在方向盤的右側還是左側來逆轉兩個功能(從右至左與從左至右對比)。關於中心按鈕的接觸區域的轉動運動，不同於包括旋鈕或操縱杆類型槓桿類型的傳統方案，該動作完全獨立於方向盤的傾斜角度，並且由此可在任何時候獲得。應注意到，本發明的方案允許所有的功能都能由拇指來獲得，該拇指自行起作用而無需放開方向盤。僅僅由接觸傳感器構成的方案會無法防止以無意的方式給出命令。與此相反，使接觸控制件與機械動作的按鈕開關相關聯，允許感測出無意動作並且與僅僅由於手接近而產生的接觸區分開。圖7是示出為了分析由傳感器和開關所輸送的信號而由遠程控制件10的微型控制器76所執行算法的各個步驟的流程圖。在啟動步驟100和初始化步驟102之後，算法探測手指的可能接近(測試104)。如果成對側部按鈕22和24的電容接觸傳感器52a、52b、54a、54b中的任一個或者如果中心按鈕20的傳感器50a至50d中的任一個輸送超過預定閾值的信號，則認為手指已接近。然而，如果在側部電容接觸傳感器52a、52b、54a、54b的多個傳感器上同時探測到信號，或者在側部傳感器52a、52b、54a、54b中的一個傳感器以及在中心傳感器50a至50d中的至少一個傳感器上同時探測到信號，則並不認為是意圖致動任何命令的情況，並且並不認為在算法的含義中構成「手指接近」。此種情況極可能與方向盤由擦過遠程控制件10殼體的使用者手操作相對應，但不具有將命令發送給遠程通話或音頻設備的任何意圖。
如果測試104是否定的(沒有手指接近來發送命令)，遠程控制件的微型控制器 76放置於待機狀態(步驟106)持續預定時間段、例如125毫秒(ms)，以限制整體電力消耗。 實際上，足以在規律的間隔(在該示例中每秒八次)測試手指的接近，以確保相對於使用者的反應時間充分地進行探測。在待機階段結束時，微型控制器76被重新喚醒，且讀取傳感器(步驟108)，然後通過返回至測試104來測試手指的可能接近。如果測試104探測到手指接近而發送命令，則LED30和32點亮(步驟110)，以致使遠程控制件易於在黑暗中使用。以下步驟(測試112)包含探測開關60、62或64中的狀態變化，即從釋放狀態轉換成壓入狀態或反之亦然。如果探測出此種狀態變化，並且如果開關是側部開關62或64中的一個，則算法確定相對應接觸傳感器中哪個(分別是52a或52b或者54a或54b)是起作用的，並且如果從釋放狀態轉換至壓入狀態，則激活與相對應側部按鈕(分別是22a或22b 或者24a或24b)相關聯的命令CMD。與此相反，如果從壓入狀態轉換成釋放狀態，則命令 CMD失效。如果所述開關是中心開關60，則使相對應的命令直接激活或失效。以下步驟(測試116)確定命令CMD是否被發送，即在步驟114中命令已被激活或失效或者未被激活或失效(即，在步驟112中，開關中不存在狀態變化)如果命令待發送，則該命令由遠程控制件10的無線電發送器82發送給遠程設備 (步驟118);或者由多區中心觸墊50的四個電容傳感器50a至50d輸送的是原始信號，且這些原始信號發送給遠程設備(步驟120)，以由該遠程設備進行解釋。以下步驟包含探測手指的可能撤回(測試122)，即來自中心電容傳感器50a至 50d和側部電容傳·感器52a、52b、54a、54b的所有傳感器的信號消失如果手指移開，則算法通過將LED熄滅(步驟124)而終止並且返回至步驟104，以將微型控制器放置於待機狀態，直到下次探測出手指接近為止，等等；或者算法返回至用於測試開關狀態變化的步驟112，從而如果命令在之前通過步驟114時被激活並且仍未失效，則重複該命令(只要將開關壓入，命令就以規律的間隔重新發送給遠程設備)；或者發送來自於中心多區墊的接觸傳感器的新數值的信號，這些信號會由於之前的迭代作用而改變從而允許分析手指在所述墊之上的運動並且描述該手指的運動，適合於以相對較短的間隔(例如，每IOms至15ms—次)發送來自於傳感器的連續數值的信號，以確保用於分析該運動的算法適當地反應。下文將對如何分析由多區中心墊50的傳感器50a至50d所輸送的信號進行描述。如上所述，傳感器包括具有四個電容傳感器50a至50d的多區觸墊50，這些電容傳感器以近似對稱的方式分布於四個象限，由此產生四個用於分析的傳感器信號。圖8不出由這些電容傳感器50a至50d中一個傳感器輸送的信號的通常不例。更確切地說，該附圖給出輸出信號S在手指運動以接近按鈕、與按鈕接觸且然後在傳感器上運動並最終移開時隨著時間如何變化的示例。手指接近的特徵在於在信號中發生突增，且峰值90後伴隨有下降92，表現出邊緣效應的特徵。此後，該信號隨著傳感器與手指接觸或者靠近手指的更大或更小面積而變化。手指撤回的特徵在於信號中發生突降，例如在94處發生突降。並不確認手指的實際接近，直到探測出下降92為止，且信號被分析的部分是在與該下降終端相對應的瞬時h之後的部分。類似地，通過信號中的突降(例如在94處)來探測出手指撤回，並且消除與該下降開始相對應的瞬時t2之後的數值S。因此，信號被分析以確定手指在中心墊上運動的經過濾部分是在瞬時h和t2之間延伸的部分。對於四個傳感器50a至50d中的每個傳感器來說，獲得與圖8所示信號相類似的信號。如上所述，處於其原始狀態的這些數值被拾取並被數位化，且然後由遠程控制件發送給遠程設備用以分析。圖9是為了執行對於手指在多區觸墊50上運動的分析而由遠程設備84的微型控制器88所執行算法的各個步驟的流程圖。在初始化步驟(框200和202)之後，算法探測出接收到數據(步驟204)，該數據如上所述包括在給定的瞬時由相應的接觸傳感器50a至50d所輸送的四個原始數值測量值。該數據首先被過濾(步驟206)，從而僅僅在來自於傳感器中至少一個的信號中探測出下降(特徵在於圖8所示的下降92，表示手指接近)時，考慮該數據。根據手指在多區墊上的位置，該信號可在其它傳感器中的一個或多個傳感器中增強，同時在其它 區域中的至少一個區域中下降，從而指示手指已接近並進行接觸。以下步驟(框208)包含將來自於傳感器的四個信號轉換成關於兩個垂直方向X 和Y的數據。根據來自於與多區墊的四個象限相對應的四個傳感器50a至50d的信號的相應水平，此種轉換可使用傳統算法來執行，而這並未進行詳細描述。在該情形下，應注意至IJ，基本上通過對由遠程控制件連續發送的原始數據測量值進行成對比較來探測被分析的手指運動，即通過探測信號從一個採樣瞬時至下一瞬時(確切地並且如上所述，在IOms至 15ms的間隔)的相對變化來實現。因此，藉助示例，來自於傳感器50a至50d的信號之間的相對變化代表手指沿著X軸線的運動變化，而來自於傳感器50c和50d的信號之間的相對變化代表沿著Y軸線的運動變化。以下步驟(測試210)包含確定運動是否是轉動如果沿X軸線和Y軸線同時探測到變化，則該變化被解釋為轉動。如果運動是轉動，則算法進行如下分析(步驟212):根據來自於傳感器50a至50d 的四個信號，確定手指在多區墊上的合適角位置。此後，算法等待接收由遠程控制件發送的新數據(步驟214)，且如果手指並未移開(測試216)，則該算法分析新的角位置(重複步驟 212)等，以限定與手指在中心按鈕20之上的轉動運動相對應的一系列位點。在手指並不喪失接觸的情形下，轉動被認為是一系列較小的單個平移運動；根據以此方式探測出的運動， 算法可確定轉動的方向和幅值，以產生用於增大或減小設備音量的命令(或者用於滾動菜單或者用於執行相同類型的一些其它命令)。更確切地說，一旦算法探測出手指的轉動超出特定閾值，則認為使用者需要如下動作該動作代表為音量步驟，即根據運動方向來調高或調低音量。然後，將所到達的位置認為是新的啟始點，並重複該分析，直到再次超出閾值為止。在步驟216中，通過信號中的突降(如圖8中94處)探測出使用者手指的撤回， 而突降在所有四個傳感器上同時出現。算法然後等待接收新數據(返回至步驟204)。如果在步驟210中，算法發現手指的運動並非是轉動，則該算法測試手指是否已移開(測試218，與上述測試216相同)。如果手指並未移開，則算法返回至步驟204，以獲得新數據，直到探測出手指撤回為止。根據連續獲得的數值，算法然後確定運動是否實際上是直線類型的(測試220)。 通過考慮至少三個運動點、通常是第一點、最終點以及近似位於中間的點並且檢驗這三個點是否對準(在某一不定閾值內)來執行此種確定如果該運動實際上是直線運動，則算法分析X軸線或Y軸線以及沿著該軸線的方向(步驟222)，並且產生用於設備電路的相對應命令後續/之前的音軌等待；或者 如果測試是否定的，這意味著該運動(在任何情形下並未發現是轉動運動)過於不穩定，而難於被正確地解釋。不採取任何動作，且算法等待接收新數據(返回至框204)。
權利要求
1.一種無線遠程控制件，所述無線遠程控制件具有接觸界面並且用於機動車輛的免提通話和多媒體設備，且所述遠程控制件包括 殼體(10)，所述殼體(10)具有支承可見面的本體(12)，所述可見面具有多個形成控制按鈕(20、22a、22b、24a、24b)的區域，而多個接觸傳感器(50、52a、52b、54a、54b)與所述按鈕中的每一個相關聯； 控制信號產生裝置(76)，所述控制信號產生裝置根據由使用者致動的相對應按鈕而選擇性地產生控制信號；以及 無線電發送裝置(80)，所述無線電發送裝置用於將信息發送給容納所述控制信號的遠程設備； 所述遠程控制件的特徵在於 所述可見面包括中心按鈕(20)和至少一對側部按鈕(22a、22b ;24a、24b)，且所述至少一對側部按鈕設置在所述殼體的側部上； 所述遠程控制件還包括一組機電按鈕開關(60、62、64)，且一個側部開關￠2 ；64)共同地用於每對側部按鈕中的按鈕； 所述可見面可相對於所述殼體的本體運動和/或變形，從而通過將力(36 ；38)施加在所述成對側部按鈕中按鈕與每個側部開關相對應的一個按鈕或另一個按鈕上，而允許每個側部開關能被選擇性地致動； 所述中心按鈕包括多區觸墊(50)，所述多區觸墊能根據使用者手指在所述觸墊表面之上的運動而以不同的方式被致動；以及 所述遠程控制件包括選擇裝置，在探測所述側部開關的狀態轉換時，所述選擇裝置適合於根據如下方面來選擇控制信號所述接觸傳感器(52a、52b ;54a、54b)中的一個接觸傳感器通過同與所述側部開關相關聯的成對按鈕的側部按鈕(22a、22b ;24a、24b)中的一個側部按鈕進行接觸來致動。
2.如權利要求I所述的遠程控制件，其特徵在於，所述遠程控制件包括兩對側部按鈕(22a、22b ;24a、24b)，所述兩對側部按鈕對稱地設置在所述中心按鈕(20)的每一側，且每對按鈕具有與其相關聯的共用側部開關出2、64)。
3.如權利要求I所述的遠程控制件，其特徵在於，所述中心按鈕(20)可相對於所述殼體的本體沿壓入方向(44)運動和/或變形，且還設有中心機電按鈕開關(60)，所述中心機電按鈕開關￠0)能通過將所述中心按鈕壓入來致動。
4.如權利要求I所述的遠程控制件，其特徵在於，所述中心按鈕(20)在中間平面中延伸，而在所述殼體的可見面中，所述中心按鈕的中間平面相對於所述控制按鈕的中間平面縮進。
5.如權利要求I所述的遠程控制件，其特徵在於，所述可見面形成在所述殼體的本體的罩蓋(14)上，所述罩蓋承載對稱地設置在所述中心按鈕(20)的每一側的兩對(22、24)側部按鈕(22a、22b ;24a、24b)，並且所述罩蓋繞樞轉軸線(34)鉸接於所述殼體的本體，所述樞轉軸線沿所述中心按鈕的直徑延伸並且形成所述兩對側部按鈕的對稱軸線。
6.如權利要求I所述的遠程控制件，其特徵在於，提供運動分析裝置，所述運動分析裝置用於對使用者手指在所述多區觸墊(50)的表面上的運動進行分析，且所述運動分析裝置適合於區分所述手指的直線運動(46)和圓周運動(48)，並且適合於確定所述圓周運動或直線運動的方向。
7.如權利要求6所述的遠程控制件，其特徵在於，還提供加速計，所述加速計適合於確定所述遠程控制件的殼體在絕對參照系中的定向，並且如果需要的話，所述加速計適合於根據所述定向逆轉所指示的所述直線運動的所述方向。
8.如權利要求6所述的遠程控制件，其特徵在於，所述運動分析裝置是由包含在所述殼體中電路所實施的裝置。
9.如權利要求6所述的遠程控制件，其特徵在於，所述無線電發送裝置適合於發送代表使用者手指在所述多區觸墊的表面上的所述運動的信號，從而允許由所述遠程設備的電路所實施的裝置來分析實施運動。
10.如權利要求I所述的遠程控制件，其特徵在於，所述遠程控制件包括用於在同時探測如下方面的情形下防止產生所述控制信號的裝置i)使用者手指在所述多區觸墊的表面上的運動；以及ii)在與所述側部按鈕相關聯的接觸傳感器中的至少一個上的接觸。
11.如權利要求I所述的遠程控制件，其特徵在於，所述接觸傳感器(50、52a、52b、54a、54b)是電容傳感器，且提供如下裝置所述裝置用於周期地讀取所述傳感器的狀態，並且僅僅在探測出其中一個電容傳感器由於使用者手指的接觸而致動的情形下，用於致動所述控制信號產生裝置和所述無線電發送裝置。
12.如權利要求I所述的遠程控制件，其特徵在於，所述遠程控制件還包括照明裝置(30,32)以及致動裝置，所述照明裝置與每對側部按鈕(22、24)相關聯，而在由與所述按鈕相關聯的接觸傳感器中的一個接觸傳感器探測出使用者手指的接近時，所述致動裝置用於選擇性地和暫時地致動所述照明裝置。
全文摘要
本發明涉及一種遠程控制件(10)，包括中心按鈕(20)和側部按鈕(22a、22b；24a、24b)。接觸傳感器與每個按鈕相關聯，且中心按鈕與多區觸墊相關聯，該多區觸墊能根據手指所述觸墊之上的運動而以不同的方式被致動。提供一組機電按鈕開關，該組機電按鈕開關包括中心開關和共同地用於每對側部按鈕中按鈕的一個側部開關。選擇裝置用於在探測側部開關的狀態轉換時根據如下方面來選擇控制信號其中一個接觸傳感器通過同與該開關相關聯其中一個側部按鈕進行接觸來致動。分析手指在中心按鈕上的運動，以區分手指的直線運動(46)和圓周運動(48)，並且確定所述運動的方向。
文檔編號G08C17/02GK102707633SQ20121003434
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月10日 優先權日2011年2月10日
發明者F·巴裡斯, J-F·維耶, M·富萊姆巴德 申請人:鸚鵡股份有限公司