本发明大体上涉及接近开关和传感器，并且更具体地涉及安装到车辆玻璃的接近开关和车辆上的湿度感测。
背景技术：
机动车辆通常配备有各种用户可致动的输入装置，用于键入以控制装置或功能的输入。例如，通常将键盘设置在车辆车身外部，以使得用户能够输入一系列输入作为代码以在没有机械钥匙或密匙卡的情况下致动车门锁。用在机动车辆上的传统键盘通常包括可由用户致动的机械开关。期望提供一种经济的增强总成，其提供增强和可靠的性能。
在车辆上使用的气候控制系统可以包括湿气传感器，用于感测车辆内(例如靠近车窗玻璃)空气中的湿气或湿度。湿气可能会导致湿度积聚在车窗上并且气候控制系统可能做出响应以降低湿度的积聚。可能需要提供一种增强的接近开关装置，该装置降低了对单独的传感器检测车辆内湿度的需要。
技术实现要素：
根据本发明的一个方面，提供了一种具有湿度感测功能的窗户。具有湿度感测功能的窗户包括具有第一和第二表面的透明介质，以及设置在透明介质上用于感测第一表面上的湿度的电容式传感器。窗户还包括设置在电容式传感器和透明介质的第二表面之间的导电屏蔽，导电屏蔽降低传感器对第二表面上的湿度的敏感度。
本发明的第一方面的实施例可以包括以下特征中的任何一个或其组合：
·透明介质包括玻璃结构；
·玻璃结构包括第一玻璃层和第二玻璃层，其中电容式传感器位于第一和第二玻璃层之间；
·电容式传感器根据信号的幅度来感测湿度；
·湿度通过将信号的幅度与查找表中的已知湿度值进行比较来确定；
·电容式传感器进一步操作为用于键盘总成的电容式开关，以控制车门锁的操作来锁定或解锁车辆车门；
·第一表面是内表面，第二表面是外表面；
·窗户还具有基于感测到的湿度使窗户的内表面进行除雾的除雾器；
·控制电路检测到传感器的用户手势输入，并且基于用户手势输入来控制除雾器；
·导电屏蔽由包括水平且导电的线的阵列的导电栅格形成；
·导电屏蔽由大体上透明的导电材料形成；
·透明导电材料包括氧化铟锡；和
·导电栅格设置在电容式传感器和第二玻璃层之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种具有湿度感测功能的车辆车窗。具有湿度感测功能的车辆车窗包括具有内表面和外表面的玻璃结构，以及设置在玻璃结构上用于感测内表面上的湿度的电容式传感器。车辆车窗还包括设置在电容式传感器和玻璃结构的外表面之间的导电屏蔽，导电栅格降低了传感器对外表面上的湿度的敏感度。
本发明的第二方面的实施例可以包括以下特征中的任何一个或其组合：
·玻璃结构包括第一玻璃层和第二玻璃层，其中电容式传感器位于第一和第二玻璃层之间；
·电容式传感器基于信号的幅度来感测湿度；
·湿度通过将信号的幅度与查找表中的已知湿度值进行比较来确定；
·电容式传感器进一步操作为用于键盘总成的电容式开关，以控制车门锁的操作来锁定或解锁车辆车门；
·车窗还具有用于基于感测到的湿度使车窗的内表面进行除雾的除雾器；和
·导电屏蔽由包括水平且导电的线的阵列的导电栅格形成。
本领域技术人员在研究以下说明书、权利要求和附图时将理解和领会本发明的这些和其它方面、目的和特征。
附图说明
在附图中：
图1是根据一个实施例的配备有电容式接近开关和湿度感测总成的机动车辆车窗的侧视图；
图2是进一步示出了电容式接近开关和湿度感测总成的图1的部分ii的放大视图；
图3是进一步示出了透明接近传感器的图2中所示的电容式接近开关和湿度感测总成的主视图；
图4是根据一个实施例的通过图2的线iv-iv截取的电容式接近开关和湿度感测总成的横截面视图；
图5是图4中所示的电容式接近开关和湿度感测总成的分解视图；
图5a是图5的接近开关和湿度总成的一部分的放大分解图；
图6是示出用于处理键盘输入和感测湿度并且用于控制车门锁、照明装置和除雾器的控制器的框图；
图7是示出用于控制键盘照明的程序的流程图；
图8是示出与示出激活运动曲线的电容式传感器相关联的一个信号信道的信号计数的曲线图；
图9是示出与示出感测到湿度的影响的电容式传感器相关联的一个信号信道的原始信号的曲线图；
图10是示出用于预期湿度值的原始信号的曲线图；
图11是示出用于接近开关和湿度传感器总成的开关激活和湿度估计状态的状态图；
图12a和图12b是示出根据一个实施例的用于感测车辆内的湿度并且激活接近开关的程序的流程图；和
图13是示出根据一个实施例的用于处理传感器输出以控制车辆车门和车窗除雾功能的程序的流程图。
具体实施方式
为了本文说明书的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“垂直”、“水平”及其派生词应与如图1和2中所示的本发明有关。然而，应该理解，本发明可以采取各种替代取向，除非明确相反地指出。还应该理解，附图中示出的和下面的说明书中描述的具体装置和过程仅仅是所附权利要求中限定的发明构思的示例性实施例。因此，与本文公开的实施例相关的具体尺寸和其他物理特性不应被认为是限制性的，除非权利要求明确指出。
参考图1和2，根据一个实施例，轮式机动车辆10总体示出为具有电容式接近开关和湿度感测总成20，该电容式接近开关和湿度感测总成20被配置为车辆车门进入键盘总成，其使得人能够输入一系列输入来锁定和解锁车辆车门。车辆10包括设置在车辆车身上的乘客车门12和位于车门12上的车门闩锁总成14。车门闩锁总成14可以由人致动以开闩，并由此打开车门12以及锁定和解锁车门12和车辆上的其他车门以控制对车辆10的访问。应该理解，驾驶员可以致动车辆中的车门锁开关并且还可以配备有可以远程地锁定和解锁车辆车门12的车门闩锁总成14的密钥卡。电容式接近开关和湿度感测总成20包括多个接近开关，该多个接近开关配置有用户可选择的形成键盘的接近开关22(图2)，以使人能够输入代码作为一系列输入，以通过经由标记有标识符字符的接近开关22输入编程的输入字符(例如，数字)序列来锁定和解锁车辆车门12。
根据一个实施例，在图2中进一步示出的接近开关和湿度感测总成20具有多个用户可选择的接近开关22，接近开关22示出为水平地布置在驾驶员侧车门车窗16中。接近开关22配置作为用户输入键盘。接近开关22包括键盘指示字符58形式的荧光图案，其可用特定波长的光照亮，以显示在车窗16的外表面上可见的照亮的字符图像。接近开关22是每个都限定区域的用户输入键盘，在该区域上用户可以用手指触摸接近开关或者靠近接近开关来提供输入选择。照亮的字符58可以由在正常的环境照明条件下基本上透明且不可见的荧光油墨(例如安全油墨)形成。这样，字符58基本上对人不可见，直到用诸如紫外(uv)和/或红外(ir)光之类的特定波长的光进行照明。示出的字符58包括用于第一接近开关的数字字符1和2(1·2)、用于第二接近开关的数字字符3和4(3·4)、用于第三接近开关的数字字符5和6(5·6)、用于第四接近开关的数字字符7和8(7·8)以及用于第五接近开关的数字字符9和0(9·0)。应该理解，诸如字母或符号的其他字符可以被用作接近开关标识符。每个接近开关22具有电容式传感器，该电容式传感器感测用户的手指与接近开关22的触摸区域的接触或接近(例如1毫米)，并且定义表明用户对该相应的接近开关的选择的二进制开关输出(接通或断开)。
接近开关22每个都包括位于玻璃车窗内的接近传感器，其用于感测用户(例如用户的手指)相对于接近开关的紧密接近。根据一个示例，当用户30(诸如用户的手指32)被检测到靠近接近开关中的一个时，所有接近开关22可以通过光源照射uv或ir辐射到荧光图案58上被照亮为绿色的第一颜色并因此可被用户观看。所有接近开关22的照明可以基于由任何一个或多个接近传感器所生成的信号超出第一或更低阈值极限。当与接近开关中的一个相关联的接近传感器检测到用表示试图激活接近开关的较高阈值信号的手指紧密靠近时，可以产生开关输出并且可以产生反馈照亮输出以照亮激活的接近开关以表明接近开关已被激活。根据一个示例，这可以包括激活接近开关或者以红色第二颜色照亮接近开关。例如，如果用户30在一个或多个接近开关22上执行了错误的触摸，或者如果在输入序列中输入了不正确的代码，则可以以诸如琥珀色的第三颜色照亮一个或多个接近开关22。
进一步在图3中更详细示出了接近开关和湿度感测总成20，图3示出配置为电容式传感器40的五个接近传感器，其定位成感测接触或接近对应的接近开关22的物体。另外，与一个或多个接近开关22相关联的一个或多个接近传感器还感测诸如玻璃车窗16的内表面上的湿气或冷凝物的湿度。感测到的湿度可以是在空气中水蒸汽形式的湿气，或者可以是在液态水或冷冻水(例如冰或霜)形式的表面上水的冷凝物形式。
如图3中所示，每个电容式传感器40包括第一电极42和第二电极44。第一和第二电极42和44中的每一个分别包括多个导电电极指52和54。这样，第一电极42具有多个第一电极指52，并且第二电极44具有多个第二电极指54。多个第一和第二电极指52和54中的每一个大体定位成与多个第一和第二电极指52和54中的另一个电极指相互交错或交织，以至少在一定程度上产生用于感测诸如用户的手或手指的物体的存在的电容激活场。第一电极42可以被配置为接收电极并且接收感测信号，第二电极44可以被配置为驱动电极以接收驱动信号。
电容式传感器40各自提供电容式感测激活场以感测与相应的电容式传感器有关的用户(例如，手指)的接触或接近(例如，在一毫米内)。每个电容式传感器40的电容式感测激活场检测具有电导率和介电特性的用户的手指，这会导致电容式感测激活场中的变化或干扰，这对于本领域技术人员来说应该是显而易见的。每个电容式传感器40为对应的接近开关22提供表明用户输入的感测信号。根据一个实施例，用户可以在接近开关22上输入与编程的键控代码相匹配的用户输入序列以锁定或解锁一个或多个车辆车门。
另外，电容式传感器40中的一个或多个还被配置成感测诸如玻璃车窗的内表面上的冷凝物或者接近玻璃车窗的内表面的湿气的湿度。感测到的湿度可以包括在车窗的内表面上形成为水蒸气的冷凝物。感测到的湿度还可以包括靠近车辆车窗内表面(例如在车辆乘客舱中)的空气中的水蒸气形式的湿气。由于空气中或车窗的内部玻璃的表面上的水分含量，由接近传感器40产生的信号的变化来感测湿度。当检测到湿度时，车辆可以响应于检测到的湿度水平激活车窗除雾器或其他控制装置以试图减少湿度。
电容式传感器40每个大体上具有驱动电极44和接收电极42，每个电极具有用于产生电容场的交叉指。应该理解，每个电容式传感器40可以通过印刷导电油墨或通过将预先形成的导电电路组装到基板上来形成。根据一个实施例，驱动电极44接收以电压vi施加的方波驱动信号脉冲。接收电极42具有用于生成输出电压vo的输出。应当理解，根据各种实施例，电极42和44以及电极指52和54可以按照各种配置来布置，以用于生成作为感测激活场的电容场。
驱动电极44在驱动线48上接收驱动输入信号vi。电容式传感器40具有用于输出相应电压vo的公共输出线46。应该理解，驱动电极和接收电极可以被另外配置为使得可以使用其他类型的单电极或其他多电极配置。电容式接近开关和湿度感测总成20可以有利地由导电油墨形成，或者可以替代地由柔性电路形成。电容式接近开关和湿度感测总成20可以用于各种类型和尺寸的接近开关和字符。
本文示出和描述的实施例中，每个电容式传感器40的驱动电极44被提供输入电压vi作为方波信号脉冲，该方波信号脉冲具有足以将接收电极42充电到期望电压的充电脉冲周期。接收电极42由此用作测量电极。由相邻电容式传感器产生的相邻感测激活场可能会轻微地重叠或可能不存在重叠。当用户或操作者(诸如用户的手指)进入电容式感测激活场时，对应的电容式传感器检测到由手指引起的对激活场的干扰，并确定该干扰是否足以用对应的电容式传感器产生输入。类似地，当检测到诸如湿气或玻璃车窗内表面上的冷凝物的湿度时，湿度在激活场中引起干扰，该干扰产生被处理以确定湿度水平的信号。通过处理与该电容式传感器的相应信号信道相关联的充电脉冲信号来检测激活场的干扰。每个电容式传感器40具有其自己的专用信号信道，其产生可以被单独处理的不同的充电脉冲信号。
参考图4至5a，接近开关和湿度感测总成20进一步示出为形成在夹在外玻璃层50和内玻璃层60之间的玻璃车窗16内。玻璃车窗16是可以用作车窗玻璃的视觉上透明的介质。透明介质具有第一内表面和第二外表面。应该认识到，车窗16可以使用其他视觉上透明的介质。接近开关和湿度感测总成20包括透明介电聚合物或塑料层56，其可以是在外玻璃层50和内玻璃层60之间延伸的片材形状的聚酰胺(polymid)层56。根据一个示例，聚酰胺层56可以具有大约一毫米或更小的厚度。聚酰胺层56是透明的，并且是透光的，使得它用作光导管以将从光源发射的光传输到荧光图案或字符58。设置在聚酰胺层56和内玻璃层60之间的是接近传感器40。接近传感器40可以由氧化铟锡(ito)膜形成。根据一个实施例，形成接近传感器40的ito可以形成为印刷在聚酰胺层56的前表面上的油墨。ito可以作为薄膜沉积到内玻璃层60的外表面上并且可以具有大约1000到3000埃的厚度以形成透明电导体。形成接近传感器40的ito层是可用于形成电极和信号线以形成接近传感器的视觉上透明的介质。这样，接近传感器40对于通过车窗16观看的用户将大体上保持不可见。在其他实施例中，可以使用其他透明或半透明或可见的导电油墨或膜来形成接近传感器40。
设置在聚酰胺层56和内玻璃层60上的接近传感器40之间的是荧光字符58，荧光字符58可以用安全油墨以荧光图案打印以定义字符。荧光图案可以是油墨(例如安全油墨)，当用200至400纳米波长的紫外线辐射激活或700至1400纳米波长的红外线辐射激活时，该油墨发出可见光。应该理解，根据其他实施例，荧光字符58可以另外形成在靠近聚酰胺层56的另一介质上。荧光图案可以由安全油墨形成，安全油墨是透明油墨，除了当被紫外线或红外线辐射照射时，其对人眼通常不可见。安全油墨可以印刷在透明薄膜上，并且然后附接到聚酰胺层56上，或者替代地可以直接印刷到聚酰胺层56上或者以字符形状蚀刻到聚酰胺层56中。荧光字符58可以包括上转换磷光剂(up-convertingphosphor)，其是将不可见红外光波长转换成可见光的微观陶瓷粉末。上转换磷光剂表现出反斯托克斯位移(anti-stokesshift)，其从红外激发源分离发射峰。根据一个实施例，当用红外光照射时，磷光剂发光。当用红外照明照射时，上转换磷光剂可以发出可见的绿色、红色、橙色或蓝色。类似地，可以使用uv油墨来形成荧光字符，并且在用紫外光照射时可以发出可见光颜色。应该理解，ir和uv可照亮的荧光油墨都是可商购的，例如用于安全油墨的类型。
根据一个实施例，荧光字符58位于车窗16的下边缘附近。这允许边缘照明led(发光二极管)70位于靠近车窗16的底部边缘的车门内。边缘照明led70可以形成在诸如印刷电路板的led板72上。每个边缘照明led70与接近开关22中的一个和相关联的荧光字符58对齐。边缘照明led70可以选择性地产生紫外线辐射和红外线辐射，该紫外线辐射和红外线辐射透射通过聚酰胺层56以照射荧光图案或字符58。这样，边缘照明led70被充分地彼此间隔开并对齐，以产生照亮对应的荧光字符58的光输出而不干扰其他荧光字符。这样，可以用红外或紫外光中的任一个一次一个地点亮某些选择的led，以从荧光字符58产生期望的颜色输出。
除了感测接近开关22的激活之外，接近开关和湿度感测总成20还使用与一个或多个接近开关22相关联的一个或多个接近传感器24来检测第一内表面上的湿度(例如湿气和冷凝物)。在本文所示和所述的实施例中，被配置为电容式传感器的接近传感器24对类似于用户的手指触摸影响传感器激活场的湿度敏感。与典型的触摸激活不同，它导致信号计数相当快的上升，诸如湿气或冷凝物的湿度将导致信号以较慢的速率上升。例如，当有人打开车辆车门或车窗，并且由于环境条件的变化而使湿气上升时，通过监控激活信号相对于查找表的变化，可以检测车窗上积聚的湿气或冷凝物。因此，可以将用户的手指的激活与湿度区分开，并且可以使用感测的信号来产生可以用于车辆上的其他目的的湿度值，例如通过气候控制系统来控制车窗除雾器或其他控制装置。在一个实施例中，可以使用单个接近传感器24来确定湿度。根据另一个实施例，可以使用与多个接近开关22相关联的多个接近传感器24来产生多个湿度信号，其可以被平均以提供平均湿度测量值。
再次参考图4至5a，设置在聚酰胺层56和外玻璃层50之间的是导电屏蔽55。这样，导电屏蔽55设置在电容式传感器40与车窗16的第二外表面之间。导电屏蔽55被设置为电容式传感器40与玻璃车窗的外表面之间的中间层，以降低接近传感器40对存在于外玻璃层50的外表面上或附近的湿度的敏感度。结果是，车窗16的第二外表面上的湿度不太可能影响车窗16的第一内表面上的湿度的测量。在所示的实施例中，导电屏蔽55形成为导电栅格，导电栅格具有以行和列排列的多条水平和垂直导线。在该实施例中，在栅格之间存在非导电空间，使得屏蔽是部分屏蔽。在其他实施例中，导电屏蔽55可以是用于提供额外屏蔽的固体导电材料或可以以不同图案形成。导电屏蔽55可以由视觉上透明或半透明的导电材料(例如氧化铟锡(ito))制成。导电屏蔽55可以形成为印刷到聚酰胺56上的印刷油墨。导电屏蔽55位于接近传感器40的前方，并且优选地至少与接近传感器40一样大并且可以大于接近传感器40以便提供充分阻挡玻璃车窗16的外表面上的湿度的影响。
设置在导电屏蔽55和外玻璃层50之间的是uv/ir阻挡层64。uv/ir阻挡层64用于阻挡紫外线和红外线辐射从车辆外部穿透车窗16并且到荧光图案58上以防止荧光材料被日光激活。
当从车窗16外侧看时，接近开关22上的荧光字符58通常对人不可见。当用户移动手指接触或靠近一个或多个接近开关22时，通过激活用于每个led70的uv光源以照亮每个荧光字符58，以第一绿色照亮所有接近开关22。当用户进一步接触接近开关中的一个以进行激活时，与对应接近开关相关联的led70的ir光源被照亮，以将该接近开关22处的输入荧光字符58照亮以在该接近开关22处产生第二红色光。如果两个或多个接近开关22同时被错误地激活，则与激活的接近开关相关联的uv和irled两者同时被激活，从而为那些输入错误激活的接近开关产生第三琥珀色光。这是因为红光和绿光组合在一起将会形成第三琥珀色。
参考图6，根据一个实施例，示出了接近开关和湿度感测总成20。示出了多个电容式传感器40向控制器80(例如微控制器)提供相应的输入。控制器80可以包括诸如微处理器82和存储器84的电路。控制电路可以包括感测控制电路，其根据控制程序100、200和300通过将激活场信号与一个或多个阈值进行比较来处理每个电容式传感器的激活场以感测用户激活。应当理解，可以采用其他模拟和/或数字控制电路来处理每个电容激活场，以确定用户激活，并激活动作。根据一个实施例，控制器80可以采用由atmel(爱特梅尔公司)提供的q矩阵获取方法。示例性电容式传感器在2009年4月9日
控制器80可以包括集成在微处理器82内或连接到微处理器82的模拟数字(a/d)比较器，其可以从每个电容式传感器接收电压输出vo，将模拟信号转换成数字信号，并且向微处理器82提供数字信号。控制器80可以包括集成在微处理器82内或连接到微处理器82的脉冲计数器，其对施加到每个接近传感器的每个驱动电极的充电信号脉冲进行计数，执行对电容器充电直到电压输出vo达到预定的电压所需的脉冲计数，并且将计数提供给微处理器82。脉冲计数表示相应电容式传感器的电容变化。控制器80可以向脉冲宽度调制驱动缓冲器提供脉冲宽度调制信号以产生施加到每个电容式传感器的每个驱动电极的方波脉冲。控制器80可以处理接收的信号并且作出关于电容式传感器之一的激活的确定，并且生成一个或多个信号以激活一个或多个边缘照明led70以将uv和/或ir光照射到一个或多个荧光字符58，从而产生期望的颜色照明。控制器80可进一步确定用户输入序列是否匹配编程的代码，并且当代码与输入的序列匹配时解锁或锁定车辆车门锁14。另外，控制器80可以进一步确定存在于玻璃车窗的内表面处或附近的湿度，并且可以向包括车身控制模块90的一个或多个控制装置提供湿度值信息。湿度值可以包括湿度水平92和湿度变化率94。另外，用户可以手动输入用于车窗除雾的请求96。车身控制模块90可响应于手动输入用于除雾的请求或基于检测到的湿度水平92或湿度变化率94而激活或控制一个或多个装置(诸如车窗除雾器98)。可以通过用户激活一个或多个接近开关22来进行手动输入的除雾请求96，例如通过向上或向下滑动用户的手的手势输入来手动地请求车窗的内表面上的除雾气流的增大/减小。手势输入可以被施加到车窗16的第一内表面上的接近开关22。应当理解，请求手动调整气流的该输入或其他手势输入可以被用于控制除雾操作。
参考图7，根据一个实施例，示出了用于控制接近开关总成的照明的控制程序100。控制程序100在步骤102处开始并且进行到判定步骤104以确定是否在键盘(接近开关)附近检测到手部，如果没有，则循环返回并等待手部检测。一旦检测到手部，程序100就进行到步骤106以开启所有字符下的uv边缘照明led，使得字符发出绿色。接下来，在判定步骤108处，程序100确定单个接近开关是否已经被触摸。如果单个接近开关已经被触摸，则程序100在步骤110处关闭被触摸的字符下方的uvled，并且打开与被触摸的接近开关相关联的irled，使得字符变成指示良好激活的红色。之后，程序100等待例如三十(30)秒的时间段以便移除触摸，并且然后在返回之前在步骤112处关闭led。如果单个接近开关未被触摸，则程序100进行到判定步骤114以确定两个或更多个接近开关是否被触摸。如果两个或更多个接近开关被触摸，则程序100进行到步骤116，以打开被触摸的接近开关的字符下方的uv和irled两者，由此使字符变成指示错误激活的琥珀色。此后，程序100进行到步骤112以等待三十(30)秒以移除触摸，并且然后在返回之前关闭led。
在图8至10中，根据一个示例，示出了用于与多个接近开关22中的一个相关联的信号信道的示为信号62的传感器充电脉冲计数的变化，图8是针对触摸事件并且图9和10中示出为用于湿度检测的原始信号。信号62的变化是在没有任何手指或其他物体存在于激活场中的初始的参考计数值与相应的低湿度或无湿度情况下的传感器读数之间的计数值差。在图8中所示的示例中，当用户的手指移动通过接近开关时，用户的手指进入与接近开关22相关联的激活场32。信号62是与电容式传感器24相关联的传感器充电脉冲计数中的变化(δ)。在公开的实施例中，接近传感器24是电容式传感器。当用户的手指接触或接近传感器24时，手指改变在相应的传感器24处测量的电容。电容与未触摸的传感器板寄生电容并联，并且因此测量为偏移。用户或操作者引起的电容与表面暴露于电容板的用户的手指或其他身体部位介电常数成正比，并且与用户的肢体到开关按钮的距离成反比。根据一个实施例，每个传感器通过脉宽调制(pwm)电子器件用一系列电压脉冲激励，直到传感器被充电到设定电压电位。这种采集方法将接收电极充电到已知电压电位。重复该循环，直到测量电容器两端的电压达到预定电压。将用户的手指放置在开关的触摸表面上会引入外部电容，这增加了每个周期传输的电荷量，从而减少了测量电容达到预定电压所需的总周期数。用户的手指导致传感器充电脉冲计数的变化增加，因为该值基于初始的参考计数减去传感器读数。
参考图8，当用户的手指接近与信号信道相关联的接近开关22时，手指进入与电容式传感器相关联的激活场，这导致电容的中断，由此导致通过具有典型的触摸激活运动轮廓的信号62所示的传感器计数增加。在典型的用户触摸激活期间，信号相对快速上升以超过传感器激活阈值，并且然后达到峰值，并且然后降低到传感器激活阈值以下。可以基于超过阈值的信号和/或基于信号的上升时间来检测开关激活。
参考图9，当内部玻璃表面上的冷凝物或其附近的湿气形式的湿度增加时，湿度进入与电容式传感器相关联的激活场，并引起电容的中断，由此导致原始信号如信号62所示增加。与用户的手指的激活运动相比，湿度对传感器的影响产生了以较慢的速率上升的原始信号。因此，通过监控信号的上升时间和信号的幅度并将该信号与已知的湿度值进行比较，可以用接近传感器来感测冷凝物或湿气。
图10示出了受湿度(例如，湿气)影响的传感器信号的原始信号的示例以及基于测试将原始信号数据链接到湿度水平的查找表。查找表中的数据可以在总成测试期间产生，以确定多个已知湿度水平中的每一个的原始信号计数。在查找表中列出的那些值之间的湿度值可以使用插值来确定。在制造过程中，校准程序可以在已知的湿度点执行，以校准测量的偏差。因此，通过处理由电容式传感器生成的原始信号数据，可以确定相应的湿度水平。
参考图11，状态图示出了接近开关和湿度感测总成20可用的两种操作模式。在第一模式中，总成20可以在处理用户交互状态88中操作以检测用于开关激活的手指在开关上的触摸。在第二模式中，总成20可以以估计湿度状态86操作以确定湿度水平。应该理解，处理用户交互模式88可以在相当长的时间内操作，而估计湿度模式86可以周期性地操作。应该认识到，处理用户交互模式88和估计湿度模式86可以同时执行。
参考图12a和图12b，根据一个实施例，示出了用于确定开关激活和确定湿度的程序200。程序200从步骤202处开始并且进行到步骤204，以设置信号信道的状态(i)为估计湿度。接下来，在步骤206处，获取原始信号chraw_i[0]，并且然后在步骤208处将基线chbase设置为等于所获取的原始信号chraw_i。接下来，在步骤210处，获取当前时间(t)的原始信号chrawi[t]，并且在步骤212中对噪声进行过滤。进行到判定步骤214，程序200确定status_i是否被设置为等于估计湿度，并且如果是，则进行到判定步骤216以确定信号是否正在经历缓慢上升(幅度的变化率)，也就是说，当前获取的信号i[t]和用于原始信号chraw的先前获取的信号i[t-1]的差值是否小于阈值tr_th，并且如果这样，则进行到步骤218以从查找表中获取湿度值的下限值和上限值，该湿度值的下限值和上限值限定包含值chraw[t]的范围，并且然后内插以确定不在该范围的湿度(rh)_i值。接下来，在判定步骤220处，程序200确定是否处理了所有传感器，如果不是，则返回到步骤210。如果所有传感器i已经被处理，则程序200进行到判定步骤222以确定是否存在至少一个status_i设置为估计湿度，如果不是，则在步骤226中将当前湿度值rh[t]设置为等于先前湿度值，并且然后返回到步骤210。否则，如果存在至少有一个status_i设置为估计湿度，则程序200在返回到步骤210之前，在判定步骤224处确定湿度值rh[t]等于传感器i的湿度的平均值(rh_i)。一个或多个车辆模块(例如气候控制系统)可以使用湿度值rh[t]来执行动作，例如打开或调整一个或多个车窗除雾器，以减少车窗上湿度的影响。
在判定步骤216处，如果信号经历快速上升(幅度变化率)，则程序200进行到步骤228以将状态设置为等于开关触摸模式的处理触摸。接下来，在步骤230处将计时器设置为等于start_i，并且在判定步骤232处，程序200确定计时器值减去计时器start_i值是否超过或大于touch_max_time(触摸最大时间)值，并且如果是，则在返回到步骤220之前，在步骤234处将状态设置为等于估计湿度。如果时间差不超过touch_max_time，则程序200进行到判定步骤236以确定是否已经检测到触摸，诸如通过处理信号的峰值、稳定的信号、按压事件或某些触摸信号。如果检测到触摸，则程序200进行到步骤238以传达触摸事件的存在。触摸事件可以触发开关的激活以执行专用功能。否则，程序200进行到判定步骤240，以确定值chrawi[t]是否小于chbase减去噪声，并且如果是，则在返回到步骤220之前，在步骤242中将status_i设置为等于估计湿度。否则，程序200返回到步骤232。
参考图13，根据一个实施例，示出了用于控制车辆和除雾器的程序300。程序300从步骤302处开始并且进行到判定步骤304以确定车辆车窗是否打开。如果车辆车窗打开，则在步骤306处，程序300忽略传感器输入，并且返回到步骤304。如果车窗未打开，则程序300进行到判定步骤308以确定车门是否打开，如果是，则在步骤306处，忽略传感器输入并且返回到步骤304。如果车门未打开，则程序300进行到判定步骤310以确定车辆是否处于驻车。如果车辆处于驻车状态，则程序300进行到步骤312以确定座椅是否被占用。如果座椅未被占用，指示没有乘客坐在车辆中，则程序300进行到判定步骤314以检查用接近开关输入的解锁码。当时间小于最大解锁时间，并且检测到解锁范围中的峰值没有信号重叠时，解锁码可能出现。如果程序300检测到解锁码，则程序300进行到步骤316以在步骤324结束之前执行解锁/锁定车门功能。如果没有解锁码，则程序300直接进行到结束。
在判定步骤310中，如果检测到车辆未处于驻车状态，则程序300进行到判定步骤318以确定座椅是否被占用，如果不是，则在步骤324处结束。如果在判定步骤312和318任一个中检测到座椅被占用，则程序300进行到判定步骤320，以检查车辆内的乘客向车窗内部的接近开关输入的滑动手势。当时间小于最大滑动时间并且峰值信号在滑动范围内而没有部分信号重叠时，滑动手势可以发生。如果检测到滑动手势输入，则程序300进行到步骤322，以在步骤324结束之前激活手动除雾操作以使车辆车窗除雾。如果没有滑动手势，则程序300在步骤324处结束。
接近传感器可以使用薄膜技术来制造，薄膜技术可以包括印刷与溶剂混合的导电油墨以实现期望的电路布局。印刷油墨可以形成片材，其在固化过程中使用受控加热和光/热选通来固化以移除溶剂。现有固化过程中的变化可能导致在电迹线中滞留残留溶剂，这可能导致传感器对温度和湿度变化敏感。当接近传感器上积聚冷凝物时，原电容信号和δ信号计数可能会改变。例如，在打开除霜器之前在暴风雨中行驶时或者在炎热潮湿的夏日进入车辆时，可能在车辆中产生冷凝物。接近传感器有利地使用相同的传感器来检测用户触摸激活和湿度。因此，接近开关和湿度传感器总成有利地提供用于开关激活的接近感测和湿度测量。
因此，接近开关和湿度感测总成20有利地在车辆的车窗中提供增强的用户可激活的接近开关或输入键盘，并且进一步在车辆车窗的内表面上提供增强的湿度感测。另外，总成20提供了可以在诸如车辆车窗的窗户上使用的湿度传感器。还可以设想，根据其他实施例，总成20可以用在诸如家用窗户的其他窗户上。总成20在不使用时大体上是透明的，并且可以以不同的颜色激活，以使得接近开关能够正确操作并且感测湿度，例如车窗内表面上的湿气和冷凝物。车辆操作者可以进一步享受车窗的除雾，并可以提供手动输入来控制除雾器。
应当理解，在不脱离本发明的构思的情况下，可以对上述结构进行变化和修改，并且应该理解，这样的构思旨在被以下权利要求所覆盖，除非这些权利要求通过他们的文字明确表示相反。