弯曲表面上的触摸检测的制作方法
本发明涉及一种触摸检测系统和方法，并且更具体地，涉及一种弯曲表面上的触摸检测系统和方法。
背景技术：
将键盘等等放置在车辆的外表面上可能是接收用户输入以允许进入车辆的好方法。车窗覆盖车辆的外表面的很大一部分，并且通常位于便于用户接近的高度。然而，由于多种原因，缺少用于接受车窗上的输入的机构。首先，按照政府规定，在车辆的操作期间，存在车窗必须保持通透的特定区域，这意味着将需要一些物理结构物理地附接到车窗的便利放置的物理触摸板将违反通透区域要求。此外，由于车窗(至少侧窗)是可移动的，所以将电子设备连接到车窗安装的触摸板具有耐用性和成本挑战。另外，车窗弯曲的事实对于在车辆窗上实施非物理(即虚拟)输入机构提出了进一步的成本挑战。
技术实现要素：
根据本发明的一方面，提供一种系统，包含：
弯曲车窗；
光能量发射器，光能量发射器设置在弯曲车窗的外部；
光能量接收器，光能量接收器设置在弯曲车窗的外部并且设置为检测由光能量发射器发射的光能量；并且
光能量通过设置在弯曲车窗上的触摸板上方。
根据本发明的一个实施例，其中接收器设置为接受光能量作为输入并且输出相应的电能。
根据本发明的一个实施例，进一步包含电路，电路设置为接受电能作为输入并且输出电信号，电信号具有与光能量成比例的幅度。
根据本发明的一个实施例，进一步包含处理器，处理器具有存储器，其中处理器被编程为接收电信号的幅度，并且将幅度与相应的预定值进行比较，并且基于幅度和相应的预定值之间的差输出触摸指示器信号。
根据本发明的一个实施例，进一步包含致动器，致动器连接到弯曲车窗，其中处理器被编程为将触摸指示器信号输出到致动器。
根据本发明的一个实施例，进一步包含扬声器，其中处理器被编程为将触摸指示器信号输出到扬声器。
根据本发明的另一方面，提供一种系统，包含：
弯曲车窗；
触摸板，触摸板设置在弯曲车窗上；
光能量发射器，光能量发射器设置在弯曲车窗的外部；
光能量接收器，光能量接收器设置在弯曲车窗的外部并且设置为检测由光能量发射器发射的光能量；并且
光能量发射器和接收器各自分别定位在触摸板的第一侧和第二侧。
根据本发明的一个实施例，其中接收器设置为接受光能量作为输入并且输出相应的电能。
根据本发明的一个实施例，进一步包含电路，电路设置为接受电能作为输入并且输出电信号，电信号具有与光能量成比例的幅度。
根据本发明的一个实施例，进一步包含处理器，处理器具有存储器，其中处理器被编程为接收电信号的幅度，并且将幅度与相应的预定值进行比较，并且基于幅度和相应的预定值之间的差输出触摸指示器信号。
根据本发明的一个实施例，进一步包含致动器，致动器连接到弯曲车窗，其中处理器被编程为将触摸指示器信号输出到致动器。
根据本发明的一个实施例，进一步包含扬声器，其中处理器被编程为将触摸指示器信号输出到扬声器。
根据本发明的又一方面，提供一种系统，包含：
弯曲车窗；
用于发射光能量的装置；
用于检测光能量的装置，光能量发射装置和光能量检测装置各自设置在弯曲车窗的外部；
用于在弯曲车窗上设置触摸板的装置；以及
用于检测光能量的偏转的装置。
根据本发明的一个实施例，进一步包含车窗框架，车窗框架限定接收弯曲车窗的开口，弯曲车窗可沿着开口从关闭位置移动到打开位置。
根据本发明的一个实施例，进一步包含用于当障碍物随弯曲车窗从打开位置移动向关闭位置而移动到开口中时检测光能量的偏转的装置。
根据本发明的一个实施例，进一步包含用于当障碍物移动到开口中时检测光能量的偏转的装置。
根据本发明的一个实施例，进一步包含用于当触摸板被触摸时在弯曲车窗上提供触觉反馈的装置。
根据本发明的一个实施例，进一步包含用于当触摸板被触摸时提供音频反馈的装置。
附图说明
图1a是用于检测弯曲车窗上的触摸的示例性车辆系统的透视图；
图1b是图1a的弯曲车窗的侧视图；
图1c是图1a的弯曲车窗的俯视图；
图2a是图1a的系统的示例性部分的主视图，包括示例触摸板和使红外光能量偏转的对象；
图2b是图1a的系统的另一个示例性部分的主视图，包括示例触摸板和使红外光能量偏转的对象；
图3a-3b是图1a的系统的俯视图，每个包括具有含不同曲率的弧的弯曲车窗；
图4是图1a的系统的框图；
图5示出了来自红外接收器的各种幅度的输出波形；
图6是可以由图1a的系统执行的示例过程的流程图；
图7是图1a的系统的透视图，其中系统的弯曲车窗处于打开位置并且障碍物处于开口中；
图8是图1a的系统的侧视图，示出了触觉反馈装置。
具体实施方式
引言
对触摸板等等的用户输入可以在车窗表面上被检测到。有利地，触摸板不需要到表面(例如，车窗表面)的电子或其他硬件连接，其中触摸板设置在该表面上。相反地，如本文所公开的发射且检测光能(例如，红外(ir)、紫外(uv)等)的触摸覆盖系统可以用来获得用户输入。例如，用户的手指可以打断并且由此使光能的投射ir光束偏转，因此用户的输入(在该示例中触摸触摸板的键)可以被检测到。
触摸板区域可以指定用于车窗。有利地，触摸板区域相对于车窗的表面区域可以是小的；典型尺寸的键盘或其他数据输入板的检测区域可以被提供用于触摸板区域。因此，在一个实施方式中，ir发射器源和相对小的ir接收器组可以用来检测触摸板上的手指位置。ir发射器源和对应的ir接收器组可以有利地减少触摸覆盖系统的复杂性和成本。在另一个实施方式中，ir接收器和相对小的一组ir发射器可以每次循环一个以检测手指位置。
因为触摸覆盖系统根据视线(los)的原理工作，即，ir接收器只能检测沿着连接该对的线发射的ir光能量，所以在弯曲表面(比如车窗)上的触摸板需要仔细地放置本文所公开的ir发射器和接收器。
触摸覆盖系统包括处理器，该处理器被编程为检测与触摸板上的触摸相关联的偏转的红外光。处理器可以被进一步编程为输出控制信号例如到触觉装置以当触摸被处理器记录时例如通过车窗上的振动通知用户。处理器还可以提供控制信号给车辆娱乐系统或用于键盘的专用扬声器，以在触摸被记录时通过无线电扬声器提供音频反馈。此外，除了实施系统以检测对车窗上的触摸板的触摸之外或作为其替代方案，触摸覆盖系统可以被实施以检测车窗打开时或车窗移动到关闭位置时的障碍物。此外，检测可能是冰或雪的一致或固定的障碍物是可能的，并且用户可以通过他们的电话或在车载显示器上的警报消息来通知有障碍物。可以假设用户使用例如已知的钥匙或基于远程信息处理的解锁命令进入车辆来提供这种通知。此外，当车辆被锁定并且安全系统装备有向下车窗时，所公开的系统可以检测某人伸手到舱室中并且提供控制信号以试图发出警报或发送警报消息。
系统概述
如图1a所示，车辆10(部分地示出)包括用于检测对设置在弯曲表面16上的触摸板14的用户触摸的示例性系统12。示例性系统12包括红外光(ir)发射器20、至少一个ir接收器22、弯曲车窗18和设置在弯曲车窗18上的触摸板14。ir发射器20和ir接收器22可以设置在弯曲车窗18的外侧24上，并且分别被定位在触摸板14的第一侧26和第二侧28上。此外，ir发射器20和ir接收器22可以相对于彼此设置，以使从ir发射器20传输的ir光能30沿着ir发射器20和ir接收器22之间的线l通过触摸板14上方。如图2a-2b所示，放置在触摸板14上的对象34(例如，用户的手指)可以使ir光能量30偏转，以使ir接收器22停止接收ir光能量30，至少持续一段时间，在这段时间期间，对象34被定位为使ir能量30偏转。因此，示例性系统12可以由于ir接收器22处不存在ir光能量30而检测到对象34。
在示例性系统12中，用于发射ir光能量30的装置由ir发射器20提供。ir发射器20可以包括例如已知的电子部件，该电子部件在被组合时提供ir光谱中的光能量的源。例如，ir发射器20是可以被指向ir接收器22的ir光能量30的源。当适当地放置时，ir发射器20传输ir光能量30，光能量30沿着线l前进以入射在ir接收器22上。ir发射器20可以是例如已知的ir发光二极管(led)。ir发射器20可以被配置为在窄角扇区β内发射ir光能量30，如图2a-2b所示。ir发射器20可以包括电子部件，该电子部件可以以已知方式连接到处理器100以选择性地激活ir发射器20并且选择性地调整ir光能量30的强度。ir发射器20可以是除了ir之外(例如紫外(uv)等)的光能量光谱的源。
用于检测ir光能量30的装置可以由ir接收器22提供。ir接收器22可以包括例如已知的电子部件，该电子部件在被组合时接收ir光能量30并且将ir光能量30转换成电能56。ir接收器22可以是例如接收ir光能量30并且将其转换成可被提供给电路50的电能56的光电晶体管、光敏电阻器(ldr)等，如下面所描述的。ir接收器22可以被定位为沿着ir发射器20和ir接收器22之间的线l接收来自ir发射器20的ir光能量30。如图2a-2b所示，当对象34偏转或阻挡传输到ir接收器22的ir光能量30时，对应的转换的电能56被减少，该转换的电能56可以通过电路50利用。ir发射器20和ir接收器22之间的距离可以根据如由接收器22所见的预测的ir光能量30和/或电能56来指定，如下面进一步所讨论的。ir接收器22可以接收除了ir以外(例如紫外(uv)等)的光能量光谱。
系统的设置
车窗18的弯曲表面16通常包括一个以上的曲率，即表面16偏离线的比率。此外，表面16可以相对于一个以上的轴线弯曲，例如，表面16可以在竖直方向上以及在水平方向上弯曲。已知的这种设计例如用来改进车辆10的空气动力学特性和外观。供选择地，表面16可以是其中需要触摸检测的任何合适的弯曲表面16，例如，锁定的房间、家庭入口等。
例如，如图1b的车窗18的侧视图所示，表面16典型地从车窗18的底侧27朝向顶侧29向内且向上(即，在竖直方向上)弯曲。该曲率被描述为向内的，因为表面16通常是外表面，并且因此车窗18从底侧27到顶侧29的曲率朝向车辆10内部。
此外，如图1c所示，图1c是车窗18的俯视图，车窗18具有前侧31和后侧33，以使表面相对于水平方向朝向车辆10内部向内弯曲。如下所述，ir发射器20、ir接收器22和触摸板14必须被定位以使当ir光能量30通过触摸板14上方时，ir光能量30在被ir发射器20传输到接收器22时不受阻碍。因此，ir发射器20和ir接收器22被定位为适应弯曲表面16的整体形状和触摸板14的位置。
如图1a所示，触摸板14可以被定位在比其它侧29、31更靠近底侧27和后侧33的车窗18的象限中。线l由ir发射器20和ir接收器22中的相应点限定，以使线通过触摸板14上方(即，线l不相交或触及触摸板14，而垂直于线l的线将相交触摸板14)，如图1a所示。线l可以是在ir发射器20和ir接收器22之间通过触摸板14的任何部分上方的任何线。此外，线l是ir光的畅通无阻的光束可以沿着其移动的线。多个ir接收器22可以沿着第一ir检测器组48对准，如图1、2a、2b、5和7所示。
现在参照图2a和2b，图2a和2b是图1a的系统的部分的第一和第二示例的主视图。在两个示例中，ir接收器22的第一ir检测器组(irdetectorbank)48被安装在车辆立柱上，尽可能靠近弯曲车窗18后边缘33。在图2a中，可以看出，触摸板14位于比图2b的示例中更靠近后边缘33的弯曲车窗18表面16上。图2a和2b因此示出了以下点：随着触摸板14远离第一ir检测器组48朝向ir发射器20移动，第一组48的长度增加。如应当理解的是，较大(例如，较长)的组48增加成本并且以其他方式降低ir接收器22的封装效率，例如在重量、安装能力等方面。ir发射器20被通常定位在弯曲车窗18的外侧24上，以适应弯曲表面16、触摸板14和ir接收器22，如下面进一步所阐述的。
图3a和3b分别示出了沿着图1a所示的切口cc截取的示例弯曲车窗18a和18b的剖视图。弯曲车窗18a和18b可以限定一个或如在这些示例中典型的且所示的多个弧40。弧40可以被限定为圆的一部分。每个弧40可以具有不同的曲率，即弧40偏离线l的比率，即弧40在线l的相同长度上偏离线l的量的差，或者以不同的方式看，由不同长度的半径限定。当第一半径大于第二半径时，具有第一半径的第一弧40将具有比具有第二半径的第二弧40更小的曲率。
图3a示出了具有三个弧40(例如，弧40a、弧40b和弧40c)的弯曲车窗18a。例如，弧40a的曲率大于弧40b或40c，即弧40a比弧40b或40c更偏离线l。类似地，图3b示出了具有三个弧40d、40e和40f的弯曲车窗18b。例如，弧40d的曲率大于弧40e或40f。此外，弧40d具有比弧40a更大的曲率。
距离d是线l和弯曲表面16之间的最短距离。如果临界距离d为零，则线l将与表面16相切。距离d通常大于零，以使ir光能量30沿着线l从ir发射器20到ir接收器22的传输将不受阻碍。距离d因此可以考虑可能在弯曲车窗18上积累的环境元素44，例如雨、雾、冰、雪、污垢、灰尘等。换句话说，距离d被确立为，当环境元素44存在于弯曲车窗18上时，允许畅通无阻的ir光能量30沿着线l从ir发射器20到ir接收器22的传输。
如图1、3a-3b和7所示，示例性系统12包括侧视镜壳体42和限定接收弯曲车窗18的开口38的车门框架36。侧视镜壳体42连接到车门框架36。ir发射器20和ir接收器22的定位可以取决于一个或多个弧40的曲率。例如，用于图3b中的弯曲车窗18b的弧40d的曲率大于图3a中的弧40a，即弧40d比弧40a更偏离线l。如图3a所示，ir发射器20和ir接收器22被定位在车门框架36中。弧40d的增加的曲率可能需要ir发射器20从弯曲车窗18向外移动并且放置在侧视镜壳体42中，以保持畅通无阻的ir光能量30沿着线l从ir发射器20到ir接收器22的传输，即临界距离d大于零，如图3b所示。
触摸板14通常包括设置在弯曲车窗18上的标记46，如图1a所示。用于提供弯曲车窗18上标记46的装置可以例如通过在弯曲车窗18上永久地印刷标记46(例如半透明永久标记)来提供。供选择地，标记46可以被蚀刻到弯曲车窗18的外侧24或内表面上。在另一个示例中，标记46可以使用人眼几乎不可见的uv荧光染料在弯曲车窗18上形成，直到暴露于uv光。安装到车辆10的uv发光装置可以用来照亮标记46，从而使标记46变得容易被人眼看见。在又一示例中，标记46可以通过例如安装到车辆10的激光投影仪投影到弯曲车窗18上，形成虚拟触摸板。随着要解密的标记46的数量增加，识别标记46所需的ir接收器22的数量可以增加。在又一示例中，目标触摸板14可以是在车窗18的外侧24或内表面上的标签或贴纸。另外，触摸板14可以是嵌入在车窗18(例如，夹层玻璃车窗)的内层上的图像。
现在参照图4，示例性系统12还可以包括电路50、存储器52和处理器100。这些部件中的一些或全部可以通过车辆10有线和/或无线网络(例如控制器局域网(can)总线、蓝牙、wi-fi(无线保真)、以太网等等)彼此通信。如上所述，ir发射器20和ir接收器22通过ir光能量30通信。
电路50可以包括例如已知的电子部件，该电子部件在被组合时接受来自ir接收器22的电能56作为输入并且输出电信号58。电信号58的幅度60(例如，低到高电压差)可以与由ir接收器22接收的ir光能量30成比例。电路50可以包括例如以已知的方式(例如执行模拟到数字转换)处理电信号58且提供电信号58给处理器100所必需电力部件。每个ir接收器22可以连接到电路50，以提供表示接收器22的信号58给处理器100。
存储器52可以包括可以存储数据的任何数量的电子装置。例如，存储器52可以存储由ir接收器22提供的电信号58的幅度60。例如，存储器52可以将数据存储例如在查找表等中，以由处理器100用来将电信号58的幅度60与存储的值进行比较，该存储的值可以表示在ir发射器20和ir接收器22之间不存在对象34(例如，用户的手指、弯曲车窗等)时由ir接收器22接收的畅通无阻的ir光能量30。
处理器100可以被编程为激活ir发射器20以传输ir光能量30。处理器100可以被编程为接收对应于各自的ir接收器22的电信号58的幅度60。处理器100可以被编程为从存储器52访问存储的参考光强度值，并将其与电信号58的幅度60进行比较，并且基于幅度60和存储的参考值之间的差来输出触摸指示器信号，即，指示触摸板14键是否被触摸的二进制值。可以有一个电路50，并且处理器100可以被编程为输出多路复用信号，该多路复用信号将电路50电力地连接到特定ir接收器22，以便接收用于特定ir接收器22的电信号58的幅度60。
系统操作
图5示出了传输ir光能量30的ir发射器20。处理器100可以被编程为通过输出发射器输出信号来激活ir发射器20以在没有调制的情况下打开ir发射器20，即，ir发射器20以100％占空比打开。发射器输出信号可以被脉冲宽度调制，即发射器输出信号可以以特定的高频率和变化的占空比打开和关闭ir发射器20。脉冲宽度调制可以用来例如减少ir发射器20的电流消耗。ir接收器22可以接收从ir发射器20输出的调制或未调制的ir光能量30。
对于调制的ir光能量30的情况，在图5中分别示出了对应于ir接收器22(例如，22a-22c)的电信号58的幅度60(例如60a-60c)。例如，ir接收器22a可以接收畅通无阻的ir光能量30，该畅通无阻的ir光能量30对应于具有幅度60a的电信号58。以类似的方式，ir接收器22c可以接收畅通无阻的ir光能量30，该畅通无阻的ir光能量30对应于具有幅度60c的电信号58。由于ir接收器22a比ir接收器22c处于距ir发射器20更近的距离，所以幅度60a可以大于幅度60c。ir接收器22b可以接收ir光能量30，该ir光能量30对应于具有幅度60b的电信号58。幅度60b可以小于幅度60a或60c，这可能是由于已经附接到ir接收器22b的环境元素44潜在地阻挡了来自ir发射器20的一些ir光能量30。对应于调制的ir光能量30的脉宽调制电信号58可以由电路50转换成平均电信号58，其中平均电信号58的幅度60与占空比成比例。对于未调制的ir光能量30的情况，图5中所示的电信号58脉冲将分别用恒定的非脉冲幅度60a、60b和60c代替。处理器100可以被编程为以足够高频率从每个ir接收器22接收电信号58，以捕获触摸板14上的触摸。
参照图5，如上所述，幅度60采取闭合发射器测量值61为零。闭合发射器测量值61是当ir发射器20关闭时由处理器100接收的电信号58的值。因此，幅度60仅仅是开启发射器测量值63，即当ir发射器20开启时由处理器100接收的电信号58值。环境噪声因素(例如来自环境光的红外辐射)使闭合发射器测量值61大于零，这可以通过减去闭合发射器测量值61而从幅度60中消除。例如，幅度60通过从开启发射器电压63中减去闭合发射器电压61来计算。具体地，处理器100通过从开启发射器测量值63a中减去闭合发射器测量值61来确定幅度60a。以相同的方式计算幅度60b和60c。为了增加幅度60的精确度并且消除环境噪声，处理器100可以与开启发射器测量值63同步地接收闭合发射器测量值61。当ir光能量30被用户的手指阻挡(即，偏转)时，幅度60减小，这可以如下所述被检测到。
如图1和7所示并且如上所述，车门框架36限定用于接收弯曲车窗18的开口38，并且弯曲车窗18可沿着开口38从如图1a所示的关闭位置移动到如图7所示的打开位置。弯曲车窗18的打开位置可以延伸到车门框架36的底部62。示例性系统12可以扩展为在第一ir检测器组48中包括更多ir接收器22，第一ir检测器组48将第一组48延伸到车门框架36的顶部64，并且ir接收器22的第二组66沿着车门框架36的顶部64延伸。示例性系统12可以执行下面描述的示例性过程300，以检测ir光能量30的偏转来确定如图7所示的障碍物68在弯曲车窗18处于任何打开位置或从打开位置移动到关闭位置时是否存在于ir发射器20和第一组48和/或第二组66的ir接收器的任何一个之间。
现在参照图8，示例性系统12可以包括密封垫70。当弯曲车窗18从关闭位置移动到打开位置时，密封垫70可以与弯曲车窗18接合。密封垫18密封弯曲车窗18和车辆10的门板74之间的间隙72。密封垫70可以由任何合适的密封材料形成，例如天然橡胶、合成橡胶等。
用于在触摸板14被触摸时提供触觉反馈的装置可以由致动器76提供。示例性系统12可以包括致动器76。致动器76可以固定到密封垫70，并且密封垫70可以夹在弯曲车窗18和致动器76之间，如图8所示。致动器76可以包括任何数量的电力部件，电力部件被配置用于例如在下面描述的示例过程300中接收从处理器100输出的触摸指示器信号。致动器76可以被配置为当接收从处理器100输出的差时振动。振动可以足够大以通过密封垫70机械地连接到弯曲车窗18并且使触摸板14振动。致动器76可以是例如线性谐振致动器(lra)、压电致动器、振动电磁阀等。致动器76可以通过例如紧固件、粘合剂等固定到密封垫。致动器76可以通过通信链路(例如控制器局域网(can)总线，以太网等)与处理器100通信以接收触摸指示器信号。
用于在触摸板14被触摸时提供音频反馈的装置可以由车辆10的扬声器78提供。示例性系统12可以包括扬声器78。扬声器78可以被安装在车辆10中的任何合适的位置，例如，扬声器78可以被安装在门板74中，如图8所示。扬声器78可以包括任何数量的电力部件，电力部件被配置为例如在下面描述的示例过程300中接收从处理器100输出的触摸指示器信号。当接收触摸指示器信号时，扬声器78可以可听见地振动。音频振动可以足够大以被车辆10外部的人耳听到。扬声器78可以通过通信链路(例如控制器局域网(can)总线、以太网等)与处理器100通信以接收触摸指示器信号。
如上所述，存储的参考值可以是预定值，例如ir光能量值、电能值等，该预定值可以取决于ir发射器和ir接收器之间的距离以及当ir发射器20和ir接收器22之间不存在对象34时由ir接收器22接收的畅通无阻的ir光能量30。用于调制和未调制的畅通无阻的ir光能量30可以有不同的条目。可以有考虑环境要素44的影响的不同条目。例如，存储的参考值可以对应于当环境元素44的允许量阻挡一些ir光能量30时由ir接收器22接收的畅通无阻的ir光能量值。环境元素44的允许量可以是由示例性系统12可容许的量。
过程流程
图6是用于检测ir光能量30的偏转的示例过程300的流程图，其可以由处理器100执行以确定触摸板14是否已被触摸，例如与虚拟键盘的键相关的位置等是否已被触摸。过程300在决策框305开始。
在决策框305，处理器100确定车辆10是处于关闭状态(例如，点火开关处于关闭位置、发动机未运行等)还是车辆活动状态(例如，车辆10运行、车门被锁定并且用户在车辆10外部)。如果车辆10处于关闭状态或活动状态，则过程300进行到框310。否则，过程300结束。
接下来，在框310，ir发射器20被激活以使用脉冲宽度调制来传输ir光能量30。脉冲宽度调制可以用来在车辆10处于关闭状态时使示例性系统12的电流消耗最小化。处理器100可以将发射器输出信号输出到ir发射器20。发射器输出信号可以以合适的频率和占空比被脉冲宽度调制，以捕获触摸板14上的触摸。例如，对于特定的车辆和车窗18，可以根据经验设立频率和/或占空比，即，示例性系统12可以针对其被使用的特定环境来校准。
在框315，处理器100从如上所述对应于一个或多个相应的ir接收器22的电路50接收一个或多个相应的电信号58。处理器100可以例如根据已知的技术确定每个电信号58的幅度60。处理器100通常在存储器52中存储相应ir接收器22的幅度60的值。处理器100可以被编程为以足够高的频率处理来自相应的ir接收器22的电信号58，以捕获触摸板14上的触摸，例如在100毫秒内处理来自所有ir接收器22的电信号58以使触摸事件不被错过。
接下来，在框320，处理器100将每个幅度60(即一个或多个电信号58中的每个的各自的幅度60)与存储的参考值进行比较。例如，如上所述，处理器100可以将与接收的ir光能量30成比例的电信号58的幅度60与存储在存储器52中的预定参考值进行比较。可以根据经验确定的存储的参考值是针对其中距离d大于零的ir光能量30的畅通无阻的(例如，没有用户的手指存在)传输而被确定。处理器100可以将任何数量的处理幅度60与各自对应的预定参考值进行比较，并且可以将结果存储在存储器52中。可以存在对应于用于每个ir接收器22根据经验设立的畅通无阻的ir光能量30的唯一存储参考值。
接下来，在决策框325，处理器100确定框320的比较值是否彼此相差超过预定差阈值。预定差阈值指示表示障碍物的ir光能量30，例如可以根据经验确定。预定差阈值可以是存储在存储器52中的第二参考值。预定差阈值可以针对每个相应的阻碍的ir光能量值，即，用于指示为被阻碍的每个ir发射器20和与其配对的ir接收器22，即从其接收ir光能量30。例如，如果电信号58的任意幅度60和相应的预定存储参考值相差超过对应的预定差阈值，则对象34可以存在于ir接收器22中的任何一个和ir发射器20之间。如果是，则过程300进行到框330。如果值没有相差超过预定差阈值，则过程300进行到框305。
在框330，处理器100从低电流消耗模式(例如，以最小化电流消耗的脉冲宽度调制占空比操作的ir发射器20)改变为ir发射器20完全开启(例如100％占空比)或者在较高脉冲宽度调制占空比下操作的活动状态，以便准确地捕获触摸板14上的触摸。用来自ir发射器20的未调制的(即，100％占空比)ir光能量30，对于电信号58被电路50平均的情况，电信号58将具有比用脉冲宽度调制的ir光能量30更大的幅度60，从而增加对触摸板14的触摸的检测的灵敏度。供选择地，对于电信号58未被电路50平均的情况，ir光能量30可以以较高的占空比而不是完全打开ir发射器20被脉冲宽度调制。在这种情况下，较高的占空比——例如，比如上所述的用来最小化ir发射器电流消耗的占空比更大的占空比——使ir发射器20开启更长的时间段，从而增加检测的精确度。换句话说，通过在每个脉冲宽度调制周期期间增加ir发射器20开启的时间，精确度相对于从例如用户的手指捕获ir光能量30偏转以及捕获触摸板14上的特定位置(例如，触摸板14的键)而增加。可以根据经验确定较高的占空比。在任一情况下，处理器100可以将相应的发射器输出信号输出到ir发射器20。处理器100可以启动计时器，例如10秒，其是如果没有检测到触摸板14上的触摸则ir发射器20将保持在活动状态的最大时间量。
在决策框335，处理器100确定触摸板14上是否没有发生活动，即，在预定时间段(例如十秒、十五秒等)内没有检测到使ir光能量30偏转的对象34。如果已超过时间，则过程300进行到框305。如果没有超过时间，则过程300进行到框340。
在框340，在框335之后，处理器100从特定ir接收器22接收电信号58。处理器100处理电信号58来例如以已知的方式确定幅度60。
在框345，在框340之后，处理器100将幅度60与框340的特定ir接收器的存储的参考值进行比较。如上所述，参考值可以根据经验确定，并且可以不同于ir发射器20以使电流消耗最小化的占空比被脉冲宽度调制的情况。处理器100将与接收的ir光能量30成比例的电信号58的幅度60与存储在存储器52中的参考值进行比较，以获得差值。参考值取决于ir发射器20和特定ir接收器22之间的畅通无阻的ir光能量30。
在框345之后的决策框350，处理器100确定框345的差值是否超过预定差阈值。如上所述，确定预定差阈值以指示接收器22已接收到的例如可以根据经验确定以指示障碍物(例如，触摸)的ir光能量30的量。注意的是，预定差阈值可以根据ir发射器20是脉冲宽度调制还是未调制而不同，并且可以针对每个对应的阻碍的ir光能量值，即，用于每个阻碍的ir发射器20和与其配对的特定ir接收器22。例如，如果电信号58的幅度60和预定参考值相差超过预定差阈值，则过程300可以进行到框355，因为对象34被指示为存在于特定ir接收器22和配对的ir发射器20之间。如果值没有相差超过预定差阈值，则过程300返回到决策框335。
在框355，处理器100存储对应于框340的特定ir接收器22的二进制值(如上所述被称为触摸指示器信号)，二进制值指示特定触摸板14标记46(例如，触摸板14上的键)是否已经被用户触摸。例如，与处理器100相关联的存储器和/或车辆10中的一些其他计算机存储器可以为每个触摸板键存储来自接收器22的电信号58的幅度60，在幅度60处或低于幅度60，处理器100,被编程为确定键已经被触摸。处理器100可以将二进制值输出到例如车辆安全系统、点火系统等。如上所述，处理器100可以将触摸指示器信号输出到触觉反馈致动器76和/或音频反馈扬声器78。然后，处理器100将计时器重置为零，并且进行到框335。
注意的是，如框340-355中所描述的，根据与由一个ir接收器22检测到的电信号58相关联的幅度60来确定特定触摸板14标记46已经被触摸。然而，某些实施方式是可能的并且与示例性系统12一致，其中来自相应的ir接收器22的多个相应的幅度60用来确定对特定标记46的触摸。例如，处理器100可以被编程为对触摸板14的每个可能标记46执行循环。例如，假设触摸板14具有12个键标记46。对于每个标记46(例如，十二个键中的每个)，处理器100可以被编程为识别两个或多个相应的ir接收器22并且识别分别与每个ir接收器22相关联的幅度60。处理器100可以进一步被编程为然后评估来自多个ir接收器22的幅度60以确定触摸指示器信号是具有正值还是负值(例如，“1”，“被触摸”、“0”，“未被触摸”等)。例如，可以要求每个幅度60与各自存储的参考值相差超过预定的差阈值。
在一个实施方式中，与关于图6如上所描述的过程相似的过程可以用来检测环境元素44是否充分阻挡ir接收器22的ir光能量30。例如，存储器52可以包括存储的参考值，该存储的参考值对应于当可允许量的环境因素44阻挡ir光能量30中的一些时由ir接收器22接收的畅通无阻的ir光能量值，如上所述。存储的参考值和预定差阈值可以根据经验确定，并且可以分别不同于在框320、345和325、350中利用的存储的参考值和预定差阈值。如果过多的环境元素44存在于ir发射器20、ir接收器22或弯曲车窗18上并且遵循上述示例性过程300，则触摸指示器信号可以由处理器100连续地输出。在足够量的时间(例如，几分钟)之后，示例性系统12可以通知用户。例如，在标记46可以被投影到弯曲车窗18上的情况下，如上所述，标记46可以通过示例性系统12修改以通知用户清洁ir发射器20、ir接收器22或弯曲车窗18。
关于附图，所示的且所描述的元件可以采取许多不同的形式，并且可以包括多个和/或替代部件。所示的示例部件不旨在是限制性的。实际上，可以使用附加的或替代的部件和/或实施方式。此外，所示的元件不一定按比例绘制，除非照此明确地说明。
通常，所描述的计算系统和/或装置可以采用任何数量的计算机操作系统，包括但并不限于以下的版本和/或变体：福特ford
计算装置通常包括计算机可执行指令，其中计算机可执行指令通过比如上面所列的那些的一种或多种计算装置可执行。计算机可执行的指令可以从计算机程序来编译或解读，该计算机程序使用多种程序设计语言和/或技术建立，这些语言和/或技术包括但不限于javatm、c、c++、visualbasic、javascript、perl等中单独一个或结合。这些应用程序中的一些可以在虚拟机器(例如，java虚拟机器、dalvik虚拟机器等等)上被编译且被执行。通常，处理器(例如，微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括一个或多个在此所述的过程。这样的指令和其它数据可以使用多种计算机可读介质存储和传送。
计算机可读介质(也被称为处理器可读介质)包括参与提供计算机可读的数据(例如指令)的任何非暂时性(例如，有形的)介质。这样的介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括，例如光盘或磁盘以及其他持续内存。易失性介质可以包括例如动态随机存取存储器(dram)，其典型地构成主存储器。这样的指令可以由一个或多个传输介质传输，包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含连接到计算机的处理器的系统总线的线。计算机可读介质的普遍形式包括，例如软盘(floppydisk)、柔性盘(flexibledisk)、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、cd-rom(光盘只读存储器)、dvd(数字化视频光盘)、任何其它光学介质、穿孔卡片、纸带、任何其它具有孔排列模式的物理介质、ram(随机存取存储器)、prom(可编程只读存储器)、eprom(电可编程只读存储器)、flash-eeprom(闪速电可擦除可编程只读存储器)，任何其它存储芯片或内存盒，或任何其它计算机可读的介质。
数据库、数据储存库、或在此所描述的其它数据存储可以包括用于存储、访问和检索多种数据的各种类型的机制，包括层次数据库、文件系统中的文件集、专用格式的应用数据库、关系数据库管理系统(rdbms)等。每个这样的数据存储通常包括在使用例如上述提到的那些之一的计算机操作系统的计算装置内，并且通过网络以各种方式中的任意一种或多种进行访问。文件系统可以从计算机操作系统访问，并且可以包括以多种格式存储的文件。rdbms除了使用用于创建、存储、编辑和执行存储过程的语言之外，通常使用结构化查询语言(sql)，例如以上提到的过程化sql(pl/sql)语言。
在一些示例中，系统元件可以被实施为在一个或多个计算装置(例如，服务器、个人电脑等)上的计算机可读指令(例如，软件)、存储在与此相关的计算机可读介质(例如，磁盘、存储器等)上。计算机程序产品可以包含存储在计算机可读介质上用于执行在此所述的功能的这样的指令。
至于在此所描述的过程、系统、方法、启发等，应当理解的是，虽然这些过程的步骤等已被描述成根据一定的有序序列发生，但是这样的过程可以实施为以不同于在此所述顺序的顺序来执行所述步骤。进一步应当理解的是，某些步骤可以同时执行，其它步骤可以增加，或在此所述的某些步骤可以省略。换言之，提供在此的过程的描述目的在于说明某些实施例，而不应以任何方式被解释为限制权利要求。
因此，应当理解的是，上述说明书旨在说明而不是限制。除了提供的示例，在阅读上述说明书的基础之上许多实施例和应用是显而易见的。本发明的范围不应参照上述说明书来确定，而是应该参照所附权利要求连同这些权利要求所享有的全部等效范围来确定。可以预见和预期未来的发展将会发生在在此所讨论的技术领域，且所公开的系统和方法将被结合到这些未来的实施例中。总之，应当理解的是，本发明能够进行修改和变化。
在权利要求中使用的所有术语旨在被给予它们如本领域技术人员所理解的通常含义，除非在此作出明确相反的指示。特别是单数冠词比如“一”、“该”、“所述”等的使用应被理解为叙述一个或多个所示元件，除非权利要求中叙述了明确相反的限制。
提供摘要以允许读者快速弄清此技术公开的本质。提交该摘要的情况下，应理解其不用于解释或限制权利要求的范围或含义。
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