用于检测由用户对集成在传感器电路中的操作元件的操纵的控制装置和方法与流程

本发明涉及用于检测由用户对集成在传感器电路中的操作元件、特别是接触和/或接近灵敏的触摸开关的操纵的控制装置和方法。

背景技术：

检测由用户对集成在传感器电路中的操作元件的操纵(特别是在传统的控制装置中存在多个这样的操作元件或者说传感器电路的情况下)包含了在微控制器方面的大的时间和功率需求。每个操作元件都需要软件措施，如模数转换、改变控制信号发生器的状态以产生用于传感器电路的脉冲信号或诸如此类。因此，在多种情况下，一个微控制器用于执行应用软件，而另一个微控制器用于检测对操作元件的操纵，和/或操作元件的数量受微控制器的功率能力的限制。

技术实现要素：

因此，本发明的任务在于，提供一种改进的用于检测由用户对集成在传感器电路中的操作元件的操纵的控制装置和一种改进的用于检测由用户对集成在传感器电路中的操作元件的操纵的方法，所述改进的控制装置和改进的方法具有更大的功率能力。特别是，通过本发明的解决方案应该可以处理更多数量的操作元件，和/或应该能实现更少数量的微控制器或使用功率更弱的微控制器。

该任务通过独立权利要求的教导解决。本发明的特别优选的设计方案和进一步改进方案是从属权利要求的技术方案。

按照本发明的用于检测由用户对集成在传感器电路中的操作元件的操纵的控制装置，具有：用于产生控制信号的控制信号发生器，利用该控制信号使包含操作元件的传感器电路置于激活状态中；多个信号输入端，用于从传感器电路接收测量信号，其中，在所述多个信号输入端中的每个信号输入端上可连接有一个传感器电路；存储器访问装置，用于将与接收的测量信号对应的测量结果存储到工作存储器中；以及工作存储器。

本发明基于如下构思：为了检测由用户对集成在传感器电路中的操作元件的操纵，利用微控制器的通常本来就存在的外围部件并且因此减轻微控制器自身的负担。作为结果，存在如下可能性：将更大数量的传感器电路连接到控制装置上，在控制装置中使用功率更弱的微控制器，减少在控制装置中所需的微控制器的数量，给控制装置的微控制器分配另外的任务，和/或使检测的过程自动化。

在本发明的一种有利设计方案中，所述控制装置还具有模数转换器，所述模数转换器具有多个信号输入端。亦即，将传感器电路的测量信号输入给模数转换器并且将所述测量信号数字化。如果传感器电路已经提供数字测量信号，则可以省去在控制装置中的模数转换器。

在本发明的一种有利设计方案中，所述存储器访问装置具有内部寄存器。优选地，存储器访问装置是直接存储器访问(Direct Memory Access,DMA)、数据传输控制(Data Transfer Controller,DTC)或诸如此类。

在本发明的一种有利设计方案中，所述存储器访问装置设计为，当所有连接的传感器电路的测量结果存储在工作存储器中时，产生控制信号。基于该控制信号，优选地，可以中断由控制信号发生器产生用于激活传感器电路的控制信号，从而停用传感器电路。

在本发明的进一步有利的设计方案中，所述控制装置还具有计时器，用于将控制命令输出给控制信号发生器以用于产生控制信号和/或用于触发模数转换器。

按照本发明的用于检测由用户对集成在传感器电路中的操作元件的操纵的方法包括以下步骤：将控制信号输出给传感器电路，以便使包含操作元件的传感器电路置于激活状态中；将传感器电路的测量信号输入到不同信号输入端中；以及借助于存储器访问装置将与接收的测量信号对应的测量结果存储到工作存储器中。

该方法的优点和有利的设计方案对应于本发明的上述控制装置的优点和有利的设计方案。

附图说明

本发明的上述以及另外的特征和优点由优选的非限制性的实施例的以下描述借助于附图变得更好理解。在附图中，部分示意性地示出：

图1示出按照本发明的一种实施例的控制装置的视图，用于阐明按照本发明的控制装置的构造和工作原理；以及

图2示出用于阐明在图1中示出的控制装置的工作原理的时间流程图。

具体实施方式

在图1中示出的控制装置例如可以用于检测由用户对电子家用设备(例如衣物处理设备、洗涤机、烹调区、灶、微波炉、冷藏和/或冷冻设备等)的操作元件的操纵。操作元件例如是接触和/或接近灵敏的触摸开关(例如电容式、电感式、光学、压电式等)。然而，本发明不限于这些应用领域。

控制装置包括：硬件区域A1和软件区域A2，所述硬件区域包含微控制器和外围部件。在控制装置之外的外部区域A3中存在多个传感器电路S1…Sn，所述传感器电路分别包含至少一个可以由用户操纵的操作元件B1…Bn。为了控制电子家用设备的运行，控制装置必须首先检测：用户是否操纵了操作元件和操纵了操作元件中的哪个操作元件。

硬件区域A1具有计时器12，该计时器由软件命令10驱控。计时器12与控制信号发生器14和模数转换器16连接，从而该计时器可以触发这两个部件。控制信号发生器14输出控制信号，利用该控制信号使连接的传感器电路S1…Sn置于激活状态中，在该状态下所述传感器电路可以识别由用户对其操作元件B1…Bn的操纵。控制信号例如是脉宽调制(PWM)的控制脉冲。

模数转换器16具有多个信号输入端18。在这些信号输入端18中的每个信号输入端上可以连接一个传感器电路S1…Sn。传感器电路S1…Sn将其模拟测量信号经由这些信号输入端18输入给模数转换器16，以便将这些模拟测量信号数字化。

模数转换器16与存储器访问装置连接，该存储器访问装置在该实施例中设计为具有内部寄存器的存储器直接访问装置DMA。存储器直接访问装置DMA特别是具有：数字化的测量信号作为测量结果暂存在其中的第一通道20和用于置高(Hochsetzen)内部寄存器的第二通道22。

存储器直接访问装置DMA的第一通道20与工作存储器(RAM)24连接，以便将测量结果保存在该工作存储器中。控制装置的微控制器(未示出)于是可以从该工作存储器24调用和评估测量结果。

如此构造的控制装置的工作原理现在借助图1和2更详细地阐明。

如果启动检测过程(步骤a)，则由软件10首先启动计时器12(步骤b)。计时器12然后发送控制命令给控制信号发生器14(步骤c)，以便该控制信号发生器产生用于激活传感器电路S1…Sn的控制信号(例如控制脉冲)(步骤d)。然后，将该控制信号输出给传感器电路S1…Sn(步骤e)，从而使这些传感器电路置于其激活状态中，在该状态下所述传感器电路可以识别由用户对相应集成的操作元件B1…Bn的操纵。

在激活传感器电路S1…Sn之后，计时器12触发模数转换器16(步骤f)，从而该模数转换器可以经由其信号输入端18接收传感器电路S1…Sn的模拟测量信号(步骤g)。在此，信号输入端18依次单独地释放，从而可以扫描所有连接到控制装置上的传感器电路S1…Sn并且将所述传感器电路的测量信号数字化。

释放的信号输入端18的由模数转换器16数字化的测量信号(步骤h)作为测量结果传递给存储器直接访问装置的第一通道20(步骤i)，该测量结果在其被存储到工作存储器24中(步骤k)之前暂存在该存储器直接访问装置中。

在将测量结果存储到工作存储器24中(步骤k)之后，模数转换器16发送一个控制命令给存储器直接访问装置的第二通道22(步骤l)，以便该第二通道将该存储器直接访问装置的内部寄存器置高(步骤m)。紧接着，存储器直接访问装置的第二通道22发回一个相应的控制命令给模数转换器16(步骤n)，以便根据置高的寄存器释放下一信号输入端18并且接收和数字化下一传感器电路S1…Sn的测量信号。

步骤c至步骤n在第一过程环x1中重复，直至接收、数字化所有连接到控制装置上的传感器电路S1…Sn的测量结果并且将其存储在工作存储器24中。如果所有传感器电路S1…Sn的测量结果已以这种方式检测(步骤o)，则存储器直接访问装置的第一通道20发送相应的控制信号给软件(步骤p)。然后，软件结束所述检测(步骤q)并且中断计时器12的驱控。微控制器可以调用和进一步评估存储在工作存储器24中的测量结果(步骤r)。

包括步骤b至步骤r的过程环x2以预先确定的时间间隔重复，以便持续地监控对操作元件B1…Bn的操纵。

由传感器电路S1…Sn产生的测量信号的形式与操作元件B1…Bn的类型(例如电容式接触开关)和传感器电路S1…Sn的构造有关。如果传感器电路S1…Sn设计为，使得所述传感器电路提供数字测量信号，则可以省去模数转换器16。信号输入端18于是可以与简单的寄存器或直接与存储器直接访问装置DMA的第一通道20连接。

附图标记列表：

A1 硬件区域

A2 软件区域

A3 外部区域

B1…n 操作元件，例如接触和/或接近灵敏的触摸开关

S1…n 传感器电路

10 软件命令

12 计时器

14 控制信号发生器

16 模数转换器(ADC)

18 信号输入端

20 存储器访问装置(DMA，DTC)的第一通道

22 存储器访问装置(DMA，DTC)的第二通道

24 工作存储器(RAM)

a 启动检测

b 启动计时器

c 将控制命令发送给控制信号发生器

d 产生用于激活传感器电路的控制信号

e 将控制信号输出给传感器电路

f 将触发信号发送给ADC

g 将测量信号输入给ADC

h 实施模数转换

i 将数字化的测量信号发送给存储器访问装置的第一通道

k 将测量结果存储到工作存储器中

l 将控制命令发送给存储器访问装置的第二通道

m 置高寄存器

n 将控制命令发送给ADC

o 检测所有传感器电路的测量信号

p 将控制信号发送给软件

q 结束检测

r 从工作存储器调用测量结果

x1 用于检测和存储所有传感器电路的测量结果的环

x2 用于检测所有传感器电路的传感器状态的环