本申请要求于2017年4月18日公开的题为“PROXIMITY SWITCH HAVING SENSOR WITH DECORATIVE METAL”的美国临时专利申请第62/486,483号的优选权，其全部公开内容以引用的方式结合在文中。
技术领域
本实用新型大体涉及接近开关，且更具体来讲，涉及一种具有集成可见装饰金属的传感器电路的接近开关。
背景技术：
接近开关(比如，电容式开关)已用在车辆上用于操作装置，比如内部地图和圆顶照明、天窗和其他各种装置。电容式开关一般使用一个或多个电容式传感器来产生感测激活场并感测指示用户致动开关对该激活场的变化，通常由用户的手指靠近或接触传感器引起。电容式开关通常配置成基于感测到的激活场与阈值之间的比较而检测用户对开关的致动。电容式开关通常配置成包括一个或多个电极，这些电极配置有形成在基板上的电路。提供接近开关是可取的，接近开关提供装饰外观且允许减少用于组装的部件。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种接近开关组件，以至少实现提供装饰外观且允许减少用于组件的部件。
根据本实用新型的一个方面，提供一种接近开关组件，其包括：感测垫；以及接近传感器，接近传感器接近感测垫用于产生激活场，其中，接近传感器包括形成装饰饰件的至少一个电极。
根据本实用新型的一个实施例，接近开关组件进一步包括控制器，控制器用于基于从激活场产生的信号确定开关的激活。
根据本实用新型的一个实施例，接近传感器包括电容式传感器。
根据本实用新型的一个实施例，接近传感器包括第一电极和第二电极，第一电极包括第一多个电极指状部，且第二电极包括第二多个电极指状部，其中，第一多个电极指状部与第二多个电极指状部交错对插且电连接以产生激活场。
根据本实用新型的一个实施例，第二电极围绕第一电极。
根据本实用新型的一个实施例，接近开关组件进一步包括不透明部，不透明部覆盖至少一个电极的一部分以便暴露装饰饰件的一部分。
根据本实用新型的一个实施例，接近开关组件用在车辆上。
根据本实用新型的一个实施例，接近开关组件设置在车辆灯具上。
根据本实用新型的一个实施例，感测垫包括透镜。
根据本实用新型的一个实施例，接近传感器包括铬。
根据本实用新型的一个实施例，铬形成用于传输接近传感器的信号的电路。
根据本实用新型的一个方面，提供一种接近开关组件。该接近开关组件包括感测垫和接近传感器，接近传感器接近感测垫用于产生激活场，其中，接近传感器包括形成装饰饰件的至少一个电极。
本实用新型的第一方面的实施例可包括以下特征中的任何一个或其组合：
·控制器，其用于基于从激活场产生的信号确定开关的激活；
·接近传感器包括电容式传感器；
·接近传感器包括第一电极和第二电极，第一电极包括第一多个电极指状部，第二电极包括第二多个电极指状部，其中，第一电极指状部和第二电极指状部交错对插且电连接以产生激活场；
·第二电极围绕第一电极；
·不透明部，其覆盖至少一个电极的一部分以便暴露装饰饰件的一部分；
·接近开关用在车辆上；
·接近开关设置在车辆灯具上；
·感测垫包括透镜；
·接近传感器包括铬；以及
·铬形成用于传输传感器的信号的电路。
根据本实用新型的另一方面，提供一种接近开关组件。接近开关组件包括感测垫和围绕感测垫延伸用于产生激活场的电容式传感器。电容式传感器包括至少一个电极，至少一个电极还形成装饰饰件。接近开关组件还包括不透明层和控制器，不透明层仅覆盖电容式传感器的一部分，控制器用于基于从激活场产生的信号确定开关的激活。
本实用新型的第二方面的实施例可包括以下特征中的任何一个或其组合：
·电容式传感器包括第一电极和第二电极，第一电极包括第一多个电极指状部，且第二电极包括第二多个电极指状部，其中，第一电极指状部和第二电极指状部交错对插且电连接以产生激活场；
·第二电极基本上围绕第一电极；
·不透明部，其覆盖至少一个电极的一部分以便暴露装饰饰件的一部分；
·接近开关用在车辆上；
·接近开关设置在车辆灯具上；
·接近传感器包括铬；以及
·铬形成用于传输传感器的信号的电路。
根据本实用新型的又一方面，提供一种车辆接近开关组件。接近开关组件包括感测垫和围绕感测垫延伸用于产生激活场的电容式传感器。电容式传感器包括至少一个电极，至少一个电极形成装饰饰件。接近开关组件还包括不透明层和控制器，不透明层仅覆盖电容式传感器的一部分以便暴露饰件，控制器用于基于从激活场产生的信号确定开关的激活。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型的接近开关组件能够提供装饰外观且允许减少用于组件的部件。
本领域的技术人员通过对下列说明书、权利要求以及附图的学习可以理解和领会本实用新型的这些以及其他方面、目标以及特性。
附图说明
在附图中：
图1是根据一个实施例的汽车乘客舱室的立体图，其中汽车具有顶置控制台，顶置控制台使用具有接近开关的一对灯具组件；
图2是顶置控制台的放大视图，其进一步示出了图1所示的灯具组件；
图3是根据一个实施例的一个灯具组件和形成于其上且移除前透镜的接近开关的放大俯视图；
图3A是图3中的灯具组件和接近开关的放大俯视图，其中组装有不透明层和透镜；
图4是灯具组件和对应的接近开关的侧视图；
图5是沿着图4的线V-V截取的横截面图，其示出了灯具和开关组件；
图5A是图5的VA部分的放大视图；
图5B是图5A的VB-VB部分的放大视图；
图6是灯具组件和对应的接近开关的分解视图；
图7是根据一个实施例的方框图，其示出了用于基于接近开关输入控制灯具组件的控制器；以及
图8是根据另一个实施例的具有灯具和接近开关组件的顶置控制台的立体图。
具体实施方式
根据需要，本实用新型的详细实施例公开在本文中；然而应了解，公开的实施例仅仅是本实用新型的可以各种替代形式实施的示例。附图并不一定按照详细设计绘制，且一些示意图可能被夸大或最小化以显示功能概要。因此，本文公开的特定结构和功能性细节不应理解为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员如何以不同方式采用本公开的代表性基础。
参考图1和图2，汽车10的内部乘客舱室大致示出具有一对灯具组件20，根据一个实施例，每个灯具组件20配置成包括接近开关22并组装在顶置控制台12中。所示车辆10大体包括组装至车辆乘客舱室顶部处的车顶或天花板下侧的顶篷内衬的顶置控制台12，一般位于前部乘客座椅区域上方。一对灯具组件20中的每个提供一体式组装的灯具和接近开关22，接近开关22用于激活光源以打开和关闭灯具。每个灯具组件20包括具有透光窗口的透镜32、设置在透镜32后面以通过透镜32的透明窗口照射光的光源、以及接近开关22，接近开关22具有一个或多个接近传感器24，接近传感器24设置在透镜32的透明窗口的周界附近且产生靠近透镜32的透明区域的激活场以感测接近开关22的激活，从而控制光源的激活。在所示实施例，接近开关22整体组装为灯具组件20的一部分，其中中央部分，包括透镜32的透明窗口，用作触摸或感测垫。用户可接触感测垫或与其靠近以被激活场检测到。然而，应了解，接近开关22可与灯具组件20单独组装并使用其自有的感测垫，且可控制任何数量的装置或功能。
用户可通过激活整体设置有接近开关22的灯具组件20来激活光源。根据一个实施例，灯具可用作内部地图或阅读灯以向车辆10提供内部照明。灯具组件20还可用作圆顶灯以提供车辆10内部的照明。应了解，灯具可用来提供车辆内部的照明用于其他用途，且灯具组件20可位于车辆10上的其它位置。例如，灯具组件20可位于车辆10上的顶篷内衬、遮阳板、把手、中控台或其他地方中。
根据一个实施例，设置在每个灯具组件20中的每个接近开关22在本文中示出和描述为电容式开关。每个接近开关22包括接近传感器24，其提供感测激活场以感测物体(比如，用户的手指)与接近传感器密切相关的接触或接近，比如，用户手指的轻击或擦拭动作。因此，在示例性实施例中，每个接近开关的接近传感器产生的感测激活场是电容场，且用户的手指具有导电性和介电性质，这引起从激活场产生的信号中被检测到的感测激活场的变化或干扰，这对于本领域技术人员应该是显而易见的。然而，本领域技术人员还应了解，可使用额外或替代类型的接近传感器，比如但不限于电感式传感器。示例性接近传感器在2009年4月9日的触摸传感器设计指南10620D-AT42-04/09中描述，其整体并入本文作为参考。
接近开关可配置成控制其他装置。例如，接近开关22可控制任意数量的车辆装置和功能，比如控制顶窗或天窗16的移动、控制天窗遮罩18的移动、控制一个或多个照明装置的激活、以及控制各种其他装置和功能。虽然所示具有接近开关22的灯具组件20位于顶置控制台12中，但应了解，根据各种车辆应用，组件20和接近开关22可位于车辆10上的其他位置，比如仪表板中、其他诸如中控台的控制台上、集成到无线电或信息娱乐系统(比如，导航和/或音频显示器)的触屏显示器中、或位于车辆10上其他任何位置。
根据一个实施例，本文示出和描述的接近开关22为电容式开关。每个接近开关22包括一个或多个接近传感器24，其提供感测激活场以感测用户与一个或多个接近传感器24密切相关的接触或接近，比如，用户手指的轻击或擦拭动作。因此，在示例性实施例中，每个接近开关22的感测激活场是电容场，且用户的手指具有导电性和介电性质，这引起感测激活场的变化或干扰，这对于本领域技术人员应该是显而易见的。可基于激活场产生信号并处理以检测用户交互。
参考图4至图6，灯具组件20大体示出在前侧具有由透明材料制成的透镜32。透镜32可整体模制成顶置控制台12的一部分。透镜32的透明窗口34是透光性的，以使可见光波穿过透明窗口34。灯具或光源30朝透镜32的透明窗口34的后方设置，以穿过透镜32的透明窗口34向前照射光线。根据一个实施例，光源30可包括安装至电路板36的发光二极管(LED)。根据其他实施例，可使用其他光源，比如白炽灯或一个或多个光源的组合。根据一个实施例，透镜32可整体形成为顶置控制台12的一部分并具有形成于其中的透明窗口34。在该实施例中，透明窗口34可模制成形成顶置控制台12的聚合材料的一部分或模制进其中。根据其他实施例，透镜32可形成为单独部件并如图所示组装至顶置控制台12。在这些实施例中，透镜32可经由紧固件、粘合剂或其他安装连接件固定地安装至顶置控制台12，且通常不会相对于顶置控制台12移动。
灯具组件20包括具有接近传感器24的接近开关22，接近传感器24接近形成透镜32的感测垫的中央透明窗口34的周界设置或设置在其附近或基本上围绕中心透明窗口34。根据一个实施例，接近开关22具有接近传感器24，用于产生接近由透镜32形成的感测垫的激活场26，以感测用户对接近开关22的激活来控制光源30的激活。在所示实施例中，接近开关22具有单个接近传感器24，其配置成基本上在透镜32的所有的四边上延伸以基本围绕透镜32的透明窗口34。在该实施例中，接近开关22大致围绕透镜32以产生大体跨过限定感测垫的透镜32的基本上整个底部表面且位于透镜32下方的激活场26。
根据一个实施例，接近传感器24由导电金属材料形成，其也可用作装饰金属饰件。装饰导电金属可在顶置控制台12的上侧中围绕透镜32的周界电镀到塑料反射器壳体44上。导电金属形成一对电极40和50，其用于提供产生激活场26的电容。应了解，可使用其他形式的电容式传感器来产生激活场26。应了解，由接近传感器24产生的激活场26在透镜32的透明窗口下方延伸以使物体(比如，用户的手指28、手或其他身体部位)在感测垫处进入激活场26来激活光源32打开和关闭。当物体(比如手指)充分地接合感测垫(例如，透镜32)下方的激活场时，在激活场中检测到干扰，使得接近开关22的激活启动以便打开光源30或关闭光源30。
参考图3至图6，所示为根据一个实施例的接近传感器24的电极构造。传感器24包括具有向内延伸板或指状部42的外电极40、以及具有向外延伸板或指状部52的内电极50。电极指状部42与电极指状部52交错对插以在外电极40和内电极50之间提供电容耦合。电容耦合产生激活场26。
外电极40连接至第一电镀信号线60，而内电极50连接至第二电镀信号线62。第一电镀信号线60和第二电镀信号线62电连接至电路板36上的电路。向信号线60和62中的一个施加脉冲驱动输入信号(例如，电压)，且在信号线60和62中的另一个上接收与电容成比例的输出电压。输入电压在外电极40和内电极50中的一个上提供电荷耦合，而外电极40和内电极50中的另一个提供指示外电极40与内电极50之间的电容耦合的信号。输出信号和输入信号可通过控制电路(比如控制器)处理以确定物体(比如用户的手指)是否充分地与激活场26交互来激活接近开关22。
形成接近传感器34，尤其是电极40和50的导电材料也用来形成装饰金属饰件，装饰金属饰件可在接近开关24和灯具组件20的正面看见。接近传感器24中暴露为装饰金属饰件的可见部分在图2中示为大体围绕透镜32的感测垫的中央透明区域34的环或圈。接近传感器24中作为装饰金属饰件且可从正面看见的部分是外电极40的一部分。外电极40以及内电极50由装饰金属制成，比如可用作有光泽的装饰饰件的铬或铝。本公开所述的组件有利地以集成方式将装饰导电材料并入作为饰件和电极。
在所示实施例中，仅一部分接近传感器24，尤其是一部分外电极40可从灯具组件20的正面可见。这是因为不透明层26设置在透镜32上以遮掩或阻挡接近传感器24的其他部分或部件的可视性。在图3A和图6所示的示例中，不透明层26所示为直接位于内电极50和外电极40的指状部42的前方或前部的环。因而，仅外电极40的主要外环可作为装饰金属饰件从围绕接近开关20的感测垫的正面可见。应了解，不透明层26可以其他方式配置成允许接近传感器24的其他部分的可视性。应进一步了解，根据其他实施例，不透明层26可不存在，从而包括由装饰金属制成的电极40和50的整个接近传感器可从组件的正面可见。
根据一个实施例，形成电极40和50的导电材料及第一电镀信号线60和第二电镀信号线62可由电镀在热塑性或塑料聚合物(比如，聚碳酸酯(PC)或丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)材料)上的铬形成。电极40和50以及电镀信号线60和62均可通过单个电镀工艺形成在反射器壳体44上。根据一个实施例，该工艺可包括真空金属化工艺。电极40和50形成在反射器壳体44的前表面54上。反射器壳体44可具有用于向前反射光的前反射面56。电镀信号线60和62可形成为分别经由电镀孔61和63与电极40和50中的一个接触，并延伸穿过反射器壳体44的支脚或支塔46或48并与电路板36上的连接器38接触。由此，形成将电极40或42中的一个连接至支塔46和48中的一个的导电信号线。进而，支塔46和48通过连接器38连接至电路板36。因此，电路板36上的控制电路可向电极40和42中的一个提供电信号并可从电极40和42中的另一个接收信号且可处理该信号来确定开关的激活。根据一个示例，由电镀信号线60和62提供的电信号路径详细示出在图5至图5B中。如图所示，铬电镀形成从电极40和50中的每个延伸至电路板36的导电信号路径。下方的聚合物材料为介电性的且为电绝缘的。应了解，可使用其他形状和大小以及技术用于提供从电极40和50延伸至电路板36上的控制电路的信号路径。应进一步了解，电镀电路可使用取心技术(coring technique)形成，其中，对聚合物材料的区域作出空心并电镀以提供穿过其中的电信号路径。
根据一个实施例，形成接近传感器24和装饰金属饰件的导电材料为铬，其可为电镀在聚合物材料上的铬。然而，应了解，装饰材料可包括其他具有光泽的金属外观并导电的材料，包括铝。
根据一个实施例，接近开关20可包括如图7所示的控制电路。包括具有微处理器72和存储器74的控制器70。如本领域已知，控制器70可经由处理器72执行一个或多个控制例程100，以处理来自电容式传感器24的电容式传感器输入并控制对应的装置，如图所示为灯具1和灯具2，每个都标为灯具20。控制器70可处理由每个传感器24感测的电容信号并将传感器值与阈值比较以确定指示激活一个或多个控制装置(比如，其中一个灯具20)的对应开关22的激活。
参考图8，根据第二实施例，示出了具有以替代构造设置的接近开关22和电容式传感器24的灯具和开关组件20′。在该实施例中，一对灯具组件20′设置有接近开关22以打开和关闭灯具。接近开关22示出为电容式开关，其具有电容式传感器24，电容式传感器24具有一对电极40和50以及对应的交错对插的电极指状部42和52。一个电极的一部分示出围绕透镜32的透明窗口34中的每个，以便形成示出以围绕透明窗口34的环的形状的装饰饰件。装饰饰件为其中一个电极的一部分，其未被不透明层26覆盖，不透明层26覆盖透镜32的剩余部分。因此，形成电极的在未被不透明层26覆盖的未遮掩区域中可见的导电装饰材料(例如，铬)也用作形成接近传感器的其中一个电极的电极材料。应了解，根据其他实施例，不透明层26可覆盖接近传感器24的更多或更少的部分。
因此，本实用新型的接近开关有利地将导电材料的装饰部件与接近传感器集成，具体地，与电容式传感器集成以形成接近开关。接近开关有利地使用单一导电材料形成导电感测部件和装饰饰件两者，并且因此消除了对单独的金属装饰零件的需要，否则金属装饰零件可能干扰接近传感器和开关的感测能力。另外，接近传感器可具有用于装配的较少的部件。
应了解的是，在不脱离本实用新型概念的情况下，可对以上所述的结构做出变形和修改。还应了解的是，下面的权利要求书意欲涵盖此概念，除非这些权利要求另有明确说明。