回路構成、並びにスイッチ信号を蓄積及び送信する方法
本発明は、特に電気デバイスと共に使用するための、回路信号を収集及び転送する電気回路構成及び方法に関する。本発明の目的は、全体として実装するのにコスト効果的であり、スイッチング又は入力ゾーンの配置又は設計に関して高度な構成可能性をもたらす回路構成を提供することである。この目的は、本発明により、制御信号を受信するための信号受信デバイスと、制御信号を処理するためにベース回路の操作信号を送信するための操作信号送信デバイスと、入力回路の向かい側で実施された入力操作に従って制御信号を出力するための、少なくとも1つの入力回路とを備える回路構成であって、入力回路が、電極デバイスの付近における電場関連の変化を使用して入力操作を検出するための電極デバイスを備えること、及び入力回路が、入力回路に存在する操作信号を介して操作エネルギーが供給されるようにさらに設計されることを特徴とする回路構成によって満たされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気回路構成に関する。
【背景技術】
【0002】
また、特に電気装置と共に使用するためのスイッチ信号を蓄積及び送信する方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、全体的にコスト効果的に実現可能な、また、スイッチ又は入力ゾーンの配置又は形成に関して大きな設計自由度をもたらす回路構成を生み出すという課題に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この課題は、本発明により、コマンド信号を受信するための信号受信デバイスと、操作信号を送信するための操作信号トランシーバ装置と、コマンド信号を処理するための共通ベース接続部と、入力回路の向かい側で実行された入力操作に従ってコマンド信号を発行するための、少なくとも1つの入力回路とを備える回路構成であって、入力回路が、電極デバイスの周囲エリア内における関連の電場−電気変化によって入力操作を記録するための電極デバイスを備えること、及び入力回路が、操作電力供給が入力回路に隣接する操作信号を介して行われるようにさらに形成されることを特徴とする回路構成によって解決される。
【0005】
このようにして回路構成を生み出すことが有利な形で可能であり、この回路構成によって、ここで障害物によって遮られた電子構成部品の広範な変更を行うことなしに、ユーザにとってアクセス可能な電気装置の入力エリアを形成することが、十分な柔軟性をもってできる。
【0006】
本発明の特に好ましい実施形態によれば、操作信号トランシーバ装置は、その場の強度が交番している磁場Bを伝達するための伝達コイルを備えるように形成される。
【0007】
したがって必要に応じて配置することができる入力回路は、上述の交番磁場Bからエネルギーを拾い上げるための入力回路巻線デバイスを備えることが好ましい。
【0008】
操作信号トランシーバ装置を介して生成された操作信号は、少なくとも断続的にアドレス情報と共にバックアップされるように変調されることが好ましい。
【0009】
明確な検出の発生に関連して、決定された入力回路をそのアドレス情報によって割り当て、活動化し、刺激することができるように、このアドレス情報は調整しておくことができる。
【0010】
この概念により、入力エリア、特にスイッチ・パネルのきわめて多様な入力操作のために設けられた多数の入力回路によって生成されるコマンド信号を、最終的に衝突することなしに共通ベース接続部が処理することができるようなものとして、本発明による回路構成を構築することが可能である。
【0011】
それぞれの入力回路によって発行されるコマンド信号はまた、入力回路巻線デバイスを介し、この媒体が双方向交差点として働くように発行されることが好ましい。
【0012】
信号受信デバイスは、入力巻線デバイスを介して発行されたコマンド信号を受信するための信号受信巻線デバイスを備えるように形成されることが好ましい。信号受信巻線デバイスと操作信号巻線デバイスを共通のコイルに一体化することが可能である。このコイルは、そのコイルによって生成される磁場Bが高い効率レベルでスイッチ・システムの入力回路をカバーするように配置されることが好ましい。
【0013】
そのために、このコイルは、入力回路の配置エリアを縁取るように張られることが好ましい。したがって、操作信号巻線デバイスを介して生成される磁束線が好ましくは直角で入力回路巻線デバイスと出会うように少なくとも入力回路巻線デバイスが配置されるように、入力回路を形成することができる。
【0014】
それぞれの入力回路を介して生成されるコマンド信号は、操作信号の「インピーダンス変調」によって共通ベース接続部に向けて返すことができる。
【0015】
その代替として、又はこの方法と組み合わせて、コマンド信号を、操作信号の周波数範囲と反対側にオフセットされた周波数範囲に属すると考えることも可能である。また、それぞれの入力回路を介して操作信号に対するある時間オフセットと共に生成されたコマンド信号が発行されるように回路装置を構築することも可能である。
【0016】
操作信号は、キャリア信号を表すように生成することができ、ベース・ユニットに戻るコマンド信号が、そのキャリア信号を参照する変調方法、特にFSK、(Q−)PSKによって生成される。
【0017】
コマンド信号は、オン/オフ情報を送信するように生成することができる。さらに、入力回路によって発行されるコマンド信号がある値範囲内、たとえば0〜256の範囲内の値を送信するように形成されている入力回路を供給することも可能である。
【0018】
それぞれの入力回路は、それによって事前設定の値に従って発行されるコマンド信号が、近接の発生、たとえば指が近接していることに相関されるように、集積回路(特にASCI)によって形成することができる。入力回路エリア内に記憶装置を設けることが可能であり、それらの記憶装置を介して、決定された機能特性について入力回路をプログラムすることが可能である。
【0019】
また、この入力回路の個々のアドレスが入力回路プログラミング・モードの範囲内で設定可能であるように回路構成を構築することも可能である。また、その特定のアドレスを、機械的な方法、たとえば決定された、露出したライン区間の切断又はバイパス、或いはスイッチ構造の移動によって決定することができるように回路構成を構築することも可能である。
【0020】
本発明はまた、サーバ回路と、いくつかのクライアント回路とを備え、たとえばオペレータによる入力操作又は機械の状況によって必要とされるスイッチ・プロセスを処理するために、サーバ回路用の信号をこれらのクライアント回路を介して返すことを可能にする回路構成をさらに参照する。特にこれに関連して、本発明は、電気装置内のスイッチ・プロセスを処理するための回路構成に関し、又は、特に職場及び車内などユーザの環境の分野に関する。
【0021】
これに関して、本発明は、信号生成に役立つクライアント回路のうちのいくつかとサーバ回路との間に、入力操作又は検出の発生に関連して存在する信号転送を処理することが可能になる解決策を生み出すという課題をその基礎として取り上げ、これまでの概念から改良された概念にする。
【0022】
この課題は、本発明により、クライアント・スイッチに隣接する原因イベントの1つに従ってスイッチ信号を生成するための、いくつかのクライアント回路と、それぞれクライアント回路によって発行されるスイッチ信号を記録するためのサーバ回路とを備える回路構成であって、クライアント回路の、サーバ回路との信号の技術的結合が、変調された準静的交番電場に基づいて行われ、クライアント回路が、第1の電極E1及び第2の電極E2を有する電極デバイスを備え、この電極デバイスが、インターフェース媒体として働き、さらにそれぞれのクライアント回路の電力供給がこの電極デバイスを介して行われ、それぞれのクライアント回路からサーバ回路への信号転送が負荷変調を介して行われ、負荷変調が直列スイッチを介して行われる、回路構成によって解決される。
【0023】
好ましくは、この直列スイッチは、2つの反直列で相互接続されたトランジスタ(MOSFET)からなる。これにより、サーバ信号の両半波に関する分離度を最大化することが、特に有利な形で可能である。
【0024】
上述のプロセスに対する代替として、より複雑な変調及び信号コード化形態を使用することができるように、たとえば第1のサブスイッチをクライアント応答周波数で変調し、第2のサブスイッチが他の独立した周波数又はコードで変調されるように、直列スイッチを2つのサブスイッチ(たとえば、上述のトランジスタ)の直列接続として設計することも可能である。
【0025】
本発明による回路構成は、クライアントを、それらの変調周波数に従って区別することができるように形成されることが好ましい。これにより、送信データの起こり得るクラッシュを回避することが可能である。
【0026】
変調周波数は、サーバ信号に対して同期させるために、また(たとえば温度変化による)周波数ドリフトを少なくとも大部分抑制するために、分周器によって生成されることが好ましい。
【0027】
本発明の特定の態様によれば、クライアント回路の少なくともいくつかは、これによって実現されるクライアントが、その回答(たとえば分周比)を、サーバによって送信されたデータによって変えることができるように構築される。これにより、オンラインで再構成可能であり、それにより、特に感度を正常に機能しないところまで低下させる追加の選択肢が提供されるようにシステムを形成することが、有利な形で可能である。
【0028】
応答信号の特定の周波数により単一のクライアントを識別することに対する代替として、クライアントを、それらが送るコードに従って互いに区別することができるようにクライアント回路をレイアウトすることも可能である。これにより、比較的多数のクライアント回路を確実に管理することが可能である。
【0029】
クライアント回路は、永続的に信号送信を行うようなものとしてレイアウトすることができる。これにより、戻り信号の振幅、たとえば1ビット・コード=はい/いいえを介して、又は連続的に変化するイベント、たとえばそれぞれのクライアントに物体が近接していることによって引き起こされるクライアント・スイッチの環境内の誘電特性の変化に相関されるレベル値として、サーバ内の情報転送を可能にすることができる。
【0030】
これによって特に、たとえばユーザの手足がそれぞれのクライアント回路に近接していることを表す信号レベルの実質的に連続的な変化を介して、サーバ回路に情報を送信することが可能である。
【0031】
上述の永続的な操作手法に対する代替として、パルス幅変調の形態でサーバ内の情報転送を可能にするために、また、レンジを拡大するために(パルス・モードはより小さい出力を必要とする)、クライアントがパルス・モードで機能することも可能である。
【0032】
また、器具内でのピット・ライニング中、又はその後にのみ、分割関係の予約、又はクライアントの個別化を行うことが、有利な形で可能である。この点に関して、この回路構成は、構造が均一な、また特定の識別子が割り当てられたピット・ライニングの範囲内だけで使用されるいくつかのクライアントを含むことができる。様々なクライアント間で区別することができるようにするためのクライアントの個別化と共に、クライアントにプログラミング手段又は切替え手段を設け、それにより、具体的には、たとえばアナログ・レベル記録を処理すべきかどうか、又はオン/オフ・スイッチ機能を実現すべきかどうかという必要に応じて、クライアントの機能特性を調整することができるように、クライアントを形成することも可能である。特に電気装置の場合に本発明による回路構成を展開する際には、本発明による回路構成を展開することによって、製品デバイスのバリエーション手段を生み出すことが可能である(たとえば、完成デバイスのキー割当てが、オペレータ・パネルの添付の刻印と共に特注で行われる)。
【0033】
クライアントの分周比は、それらの生産によってしっかりとプログラムすることができる。
【0034】
クライアントは、小さな構成部品刻印、又は他の特徴物によって特徴付けることができ、それにより、必要な場合にこれらのクライアントを互いに区別することができるように予め構成することができる。これにより、設置後にプログラミングを進歩させることなしですますこと、又はそれらの構成に関して再び修正すべきいくつかのクライアントに対してのみこれを行うことが可能である。
【0035】
クライアントの結合表面は、平板コンデンサのように互いに平行に形成することができる。単一のクライアントは、小さい「ペレット」又は硬貨のような構成部品として設計することができる。好ましくは、クライアントは、許容できない強い電場が外側からそれぞれのクライアントに作用したとき繊細な回路エリアの不適切な負荷を防止する保護回路を内部に備える。
【0036】
好ましくはASICによって実現されるニュークレオニクスを、2つの結合表面間の中間エリア内に配置することができる。
【0037】
また、クライアントの結合エリアが、特に共通面上で互いに並んで配置されるクライアント・タイプを実現することが可能である。そのような構造は、たとえば、クライアントを直接取り囲むエリア内の誘電特性の変化によって−たとえば、指又はある物体が近接していることによって引き起こされる可能性があるブリッジ効果を記録するのに特に適している。
【0038】
また、クライアントが小さな結合表面だけを提供し、クライアントを担持構造物に取り付けている間、これらの表面が、好適な寸法の(たとえば、導電性ワニスが付着された)これらの用意された電極と接触するようにクライアントを構築することが可能である。これにより、たとえば、CIMモンタージュ・プロセスによって特定の主要構成部品、ケース、カバー、引出しなどに取り付けられ、この点に関して、電極システムに接触される、非常に小さなクライアントを生み出すことが可能である。
【0039】
本発明による回路構成は、この回路構成を介して、1つ又は複数の決定されたクライアントが、画定されたエリア内、又は規定された位置に位置するかどうか検査することができるように構築することができる。
【0040】
この概念によって、電化製品のシステムのステータスを記録することが可能である。
【0041】
洗濯機の形態の家庭用電化製品の場合、たとえば、ふるい又は粉末洗剤室が正しい位置にあるかどうか明らかにすることができる。システムのステータスを記録するために使用されるクライアントは、対応する構成部品、たとえば、ふるい、引出しなどに一体化することができる。
【0042】
また、ある種のシステム・ステータスを記録するために設計されたクライアントを配置することが可能であり、それにより、それらのクライアントを介して、決定された、たとえば取外し式の要素が事前設定の位置に配置されているかどうか明らかにすることができる。
【0043】
したがって、上述のふるい又は引出しを形成することが可能であり、このことで、ふるい又は引出しを介してクライアントの環境内の誘電特性が著しく変化し、信号生成を可能にするそれらの変化の1つを、クライアントを介してもたらすことができる。
【0044】
その位置を変更することができる取外し式構成部品は、それ自体が「ZPS」クライアントを含むのではなく、監視用ZPSクライアントの環境内の電場だけが変化し、それにより、指名された部品が存在するか否かについての結論を出すことが可能になるようなものとして形成することができる。
【0045】
たとえば、取外し式部品は、ZPSクライアントの電極を介して電場を「短絡」し、これによりZPSクライアントをオフに切り替える、或いは代わりに、ZPSサーバ(又はマス)との接続を行い、ZPSをオンにする導電面を含む。
【0046】
クライアントは、モジュール構成とすることができ、この点に関して、信号処理モジュール及び電極モジュールを含む。信号処理モジュールは、ASICを備える標準的なモジュールとして設計することができる。特定の挿入要件は、電極モジュールを介して説明される。
【0047】
本発明の他の態様によれば、電気回路構成、並びに、特に電気装置と共に応用するための、スイッチ信号を蓄積及び送信する方法をも対象とする。
【0048】
この文脈における本発明は、全体的にコスト効果的に実現可能な、また、スイッチ又は入力ゾーンの配置又は形成に関して高い設計自由度をもたらし、高い信頼度によって定義される回路構成を生み出すことをその目的として取り上げる。
【0049】
この課題は、本発明により、スイッチ信号を記録するためのサーバ・デバイスと、これらのスイッチ信号を送信するためのいくつかのクライアント回路とを備える回路構成であって、電場−電気交換効果に基づくクライアント回路の、サーバ・デバイスとの信号の技術的結合が、準静的交番電場の変調を介して行われ、単一のクライアント回路及びサーバ・デバイスが構成され、このことで、サーバ・デバイスのエリア内において、スイッチ信号又はそのスイッチ信号の情報内容を、このスイッチ信号に関する原因であるクライアント・スイッチに明瞭に相関させることができる、回路構成によって解決される。
【0050】
好ましくは、サーバ・デバイスは、スイッチ信号を受信するために、電極受信デバイスを備える。この電極受信デバイスはまた、キャリア周波数の要件に従って、変調された「給電電場」がこの電極受信デバイスを介して生成されるように、サーバ・デバイスに取り付けることができる。この給電電場もまた、明確なアドレス情報及びコマンド内容を含み、それらを介して単一のクライアント回路を具体的に参照することができるように変調することができる。
【0051】
クライアント回路を全体システムに組み込むことは、サーバ・デバイスとのクライアント回路の電場−電気結合の強度増大が、それぞれのクライアント回路に作用する入力発生と共に達成され、この強度増大が、スイッチ状態を決定する際に、又は調整値を識別する際に考慮されるように行うことができる。
【0052】
その代替として、又はこの対策と組み合わせて、この回路構成とのクライアント回路の、好ましくは永続的に適切な電場−電気結合のための提供に到達すること、また、ローカル・スイッチ又はセンサ・デバイス、特にLCセンサ・ネットワークを介して、クライアント回路のエリア内での入力発生をローカルで記録することも可能である。
【0053】
次いで、クライアント回路からサーバへのスイッチ信号送信は、特にインピーダンス変調を介して、或いは1つ又は複数の周波数又はクライアントからのコードの付加的な重ね合わせを介して給電キャリア上で行うことができる。
【0054】
クライアント回路は、操作電力供給が、好ましくはキャリア周波数でサーバ・デバイスによって発行された変調電場を介して行われるように形成されることが好ましい。
【0055】
さらに、クライアント回路は、電極デバイスの周囲エリア内における関連の電場−電気変化によって入力操作を記録するための電極デバイスをそれぞれが含むように形成されることが好ましい。この電極デバイスは、好ましくはコンデンサの一部を構成し、ここでは、入力発生を記録するために設けられている観測エリアが、このコンデンサの容量を共に決定する誘電材料を含む−この容量は入力発生に従って変化する。
【0056】
給電電場の内側で自由に配置可能なクライアント回路の適切な記録範囲に基づいて、回路構成を生み出すことが、有利な形で可能であり、このことによって、この目的のために広範な変更を障害物で遮られた電子構成部品に加えることなしに、ユーザにとってアクセス可能な電気装置の入力エリアを形成することが、十分な柔軟性をもってできる。
【0057】
本発明によるサーバ・クライアント・システムを形成することができる。このシステムの形成によって、特に、各クライアントに周波数符号化のためのそれ自体の測定係数が割り当てられるようなスイッチを活動化するための、クライアント内のキャリア周波数のデジタル周波数分割によって、システムの同期動作がもたらされる。これにより、同期動作する周波数多重システムが開発される。
【0058】
一定の周波数の代わりに、クライアント・スイッチは、代替として、クライアントIDを生成するためのコードで活動化させることができる。このコードは、特にクライアントの製造中、又はキャリア構造にそれぞれのクライアントを装備している間に、個々にプログラムすることができ、受信されたキャリア信号から導出されるゲーティング、又は自由に動作する発振器によって生成されるゲーティングによってクライアントが活動化するとき選択される。
【0059】
本発明のさらなる詳細及び特徴は、図面と共に以下の説明で明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明による回路構成の基本構造の、例としての概略図である。
【図2】本発明による不定に配置可能な入力要素の構造の、例としての横断面図である。
【図3】本発明による入力回路の好ましい回路構成の、例示のための概略図である。
【図4】本発明による回路構成の家庭用電化製品における使用の、例としての遠近図である。
【図5】本発明による回路構成の、フラットスクリーン・モニタの場合における使用の、例としての略図である。
【図6】本発明による回路構成の自動車コクピットにおける使用の、例としての略図である。
【図7】本発明による回路構成の自動車シートにおける使用の、例としての略図である。
【図8】本発明による、値Pを入力回路に対して指が近接していることに相関させるところの、例としての図である。
【図9】本発明による回路構成のための本発明によるZPSクライアントのブロック図を含む、本発明による回路構成の基本構造の、例としての略図である。
【図10】本発明によるZPSクライアントの好ましい内部構造の、例としての回路図である。
【図11】本発明による回路構成のための本発明によるZPSクライアントの他の変形形態の構造の、例としての別のブロック図である。
【図12】信号送信経路がユーザに向けられたシステム変形形態の、例としての略図である。
【図13】コードが各クライアントに割り当てられ、それによりこれらのクライアントのコードがすべて同じキャリア周波数によって発行される、本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【図14】直列で配置された2つのスイッチを使用する符号化概念の、例としてのチャートである。
【図15】他の符号化概念の、例としての別のチャートである。
【図16】給電キャリア上での1つ又は複数の周波数又はコードの付加的な重ね合わせが行われる本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【図17】クライアントの異なるグループに異なるキャリア周波数が割り当てられる、本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【図18】異なるクライアント・グループ用の電極がサーバのところでマルチプレクサを介して次々に接続され、サーバによって給電される、本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【図19】クライアントが電界センサとして形成され、電化製品、特に家庭用電化製品の操作用目隠し要素上に内向きで配置される、本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0061】
図1に表されている回路構成は、コマンド信号Sを受信するための信号受信デバイスSEと、操作信号BIを送信するための操作信号トランシーバ装置BSとを備え、図の実施形態では、信号受信デバイスSEと操作信号トランシーバ装置BSが組み合わされている。
【0062】
さらに、この回路構成は、信号受信デバイスSEを介して受信されたコマンド信号を処理するための共通ベース接続部Bと、たとえばここに示されているユーザの指Fによって入力回路Iの向かい側で実行された入力操作に従って制御信号Sを発行するための、少なくとも1つの入力回路Iとを備える。
【0063】
ここに表されている回路構成は、入力回路Iが、電極デバイスE1、E2、E3の周囲エリア内における関連の電場−電気変化により入力操作を記録するための電極デバイスE1、E2、E3を備えることを特徴とする。さらに、この回路構成は、操作電力供給が、操作信号トランシーバ装置BSを介して送信された、入力回路Iに隣接する操作信号を介してもたらされるように、上述の入力回路Iが形成されることを特徴とする。
【0064】
図の実施形態では、操作信号トランシーバ装置が、その場の強度に関して交番している磁場Bの形態の操作信号BSを送信するための操作信号巻線デバイスとして形成される。入力回路Iは、上述の交番磁場Bからエネルギーを拾い上げるための入力回路巻線デバイスISを備える。
【0065】
図の実施形態では、操作信号トランシーバ装置によって放射される磁場Bは、アドレス情報が供給されるように変調され、それにより、十分な強度で磁場Bから混合するエリアの内側で使用可能な入力回路を、特に活動化する、すなわち割り当てることができる。図の実施形態では、アドレス情報が、共通ベース接続部Bを介して決定される。
【0066】
ここではスプーラデバイスとしても形成されている信号受信デバイスSEに伝えられるコマンド信号Sはまた、図の実施形態では変調された磁場Bの形態で、入力スプーラ装置ISを介して生成される。信号受信デバイスSEに伝えられるコマンド信号Sは、共通ベース接続部Bを介して記録され、スイッチ状態を決定するために、共通ベース接続部B内に一体化された電子回路、好ましくはプログラム可能な回路によって使用される。出力ラインA1、A2、A3は、これらのスイッチ状態を介して接続することができる。
【0067】
図の実施形態では、信号受信デバイスSEを実現するために、また操作信号トランシーバ装置のために設けられたコイルは、入力回路Iの概略エリアを縁取るように形成される。このスプーラ・デバイスSIによって縁取られたエリアのすぐ内側では、入力回路Iによってそれぞれ拾い上げられた磁場Bを介して、入力回路Iの特に効率的な電力供給を行うことが可能である。しかし、比較的低い場の強度の場合にもすでに動作が可能であるように入力回路をレイアウトすること、及びこれらの効率的な入力回路をコイルによって縁取られたエリアの外側に配置することも可能である。
【0068】
共通ベース接続部Bに対する制御信号Sのフィードバックを、たとえば操作信号BSによって直接与えられるキャリア周波数を参照する特別な変調方法によって特に行うことができる。コマンド信号Sは、やはり入力回路Iのエリア内における処理された検出基準により決定されるオン/オフ情報だけを表すように生成することができる。また、その代替として、コマンド信号を介してデジタル形態で数値を送信することも可能であり、このコマンド信号は、たとえば、現在電極デバイスE1、E2、E3と共に含まれる検出LCネットの実現されたコンデンサがどれだけの容量を、又は相関サイズを有するかについての情報を提供する。入力回路Iは、入力回路Iを介して、ここに表されている検出範囲D内で人の手足が近接していることが記録されるように特に構築することができ、この検出範囲Dは、約60mmの広がりを有することが好ましい。
【0069】
図2には、簡単な横断面図Iの形態で、本発明に従ってペレットのような構造物として形成された入力回路の可能な構造が示されている。入力回路Iは、平坦なプラスチックのポット構成部品として実施されたケース要素1と、床セクション2とを備える。床セクション2は、導体経路材料で被覆されており、この導体経路材料は、いくつかの平坦な巻線3を有するスプーラ・デバイスが床セクション2上に留まるように、部分的に切断される。さらに、ベース・プレート2上には、ASIC ACとして実施された回路構成がセットアップされており、コイル3と接続されている。一方では、ASICスイッチの電力供給が、コイル3を介して行われ、他方では、ASICスイッチを介して生成されるコマンド信号の出力が行われる。ASICスイッチACは、その特別な機能特性、特に入力回路Iの特定のアドレス・コードの特別な機能特性が、教示のプロセスの範囲内で規定可能であるように形成される。電極デバイスE1、E2、E3もまた、プラスチックのポット1の内側に位置し、ASICスイッチACに接続されている。このアセンブリは、電気デバイスのケーシングの内側、又はおそらくは外側の適切な位置で、粘着、締着、又は溶接接続によって固定することができ、したがって特定の配線出力なしでスイッチ機能を容易にすることができる。
【0070】
本発明による入力回路Iの基本構造が、図3にさらに例示されている。図3による図に示されているように、入力回路Iは、入力コイル3、並びにASICスイッチAC及び電極デバイスE1、E2、E3を備える。
【0071】
ASICスイッチACは、エネルギー・ハーベスタHを備え、それを介して、入力コイル3に隣接する交番磁場Bによって測定される電力が記録され、たとえばゴールド・キャップ内で保存される。さらに、ASICスイッチACは識別スイッチIを備え、このスイッチを介して、スプーラ・デバイス3に隣接する信号発生により、入力デバイスIが影響を受けるかどうか明らかにされる。さらに、ASICスイッチACは、コマンド信号Sを、ある信号内容と共に入力コイル3を介して送出することができるように、Havester装置Hを介して供給される電圧が変調される出力装置Rを備える。出力装置Rは、電極デバイスE1、E2、E3と結合される。電極デバイスE1、E2、E3は、この出力装置を介して活動化され、電極デバイスE1、E2、E3の周囲エリア内における電場−電気特徴に関する情報を提供する値が、出力装置を介して決定される。
【0072】
電極デバイスE1、E2、E3上で交番電圧を設定するための必要エネルギーが、HavesterスイッチHを介して供給される。HavesterスイッチHは、より長い期間にわたって、入力スプーラ装置3を介して、それに隣接する交番磁場Bからエネルギーを拾い上げ、このエネルギーを、たとえばコンデンサ・デバイス、特にゴールド・キャップに貯蔵するように形成することができる。次いで、この貯蔵されたエネルギーは、ASICスイッチACが適切な問合せアドレスによって活動化された場合、電極デバイスE1、E2、E3を含めて実現されたコンデンサの容量が決定されるテスト・サイクルを通して給電するために、使用可能である。次いで、この容量、又はこの十分に相関されたサイズの1つを、出力装置Rのエリア内で使用することができ、また制御信号Sの信号内容を生成又は決定するために使用することができる。
【0073】
図4で明らかなように、電化製品及び家庭用電化製品の場合に展開するのに特に適した回路構成を、本発明による概念に基づいて実現することが可能である。
【0074】
ここに表されている電気装置の場合には、たとえば洗濯機を指す。矩形コイル11として提供され、パネルのアクセス性エリアの外縁部に沿って延在する信号受信及び操作信号トランシーバ装置SE、BSが、上部機器エリア内で配置され、ユーザ・パネル10のアクセス性のために典型的な形で設けられている。このスプーラ・デバイス11は、相互接続ライン12を介して、共通ベース接続部Bに接続される。この家庭用電化製品の単一の構成部品、たとえばモータ、加熱用構成部品、並びにバルブは、共通ベース接続部Bを介して活動化される。好ましくはプラスチック材料から製造されるユーザ・パネル10は、その裏側のエリア内に、本発明による入力回路Iを備える。
【0075】
ユーザ・パネル10の表側の領域内には、スイッチ・エリアをインプリントすることができる。これらのスイッチ・エリアの領域では、追加の構造物、特に、ある種のハプティック・フィードバックを追加的に生成する制御ボタン構造物を形成することができる。
【0076】
ユーザ・パネル10を家庭用電化製品12に一体化した後で、ユーザ・パネル10内に含まれる入力回路Iがスプーラ・デバイス11のエリア内に位置し、磁場Bによって検出される。一方で、入力回路Iは、スプーラ・デバイス11に隣接するこの磁場Bを介してエネルギーを供給され、さらに、単一の入力回路Iを、直接活動化させることができる。すでに述べたように、入力回路Iは、電界センサとして提供され、これらのセンサを介して、それぞれの入力回路Iの周囲エリア内で人の手足によって引き起こされる電場−電気変化により、人の手足によって引き起こされた入力操作が記録される。入力回路Iは、十分な設計自由度をもってユーザ・パネル10上で配置することができる。さらに、たとえばオペレータによって選択された様々なユーザ・パネルを、ここに表されている家庭用電化製品12に装備することが可能である。本発明によれば、スプーラ・デバイス11を介して、たとえばここに図示されている粉末洗剤引出しとしての可動構成部品に一体化される入力回路IMと通信することも可能である。一方、これらの入力デバイスIを介して、粉末洗剤引出しIMがそれに応じて家庭用電化製品12内に挿入されているかどうか明らかにすることができる。さらに、必要な場合、引出しの充填レベルを、この入力回路を介して決定することができる。本発明による概念によって、隠れたエリア、特に電化製品のより奥に位置するエリアから情報を拾い上げ、それを共通ベース接続部Bに供給することも可能である。共通ベース接続部Bは、他の信号トランシーバ及び信号受信器巻線デバイスをその接続部によって活動化することができるように形成することができる。
【0077】
この回路構成はまた、たとえば隠れたセンサ及びスイッチ・デバイスを介して信号を生成する他の入力回路を含むことができる。
【0078】
図5の図で明らかなように、たとえばスクリーン14の形態の電気装置内で、本発明による回路構成を使用することも可能である。スクリーン14のケーシング・エリア内で、ここでは詳細に示されていないが、信号トランシーバとして、また信号受信デバイスとして働くスプーラ・デバイスがここに設置されている。非導電性プラスチックのケース14の内側又は外側のほぼどんな場所でも、本発明による入力回路I1、I2、I3を配置することができ、たとえばオペレータによってこれらの入力回路I1、I2、I3に対して行われる入力操作を、オペレータによって活動化することができる。
【0079】
さらに、本発明による概念は、車の分野での使用にも特に適している。本発明による概念により、自動車の内部に設置された1つ又は複数のスプーラ・デバイス30、40を介して、本発明による入力回路I1、I2...Inのための概略エリアを生み出すことが可能である。入力回路I1、l2は、これらのスプーラ・デバイス30、40によって縁取られたエリア内で、十分な設計自由度をもって配置することができるI2。したがって、入力回路は、最終的に従来のスイッチ媒体に取って代わるように形成することができる。これらの入力回路I1、I2、I3を介して、たとえば、ユーザがある種の動作と共にこのグローブ・ボックスのあるエリアに近づいたときグローブ・ボックスを自動で開くことができる近接センサを実現することも可能である。
【0080】
さらに、本発明による概念に基づいて、図7で明らかなように、ヘッド・レスト用の追跡システムを実現することも可能であり、好ましくは、いくつかの入力回路I1、I2...Inがヘッド・レスト50内に一体化され、これらの入力回路I1、I2...Inを介してそれぞれ導出される、頭部の接近の状態について示すレベル値により、それぞれの場合において、ヘッド・レスト・デバイス50が正しい垂直位置に位置しているかどうか、又は電気調整デバイスによって位置決めし直さなければならないかどうか最終的に決定することができる。電力供給用に、また信号転送を処理するために設けられるスプーラ・デバイス30、40は、ここに示されているようにヘッド・レスト50内に設置することも、車のシート・バック51のエリア内に設置することもできる。車のシート・バックのエリア内にスプーラ・デバイス51を配置する際には、ヘッド・レスト調整モータ機能全体をシート・バック51のエリア内に格納すること、また、本発明に従って形成され磁場Bを介してエネルギーを供給される適切な数の入力デバイスI1、I2、I3を、ヘッド・レスト50内に一体化することが、有利な形で可能である。
【0081】
図8では、レベル値Pの上昇が簡単なグラフの形態で示されており、したがって、人の手足が本発明による入力デバイスIに近接している場合に気づくことが可能である。評価基準のトラクション・ラウンド・レイイング、たとえばレベル+ダイナミクスの下で、レベル上昇の時間の経過から明確なスイッチ機能を決定することが可能である。図の実施形態では、一方では、たとえば、ある上昇勾配を伴うレベル上昇が閾値レベルSPの上で発生したかどうか、また、この顕著な上昇勾配が存在する段階T0と、最大レベルに到達する段階T1との間で、ある時間基準が満たされるかどうか確かめることが可能である。たとえば、レベル上昇基準K1とレベル最大値基準K2との間の時間間隔が0.15秒未満である場合、これはしたがって、たとえばスイッチ操作として解釈することができる。
【0082】
本発明による概念により、いくつかの入力回路の信号レベルの評価によって、又は特別な入力回路の適切な電極構成によって、検出システムを実現することもでき、これらの検出システムは、指の位置のX/Y、又はおそらくはZの決定をも可能にし、それにより、タッチ・パッド又は動き入力システムを実現することができることが有利である。
【0083】
図9は、たとえばここでは指が近接していることによってオペレータによって引き起こされる、クライアント回路に隣接する原因イベントの1つに従って、また明確な動的プロファイルに従ってスイッチ信号を生成するための、いくつかのクライアント回路ZPSを有する回路構成を示す。さらに、このスイッチ構成は、クライアント回路ZPSによってそれぞれ発行されるスイッチ信号を記録するためのサーバ回路SVを備える。サーバ回路SVとのクライアント回路ZPSの信号の技術的結合は、送信電極SEEを介して放射される変調された準静的交番電場に基づいて行われる。
【0084】
単一のクライアント回路ZPSは、それぞれ第1の電極EL1と第2の電極EL2とを有する電極デバイスを備える。この電極デバイスは、インターフェース媒体として働き、さらにそれぞれのクライアント回路ZPSの電力供給に役立つ。
【0085】
それぞれのクライアント回路ZPSからサーバ回路SVへの信号転送は、それぞれのZPSのエリア内の負荷変調を介して行われる。ここに表されている回路構成は、負荷変調が、直列スイッチ、又は直列で接続された少なくとも2つのサブスイッチS1、S2によって行われることを特徴とする。
【0086】
ZPSクライアントは、(たとえばZPSサーバによって供給される)交番電場に容量性接続され、クライアントの識別、及び/又はクライアントによって記録されたセンサ・データを含む信号を生成し、この信号が、たとえば負荷変調によってZPSサーバに送信される電子回路である。
【0087】
同期ZPSクライアントは、同時に、その信号周波数をZPSサーバの交番電場の周波数から逸脱させる。
【0088】
図10aによるブロック回路図は、特定の識別子を周波数の形態で有する同期ZPSクライアントの有利な基本構造を示す。この周波数は、サーバ周波数(=キャリア周波数)の分割によって得られる。このタイプの異なるクライアントは、それらの相異なる周波数を介して区別される。
【0089】
ここに詳細には示されていないZPSサーバの交番電場が、電極の一方に結合され、第2の電極が、アース板と(容量性)接続される。実際に生じる結合容量は、主として0.1pFから1pFの領域内にある。
【0090】
これらのスイッチは、クライアント電子回路を電極から大きく分離するのに役立つ。
【0091】
直列スイッチによる負荷変調は、確実に負荷の変化がサーバにとって可能な限り最高になり、それと共に、変調の度合い(すなわち、SNRも)が最大になるようにする。スイッチは、サーバ信号の両半波に関する分離度を最大化するために、2つの反直列相互接続MOS―FETからなることが好ましい。
【0092】
図10bに例示されている変形形態の場合には、電圧生成により、キャリア信号からDC電圧が処理され、過電圧保護が含まれる。十分な動作電圧が達成された後だけ、始動スイッチが分周器をオンに切り替え、最小限の許容可能な動作電圧がより不足した場合、オフに切り替える。
【0093】
キャリアからの変調周波数の生成は、分周比M/Nで、1≦M≦3、N≦512になる。ZPSクライアントは、サーバ信号を固定周波数で変調せず、特定のコードで変調する。ZPSクライアントは、ZPSサーバからの信号を受信し、信号周波数のための他の分割条件を使用し、測定されたデータを送信することに応じて、反応することができる。ZPSクライアントは、サーバから送信されたデータ(たとえば、新しい分周比)を格納するために、不変記憶を有する。これを介して、クライアントは、器具内に設置された後でだけ、その割り当てられた「特性」を受信することができる。この(たとえば、IDをZPSクライアントに割り当てる)出力中にZPSクライアントをプログラミングする可能性も存在する。ZPSクライアントは、より複雑な変調法、たとえばFSKを可能にし、クライアントがおそらくはこの目的のために他のスイッチを得るように形成することができる。ZPSクライアントの範囲は、パルス・モードを介して増大させることができ、こうする際に、クライアントは、まず非活動状態で電力を収集し、次いでそれを動作に使用する。動作時のエネルギー消費が、クライアントが(非常に小さい)結合容量を介して継続的に受け取ることができるものより大きいと、パルスのような動作になる。
【0094】
【数1】
【0095】
さらに、図11は、本発明によるZPSクライアントの特に好ましい構造を詳細な回路図の形態で示す。ここでは、サブスイッチが、反直列相互接続トランジスタT1、T2(MOSFET)として設計されている。この特別な概念により、サーバSV(図1参照)のために提供されたサーバ信号の両半波に関する分離度を最大化することが可能である。
【0096】
図12は、本発明によるシステムの変形形態を示しており、その場合、クライアント回路ZPSは、サーバ・デバイスSVによってもたらされる電場を介してエネルギー獲得及び信号転送を実際に処理するように提供され、しかし、検出の発生によって引き起こされる観測エリアOの誘電特性の変化を含む検出イベントの記録−ここでは指が近接していること−は、電極構成DT1、DT2を介してもたらされる。この概念に基づいて、(一点鎖線として示されている)信号経路SをユーザAに導くことが可能である。ユーザAの代わりに、観測エリアO内で確かめられる発生は、検出しようとする構成部品−ふるい、引出し、又は同様の構成部品によって引き起こすこともできる。この検出しようとする構成部品は、特に確実な検出を可能にする、少なくとも観測エリア内のそのいくつかの移入可能なエリアのうちのエリア内における特性を提供するものとして開発することができる。
【0097】
ここで設計されている検出電極DT1、DT2を、電極EL1、EL2を介して離散的な電極として実現することも可能である。コア・スイッチK−ZPSは、検出の発生を記録するための、また信号送信電極を実現するための、いくつかの接続可能性を提供するように形成することができる。本発明によるシステムは、最も異なる設計、特に図1による設計、及び図2による設計の入力回路を備えるように構築することができる。
【0098】
図12から明らかなように、入力によって指定されたクライアントの符号化の場合に、直交符号を選択することによって符号多重化システムを構築することができ、その場合、様々なクライアントは、もはや周波数多重化システムの場合のように周波数の違いによって区別されず、同じキャリア周波数の場合にすべてのクライアントに関して転送されるコード情報によって区別される。
【0099】
図14に例示されているように、様々なクライアントの符号化では、互いに前後に位置する2つのスイッチがクライアント内に設けられるようにすることができ、これらのクライアントのそれぞれが異なるスイッチ周波数で同時に動作され、したがって、それにより、周波数ではなくスイッチが、2つの周波数によって特徴付けられ、それにより、狭帯域の外部干渉に対する特に高いレベルの耐障害セキュリティが実現される。
【0100】
図15によれば、別の、2つ以上の周波数と1つのスイッチとを用いる符号化の可能性があり、その場合、2つ以上の異なる周波数で、スイッチが順次活動化され、これは、媒体スイッチ周波数のFSK変調として解釈することができる。これにより、高度な耐障害セキュリティが有利な形で実現される。
【0101】
連続的なスイッチ動作の代わりに、スイッチのパルス形態の動作とすることができ、それによって、クライアント内の電力要件が低くなり、このようにして、サーバとクライアントの間の距離の増大が容易になる。サーバ部でのパルス・グループ持続時間の測定により、ブリッジされた距離の動作範囲の測定をも行うことができる。
【0102】
図16に例示されているものに基づいて、クライアント内でのスイッチ動作により、キャリアの負荷変調(=ASK)ではなく、クライアントによる給電キャリア上での1つ若しくは複数の周波数の、又はコードの付加的な重ね合わせもまた可能である。これは、クライアント内でサーバのキャリアによって活動化されるジェネレータが、サーバ電極上で、システム・サーバ/クライアントによって生み出されるネットワークを介して過結合し、キャリア周波数を除いて、クライアント信号の周波数混合が、ここでは付加的に、より低い周波数帯(ベースバンド)で行われるという点で、有利に行われる。一方では、これは、サーバ上の低域通過フィルタにより、キャリアからこの信号を非常に容易に分離することができる利点を有し、他方では、キャリア周波数付近で発生する潜在的な干渉信号がベースバンドに逆戻りして組み込まれることがなく、上述の低域通過フィルタにより単に抑圧される。さらに、クライアント信号をサーバ上で獲得するコストが明らかに削減される。
【0103】
[クライアントにとっての有利な技法]
クライアントのところでの電極の実施形態は、サンドイッチ形態(両電極が互いに平行)でもバタフライ構造(電極が互いに対して開いている)でも可能である。
【0104】
クライアントの取付けは、クリップ止め、接着、また特に他方、特により大きな電極システムに対する接続によって行うことができる。クライアントの電極は、特に、導電性薄膜、たとえばワニスによって実現することができる。
【0105】
[サーバにとっての有利な技法]
クライアントによって送信される情報(識別及びスイッチ・ステータス)を干渉なしに検出することを保証するために、1で述べた周波数分割による同期システムが存在する限り、相関受信の原理をサーバ上で使用することが好ましい。この相関受信は、プロセッサ上で複素離散フーリエ変換(DFT)により行われ、プロセッサは、クライアント信号すべてを、固定された時間ウィンドウ中に同時に処理する。典型的には、この時間は、周波数多重化システムの原理が符号化に使用される場合、この時間の後で、その周波数範囲内のクライアントに関する必要情報すべてが、単一の複素数として使用可能になるように、30ミリ秒から100ミリ秒で構成される。サーバ部では、クライアントの周波数が既知であるため、周波数範囲内の相関受信に対応する、いわゆるゲーツェルアルゴリズムを使用することができる。
【0106】
[マルチクライアント/サーバ・システムの編成]
図17で明らかなように、クライアントの相異なるグループに、異なるキャリア周波数を割り当てることができ、その結果、それらが異なるように活動化され、これにより、全体システムの一部に対する選択手段が生まれる(=周波数多重化動作)。
【0107】
図18で明らかなように、別の可能性が、いくつかの電極上で時間的に多重化スイッチを介して連続的にサーバをスイッチングし、したがって様々なクライアント・グループに結合することからなる(=時間多重化動作)。様々な位置にある単一の自律的なサーバ/クライアント・システム内での空間分配により、マルチシステム(=空間多重化動作)を実現することもできる。
【0108】
図19で明らかなように、クライアントは、小さなスライス又は「カプセルのような」構成部品として、キャリア構成部品P、特に電化製品、特に家庭用電化製品の制御パネルの内部に固定することができるように開発することが可能である。これらの構成部品には、サーバによって生成される電場によってエネルギーが供給される。ここに示されているクライアントnは、検出電極デバイスDT1、DT2を有しており、これらを介して、電極デバイスDT1、DT2の環境内の誘電特性の変化をLCネットワークSWによって検出し、ここに示されている他のスイッチを活動化するために使用することができる。一体化されたセンサを有するそのようなクライアント・デバイスは、十分な構築自由度をもって制御パネル上に配置することができ、それにより、これらの制御パネル上に、ユーザがスイッチ操作を行うための入力ゾーンを生み出す。
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気回路構成に関する。
【背景技術】
【0002】
また、特に電気装置と共に使用するためのスイッチ信号を蓄積及び送信する方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、全体的にコスト効果的に実現可能な、また、スイッチ又は入力ゾーンの配置又は形成に関して大きな設計自由度をもたらす回路構成を生み出すという課題に基づくものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この課題は、本発明により、コマンド信号を受信するための信号受信デバイスと、操作信号を送信するための操作信号トランシーバ装置と、コマンド信号を処理するための共通ベース接続部と、入力回路の向かい側で実行された入力操作に従ってコマンド信号を発行するための、少なくとも1つの入力回路とを備える回路構成であって、入力回路が、電極デバイスの周囲エリア内における関連の電場−電気変化によって入力操作を記録するための電極デバイスを備えること、及び入力回路が、操作電力供給が入力回路に隣接する操作信号を介して行われるようにさらに形成されることを特徴とする回路構成によって解決される。
【0005】
このようにして回路構成を生み出すことが有利な形で可能であり、この回路構成によって、ここで障害物によって遮られた電子構成部品の広範な変更を行うことなしに、ユーザにとってアクセス可能な電気装置の入力エリアを形成することが、十分な柔軟性をもってできる。
【0006】
本発明の特に好ましい実施形態によれば、操作信号トランシーバ装置は、その場の強度が交番している磁場Bを伝達するための伝達コイルを備えるように形成される。
【0007】
したがって必要に応じて配置することができる入力回路は、上述の交番磁場Bからエネルギーを拾い上げるための入力回路巻線デバイスを備えることが好ましい。
【0008】
操作信号トランシーバ装置を介して生成された操作信号は、少なくとも断続的にアドレス情報と共にバックアップされるように変調されることが好ましい。
【0009】
明確な検出の発生に関連して、決定された入力回路をそのアドレス情報によって割り当て、活動化し、刺激することができるように、このアドレス情報は調整しておくことができる。
【0010】
この概念により、入力エリア、特にスイッチ・パネルのきわめて多様な入力操作のために設けられた多数の入力回路によって生成されるコマンド信号を、最終的に衝突することなしに共通ベース接続部が処理することができるようなものとして、本発明による回路構成を構築することが可能である。
【0011】
それぞれの入力回路によって発行されるコマンド信号はまた、入力回路巻線デバイスを介し、この媒体が双方向交差点として働くように発行されることが好ましい。
【0012】
信号受信デバイスは、入力巻線デバイスを介して発行されたコマンド信号を受信するための信号受信巻線デバイスを備えるように形成されることが好ましい。信号受信巻線デバイスと操作信号巻線デバイスを共通のコイルに一体化することが可能である。このコイルは、そのコイルによって生成される磁場Bが高い効率レベルでスイッチ・システムの入力回路をカバーするように配置されることが好ましい。
【0013】
そのために、このコイルは、入力回路の配置エリアを縁取るように張られることが好ましい。したがって、操作信号巻線デバイスを介して生成される磁束線が好ましくは直角で入力回路巻線デバイスと出会うように少なくとも入力回路巻線デバイスが配置されるように、入力回路を形成することができる。
【0014】
それぞれの入力回路を介して生成されるコマンド信号は、操作信号の「インピーダンス変調」によって共通ベース接続部に向けて返すことができる。
【0015】
その代替として、又はこの方法と組み合わせて、コマンド信号を、操作信号の周波数範囲と反対側にオフセットされた周波数範囲に属すると考えることも可能である。また、それぞれの入力回路を介して操作信号に対するある時間オフセットと共に生成されたコマンド信号が発行されるように回路装置を構築することも可能である。
【0016】
操作信号は、キャリア信号を表すように生成することができ、ベース・ユニットに戻るコマンド信号が、そのキャリア信号を参照する変調方法、特にFSK、(Q−)PSKによって生成される。
【0017】
コマンド信号は、オン/オフ情報を送信するように生成することができる。さらに、入力回路によって発行されるコマンド信号がある値範囲内、たとえば0〜256の範囲内の値を送信するように形成されている入力回路を供給することも可能である。
【0018】
それぞれの入力回路は、それによって事前設定の値に従って発行されるコマンド信号が、近接の発生、たとえば指が近接していることに相関されるように、集積回路(特にASCI)によって形成することができる。入力回路エリア内に記憶装置を設けることが可能であり、それらの記憶装置を介して、決定された機能特性について入力回路をプログラムすることが可能である。
【0019】
また、この入力回路の個々のアドレスが入力回路プログラミング・モードの範囲内で設定可能であるように回路構成を構築することも可能である。また、その特定のアドレスを、機械的な方法、たとえば決定された、露出したライン区間の切断又はバイパス、或いはスイッチ構造の移動によって決定することができるように回路構成を構築することも可能である。
【0020】
本発明はまた、サーバ回路と、いくつかのクライアント回路とを備え、たとえばオペレータによる入力操作又は機械の状況によって必要とされるスイッチ・プロセスを処理するために、サーバ回路用の信号をこれらのクライアント回路を介して返すことを可能にする回路構成をさらに参照する。特にこれに関連して、本発明は、電気装置内のスイッチ・プロセスを処理するための回路構成に関し、又は、特に職場及び車内などユーザの環境の分野に関する。
【0021】
これに関して、本発明は、信号生成に役立つクライアント回路のうちのいくつかとサーバ回路との間に、入力操作又は検出の発生に関連して存在する信号転送を処理することが可能になる解決策を生み出すという課題をその基礎として取り上げ、これまでの概念から改良された概念にする。
【0022】
この課題は、本発明により、クライアント・スイッチに隣接する原因イベントの1つに従ってスイッチ信号を生成するための、いくつかのクライアント回路と、それぞれクライアント回路によって発行されるスイッチ信号を記録するためのサーバ回路とを備える回路構成であって、クライアント回路の、サーバ回路との信号の技術的結合が、変調された準静的交番電場に基づいて行われ、クライアント回路が、第1の電極E1及び第2の電極E2を有する電極デバイスを備え、この電極デバイスが、インターフェース媒体として働き、さらにそれぞれのクライアント回路の電力供給がこの電極デバイスを介して行われ、それぞれのクライアント回路からサーバ回路への信号転送が負荷変調を介して行われ、負荷変調が直列スイッチを介して行われる、回路構成によって解決される。
【0023】
好ましくは、この直列スイッチは、2つの反直列で相互接続されたトランジスタ(MOSFET)からなる。これにより、サーバ信号の両半波に関する分離度を最大化することが、特に有利な形で可能である。
【0024】
上述のプロセスに対する代替として、より複雑な変調及び信号コード化形態を使用することができるように、たとえば第1のサブスイッチをクライアント応答周波数で変調し、第2のサブスイッチが他の独立した周波数又はコードで変調されるように、直列スイッチを2つのサブスイッチ(たとえば、上述のトランジスタ)の直列接続として設計することも可能である。
【0025】
本発明による回路構成は、クライアントを、それらの変調周波数に従って区別することができるように形成されることが好ましい。これにより、送信データの起こり得るクラッシュを回避することが可能である。
【0026】
変調周波数は、サーバ信号に対して同期させるために、また(たとえば温度変化による)周波数ドリフトを少なくとも大部分抑制するために、分周器によって生成されることが好ましい。
【0027】
本発明の特定の態様によれば、クライアント回路の少なくともいくつかは、これによって実現されるクライアントが、その回答(たとえば分周比)を、サーバによって送信されたデータによって変えることができるように構築される。これにより、オンラインで再構成可能であり、それにより、特に感度を正常に機能しないところまで低下させる追加の選択肢が提供されるようにシステムを形成することが、有利な形で可能である。
【0028】
応答信号の特定の周波数により単一のクライアントを識別することに対する代替として、クライアントを、それらが送るコードに従って互いに区別することができるようにクライアント回路をレイアウトすることも可能である。これにより、比較的多数のクライアント回路を確実に管理することが可能である。
【0029】
クライアント回路は、永続的に信号送信を行うようなものとしてレイアウトすることができる。これにより、戻り信号の振幅、たとえば1ビット・コード=はい/いいえを介して、又は連続的に変化するイベント、たとえばそれぞれのクライアントに物体が近接していることによって引き起こされるクライアント・スイッチの環境内の誘電特性の変化に相関されるレベル値として、サーバ内の情報転送を可能にすることができる。
【0030】
これによって特に、たとえばユーザの手足がそれぞれのクライアント回路に近接していることを表す信号レベルの実質的に連続的な変化を介して、サーバ回路に情報を送信することが可能である。
【0031】
上述の永続的な操作手法に対する代替として、パルス幅変調の形態でサーバ内の情報転送を可能にするために、また、レンジを拡大するために(パルス・モードはより小さい出力を必要とする)、クライアントがパルス・モードで機能することも可能である。
【0032】
また、器具内でのピット・ライニング中、又はその後にのみ、分割関係の予約、又はクライアントの個別化を行うことが、有利な形で可能である。この点に関して、この回路構成は、構造が均一な、また特定の識別子が割り当てられたピット・ライニングの範囲内だけで使用されるいくつかのクライアントを含むことができる。様々なクライアント間で区別することができるようにするためのクライアントの個別化と共に、クライアントにプログラミング手段又は切替え手段を設け、それにより、具体的には、たとえばアナログ・レベル記録を処理すべきかどうか、又はオン/オフ・スイッチ機能を実現すべきかどうかという必要に応じて、クライアントの機能特性を調整することができるように、クライアントを形成することも可能である。特に電気装置の場合に本発明による回路構成を展開する際には、本発明による回路構成を展開することによって、製品デバイスのバリエーション手段を生み出すことが可能である(たとえば、完成デバイスのキー割当てが、オペレータ・パネルの添付の刻印と共に特注で行われる)。
【0033】
クライアントの分周比は、それらの生産によってしっかりとプログラムすることができる。
【0034】
クライアントは、小さな構成部品刻印、又は他の特徴物によって特徴付けることができ、それにより、必要な場合にこれらのクライアントを互いに区別することができるように予め構成することができる。これにより、設置後にプログラミングを進歩させることなしですますこと、又はそれらの構成に関して再び修正すべきいくつかのクライアントに対してのみこれを行うことが可能である。
【0035】
クライアントの結合表面は、平板コンデンサのように互いに平行に形成することができる。単一のクライアントは、小さい「ペレット」又は硬貨のような構成部品として設計することができる。好ましくは、クライアントは、許容できない強い電場が外側からそれぞれのクライアントに作用したとき繊細な回路エリアの不適切な負荷を防止する保護回路を内部に備える。
【0036】
好ましくはASICによって実現されるニュークレオニクスを、2つの結合表面間の中間エリア内に配置することができる。
【0037】
また、クライアントの結合エリアが、特に共通面上で互いに並んで配置されるクライアント・タイプを実現することが可能である。そのような構造は、たとえば、クライアントを直接取り囲むエリア内の誘電特性の変化によって−たとえば、指又はある物体が近接していることによって引き起こされる可能性があるブリッジ効果を記録するのに特に適している。
【0038】
また、クライアントが小さな結合表面だけを提供し、クライアントを担持構造物に取り付けている間、これらの表面が、好適な寸法の(たとえば、導電性ワニスが付着された)これらの用意された電極と接触するようにクライアントを構築することが可能である。これにより、たとえば、CIMモンタージュ・プロセスによって特定の主要構成部品、ケース、カバー、引出しなどに取り付けられ、この点に関して、電極システムに接触される、非常に小さなクライアントを生み出すことが可能である。
【0039】
本発明による回路構成は、この回路構成を介して、1つ又は複数の決定されたクライアントが、画定されたエリア内、又は規定された位置に位置するかどうか検査することができるように構築することができる。
【0040】
この概念によって、電化製品のシステムのステータスを記録することが可能である。
【0041】
洗濯機の形態の家庭用電化製品の場合、たとえば、ふるい又は粉末洗剤室が正しい位置にあるかどうか明らかにすることができる。システムのステータスを記録するために使用されるクライアントは、対応する構成部品、たとえば、ふるい、引出しなどに一体化することができる。
【0042】
また、ある種のシステム・ステータスを記録するために設計されたクライアントを配置することが可能であり、それにより、それらのクライアントを介して、決定された、たとえば取外し式の要素が事前設定の位置に配置されているかどうか明らかにすることができる。
【0043】
したがって、上述のふるい又は引出しを形成することが可能であり、このことで、ふるい又は引出しを介してクライアントの環境内の誘電特性が著しく変化し、信号生成を可能にするそれらの変化の1つを、クライアントを介してもたらすことができる。
【0044】
その位置を変更することができる取外し式構成部品は、それ自体が「ZPS」クライアントを含むのではなく、監視用ZPSクライアントの環境内の電場だけが変化し、それにより、指名された部品が存在するか否かについての結論を出すことが可能になるようなものとして形成することができる。
【0045】
たとえば、取外し式部品は、ZPSクライアントの電極を介して電場を「短絡」し、これによりZPSクライアントをオフに切り替える、或いは代わりに、ZPSサーバ(又はマス)との接続を行い、ZPSをオンにする導電面を含む。
【0046】
クライアントは、モジュール構成とすることができ、この点に関して、信号処理モジュール及び電極モジュールを含む。信号処理モジュールは、ASICを備える標準的なモジュールとして設計することができる。特定の挿入要件は、電極モジュールを介して説明される。
【0047】
本発明の他の態様によれば、電気回路構成、並びに、特に電気装置と共に応用するための、スイッチ信号を蓄積及び送信する方法をも対象とする。
【0048】
この文脈における本発明は、全体的にコスト効果的に実現可能な、また、スイッチ又は入力ゾーンの配置又は形成に関して高い設計自由度をもたらし、高い信頼度によって定義される回路構成を生み出すことをその目的として取り上げる。
【0049】
この課題は、本発明により、スイッチ信号を記録するためのサーバ・デバイスと、これらのスイッチ信号を送信するためのいくつかのクライアント回路とを備える回路構成であって、電場−電気交換効果に基づくクライアント回路の、サーバ・デバイスとの信号の技術的結合が、準静的交番電場の変調を介して行われ、単一のクライアント回路及びサーバ・デバイスが構成され、このことで、サーバ・デバイスのエリア内において、スイッチ信号又はそのスイッチ信号の情報内容を、このスイッチ信号に関する原因であるクライアント・スイッチに明瞭に相関させることができる、回路構成によって解決される。
【0050】
好ましくは、サーバ・デバイスは、スイッチ信号を受信するために、電極受信デバイスを備える。この電極受信デバイスはまた、キャリア周波数の要件に従って、変調された「給電電場」がこの電極受信デバイスを介して生成されるように、サーバ・デバイスに取り付けることができる。この給電電場もまた、明確なアドレス情報及びコマンド内容を含み、それらを介して単一のクライアント回路を具体的に参照することができるように変調することができる。
【0051】
クライアント回路を全体システムに組み込むことは、サーバ・デバイスとのクライアント回路の電場−電気結合の強度増大が、それぞれのクライアント回路に作用する入力発生と共に達成され、この強度増大が、スイッチ状態を決定する際に、又は調整値を識別する際に考慮されるように行うことができる。
【0052】
その代替として、又はこの対策と組み合わせて、この回路構成とのクライアント回路の、好ましくは永続的に適切な電場−電気結合のための提供に到達すること、また、ローカル・スイッチ又はセンサ・デバイス、特にLCセンサ・ネットワークを介して、クライアント回路のエリア内での入力発生をローカルで記録することも可能である。
【0053】
次いで、クライアント回路からサーバへのスイッチ信号送信は、特にインピーダンス変調を介して、或いは1つ又は複数の周波数又はクライアントからのコードの付加的な重ね合わせを介して給電キャリア上で行うことができる。
【0054】
クライアント回路は、操作電力供給が、好ましくはキャリア周波数でサーバ・デバイスによって発行された変調電場を介して行われるように形成されることが好ましい。
【0055】
さらに、クライアント回路は、電極デバイスの周囲エリア内における関連の電場−電気変化によって入力操作を記録するための電極デバイスをそれぞれが含むように形成されることが好ましい。この電極デバイスは、好ましくはコンデンサの一部を構成し、ここでは、入力発生を記録するために設けられている観測エリアが、このコンデンサの容量を共に決定する誘電材料を含む−この容量は入力発生に従って変化する。
【0056】
給電電場の内側で自由に配置可能なクライアント回路の適切な記録範囲に基づいて、回路構成を生み出すことが、有利な形で可能であり、このことによって、この目的のために広範な変更を障害物で遮られた電子構成部品に加えることなしに、ユーザにとってアクセス可能な電気装置の入力エリアを形成することが、十分な柔軟性をもってできる。
【0057】
本発明によるサーバ・クライアント・システムを形成することができる。このシステムの形成によって、特に、各クライアントに周波数符号化のためのそれ自体の測定係数が割り当てられるようなスイッチを活動化するための、クライアント内のキャリア周波数のデジタル周波数分割によって、システムの同期動作がもたらされる。これにより、同期動作する周波数多重システムが開発される。
【0058】
一定の周波数の代わりに、クライアント・スイッチは、代替として、クライアントIDを生成するためのコードで活動化させることができる。このコードは、特にクライアントの製造中、又はキャリア構造にそれぞれのクライアントを装備している間に、個々にプログラムすることができ、受信されたキャリア信号から導出されるゲーティング、又は自由に動作する発振器によって生成されるゲーティングによってクライアントが活動化するとき選択される。
【0059】
本発明のさらなる詳細及び特徴は、図面と共に以下の説明で明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0060】
【図1】本発明による回路構成の基本構造の、例としての概略図である。
【図2】本発明による不定に配置可能な入力要素の構造の、例としての横断面図である。
【図3】本発明による入力回路の好ましい回路構成の、例示のための概略図である。
【図4】本発明による回路構成の家庭用電化製品における使用の、例としての遠近図である。
【図5】本発明による回路構成の、フラットスクリーン・モニタの場合における使用の、例としての略図である。
【図6】本発明による回路構成の自動車コクピットにおける使用の、例としての略図である。
【図7】本発明による回路構成の自動車シートにおける使用の、例としての略図である。
【図8】本発明による、値Pを入力回路に対して指が近接していることに相関させるところの、例としての図である。
【図9】本発明による回路構成のための本発明によるZPSクライアントのブロック図を含む、本発明による回路構成の基本構造の、例としての略図である。
【図10】本発明によるZPSクライアントの好ましい内部構造の、例としての回路図である。
【図11】本発明による回路構成のための本発明によるZPSクライアントの他の変形形態の構造の、例としての別のブロック図である。
【図12】信号送信経路がユーザに向けられたシステム変形形態の、例としての略図である。
【図13】コードが各クライアントに割り当てられ、それによりこれらのクライアントのコードがすべて同じキャリア周波数によって発行される、本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【図14】直列で配置された2つのスイッチを使用する符号化概念の、例としてのチャートである。
【図15】他の符号化概念の、例としての別のチャートである。
【図16】給電キャリア上での1つ又は複数の周波数又はコードの付加的な重ね合わせが行われる本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【図17】クライアントの異なるグループに異なるキャリア周波数が割り当てられる、本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【図18】異なるクライアント・グループ用の電極がサーバのところでマルチプレクサを介して次々に接続され、サーバによって給電される、本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【図19】クライアントが電界センサとして形成され、電化製品、特に家庭用電化製品の操作用目隠し要素上に内向きで配置される、本発明による回路システムの構造の、例としてのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0061】
図1に表されている回路構成は、コマンド信号Sを受信するための信号受信デバイスSEと、操作信号BIを送信するための操作信号トランシーバ装置BSとを備え、図の実施形態では、信号受信デバイスSEと操作信号トランシーバ装置BSが組み合わされている。
【0062】
さらに、この回路構成は、信号受信デバイスSEを介して受信されたコマンド信号を処理するための共通ベース接続部Bと、たとえばここに示されているユーザの指Fによって入力回路Iの向かい側で実行された入力操作に従って制御信号Sを発行するための、少なくとも1つの入力回路Iとを備える。
【0063】
ここに表されている回路構成は、入力回路Iが、電極デバイスE1、E2、E3の周囲エリア内における関連の電場−電気変化により入力操作を記録するための電極デバイスE1、E2、E3を備えることを特徴とする。さらに、この回路構成は、操作電力供給が、操作信号トランシーバ装置BSを介して送信された、入力回路Iに隣接する操作信号を介してもたらされるように、上述の入力回路Iが形成されることを特徴とする。
【0064】
図の実施形態では、操作信号トランシーバ装置が、その場の強度に関して交番している磁場Bの形態の操作信号BSを送信するための操作信号巻線デバイスとして形成される。入力回路Iは、上述の交番磁場Bからエネルギーを拾い上げるための入力回路巻線デバイスISを備える。
【0065】
図の実施形態では、操作信号トランシーバ装置によって放射される磁場Bは、アドレス情報が供給されるように変調され、それにより、十分な強度で磁場Bから混合するエリアの内側で使用可能な入力回路を、特に活動化する、すなわち割り当てることができる。図の実施形態では、アドレス情報が、共通ベース接続部Bを介して決定される。
【0066】
ここではスプーラデバイスとしても形成されている信号受信デバイスSEに伝えられるコマンド信号Sはまた、図の実施形態では変調された磁場Bの形態で、入力スプーラ装置ISを介して生成される。信号受信デバイスSEに伝えられるコマンド信号Sは、共通ベース接続部Bを介して記録され、スイッチ状態を決定するために、共通ベース接続部B内に一体化された電子回路、好ましくはプログラム可能な回路によって使用される。出力ラインA1、A2、A3は、これらのスイッチ状態を介して接続することができる。
【0067】
図の実施形態では、信号受信デバイスSEを実現するために、また操作信号トランシーバ装置のために設けられたコイルは、入力回路Iの概略エリアを縁取るように形成される。このスプーラ・デバイスSIによって縁取られたエリアのすぐ内側では、入力回路Iによってそれぞれ拾い上げられた磁場Bを介して、入力回路Iの特に効率的な電力供給を行うことが可能である。しかし、比較的低い場の強度の場合にもすでに動作が可能であるように入力回路をレイアウトすること、及びこれらの効率的な入力回路をコイルによって縁取られたエリアの外側に配置することも可能である。
【0068】
共通ベース接続部Bに対する制御信号Sのフィードバックを、たとえば操作信号BSによって直接与えられるキャリア周波数を参照する特別な変調方法によって特に行うことができる。コマンド信号Sは、やはり入力回路Iのエリア内における処理された検出基準により決定されるオン/オフ情報だけを表すように生成することができる。また、その代替として、コマンド信号を介してデジタル形態で数値を送信することも可能であり、このコマンド信号は、たとえば、現在電極デバイスE1、E2、E3と共に含まれる検出LCネットの実現されたコンデンサがどれだけの容量を、又は相関サイズを有するかについての情報を提供する。入力回路Iは、入力回路Iを介して、ここに表されている検出範囲D内で人の手足が近接していることが記録されるように特に構築することができ、この検出範囲Dは、約60mmの広がりを有することが好ましい。
【0069】
図2には、簡単な横断面図Iの形態で、本発明に従ってペレットのような構造物として形成された入力回路の可能な構造が示されている。入力回路Iは、平坦なプラスチックのポット構成部品として実施されたケース要素1と、床セクション2とを備える。床セクション2は、導体経路材料で被覆されており、この導体経路材料は、いくつかの平坦な巻線3を有するスプーラ・デバイスが床セクション2上に留まるように、部分的に切断される。さらに、ベース・プレート2上には、ASIC ACとして実施された回路構成がセットアップされており、コイル3と接続されている。一方では、ASICスイッチの電力供給が、コイル3を介して行われ、他方では、ASICスイッチを介して生成されるコマンド信号の出力が行われる。ASICスイッチACは、その特別な機能特性、特に入力回路Iの特定のアドレス・コードの特別な機能特性が、教示のプロセスの範囲内で規定可能であるように形成される。電極デバイスE1、E2、E3もまた、プラスチックのポット1の内側に位置し、ASICスイッチACに接続されている。このアセンブリは、電気デバイスのケーシングの内側、又はおそらくは外側の適切な位置で、粘着、締着、又は溶接接続によって固定することができ、したがって特定の配線出力なしでスイッチ機能を容易にすることができる。
【0070】
本発明による入力回路Iの基本構造が、図3にさらに例示されている。図3による図に示されているように、入力回路Iは、入力コイル3、並びにASICスイッチAC及び電極デバイスE1、E2、E3を備える。
【0071】
ASICスイッチACは、エネルギー・ハーベスタHを備え、それを介して、入力コイル3に隣接する交番磁場Bによって測定される電力が記録され、たとえばゴールド・キャップ内で保存される。さらに、ASICスイッチACは識別スイッチIを備え、このスイッチを介して、スプーラ・デバイス3に隣接する信号発生により、入力デバイスIが影響を受けるかどうか明らかにされる。さらに、ASICスイッチACは、コマンド信号Sを、ある信号内容と共に入力コイル3を介して送出することができるように、Havester装置Hを介して供給される電圧が変調される出力装置Rを備える。出力装置Rは、電極デバイスE1、E2、E3と結合される。電極デバイスE1、E2、E3は、この出力装置を介して活動化され、電極デバイスE1、E2、E3の周囲エリア内における電場−電気特徴に関する情報を提供する値が、出力装置を介して決定される。
【0072】
電極デバイスE1、E2、E3上で交番電圧を設定するための必要エネルギーが、HavesterスイッチHを介して供給される。HavesterスイッチHは、より長い期間にわたって、入力スプーラ装置3を介して、それに隣接する交番磁場Bからエネルギーを拾い上げ、このエネルギーを、たとえばコンデンサ・デバイス、特にゴールド・キャップに貯蔵するように形成することができる。次いで、この貯蔵されたエネルギーは、ASICスイッチACが適切な問合せアドレスによって活動化された場合、電極デバイスE1、E2、E3を含めて実現されたコンデンサの容量が決定されるテスト・サイクルを通して給電するために、使用可能である。次いで、この容量、又はこの十分に相関されたサイズの1つを、出力装置Rのエリア内で使用することができ、また制御信号Sの信号内容を生成又は決定するために使用することができる。
【0073】
図4で明らかなように、電化製品及び家庭用電化製品の場合に展開するのに特に適した回路構成を、本発明による概念に基づいて実現することが可能である。
【0074】
ここに表されている電気装置の場合には、たとえば洗濯機を指す。矩形コイル11として提供され、パネルのアクセス性エリアの外縁部に沿って延在する信号受信及び操作信号トランシーバ装置SE、BSが、上部機器エリア内で配置され、ユーザ・パネル10のアクセス性のために典型的な形で設けられている。このスプーラ・デバイス11は、相互接続ライン12を介して、共通ベース接続部Bに接続される。この家庭用電化製品の単一の構成部品、たとえばモータ、加熱用構成部品、並びにバルブは、共通ベース接続部Bを介して活動化される。好ましくはプラスチック材料から製造されるユーザ・パネル10は、その裏側のエリア内に、本発明による入力回路Iを備える。
【0075】
ユーザ・パネル10の表側の領域内には、スイッチ・エリアをインプリントすることができる。これらのスイッチ・エリアの領域では、追加の構造物、特に、ある種のハプティック・フィードバックを追加的に生成する制御ボタン構造物を形成することができる。
【0076】
ユーザ・パネル10を家庭用電化製品12に一体化した後で、ユーザ・パネル10内に含まれる入力回路Iがスプーラ・デバイス11のエリア内に位置し、磁場Bによって検出される。一方で、入力回路Iは、スプーラ・デバイス11に隣接するこの磁場Bを介してエネルギーを供給され、さらに、単一の入力回路Iを、直接活動化させることができる。すでに述べたように、入力回路Iは、電界センサとして提供され、これらのセンサを介して、それぞれの入力回路Iの周囲エリア内で人の手足によって引き起こされる電場−電気変化により、人の手足によって引き起こされた入力操作が記録される。入力回路Iは、十分な設計自由度をもってユーザ・パネル10上で配置することができる。さらに、たとえばオペレータによって選択された様々なユーザ・パネルを、ここに表されている家庭用電化製品12に装備することが可能である。本発明によれば、スプーラ・デバイス11を介して、たとえばここに図示されている粉末洗剤引出しとしての可動構成部品に一体化される入力回路IMと通信することも可能である。一方、これらの入力デバイスIを介して、粉末洗剤引出しIMがそれに応じて家庭用電化製品12内に挿入されているかどうか明らかにすることができる。さらに、必要な場合、引出しの充填レベルを、この入力回路を介して決定することができる。本発明による概念によって、隠れたエリア、特に電化製品のより奥に位置するエリアから情報を拾い上げ、それを共通ベース接続部Bに供給することも可能である。共通ベース接続部Bは、他の信号トランシーバ及び信号受信器巻線デバイスをその接続部によって活動化することができるように形成することができる。
【0077】
この回路構成はまた、たとえば隠れたセンサ及びスイッチ・デバイスを介して信号を生成する他の入力回路を含むことができる。
【0078】
図5の図で明らかなように、たとえばスクリーン14の形態の電気装置内で、本発明による回路構成を使用することも可能である。スクリーン14のケーシング・エリア内で、ここでは詳細に示されていないが、信号トランシーバとして、また信号受信デバイスとして働くスプーラ・デバイスがここに設置されている。非導電性プラスチックのケース14の内側又は外側のほぼどんな場所でも、本発明による入力回路I1、I2、I3を配置することができ、たとえばオペレータによってこれらの入力回路I1、I2、I3に対して行われる入力操作を、オペレータによって活動化することができる。
【0079】
さらに、本発明による概念は、車の分野での使用にも特に適している。本発明による概念により、自動車の内部に設置された1つ又は複数のスプーラ・デバイス30、40を介して、本発明による入力回路I1、I2...Inのための概略エリアを生み出すことが可能である。入力回路I1、l2は、これらのスプーラ・デバイス30、40によって縁取られたエリア内で、十分な設計自由度をもって配置することができるI2。したがって、入力回路は、最終的に従来のスイッチ媒体に取って代わるように形成することができる。これらの入力回路I1、I2、I3を介して、たとえば、ユーザがある種の動作と共にこのグローブ・ボックスのあるエリアに近づいたときグローブ・ボックスを自動で開くことができる近接センサを実現することも可能である。
【0080】
さらに、本発明による概念に基づいて、図7で明らかなように、ヘッド・レスト用の追跡システムを実現することも可能であり、好ましくは、いくつかの入力回路I1、I2...Inがヘッド・レスト50内に一体化され、これらの入力回路I1、I2...Inを介してそれぞれ導出される、頭部の接近の状態について示すレベル値により、それぞれの場合において、ヘッド・レスト・デバイス50が正しい垂直位置に位置しているかどうか、又は電気調整デバイスによって位置決めし直さなければならないかどうか最終的に決定することができる。電力供給用に、また信号転送を処理するために設けられるスプーラ・デバイス30、40は、ここに示されているようにヘッド・レスト50内に設置することも、車のシート・バック51のエリア内に設置することもできる。車のシート・バックのエリア内にスプーラ・デバイス51を配置する際には、ヘッド・レスト調整モータ機能全体をシート・バック51のエリア内に格納すること、また、本発明に従って形成され磁場Bを介してエネルギーを供給される適切な数の入力デバイスI1、I2、I3を、ヘッド・レスト50内に一体化することが、有利な形で可能である。
【0081】
図8では、レベル値Pの上昇が簡単なグラフの形態で示されており、したがって、人の手足が本発明による入力デバイスIに近接している場合に気づくことが可能である。評価基準のトラクション・ラウンド・レイイング、たとえばレベル+ダイナミクスの下で、レベル上昇の時間の経過から明確なスイッチ機能を決定することが可能である。図の実施形態では、一方では、たとえば、ある上昇勾配を伴うレベル上昇が閾値レベルSPの上で発生したかどうか、また、この顕著な上昇勾配が存在する段階T0と、最大レベルに到達する段階T1との間で、ある時間基準が満たされるかどうか確かめることが可能である。たとえば、レベル上昇基準K1とレベル最大値基準K2との間の時間間隔が0.15秒未満である場合、これはしたがって、たとえばスイッチ操作として解釈することができる。
【0082】
本発明による概念により、いくつかの入力回路の信号レベルの評価によって、又は特別な入力回路の適切な電極構成によって、検出システムを実現することもでき、これらの検出システムは、指の位置のX/Y、又はおそらくはZの決定をも可能にし、それにより、タッチ・パッド又は動き入力システムを実現することができることが有利である。
【0083】
図9は、たとえばここでは指が近接していることによってオペレータによって引き起こされる、クライアント回路に隣接する原因イベントの1つに従って、また明確な動的プロファイルに従ってスイッチ信号を生成するための、いくつかのクライアント回路ZPSを有する回路構成を示す。さらに、このスイッチ構成は、クライアント回路ZPSによってそれぞれ発行されるスイッチ信号を記録するためのサーバ回路SVを備える。サーバ回路SVとのクライアント回路ZPSの信号の技術的結合は、送信電極SEEを介して放射される変調された準静的交番電場に基づいて行われる。
【0084】
単一のクライアント回路ZPSは、それぞれ第1の電極EL1と第2の電極EL2とを有する電極デバイスを備える。この電極デバイスは、インターフェース媒体として働き、さらにそれぞれのクライアント回路ZPSの電力供給に役立つ。
【0085】
それぞれのクライアント回路ZPSからサーバ回路SVへの信号転送は、それぞれのZPSのエリア内の負荷変調を介して行われる。ここに表されている回路構成は、負荷変調が、直列スイッチ、又は直列で接続された少なくとも2つのサブスイッチS1、S2によって行われることを特徴とする。
【0086】
ZPSクライアントは、(たとえばZPSサーバによって供給される)交番電場に容量性接続され、クライアントの識別、及び/又はクライアントによって記録されたセンサ・データを含む信号を生成し、この信号が、たとえば負荷変調によってZPSサーバに送信される電子回路である。
【0087】
同期ZPSクライアントは、同時に、その信号周波数をZPSサーバの交番電場の周波数から逸脱させる。
【0088】
図10aによるブロック回路図は、特定の識別子を周波数の形態で有する同期ZPSクライアントの有利な基本構造を示す。この周波数は、サーバ周波数(=キャリア周波数)の分割によって得られる。このタイプの異なるクライアントは、それらの相異なる周波数を介して区別される。
【0089】
ここに詳細には示されていないZPSサーバの交番電場が、電極の一方に結合され、第2の電極が、アース板と(容量性)接続される。実際に生じる結合容量は、主として0.1pFから1pFの領域内にある。
【0090】
これらのスイッチは、クライアント電子回路を電極から大きく分離するのに役立つ。
【0091】
直列スイッチによる負荷変調は、確実に負荷の変化がサーバにとって可能な限り最高になり、それと共に、変調の度合い(すなわち、SNRも)が最大になるようにする。スイッチは、サーバ信号の両半波に関する分離度を最大化するために、2つの反直列相互接続MOS―FETからなることが好ましい。
【0092】
図10bに例示されている変形形態の場合には、電圧生成により、キャリア信号からDC電圧が処理され、過電圧保護が含まれる。十分な動作電圧が達成された後だけ、始動スイッチが分周器をオンに切り替え、最小限の許容可能な動作電圧がより不足した場合、オフに切り替える。
【0093】
キャリアからの変調周波数の生成は、分周比M/Nで、1≦M≦3、N≦512になる。ZPSクライアントは、サーバ信号を固定周波数で変調せず、特定のコードで変調する。ZPSクライアントは、ZPSサーバからの信号を受信し、信号周波数のための他の分割条件を使用し、測定されたデータを送信することに応じて、反応することができる。ZPSクライアントは、サーバから送信されたデータ(たとえば、新しい分周比)を格納するために、不変記憶を有する。これを介して、クライアントは、器具内に設置された後でだけ、その割り当てられた「特性」を受信することができる。この(たとえば、IDをZPSクライアントに割り当てる)出力中にZPSクライアントをプログラミングする可能性も存在する。ZPSクライアントは、より複雑な変調法、たとえばFSKを可能にし、クライアントがおそらくはこの目的のために他のスイッチを得るように形成することができる。ZPSクライアントの範囲は、パルス・モードを介して増大させることができ、こうする際に、クライアントは、まず非活動状態で電力を収集し、次いでそれを動作に使用する。動作時のエネルギー消費が、クライアントが(非常に小さい)結合容量を介して継続的に受け取ることができるものより大きいと、パルスのような動作になる。
【0094】
【数1】
【0095】
さらに、図11は、本発明によるZPSクライアントの特に好ましい構造を詳細な回路図の形態で示す。ここでは、サブスイッチが、反直列相互接続トランジスタT1、T2(MOSFET)として設計されている。この特別な概念により、サーバSV(図1参照)のために提供されたサーバ信号の両半波に関する分離度を最大化することが可能である。
【0096】
図12は、本発明によるシステムの変形形態を示しており、その場合、クライアント回路ZPSは、サーバ・デバイスSVによってもたらされる電場を介してエネルギー獲得及び信号転送を実際に処理するように提供され、しかし、検出の発生によって引き起こされる観測エリアOの誘電特性の変化を含む検出イベントの記録−ここでは指が近接していること−は、電極構成DT1、DT2を介してもたらされる。この概念に基づいて、(一点鎖線として示されている)信号経路SをユーザAに導くことが可能である。ユーザAの代わりに、観測エリアO内で確かめられる発生は、検出しようとする構成部品−ふるい、引出し、又は同様の構成部品によって引き起こすこともできる。この検出しようとする構成部品は、特に確実な検出を可能にする、少なくとも観測エリア内のそのいくつかの移入可能なエリアのうちのエリア内における特性を提供するものとして開発することができる。
【0097】
ここで設計されている検出電極DT1、DT2を、電極EL1、EL2を介して離散的な電極として実現することも可能である。コア・スイッチK−ZPSは、検出の発生を記録するための、また信号送信電極を実現するための、いくつかの接続可能性を提供するように形成することができる。本発明によるシステムは、最も異なる設計、特に図1による設計、及び図2による設計の入力回路を備えるように構築することができる。
【0098】
図12から明らかなように、入力によって指定されたクライアントの符号化の場合に、直交符号を選択することによって符号多重化システムを構築することができ、その場合、様々なクライアントは、もはや周波数多重化システムの場合のように周波数の違いによって区別されず、同じキャリア周波数の場合にすべてのクライアントに関して転送されるコード情報によって区別される。
【0099】
図14に例示されているように、様々なクライアントの符号化では、互いに前後に位置する2つのスイッチがクライアント内に設けられるようにすることができ、これらのクライアントのそれぞれが異なるスイッチ周波数で同時に動作され、したがって、それにより、周波数ではなくスイッチが、2つの周波数によって特徴付けられ、それにより、狭帯域の外部干渉に対する特に高いレベルの耐障害セキュリティが実現される。
【0100】
図15によれば、別の、2つ以上の周波数と1つのスイッチとを用いる符号化の可能性があり、その場合、2つ以上の異なる周波数で、スイッチが順次活動化され、これは、媒体スイッチ周波数のFSK変調として解釈することができる。これにより、高度な耐障害セキュリティが有利な形で実現される。
【0101】
連続的なスイッチ動作の代わりに、スイッチのパルス形態の動作とすることができ、それによって、クライアント内の電力要件が低くなり、このようにして、サーバとクライアントの間の距離の増大が容易になる。サーバ部でのパルス・グループ持続時間の測定により、ブリッジされた距離の動作範囲の測定をも行うことができる。
【0102】
図16に例示されているものに基づいて、クライアント内でのスイッチ動作により、キャリアの負荷変調(=ASK)ではなく、クライアントによる給電キャリア上での1つ若しくは複数の周波数の、又はコードの付加的な重ね合わせもまた可能である。これは、クライアント内でサーバのキャリアによって活動化されるジェネレータが、サーバ電極上で、システム・サーバ/クライアントによって生み出されるネットワークを介して過結合し、キャリア周波数を除いて、クライアント信号の周波数混合が、ここでは付加的に、より低い周波数帯(ベースバンド)で行われるという点で、有利に行われる。一方では、これは、サーバ上の低域通過フィルタにより、キャリアからこの信号を非常に容易に分離することができる利点を有し、他方では、キャリア周波数付近で発生する潜在的な干渉信号がベースバンドに逆戻りして組み込まれることがなく、上述の低域通過フィルタにより単に抑圧される。さらに、クライアント信号をサーバ上で獲得するコストが明らかに削減される。
【0103】
[クライアントにとっての有利な技法]
クライアントのところでの電極の実施形態は、サンドイッチ形態(両電極が互いに平行)でもバタフライ構造(電極が互いに対して開いている)でも可能である。
【0104】
クライアントの取付けは、クリップ止め、接着、また特に他方、特により大きな電極システムに対する接続によって行うことができる。クライアントの電極は、特に、導電性薄膜、たとえばワニスによって実現することができる。
【0105】
[サーバにとっての有利な技法]
クライアントによって送信される情報(識別及びスイッチ・ステータス)を干渉なしに検出することを保証するために、1で述べた周波数分割による同期システムが存在する限り、相関受信の原理をサーバ上で使用することが好ましい。この相関受信は、プロセッサ上で複素離散フーリエ変換(DFT)により行われ、プロセッサは、クライアント信号すべてを、固定された時間ウィンドウ中に同時に処理する。典型的には、この時間は、周波数多重化システムの原理が符号化に使用される場合、この時間の後で、その周波数範囲内のクライアントに関する必要情報すべてが、単一の複素数として使用可能になるように、30ミリ秒から100ミリ秒で構成される。サーバ部では、クライアントの周波数が既知であるため、周波数範囲内の相関受信に対応する、いわゆるゲーツェルアルゴリズムを使用することができる。
【0106】
[マルチクライアント/サーバ・システムの編成]
図17で明らかなように、クライアントの相異なるグループに、異なるキャリア周波数を割り当てることができ、その結果、それらが異なるように活動化され、これにより、全体システムの一部に対する選択手段が生まれる(=周波数多重化動作)。
【0107】
図18で明らかなように、別の可能性が、いくつかの電極上で時間的に多重化スイッチを介して連続的にサーバをスイッチングし、したがって様々なクライアント・グループに結合することからなる(=時間多重化動作)。様々な位置にある単一の自律的なサーバ/クライアント・システム内での空間分配により、マルチシステム(=空間多重化動作)を実現することもできる。
【0108】
図19で明らかなように、クライアントは、小さなスライス又は「カプセルのような」構成部品として、キャリア構成部品P、特に電化製品、特に家庭用電化製品の制御パネルの内部に固定することができるように開発することが可能である。これらの構成部品には、サーバによって生成される電場によってエネルギーが供給される。ここに示されているクライアントnは、検出電極デバイスDT1、DT2を有しており、これらを介して、電極デバイスDT1、DT2の環境内の誘電特性の変化をLCネットワークSWによって検出し、ここに示されている他のスイッチを活動化するために使用することができる。一体化されたセンサを有するそのようなクライアント・デバイスは、十分な構築自由度をもって制御パネル上に配置することができ、それにより、これらの制御パネル上に、ユーザがスイッチ操作を行うための入力ゾーンを生み出す。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路構成であって、
複数のスイッチ信号を記録するためのサーバ・デバイスと、
前記複数のスイッチ信号を送信するための複数のクライアント回路とを備え、
前記クライアント回路の、前記サーバ・デバイスとの信号の技術的結合が、電場−電気交換効果に基づいて準静的交番電場の変調を介して行われ、
個々の前記クライアント回路及び前記サーバ・デバイスが構成され、このことによって、前記サーバ・デバイスのエリア内において、前記スイッチ信号又は前記スイッチ信号の情報内容を前記クライアント回路に明瞭に対応させることが、前記スイッチ信号によって引き起こされることが可能になることを特徴とする回路構成。
【請求項2】
周波数符号化のための特定の測定係数があらゆるクライアントに割り当てられるような、スイッチを活動化するための前記クライアント内のキャリア周波数のデジタル周波数分割によって、システムの同期動作が行われることを特徴とする請求項1に記載の回路構成。
【請求項3】
一定の周波数ではなく、代替として、クライアント・スイッチが、クライアントIDを生成するためのコードで活動化されることを特徴とする請求項1に記載の回路構成。
【請求項4】
前記コードが、前記クライアントの製造中又は設置中に、個々にプログラムされることを特徴とする請求項3に記載の回路構成。
【請求項5】
前記クライアントの活動化時に、プログラムされた前記コードが、受信されたキャリア信号から導出されるゲーティング、又は自由に動作する発振器によって生成されるゲーティングによって選択されることを特徴とする請求項5に記載の回路構成。
【請求項6】
前記クライアントの符号化の場合に、直交符号を選択することによって符号多重化システムが構成され、その場合、様々なクライアントは、同じキャリア周波数ですべてのクライアントに割り当てられるコード情報によって区別されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項7】
様々なクライアントの符号化では、互いに前後に配置される2つのスイッチの各々が前記クライアント内に設けられるようにされ、前記クライアントの各々が異なるスイッチ周波数で同時に動作されることを特徴とする請求項6に記載の回路構成。
【請求項8】
周波数に代わる前記スイッチが2つの周波数によって特徴付けられ、それにより、狭帯域の外部干渉に対する高いレベルの耐障害セキュリティが実現されることを特徴とする請求項7に記載の回路構成。
【請求項9】
2つ以上の周波数と1つのスイッチとを用いる符号化があり、その場合、2つ以上の異なる周波数で前記スイッチが順次活動化され、それにより、媒体スイッチ周波数のFSK変調を実現することができることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項10】
連続的なスイッチ動作の代わりに、前記スイッチのパルス形状の動作が行われ、それによって、前記クライアント内の電力要件が低くなり、それにより、前記サーバと前記クライアントの間の距離を増大することが可能になることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項11】
サーバ側でのパルス・グループ持続時間の測定により、ブリッジされた距離の範囲測定が行われることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項12】
1つ若しくは複数の周波数の、又はクライアントからのコードの付加的な重ね合わせが、給電キャリア上で行われることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項13】
前記重ね合わせが行われ、ここでは、システム・サーバ/クライアントによって形成されるネットワークを介して前記クライアント内で前記サーバの前記キャリアによって活動化されるジェネレータが、サーバ電極上で過結合し、ここでキャリア周波数を除いて、クライアント信号の周波数混合が、より低い周波数帯(ベースバンド)で付加的に行われることを特徴とする請求項12に記載の回路構成。
【請求項14】
前記信号が、前記サーバにある低域通過フィルタにより、キャリアから分離されることを特徴とする請求項13に記載の回路構成。
【請求項15】
サーバといくつかの入力回路とを備える回路システム内で信号転送を実現する方法であって、
クライアント・スイッチと前記サーバとの間の信号の技術的結合が、変調された準静的電場を介して行われ、
クライアントによる1つ若しくは複数の周波数の、又はコードの付加的な重ね合わせが、給電キャリア上で行われ、
システム・サーバ/クライアントによって形成されるネットワークを介して前記クライアント内で前記サーバのキャリアによって活動化されるジェネレータが、サーバ電極上で過結合し、ここでキャリア周波数を除いて、クライアント信号の周波数混合が、より低い周波数帯(ベースバンド)で付加的に行われるという点で、前記重ね合わせが行われることを特徴とする方法。
【請求項16】
いくつかの入力ゾーンを備える入力パネルを有する電気装置であって、少なくとも1つのクライアントがこれらの入力ゾーンに割り当てられ、ある回路構成のこのクライアント構成部品が請求項1から請求項14のいずれか1項に従って構成されることを特徴とする電気装置。
【請求項17】
前記サーバが電極を備え、前記電極が、入力ゾーンの形成に関連してユーザ・パネルの関連エリアを記録する拡張部を有する電場の用意を可能にすることを特徴とする請求項16に記載の電気装置。
【請求項18】
いくつかの電極デバイスが前記サーバに取り付けられ、それにより、これらの電極デバイスに、様々な空間的エリアとその中に位置するクライアントとが割り当てられること、及びこれらの電極デバイスがマルチプレクサを介して活動化されることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の電気装置。
【請求項19】
コマンド信号を受信するための信号受信デバイスと、
操作信号を送信するための操作信号トランシーバ装置と、
コマンド信号を処理するための共通ベース接続部と、
入力回路の向かい側で実施された入力操作に従ってコマンド信号を発行するための、少なくとも1つの入力回路とを備える回路構成であって、
前記入力回路が、電極デバイスの周囲エリア内における関連の電場−電気変化を介して前記入力操作を記録するための電極デバイスを備えること、及び
前記入力回路が、操作電力供給が前記入力回路に隣接する前記操作信号を介して行われるようにさらに形成されることを特徴とする回路構成。
【請求項20】
前記操作信号トランシーバ装置は、その場の強度に関して交番している磁場Bを伝達するための操作信号スプール装置を備えることを特徴とする請求項19に記載の回路構成。
【請求項21】
前記入力回路は、前記交番磁場Bからエネルギーを拾い上げるための入力回路スプール装置を備えることを特徴とする請求項19又は請求項20に記載の回路構成。
【請求項22】
前記操作信号トランシーバ装置を介して生成された前記操作信号が、アドレス情報と共にバックアップされるように変調されることを特徴とする請求項19から請求項21のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項23】
前記アドレス情報が、前記共通ベース接続部を介して決定されることを特徴とする請求項19から請求項22のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項24】
前記入力回路によって発行されるコマンド信号が、前記入力回路スプール装置を介して送信されることを特徴とする請求項19から請求項23のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項25】
前記信号受信デバイスが、前記入力スプール装置によって発行された制御信号を受信するための信号受信スプール装置として形成されることを特徴とする請求項19から請求項24のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項26】
前記信号受信スプール装置及び前記操作信号スプール装置が、共通のコイルと組み合わされることを特徴とする請求項19から請求項25のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項27】
前記コイルが、前記入力回路の概略エリアを縁取るように導通されることを特徴とする請求項19から請求項26のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項28】
前記コマンド信号が、前記操作信号のインピーダンス変調によって前記共通ベース接続部に向けて返されることを特徴とする請求項19から請求項27のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項29】
前記コマンド信号が、操作信号の周波数範囲と反対側に転送された周波数範囲に向けて返されることを特徴とする請求項19から請求項28のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項30】
前記操作信号がキャリア信号を表すこと、及び前記コマンド信号が、前記キャリア信号を参照する変調方法によって生成されることを特徴とする請求項19から請求項29のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項31】
オン/オフ情報が前記コマンド信号によって送信されることを特徴とする請求項19から請求項30のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項32】
共通ドメイン内の値が前記コマンド信号によって送信されることを特徴とする請求項19から請求項31のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項33】
前記コマンド信号が、調整された形成に従ってその周波数が近接の発生に相関されるように生成されることを特徴とする請求項19から請求項32のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項34】
電場Eセンサを備える入力回路と、前記入力回路によって供給されるコマンド信号に従ってスイッチ状態を決定するための共通ベース接続部とを備える回路構成であって、
前記入力回路の、前記共通ベース接続部との信号の技術的結合、及び前記入力回路のエネルギー供給が、前記共通ベース接続部に接続されたベース・コイルと、前記入力回路に一体化されたモジュラ・コイルとを備えるコイル・システムを介して行われることを特徴とする回路構成。
【請求項35】
請求項19から請求項34のいずれか1項に記載の回路構成を備える電気装置、特に洗濯に役立つことを特徴とする電化製品。
【請求項36】
スイッチ構成に関して様々に構成された、いくつかの入力パネルが使用可能であることを特徴とする請求項35に記載の電気装置。
【請求項37】
操作コイル(BS、SE)が、機器の本体に取り付けられること、及び前記入力パネルが、前記機器本体に取付可能であることを特徴とする請求項36に記載の電気装置。
【請求項38】
前記操作コイル(BS、SE)が、前記入力パネルに一体化されていることを特徴とする請求項37に記載の電気装置。
【請求項39】
表示デバイスが、フラットスクリーン・モニタの形態で設けられること、及びこの表示デバイスがユーザ・パネルに一体化されること、及び前記操作コイル(BS、SE)を介して画像データ供給が行われることを特徴とする請求項19から請求項38のいずれか1項に記載の電気装置。
【請求項40】
クライアント・スイッチがランプ、特にLEDを備えること、及び前記ランプの電力供給が、磁場Bからエネルギーを拾い上げることにより行われることを特徴とする、請求項19から請求項39のいずれか1項に記載の電気装置、前記ランプの活動化が前記入力回路を介して行われることを特徴とする請求項22に記載の電気装置。
【請求項41】
クライアント回路に隣接して位置する原因イベントに従ってスイッチ信号を生成するための、いくつかの入力回路と、
クライアント回路からそれぞれの場合に発行されるスイッチ信号を記録するためのサーバ回路とを備える回路構成であって、
変調された準静的交番電場に基づくクライアント回路の、前記サーバ回路とのエネルギー及び信号の技術的結合が行われ、
クライアント回路が、第1の電極E1及び第2の電極E2を有する電極デバイスを備え、
この電極デバイスが、インターフェース媒体として働き、さらにそれぞれのクライアント回路の電力供給がこの電極デバイスを介して行われ、
それぞれのクライアント回路から前記サーバ回路への信号転送が負荷変調を介して行われ、
それぞれのクライアント回路のエリア内の負荷変調が直列スイッチによって行われることを特徴とする回路構成。
【請求項42】
前記直列スイッチが2つのサブスイッチを含むことを特徴とする請求項41に記載の回路構成。
【請求項43】
前記サーバに関する負荷の変化が、可能な限り高いレベルで保たれることを特徴とする、請求項42に記載の回路構成。
【請求項44】
この直列スイッチが、サーバ信号の両半波に関する分離度を最大化するために、2つの反直列で相互接続されたトランジスタ(MOSFET)からなることを特徴とする請求項41から請求項43のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項45】
より複雑な変調及び信号コード化形態を使用することができるように、たとえば第1のスイッチをクライアント応答周波数で変調し、第2のスイッチが他の独立した周波数又はコードで変調されるように、この直列スイッチが2つのサブスイッチ(たとえば、前記トランジスタ)の直列接続とされることを特徴とする請求項41から請求項44のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項46】
送信データのクラッシュを回避するために、クライアントをそれらの変調周波数に従って区別することができることを特徴とする請求項41から請求項45のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項47】
サーバ信号に対して同期させるために、また(たとえば温度変化による)周波数ドリフトを大部分解消するために、前記変調周波数が分周器によって生成されることを特徴とする請求項46に記載の回路構成。
【請求項48】
クライアントが、その回答(たとえば分周比)を、前記サーバによって送信されたデータによって変えることができることを特徴とする請求項41から請求項47のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項49】
クライアントの潜在的な数を増大するために、クライアントが、それらが送るコードに従って互いに区別されることを特徴とする請求項41から請求項48のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項50】
振幅、たとえば1ビット・コード=はい/いいえの形態で、又は(たとえば、電極に対するユーザの手の距離の測定された特性との連続的な相関として、前記サーバ内の情報転送を容易にするために、クライアントが持続時間モードで機能することを特徴とする請求項41から請求項49のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項51】
パルス幅変調の形態で前記サーバ内の情報転送を容易にするために、また、動作レンジを拡大するために、クライアントがパルス・モードで機能することを特徴とする請求項41から請求項50のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項52】
クライアントの分周比の設定が、最初にピット・ライニング内で、特にクライアントをキャリア構造内に設置した後で行われることを特徴とする請求項41から請求項51のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項53】
前記設置後にプログラミングを進歩させることをなくすために、クライアントの分周比がその生産時に具体的にプログラムされる(また、クライアントがそれらの形状、刻印などによって区別される)ことを特徴とする請求項41から請求項52のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項54】
クライアントの結合表面が、平板コンデンサの形態で互いに向かって平行に配置されることを特徴とする請求項41から請求項53のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項55】
クライアントの結合表面が、ある面状に位置することを特徴とする請求項41から請求項54のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項56】
クライアントが、十分な寸法の(たとえば、導電性ワニスが付着された)用意された電極にクライアントを固定する際に接触する小さな結合表面だけを備えることを特徴とする請求項41から請求項55のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項57】
使用可能な周囲すべてについてのデジタル・コア部を前記サーバとの通信に最適に適合させるために、クライアントがアナログ・フロントエンドを有することを特徴とする請求項41から請求項56のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項58】
十分な動作電圧が達成された後でだけクライアント電子回路をオンに切り替え、最小限の許容可能な動作電圧がより不足した場合にそれらをオフに切り替えるために、始動スイッチが設けられることを特徴とする請求項41から請求項57のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項59】
指定された部品の存在を確かめることができるように、ZPSクライアントが取外し式構成部品内に位置することを特徴とする請求項41から請求項58のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項60】
変位可能又は取外し式の部品を備える機器内で使用するためのものであり、この変位可能又は取外し式の部品それ自体がZPSクライアントを含むのではなく、監視用ZPSの付近の電場だけが変化し、それにより、指定された部品が存在するか否かについての結論を出すことが可能になり、たとえば、取外し式部品が、ZPSクライアントの電極を介して電場を「短絡」し、このようにしてZPSクライアントをオフに切り替える、或いは、ZPSサーバ(又はマス)との接続を行い、ZPSをオンにする導電面を含むことを特徴とする請求項41から請求項58のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項1】
回路構成であって、
複数のスイッチ信号を記録するためのサーバ・デバイスと、
前記複数のスイッチ信号を送信するための複数のクライアント回路とを備え、
前記クライアント回路の、前記サーバ・デバイスとの信号の技術的結合が、電場−電気交換効果に基づいて準静的交番電場の変調を介して行われ、
個々の前記クライアント回路及び前記サーバ・デバイスが構成され、このことによって、前記サーバ・デバイスのエリア内において、前記スイッチ信号又は前記スイッチ信号の情報内容を前記クライアント回路に明瞭に対応させることが、前記スイッチ信号によって引き起こされることが可能になることを特徴とする回路構成。
【請求項2】
周波数符号化のための特定の測定係数があらゆるクライアントに割り当てられるような、スイッチを活動化するための前記クライアント内のキャリア周波数のデジタル周波数分割によって、システムの同期動作が行われることを特徴とする請求項1に記載の回路構成。
【請求項3】
一定の周波数ではなく、代替として、クライアント・スイッチが、クライアントIDを生成するためのコードで活動化されることを特徴とする請求項1に記載の回路構成。
【請求項4】
前記コードが、前記クライアントの製造中又は設置中に、個々にプログラムされることを特徴とする請求項3に記載の回路構成。
【請求項5】
前記クライアントの活動化時に、プログラムされた前記コードが、受信されたキャリア信号から導出されるゲーティング、又は自由に動作する発振器によって生成されるゲーティングによって選択されることを特徴とする請求項5に記載の回路構成。
【請求項6】
前記クライアントの符号化の場合に、直交符号を選択することによって符号多重化システムが構成され、その場合、様々なクライアントは、同じキャリア周波数ですべてのクライアントに割り当てられるコード情報によって区別されることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項7】
様々なクライアントの符号化では、互いに前後に配置される2つのスイッチの各々が前記クライアント内に設けられるようにされ、前記クライアントの各々が異なるスイッチ周波数で同時に動作されることを特徴とする請求項6に記載の回路構成。
【請求項8】
周波数に代わる前記スイッチが2つの周波数によって特徴付けられ、それにより、狭帯域の外部干渉に対する高いレベルの耐障害セキュリティが実現されることを特徴とする請求項7に記載の回路構成。
【請求項9】
2つ以上の周波数と1つのスイッチとを用いる符号化があり、その場合、2つ以上の異なる周波数で前記スイッチが順次活動化され、それにより、媒体スイッチ周波数のFSK変調を実現することができることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項10】
連続的なスイッチ動作の代わりに、前記スイッチのパルス形状の動作が行われ、それによって、前記クライアント内の電力要件が低くなり、それにより、前記サーバと前記クライアントの間の距離を増大することが可能になることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項11】
サーバ側でのパルス・グループ持続時間の測定により、ブリッジされた距離の範囲測定が行われることを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項12】
1つ若しくは複数の周波数の、又はクライアントからのコードの付加的な重ね合わせが、給電キャリア上で行われることを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項13】
前記重ね合わせが行われ、ここでは、システム・サーバ/クライアントによって形成されるネットワークを介して前記クライアント内で前記サーバの前記キャリアによって活動化されるジェネレータが、サーバ電極上で過結合し、ここでキャリア周波数を除いて、クライアント信号の周波数混合が、より低い周波数帯(ベースバンド)で付加的に行われることを特徴とする請求項12に記載の回路構成。
【請求項14】
前記信号が、前記サーバにある低域通過フィルタにより、キャリアから分離されることを特徴とする請求項13に記載の回路構成。
【請求項15】
サーバといくつかの入力回路とを備える回路システム内で信号転送を実現する方法であって、
クライアント・スイッチと前記サーバとの間の信号の技術的結合が、変調された準静的電場を介して行われ、
クライアントによる1つ若しくは複数の周波数の、又はコードの付加的な重ね合わせが、給電キャリア上で行われ、
システム・サーバ/クライアントによって形成されるネットワークを介して前記クライアント内で前記サーバのキャリアによって活動化されるジェネレータが、サーバ電極上で過結合し、ここでキャリア周波数を除いて、クライアント信号の周波数混合が、より低い周波数帯(ベースバンド)で付加的に行われるという点で、前記重ね合わせが行われることを特徴とする方法。
【請求項16】
いくつかの入力ゾーンを備える入力パネルを有する電気装置であって、少なくとも1つのクライアントがこれらの入力ゾーンに割り当てられ、ある回路構成のこのクライアント構成部品が請求項1から請求項14のいずれか1項に従って構成されることを特徴とする電気装置。
【請求項17】
前記サーバが電極を備え、前記電極が、入力ゾーンの形成に関連してユーザ・パネルの関連エリアを記録する拡張部を有する電場の用意を可能にすることを特徴とする請求項16に記載の電気装置。
【請求項18】
いくつかの電極デバイスが前記サーバに取り付けられ、それにより、これらの電極デバイスに、様々な空間的エリアとその中に位置するクライアントとが割り当てられること、及びこれらの電極デバイスがマルチプレクサを介して活動化されることを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の電気装置。
【請求項19】
コマンド信号を受信するための信号受信デバイスと、
操作信号を送信するための操作信号トランシーバ装置と、
コマンド信号を処理するための共通ベース接続部と、
入力回路の向かい側で実施された入力操作に従ってコマンド信号を発行するための、少なくとも1つの入力回路とを備える回路構成であって、
前記入力回路が、電極デバイスの周囲エリア内における関連の電場−電気変化を介して前記入力操作を記録するための電極デバイスを備えること、及び
前記入力回路が、操作電力供給が前記入力回路に隣接する前記操作信号を介して行われるようにさらに形成されることを特徴とする回路構成。
【請求項20】
前記操作信号トランシーバ装置は、その場の強度に関して交番している磁場Bを伝達するための操作信号スプール装置を備えることを特徴とする請求項19に記載の回路構成。
【請求項21】
前記入力回路は、前記交番磁場Bからエネルギーを拾い上げるための入力回路スプール装置を備えることを特徴とする請求項19又は請求項20に記載の回路構成。
【請求項22】
前記操作信号トランシーバ装置を介して生成された前記操作信号が、アドレス情報と共にバックアップされるように変調されることを特徴とする請求項19から請求項21のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項23】
前記アドレス情報が、前記共通ベース接続部を介して決定されることを特徴とする請求項19から請求項22のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項24】
前記入力回路によって発行されるコマンド信号が、前記入力回路スプール装置を介して送信されることを特徴とする請求項19から請求項23のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項25】
前記信号受信デバイスが、前記入力スプール装置によって発行された制御信号を受信するための信号受信スプール装置として形成されることを特徴とする請求項19から請求項24のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項26】
前記信号受信スプール装置及び前記操作信号スプール装置が、共通のコイルと組み合わされることを特徴とする請求項19から請求項25のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項27】
前記コイルが、前記入力回路の概略エリアを縁取るように導通されることを特徴とする請求項19から請求項26のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項28】
前記コマンド信号が、前記操作信号のインピーダンス変調によって前記共通ベース接続部に向けて返されることを特徴とする請求項19から請求項27のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項29】
前記コマンド信号が、操作信号の周波数範囲と反対側に転送された周波数範囲に向けて返されることを特徴とする請求項19から請求項28のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項30】
前記操作信号がキャリア信号を表すこと、及び前記コマンド信号が、前記キャリア信号を参照する変調方法によって生成されることを特徴とする請求項19から請求項29のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項31】
オン/オフ情報が前記コマンド信号によって送信されることを特徴とする請求項19から請求項30のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項32】
共通ドメイン内の値が前記コマンド信号によって送信されることを特徴とする請求項19から請求項31のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項33】
前記コマンド信号が、調整された形成に従ってその周波数が近接の発生に相関されるように生成されることを特徴とする請求項19から請求項32のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項34】
電場Eセンサを備える入力回路と、前記入力回路によって供給されるコマンド信号に従ってスイッチ状態を決定するための共通ベース接続部とを備える回路構成であって、
前記入力回路の、前記共通ベース接続部との信号の技術的結合、及び前記入力回路のエネルギー供給が、前記共通ベース接続部に接続されたベース・コイルと、前記入力回路に一体化されたモジュラ・コイルとを備えるコイル・システムを介して行われることを特徴とする回路構成。
【請求項35】
請求項19から請求項34のいずれか1項に記載の回路構成を備える電気装置、特に洗濯に役立つことを特徴とする電化製品。
【請求項36】
スイッチ構成に関して様々に構成された、いくつかの入力パネルが使用可能であることを特徴とする請求項35に記載の電気装置。
【請求項37】
操作コイル(BS、SE)が、機器の本体に取り付けられること、及び前記入力パネルが、前記機器本体に取付可能であることを特徴とする請求項36に記載の電気装置。
【請求項38】
前記操作コイル(BS、SE)が、前記入力パネルに一体化されていることを特徴とする請求項37に記載の電気装置。
【請求項39】
表示デバイスが、フラットスクリーン・モニタの形態で設けられること、及びこの表示デバイスがユーザ・パネルに一体化されること、及び前記操作コイル(BS、SE)を介して画像データ供給が行われることを特徴とする請求項19から請求項38のいずれか1項に記載の電気装置。
【請求項40】
クライアント・スイッチがランプ、特にLEDを備えること、及び前記ランプの電力供給が、磁場Bからエネルギーを拾い上げることにより行われることを特徴とする、請求項19から請求項39のいずれか1項に記載の電気装置、前記ランプの活動化が前記入力回路を介して行われることを特徴とする請求項22に記載の電気装置。
【請求項41】
クライアント回路に隣接して位置する原因イベントに従ってスイッチ信号を生成するための、いくつかの入力回路と、
クライアント回路からそれぞれの場合に発行されるスイッチ信号を記録するためのサーバ回路とを備える回路構成であって、
変調された準静的交番電場に基づくクライアント回路の、前記サーバ回路とのエネルギー及び信号の技術的結合が行われ、
クライアント回路が、第1の電極E1及び第2の電極E2を有する電極デバイスを備え、
この電極デバイスが、インターフェース媒体として働き、さらにそれぞれのクライアント回路の電力供給がこの電極デバイスを介して行われ、
それぞれのクライアント回路から前記サーバ回路への信号転送が負荷変調を介して行われ、
それぞれのクライアント回路のエリア内の負荷変調が直列スイッチによって行われることを特徴とする回路構成。
【請求項42】
前記直列スイッチが2つのサブスイッチを含むことを特徴とする請求項41に記載の回路構成。
【請求項43】
前記サーバに関する負荷の変化が、可能な限り高いレベルで保たれることを特徴とする、請求項42に記載の回路構成。
【請求項44】
この直列スイッチが、サーバ信号の両半波に関する分離度を最大化するために、2つの反直列で相互接続されたトランジスタ(MOSFET)からなることを特徴とする請求項41から請求項43のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項45】
より複雑な変調及び信号コード化形態を使用することができるように、たとえば第1のスイッチをクライアント応答周波数で変調し、第2のスイッチが他の独立した周波数又はコードで変調されるように、この直列スイッチが2つのサブスイッチ(たとえば、前記トランジスタ)の直列接続とされることを特徴とする請求項41から請求項44のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項46】
送信データのクラッシュを回避するために、クライアントをそれらの変調周波数に従って区別することができることを特徴とする請求項41から請求項45のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項47】
サーバ信号に対して同期させるために、また(たとえば温度変化による)周波数ドリフトを大部分解消するために、前記変調周波数が分周器によって生成されることを特徴とする請求項46に記載の回路構成。
【請求項48】
クライアントが、その回答(たとえば分周比)を、前記サーバによって送信されたデータによって変えることができることを特徴とする請求項41から請求項47のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項49】
クライアントの潜在的な数を増大するために、クライアントが、それらが送るコードに従って互いに区別されることを特徴とする請求項41から請求項48のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項50】
振幅、たとえば1ビット・コード=はい/いいえの形態で、又は(たとえば、電極に対するユーザの手の距離の測定された特性との連続的な相関として、前記サーバ内の情報転送を容易にするために、クライアントが持続時間モードで機能することを特徴とする請求項41から請求項49のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項51】
パルス幅変調の形態で前記サーバ内の情報転送を容易にするために、また、動作レンジを拡大するために、クライアントがパルス・モードで機能することを特徴とする請求項41から請求項50のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項52】
クライアントの分周比の設定が、最初にピット・ライニング内で、特にクライアントをキャリア構造内に設置した後で行われることを特徴とする請求項41から請求項51のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項53】
前記設置後にプログラミングを進歩させることをなくすために、クライアントの分周比がその生産時に具体的にプログラムされる(また、クライアントがそれらの形状、刻印などによって区別される)ことを特徴とする請求項41から請求項52のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項54】
クライアントの結合表面が、平板コンデンサの形態で互いに向かって平行に配置されることを特徴とする請求項41から請求項53のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項55】
クライアントの結合表面が、ある面状に位置することを特徴とする請求項41から請求項54のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項56】
クライアントが、十分な寸法の(たとえば、導電性ワニスが付着された)用意された電極にクライアントを固定する際に接触する小さな結合表面だけを備えることを特徴とする請求項41から請求項55のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項57】
使用可能な周囲すべてについてのデジタル・コア部を前記サーバとの通信に最適に適合させるために、クライアントがアナログ・フロントエンドを有することを特徴とする請求項41から請求項56のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項58】
十分な動作電圧が達成された後でだけクライアント電子回路をオンに切り替え、最小限の許容可能な動作電圧がより不足した場合にそれらをオフに切り替えるために、始動スイッチが設けられることを特徴とする請求項41から請求項57のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項59】
指定された部品の存在を確かめることができるように、ZPSクライアントが取外し式構成部品内に位置することを特徴とする請求項41から請求項58のいずれか1項に記載の回路構成。
【請求項60】
変位可能又は取外し式の部品を備える機器内で使用するためのものであり、この変位可能又は取外し式の部品それ自体がZPSクライアントを含むのではなく、監視用ZPSの付近の電場だけが変化し、それにより、指定された部品が存在するか否かについての結論を出すことが可能になり、たとえば、取外し式部品が、ZPSクライアントの電極を介して電場を「短絡」し、このようにしてZPSクライアントをオフに切り替える、或いは、ZPSサーバ(又はマス)との接続を行い、ZPSをオンにする導電面を含むことを特徴とする請求項41から請求項58のいずれか1項に記載の回路構成。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図2】
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【図4】
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【図13】
【図14】
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【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【公表番号】特表2011−526743(P2011−526743A)
【公表日】平成23年10月13日(2011.10.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−544647(P2010−544647)
【出願日】平成21年2月2日(2009.2.2)
【国際出願番号】PCT/EP2009/000671
【国際公開番号】WO2009/095276
【国際公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【出願人】(507113199)イデント テクノロジー アーゲー (19)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成23年10月13日(2011.10.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年2月2日(2009.2.2)
【国際出願番号】PCT/EP2009/000671
【国際公開番号】WO2009/095276
【国際公開日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【出願人】(507113199)イデント テクノロジー アーゲー (19)
【Fターム(参考)】
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