专利名称：处理电气装置的信号的系统和方法
处理电气装置的信号的系统和方法'
描迷
本发明涉及根据权利要求1的用于处理来自电气装置的信号的系统。
进一步地，本发明涉及根据权利要求10的用于处理来自电气装置的信号
的方法。
来自电气装置的信号代表或描述了某种状态或任意模拟值。信号中
包含的信息被用于比如控制设备或过程。信号可以是直流(DC电压)电 压信号。通常，电压值表;f正了装置的状态或量值。
电气装置可以是手动或自动开关。如果开关的状态改变，由该开关 传递的信号也跟着改变。另外，电气装置可以是用于检测像温度、压力和 湿度这些物理量的传感器元件。来自电气装置的信号代表了检测到的量值。
在某些上述电气装置中，状态或检测到的量的改变可引起信号相对 小的改变。信号的改变也可由系统或电气装置的干扰引起。
因此，系统必须能区别信号是被千扰还是信号的改变是由状态或检 测值的实际改变引起的。
本发明的目标在于，提供用于处理来自电气装置的信号的一种系统 和一种方法，其能识别干扰。
该目标可由如权利要求1所述的系统来实现。
根据本发明，用于处理来自电气装置的信号的系统包括
-所述信号的参考值，其中，所述参考值在第一次测量之后被持续更 新，
-运算单元，其用于确定所述信号与所述参考值之间的差值，以使得该差值对应所述信号的改变，
-可能差值的语，其中，所述谱被细分成对应所述系统中所述信号改 变的可能起因的多个范围，以及
-比较单元，其用于将所述差值与所述谱的相应范围关联，并用于识 别所述差值是由干扰引起的还是由所述电气装置中的有关改变引 起的。
本发明的主要思想在于， 一方面，所述参考值是被持续调整的，另 一方面，所有可能差值的完整谱被细分成多个范围。所述范围对应于干扰 的可能类型的起因。持续的调整允许总能实现所述参考值。
持续的调整避免了将短时间内的两个或更多干扰识别成所述电气装 置中的值或状态的改变。当所述信号发生改变时，系统可识别所述改变是 由干扰引起的或还是由值或状态的有关改变引起的。另夕卜，所述范围允许 由所述系统识别发生了何种类型的干扰。
在本发明的优选实施方式中，所述谱包括关于所述电气装置的所有 可能的正差值和负差值。这允许识别信号的正改变和负改变。
特别的，所述参考值被持续地根据所述信号的实际值来调整。这种 快速调整避免了将两个或更多干扰被识别为所述信号的改变。比如，该特 性可被用于检测手指的緩慢接近。
比如，所述信号是模拟信号。优选地，所述信号是直流电压(DC电 压)信号。所述信号可由其电压来表征。可选地，交流电的频率和其他特 征量也可用做所述信号。
优选地，所述范围中的至少一个对应温度波动。温度波动干扰电气 装置。相应的范围允许识别该温度波动。
另外，所述范围中的至少一个分别对应噪声、检测失败和/或滞后效应。
特别的，所述范围中的至少 一个对应所述电气装置中的有关改变中 的至少一个。因此，所述系统可区分由干扰造成的改变和由所述电气装置
6中有关改变造成的此改变。
比如，所述电气装置是开关。特别的，所述电气装置是触摸感应键
(touch sensitive key )。所述触摸感应4建」提供了所述信号相对小的改变， 并且所述系统可识别有关信号。
另外，所述电气装置可以是可变的电气元件或电子元件，比如电位 计或直流变4匕。
根据另 一个应用，所述电气装置可以是用于检测至少一个物理量的 传感器。在该情况下，所述信号也发生小的改变。
所述系统可以以硬件、软件或硬件与软件结合的方式来实现。
此外，本发明涉及存储于计算机可用介质中的计算机程序产品，所 述计算机程序产品包括计算机可读程序装置，用于使得计算机实现以上所 述的系统。
本发明的目标还通过如4又利要求10所述的方法来实现。
根据本发明，用于处理来自电气装置的信号的方法，包括以下步骤
-设置参考值，特别是考虑前面的信号，
-从所述电气装置接收所述信号，
-确定所述信号与所述参考值之间的差值，
-提供可能差值的谱，其中，所述谱被细分成对应电气装置中的所述 信号的改变的可能起因的多个范围，
-比较所述差值与所述谱，
-将所述差值与所述语的相应范围关联，
-识别所述差值是由干扰引起的还是由所述电气装置中的有关改变 引起的，以及
-更新所述参考值。
本发明的方法一方面持续实现了参考值，并使用了所有可能差值的 完整语。所述谱被细分成对应对所述干扰的可能类型的起因的多个范围。
7持续的调整允许总能实现所述参考值。
持续的调整避免了将短时间内的两个或更多干扰识别成所述电气装 置中的值或状态的改变。当所述信号发生改变时，可识别所述改变是由干 扰引起的还是由值或状态的有关改变引起的。另夕卜，所述范围允许由所发 明的方法识别发生了何种类型的干扰。
在本发明的优选实施方式中，所使用的谱包括关于所述电气装置的 所有正差值和负差值。
特别的，所述参考值被持续地根据所述信号的实际值来调整。这种 快速调整避免了将两个或更多干扰被识别为所述信号的改变。
优选地，所接收的信号是模拟信号和/或直流电压(DC电压)信号。 所述信号可由其电压来表征。可选地，交流电的频率和其他特征量也可用 做所述信号。
比如，从开关接收所述信号。特别的，从触摸感应键接收所述信号。 所述触摸感应键提供所述信号的相对小的改变。采用本发明的方法，可区 分有关信号与干扰。
从可变的电气元件或电子元件接收和/或从用于检测至少一个物理量 的传感器接收所述信号。
根据本发明的方法，可以以硬件、软件或硬件与软件结合的方式来 实现。
最后，提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品存储于计 算机可用介质中，其包括用于使得计算机执行上述所描述方法的计算机可 读程序装置。
在权利要求中描述了认为是本发明的特征的新颖和创造性的特点。 参考附图，本发明将被进一步详细描述，其中
图1:显示了根据本发明优选实施方式，用于处理信号的系统的原理 框图，以及
图2:显示了根据本发明优选实施方式，系统中可能差值的谱的原理图。
图1显示了才艮据本发明优选实施方式，用于处理信号的系统原理框
图。该系统包括电气装置IO、检测电路12和处理单元14。电气装置10 提供了信号U。通常，该信号可以是电压、电路、电容、电阻等。检测电 路12从电气装置10接收电压U。检测电路12修改、校正和/或放大信号 U。处理单元14处理信号U,以识别与信号U对应的状态、请求和/或值。
电气装置10可包括电子和/或机械元件。比如，电气装置10包括一 个或多个传感器用于检测物理量，像温度、压力、亮度、重量等。另外， 电气装置IO可以是手动开关。在本发明的特殊实施方式中，电气装置IO 是触摸感应键。通常，电气装置IO可以是任意装置，其提供描述状态和/ 或值的信号U。特别的，信号U作为模拟电压信号形成。
检测电路12优选地是电路。检测电路12从电气装置IO接收信号U。 比如，检测电路12修改、校正、放大和/或过滤信号U。
处理单元14从检测电路12接收信号U。处理单元14比较接收到的
信号U与参考值Uef。特别的，接收到的信号U与参考值Uref连续比较。 然后，处理单元14确定信号U与参考值Uef之间的差值AU。
处理单元14包括可能差值AU的谱。所述语包括正差值AU以及负 差值AU。所述语才艮据电气装置IO来调整。所述谱还可根据检测电路12 来调整。所述谱被细分成多个范围。每个范围对应接收到的信号U改变 的某种起因。比较信号U的改变与该谱，处理单元14能识别所述改变的 起因。特别的，处理单元14可识别信号U的改变是由干扰引起的还是由 电气装置10中状态的或检测到的量的实际改变引起的。
参考值Uref持续更新，以使得实际差值AU有效地为信号U的改变。
参考值Uref的持续更新避免了短时间内的两个或多个干扰被错误识别为
电气装置10中的值或状态的实际改变。
图2显示了根据本发明优选实施方式，系统中可能差值AU的谱原理 图。谱被细分成几个范围。该例子中，谱包括10个由相应极限值限制的 范围。零点20对应差值AU=0。第一正范围21在零点20和第一正极限值 22之间延伸。第一负范围31在零点20和第一负极限32之间延伸。第二 正范围23在第一正极限值22和第二正极限值24之间延伸。第二负范围 33在第一 负极限值32和第二负极限值34之间延伸。
第三正范围25在第二正极限值24和第三正极限值26之间延伸。第 三负范围35在第二负极限值34和第三负极限值36之间延伸。第四正范 围27在第三正极限值26和第四正极限值28之间延伸。第四负范围37 在第三负极限值36和第四负极限值38之间延伸。
第五正范围29从第四正极限值28向上延伸到任意高的正值。第五 负范围39从第四负极限值38向下延伸到任意低的负值。
上述不同范围对应信号U改变的不同起因。
在该例子中，在第一正范围21和第一负范围31内的差值AU,是由 热波动引起的。热波动干扰了电气装置10和/或检测电路12,并导致了 信号U的改变。
另外，在该例子中，在第二正范围23和第二负范围33内的差值AU, 是由噪声引起的。噪声发生在电路中，特别的，发生在检测电路12中并 且也发生在电气装置10中。噪声也导致了信号U的改变。
在第四正范围27和第四负范围37内的差值AU,是滞后的结果，以 避免回弹效应。
如果前面的信号在第五范围检测到，第四范围将作为第五范围。如 果前面的信号在第三范围检测到，第四范围将作为第三范围。
在第五正范围29和第五负范围39内的差值AU是由电气装置10中 的实际改变引起的。所述实际改变可以是开关的操作或被检测物理量的改 变。
特别的，电气装置IO是触摸感应键。如果触摸感应键被用户触摸， 则来自所述触摸感应键的信号U发生相对小的改变。然而，触4莫之后信
号U的改变大于由干扰引起的改变。由于参考值Uref是持续更新的，短 时间内的两个或多个干扰不会被识别为键的触摸。本发明的系统和方法可采用各种电气装置10和/或检测电路12。本
发明的系统和方法可适用于电压，其对应电气装置10和/或检测电路12
的不同状态。
本发明也可嵌入计算机程序产品中，其包括所有可使此处描述的方 法实现的特征。另外，当加载到计算机系统时，所述计算机程序产品能实 现这些方法。
尽管此处已经参考附图描述了本发明说明性的实施方式，可以理解， 本发明不限于那些明确的实施方式，并且，在不背离本发明范围和精神下， 本领域技术人员可进行各种的其他改变和修改。所有这些改变和修改都旨 在包括在如由附加的权利要求所限定的本发明的范围内。
参考数字列表
10:传感器装置
12:才全测电3各
14:处理单元
20:零点
21:第一正范围
22:第一正极限值
23:第二正范围
24:第二正才及限值
25:第三正范围
26:第三正4及限值
27:第四正范围
28:第四正极限值
29:最后的正范围
31:第 一 负范围32:第一负极限值 33:第二负范围 34:第二负极限值 35:第三负范围 36:第三负极限值 37:第四负范围 38:第四负极限值 39:最后的负范围 U:信号 Uref:参考值 AU:差值
权利要求
1.一种系统，其用于处理来自电气装置(10)的信号(U)，其中，所述系统包括-所述信号(U)的参考值(Uref)，其中所述参考值(Uref)被持续更新，-运算单元，其用于确定所述信号(U)与所述参考值(Uref)之间的差值(ΔU)，以使得所述差值(ΔU)对应所述信号(U)的改变，-可能差值(ΔU)的谱，其中，所述谱被细分成与所述系统中所述信号(U)的改变的可能起因对应的范围(21，23，25，27，29，31，33，35，37，39)，以及，-比较单元，其用于将所述差值(ΔU)与所述谱的相应范围(21，23，25，27，29，31，33，35，37，39)相关联，并用于识别所述差值(ΔU)是由干扰引起的还是由所述电气装置(10)中的有关改变引起的。
2. 如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述谱包括关于所述电 气装置(10)的所有可能的正差值和负差值(AU)。
3. 如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述参考值(Uref)被持续地根据所述信号(U)的实际值来调整。
4. 如上述任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述信号(U)是 模拟信号。
5. 如上述任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述信号(U)是 直流电压信号，或所述信号(U)由其电压来表征。
6. 如上述任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述范围(21， 31)中的至少一个对应温度波动，和/或所述范围(23, 33 )中的至少一 个对应噪声，和/或所述范围(27, 37)中的至少一个对应滞后效应，和/ 或所述范围(29, 39)中的至少一个对应所述电气装置(10)中的所述有 关改变中的至少一个。
7. 如上述任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述电气装置(10 ) 是开关，或触摸感应键，或可变的电气元件、电子元件或机械元件，或用 于检测至少一个物理量的传感器。
8. 如上述任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述系统以石更件、 软件或硬件与软件结合的方式来实现。
9. 一种存储于计算机可用介质中的计算机程序产品，其包括用于使 得计算机实现上述权利要求l-8中任意一个所述的系统的计算机可读程 序装置。
10. —种方法，其用于处理来自电气装置(10)的信号，其中所述方 法包括以下步骤■设置参考值(Uref)，-从所述电气装置(10)接收所述信号(U),并通过检测电路(12) 选择修改所述信号(U),誦确定所述信号(U)与所述参考值(Uref)之间的差值(AU),-提供可能差值(AU)的谱，其中，所述谱被细分成对应所述电气 装置(10)中的所述信号(U)的改变的可能起因的范围(21, 23, 25, 27, 29, 31, 33， 35, 37, 39),-比较所述差值(AU)与所述谱，-将所述差值(AU)与所述谱的相应范围(21， 23， 25, 27, 29, 31， 33, 35， 37, 39)关耳关，-识别所述差值(AU)是由干扰引起的还是由所述电气装置(10) 中的有关改变引起的，以及-更新所述参考值(Uref)。
11. 如权利要求10所述的方法，其特征在于，所提供的谱包括关于 所述电气装置(10)的所有可能的正差值和负差值(AU)。
12. 如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，持续地根据所述信号(U)的实际值来调整所述参考值(Uref)。
13. 如权利要求10-12中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所接收的信号(u)是模拟信号，和/或在于，所接收的信号(u)是直流电压信号，和/或在于，所接收的信号(U)由其电压来表征。
14. 如权利要求10-13中任一权利要求所述的方法，其特征在于，从 开关接收所述信号(U)，和/或在于，从触摸感应键接收所述信号(U)， 和/或在于，从可变的电气元件或电子元件接收所述信号(U)，和/或在 于，从用于检测至少一个物理量的传感器接收所述信号(U)。
15. —种存储于计算机可用介质中的计算机程序产品，其包括用于使 得计算机实现上述权利要求10-14中任一权利要求所述的方法的计算机 可读程序装置。
全文摘要
本发明涉及用于处理电气装置(10)比如触摸感应键的信号(U)的系统。该系统包括信号(U)的参考值(U<sub>ref</sub>)，其中所述参考值(U<sub>ref</sub>)持续更新，以及用于确定信号(U)与参考值(U<sub>ref</sub>)之间差值(ΔU)的运算单元，以使得差值(ΔU)对应信号(U)的改变。该系统还包括可能差值(ΔU)的谱，其中，所述谱被细分成对应所述系统中信号(U)的改变的可能起因的范围(21，23，25，27，29，31，33，35，37，39)。此外，该系统包括比较单元，其用于将差值(ΔU)与所述谱的相应范围(21，23，25，27，29，31，33，35，37，39)关联，并用于识别差值(ΔU)是由干扰引起的还是由电气装置(10)中的有关改变引起的。进一步地，本发明涉及相应的方法。
文档编号H03K17/96GK101681156SQ200880021425
公开日2010年3月24日 申请日期2008年7月1日 优先权日2007年7月11日
发明者劳伦·珍妮迪奥, 逖鲍特·里高乐, 马里奥·巴罗奇 申请人:伊莱克斯家用产品股份有限公司