力不变触敏致动器的制作方法

专利名称：力不变触敏致动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于控制从电源向电负载输送的功率的量的负载控制器 件。更具体地，本发明涉及具有触敏器件的触控调光器。
背景技术：
常规的二线调光器具有两个端子用于连接至交流(AC)电源的"带
电"端子("hot"terminal )和用于连接至照明负载的"调光带电"端子("dimmed hot" terminal)。标准调光器使用一或多个半导体开关来控制输送至照明负 载的电流并从而控制光的强度，半导体开关诸如是三端双向可控硅开关元 件或场效应晶体管(FET)。半导体开关典型地耦接于调光器的热端子与调 光热端子之间。
智能壁装式调光器包括用户接口，用户接口典型地具有多个用于从用 户接收输入的按钮和多个用于向用户提供反馈的状态指示器。这些智能调 光器典型地包括微控制器或其它处理器件，用于向最终用户提供先进的控 制特征和反馈选项。在标题为LIGHTING CONTROL DEVICE, 1993年9 月28日出版的共同转让的美国专利5248919号中更详细地描述了智能调光 器的范例，于此通过引用将其全部并入。
图1是现有技术智能调光器开关10的用户接口的正视图，该开关用于 控制从AC功率源输送至照明负载的功率的量。如所示，调光器开关10包 括面板12、基座(bezel) 14、用于选择调光器开关IO所控制的照明负载(未 示出)的期望水平的光强的强度选择致动器16、以及控制开关致动器18。 强度选择致动器16的较上部分16A的致动增大或提高照明负载的光强，而 ，度选择致动器16的较下部分16B的致动减小或降低光强。强度选择致动 i 16可以控制摇臂开关、两个分开的按钮开关等。控制开关致动器18可 以控制按钮开关或任何其它合适类型的致动器，并且在被按时典型地向用 户提供触觉和听觉反馈。. 智能调光器10还包括多个光源20的形式的强度水平指示器，多个光 源20诸如是发光二极管(LED)。光源20可以以阵列布置(诸如所示的线 阵列)，该阵列表示被控制的照明负载的光强水平的范围。照明负载的强度 水平可以在从最小强度水平至最大强度水平的范围中，最小强度水平优选 地是最低的可见强度，但可以是零或"全关"，最大强度水平典型地是"全 开"。光强水平典型地表示为满光强的百分比。从而，当照明负载开通时， 光强水平在从1%至100%的范围中。
通过根据光强水平来照亮光源20中的选择的光源，当受控的一个灯或 多个灯开通时，阵列内所照亮的光源的位置提供相对于该范围的光强的可 视指示。例如，图1中示例了 7个LED。照亮阵列中最上的LED将指示光 强水平为最大值或在最大值附近。照亮中间的LED将指示光强水平在该范 围的中点附近。另外，当受控的一个灯或多个灯关断时，以低的照亮水平 照亮所有光源18，而在开通状态中，以较高照亮水平照亮表示当前强度水 平的LgD。这使得光源阵列更容易被变暗的环境中的眼睛感知到，这有助 于用户定位黑暗房间中的开关，例如，为了致动开关来控制房间中的灯， 并且这还能够在水平指示LED与其余LED之间提供足够的对比，以使得用 户看一眼便能感知相对强度水平。
触控调光器(或"拉链"调光器)在本领域中是已知的。触控调光器 一般包括触控操作的输入器件，诸如电阻或电容触垫。触控操作器件响应 于器件表面上的点致动的力和位置，并反过来控制调光器的半导体开关。 在标题为TOUCH-OPERATED POWER CONTROL, 1993年3月23日出版 的共同转让的美国专利5196782号中更详细地描述了触控调光器的范例， 于此通过引用将其全部公开并入。
图2是现有技术触控操作器件30的横截面视图，具体地，触控操作器 件30是膜分压器。导电元件32和电阻元件34由间隔框36同延 (co-extensively)靠近地支撑。输入电压V人施加于电阻元件34上以在其 表面上提供电压梯度。当将压力施加于沿导电元件32的点38(通过手指等) 时，导电元件向下弯曲并电接触沿电阻元件34的表面的对应点，提供输出 电压Va，该输出电压的值在输入电压V入与地之间。当释放压力时，导电 元件32恢复其初始形状并与电阻元件34电隔离。触控操作器件30的特征在于导电元件32与电阻元件34之间的接触电阻R接触。接触电阻R接触取决 于触控操作器件30的致动的力，并且对于通常的致动力来说，典型地基本 上是小的。
图3是现有技术触控调光器40的用户接口的透视图。调光器40包括 触控操作器件30，其直接位于面板42后面。面板42包括直接设置于触控 操作器件30的导电元件32以上的柔性区域44，以容许用户通过面板42来 致动触控操作器件。常规的相位控制调光电路设置于外壳46内，并根据施 加于柔性区域44上的可选择的点的压力来控制从源至负载的功率。面板42 可以包括可选标记48、 50、 52，以分别指示柔性区域44的位置、负载的可 实现的最低强度水平、以及"关断"控制的位置。可选LED阵列54提供 负载的强度水平的可是指示。当负载是光源时，照亮的LED的数量与对应 的感知的光水平之间优选地存在线性关系。柔性区域44可以可选地包括光 透射区域，通过该区域可以看到LED阵列54。
期望提供触控调光器，其仅响应于操作区域上的致动的位置，操作区 域例如是触控调光器40的柔性区域44。然而，大多数现有技术的触控调光 器同时响应于点致动的位置和力。例如，当用户轻按触控操作器件30时， 即以低的致动力，接触电阻R接触基本上比通常致动期间的大。因此，触控 操作器件30的输出不表示致动的位置，并且调光器40可以将照明负载控 制在不期望的强度水平。因此，存在对具有不响应于轻的触摸而只响应于 点致动的位置的操作区域的触控调光器的需要。

发明内容
根据本发明， 一种负载控制器件，用于控制从AC电源输送至电负载的 功率的量，所述负载控制器件包括半导体开关、控制器、触敏致动器、以 及稳定电路。半导体开关用于串联电连接地耦接在所述源和所述负载之间， 所述半导体开关具有控制输入端，所述控制输入端用于将所述半导体开关 控制于不导通状态和导通状态之间。控制器操作地耦接至所述半导体开关 的所述控制输入端，所述控制输入端用于将所述半导体开关控制于所述不 导通状态和所述导通状态之间。触敏致动器具有响应于特征是位置和力的 点致动的触敏正面。所述触敏致动器具有操作地耦接至所述控制器的输出端，所述输出端用于向所述控制器提供控制信号。稳定电路耦接至所述触 敏致动器的所述输出端。所述控制信号仅响应于所述点致动的所述位置。
根据本发明的第二实施例， 一种负载控制器件，用于控制从AC电源输 送至电负载的功率的量，所述负载控制器件包括半导体开关、控制器、触 敏致动器、使用探测电路、以及稳定电路。半导体开关用于串联电连接地 耦接在所述源和所述负载之间。所述半导体开关具有控制输入端，所述控 制输入端用于将所述半导体开关控制于不导通状态和导通状态之间。控制 器操作地耦接至所述半导体开关的所述控制输入端，所述控制输入端用于 将所述半导体开关控制于不导通状态和导通状态之间。触敏致动器具有响 应于特征是位置和力的点致动的触敏正面，所述触敏致动器具有用于提供 控制信号的输出端。使用探测电路操作地耦接在所述触敏致动器的所述输 出端和所述控制器之间，用于确定当前是否正发生所述点致动。稳定电路 操作地耦接在所述触敏致动器的所述输出端和所述控制器之间，用于使来 自所述触敏致动器的所述输出端的所述控制信号稳定。当所述使用探测电 路己确定当前正发生所述点致动时，所述控制器响应于所述控制信号。
根据本发明的另一方面，在一种控制电路中，所述控制电路用于响应 于来自触垫的输出信号而操作电负载，所述触垫包括细长的手动可触摸的 电阻区域，所述电阻区域在输出端子处产生输出信号，所述信号表示手动 触摸所述触垫的位置，所述控制电路包括微处理器，所述微处理器具有连 接至所述输出信号的输入端，并响应于对所述触垫的手动输入而产生用于 控制所述负载的输出，改进包括滤波电容器，所述滤波电容器连接在所述 输出端子和地端子之间，以与所述触垫的电阻来限定电阻-电容电路，所述 电阻-电容电路的特征是时间常数，并适于防止归因于所述触垫的低压力触 摸的大的瞬时电压改变。
此外，在一种手动控制结构中，所述手动控制结构用于依赖于触摸触
控屏幕的位置而产生电信号；所述控制结构包括电阻触控屏幕，所述电阻 触控屏幕具有连接至其相对端的端子的控制电压并具有输出端子，所述输 出端子在由用户向所述屏幕施加局部手动压力的位置处连接至所述触控屏 幕； 一种微处理器，具有连接至所述输出端子的输入端，并产生与所述屏 幕接收所述局部手动压力的所述位置相关的输出；改进包括滤波电容器，所述滤波电容器连接在所述输出端子和地端子之间，并与所述触控屏幕的
电阻限定R/C电路，所述触控屏幕的电阻是所述屏幕接收局部手动压力的 所述位置和所述触控屏幕的所述端子之一之间的电阻。
另外，本发明提供一种用于从电阻触控屏幕生成操作信号的过程，其 中输出端子上的输出电压与用户手指触摸的屏幕区域上的位置和触摸的压 力均相关；所述过程包括响应于对所述屏幕的表面上任意位置处的触摸而 产生x信号和响应于触摸所述屏幕的所述位置而产生y信号，以及向微处 理器施加所述x和y信号；仅当在预定采样间隔的终点存在x输出信号且 也存在y输出信号时，所述微处理器才产生至待控制的电路的输出信号。
从参照附图的本发明的以下描述，本发明的其它特征和优点将变得明显。


图1是现有技术调光器的用户接口的正视图； 图2是现有技术触控操作器件的横截面视图； 图3是现有技术触控调光器的用户接口的透视图； 图4A是根据本发明的触控调光器的透视图； 图4B是图4A的触控调光器的正视图5A是图4A的触控调光器的基座和触敏器件的部分组装的截面视 图5B是图5A的基座和触敏器件的部分分解的截面视图； 图6示出了图4A的触控调光器的组件的力分布(profile)和累积的力 分布；
图7是图4A的触控调光器的简化的框图8是根据本发明第一实施例的图7的触控调光器的稳定电路和使用 探测电路的简化的示意图； 图9是图7的触控调光器的可听声音产生器的简化的示意图； 图10是由图4A的调光器的控制器执行的触控调光程序的流程图11是图10的触控调光程序的闲置程序的流程图12A和12B是图10的触控调光程序的活动保持程序的流程图；图13是图10的触控调光程序的释放程序的流程图14A和14B是根据本发明第二实施例的用于图4A的触控调光器的 四线触敏器件和控制器的电路的简化的示意图15A是根据本发明第三实施例的用于图4A的触控调光器的四线触 敏器件和控制器的电路的简化的示意图15B是根据本发明第四实施例的调光器的简化的框图15C是用于图15B的调光器的三线触敏器件和控制器的电路的简化 的示意图16A是根据本发明第五实施例的触控调光器的透视图； 图16B是图16A的触控调光器的正视图； 图17A是图16B的触控调光器的底横截面视图； 图17B是图17A的底横截面视图的放大的部分视图； 图18A是图16B的触控调光器的左侧横截面视图； 图18B是图18A的左侧横截面视图的放大的部分视图； 图19是图16A的调光器的显示印刷电路板的透视图；以及 图20是根据本发明第六实施例的薄触敏致动器的放大的部分底横截面 视图。
具体实施例方式
结合附图阅读时，前述发明内容以及优选实施例的以下详细描述能够 得到更好的理解。为示例本发明的目的，附图中示出了当前优选的实施例， 其中，遍及附图的数个视图，相同的数字表示类似的部件，然而，应当理 解，本发明不限于公开的具体方法和手段。
图4A和4B分别是根据本发明的触控调光器100的透视图和正视图。 调光器100包括面板102，即盖板，面板102具有平坦的正面103和开口 'i04。开口 104可以限定标准的工业限定的开口，诸如传统的开口或装饰开 口，或如图4A中所示的别的唯一大小的开口。具有平坦的触敏正面108的 基座106延伸穿过面板102的开口 104。基座106的正面108直接安置于触 敏器件110 (图5A和5B中示出了)之上，触敏器件110即触敏元件，从 而调光器100的用户通过按基座106的正面108来致动触敏元件110。如图4A中所示，基座106的正面108基本上与面板102的正面103齐平，即基 座106的正面108的平面与面板102的正面103的平面共面。然而，基座 106可以延伸穿过面板102的开口 104，使得基座的正面108设置在面板102 的正面103的平面之上的平面中。面板102连接至适配器109，适配器109 连接至卡箍(未示出)。卡箍适于将调光器100安装到标准电壁盒(wallbox) 上。
调光器100还包括可视显示，例如设置在沿基座106的正面108的边 缘的线阵列中的多个状态标识器112。状态标识器112优选地由状态指示器 114从后面照亮，状态指示器114例如是发光二极管(LED)且位于调光器 100内部(见图7)。调光器100优选地包括具有多个光导体的光导管(未 示出)，光导体用于从调光器内部的状态指示器114向基座106的正面108 上的标识器112传导光。标识器112后面的状态指示器114优选地是蓝色的。 如图4A和4B中所示，调光器100包括七(7)个状态标识器112。然而， 调光器100可以包括任何数量的状态标识器。此外，状态标识器112可以 设置于沿基座106的正面108的中心的竖直线阵列中。由于正面后面的空 隙，标识器112可以在正面108的外观上包括阴影。
基座106的正面108还包括图标116。图标116可以是任何种类的标识 器，诸如例如点。 一旦致动围绕图标116的正面108的较下部分，调光器 100就使得连接的照明负载208 (图7)从开通改变到关断(并且反之亦然)， 即触发。优选地，蓝色状态指示器和橙色状态指示器直接设置在图标116 后面，使得在照明负载208开通时以蓝色光照亮图标116，而当照明负载关 断时以橙色光照亮图标116。正面108的较上部分的致动，即围绕图标116 的部分之上的部分的致动，使得照明负载208的强度改变。照亮状态标识 器112后面的状态指示器114以显示照明负载208的强度。例如，如果照 明负载208处于50%的照明强度，将照亮中间状态指示器。优选地，调光 器100不响应于正面108的禁用区118中的致动。禁用区118防止调光器 1—00的操作期间对正面108的不期望部分的无意的致动。
f，
调光器100还包括气隙开关致动器119。拉气隙开关致动器119断开调 光器100内部的机械气隙开关219 (图7)并将照明负载208与连接的AC 电压源204断幵(图7)。气隙开关致动器119仅在面板102的正面103之上充分地延伸，以便用户指甲能够抓住。调光器100的电子电路(下面将 更详细地表述)安装在印刷电路板(PCB)(未示出)上。PCB容纳于外壳 (未示出)中，外壳即封装的体积，且联接至调光器100的卡箍。
图5A是根据本发明的调光器100的基座108和触敏器件110的部分组 装的截面视图，而图5B是根据本发明的调光器100的基座108和触敏器件 IIO的部分分解的视图。触敏器件110包括，例如电阻分配器，并以与现有 技术触控调光器40的触控操作器件30类似的方式操作。触敏器件110包 括由间隔框124支撑的导电元件120和电阻元件122。然而，触敏器件IOO 可以包括电容触控屏幕或任何其它类型的触控响应元件。该触敏器件通常 称作触垫或触控屏幕。
基座106的背面中的开口 128容纳弹性体126。弹性体126安置于基座 106和触敏器件110之间，从而对基座的正面108的按压被传输到触敏器件 110的导电元件120。优选地，弹性体126由橡胶制成并且厚度为0.040"。 弹性体126优选地具有40A的硬度(durometer)，但是可以具有在20A至 80A范围中的硬度。触敏器件110的导电元件120和电阻元件122和弹性 体126优选地由透明材料制造，使得来自调光器100内部的多个状态指示 器114的光可以照射穿过触敏器件110和弹性体126，到达基座106的正面 108。
图4B中的虚线表示触敏器件110的位置和大小。触敏器件110的长度 为L"而宽度为该长度和宽度比基座106的正面108的长度L2和宽 度W2更大。因此，触敏器件110的表面的第一区域A,(即A^LrW》大 于基座106的正面的第二区域A2 (即A2=L2'W2)。正投影到第一区域A, 上的第二区域A2被第一区域A,包围，从而基座106的正面108上的任意 点处的点致动被传输到触敏器件110的导电元件120。如图4A和4B中所 示，基座106的正面108的长度L2比宽度W2约大四(4)倍。优选地，基 座106的正面108的长度L2比宽度W2约大四(4)至六(6)倍。替代地， 基座106的正面108可以设置在装饰风格的面板的开口中。
图6示出了图5A和5B中所示的调光器100的组件的力分布以及调光 器100的触敏器件110的积累的力分布。每个力分布针对点致动的位置示 出了致动触敏器件110所需的力。力分布表示将元件移置给定的量所需的力的量。虽然图6中针对调光器100的宽度示出了力分布，也沿组件的长 度提供了类似的力分布。
图6(a)示出了基座106的力分布。基座106具有基本上薄的侧壁129， 例如0.010"厚，从而基座106呈现出基本上平的力分布。图6 (b)示出了 触敏器件110的力分布。由于间隔框124，致动触敏器件110所需的力在边 缘附近增大。图6 (c)示出了弹性体126的力分布。弹性体126的力分布 基本上是平的，即弹性体126的正面上任意点处的力将在背面上的对应点 处导致基本上相等的力。
图6 (d)是触控调光器100的总的力分布。将图6 (a) ~6 (c)中所 示的单独的力分布加成来产生总的力分布。总的力分布在基座106的正面 108的第二区域A2上基本上是平的。这意味着在基座106的正面108的所 有点处，甚至在边缘附近，致动触敏器件110需要基本上相等的最小致动 力fMIN。因此，本发明的调光器100在面板的开口中提供了最大的操作区域， 即基本上基座106的正面108的第二区域A2的全部，相对现有技术触控调 光器，这是一个改进。最小致动力fMN在基座106的正面108上的所有点
处基本上相等。例如，最小致动力fM!N可以是20克。
图7是根据本发明的触控调光器100的简化的框图。调光器100具有 连接至AC电压源204的热端子202和连接至照明负载208的调光热端子 206。调光器100釆用耦接在热端子202和调光热端子206之间的双向半导 体开关210来控制通过照明负载208的电流，并从而控制照明负载208的 强度。半导体开关210具有控制输入端(或门(gate))，其连接至门驱动电 路212。至门的输入使得半导体开关210选择性地导通或不导通，这反过来 控制供应至照明负载208的功率。门驱动电路212响应于来自控制器214 的控制信号而向半导体开关210提供控制输入。控制器214可以是任何合 适的控制器，诸如微控制器、微处理器、可编程逻辑器件(PLD)、或专用 集成电路(ASIC)。
零交叉探测电路216确定来自AC电源204的AC源电压的零交叉点。 零交叉定义为在每个半周期开始时AC源电压从正极过渡至负极或从负极 过渡至正极时的时间。将零交叉信息设置为至控制器214的输入。控制器 214产生门控制信号来操作半导体开关210，从而在相对于AC波形的零交叉点的预定时间处将来自AC电源204的电压提供给照明负载208 。电源218 产生直流(DC)电压Vcc，例如5伏，以给调光器100的控制器214和其 它低压电路供电。
触敏器件110通过稳定电路220和使用探测电路222耦接至控制器214。 稳定电路220用于使触敏器件110的电压输出稳定。因此，稳定电路220 的电压输出不依赖于触敏器件110上的点致动的力的幅度，而是仅依赖于 点致动的位置。使用探测电路222用于探测用户何时在致动调光器100的 正面108。控制器214用于将稳定电路220和使用探测电路222与触敏器件 110的输出端耦接或分离。控制器还用于接收来自稳定电路220和使用探测 电路222的信号。优选地，稳定电路220具有慢的响应时间，而使用探测 电路222具有快的响应时间。从而，控制器214用于在使用探测电路222 已探测到触敏器件110的致动时，响应于由稳定电路220提供的控制信号 来控制半导体开关210。
控制器214用于驱动多个例如发光二极管(LED)的状态指示器114， 其设置于调光器100的正面108上的标识器112的后面。状态指示器114 还包括直接设置在图标116后面的蓝色状态指示器和橙色状态指示器。蓝 色状态指示器和橙色状态指示器可以作为分开的分别为蓝色和橙色的LED 来实施，或作为单个双色LED来实施。
调光器100还包括耦接至控制器214的可听声音产生器224，从而控制 器用于使得声音产生器响应于触敏器件110的致动而产生可听声音。存储 器225耦接至控制器214，并用于存储调光器100的控制信息。
图8是根据本发明第一实施例的用于触敏器件110和控制器214的电 路(即稳定电路220和使用探测电路222)的简化的示意图。触敏器件IIO 的电阻元件122耦接在电源218的DC电压Vcc和电路公共端之间，从而 DC电压Vcc向触敏器件提供偏置电压。例如，电阻元件122可以具有7.6kQ 的电阻RE。触敏器件110的导电元件120和电阻元件122之间的接触位置 由调光器100的基座106的正面108上的点致动的位置确定。导电元件120 耦接至稳定电路220和使用探测电路222。如图7中所示，第一实施例的调 光器100的触敏器件110是三线器件，即触敏器件具有三个连接部或电极。 触敏器件提供一个输出，其表示沿Y轴的点致动的位置，Y轴即如图4B中所示的调光器100的纵轴。
稳定电路220包括大等级的电容器C230 (即具有大电容值的电容器) 和第一开关232。控制器214用于将第一开关232控制于导通状态与不导通 状态之间。当第一开关232导通时，电容器C230耦接至触敏器件110的输 出端，从而输出电压由电容器C2320进行滤波。当存在触摸时，将促使电 容器C230上的电压达到表示正面108上的触摸的位置的稳态电压。当不存 在触摸时，电容器上的电压将保持在表示最后触摸的位置的电压处。触敏 器件110和电容器C230形成采样-和-保持电路。采样-和-保持电路的响应 时间由触敏器件的电阻RD (即电阻元件的电阻RE和接触电阻Rc)和电容 器C230的电容确定。在典型的致动期间，接触电阻Rc比RE的值小，从而 第一充电时间常数T,约等于RE，C230。此时间常数T,优选地为13ms，但是 可以是6ms和15ms之间的任意值。
当轻的或瞬时的按压施加于触敏器件110上时，电容器C230将继续将 输出保持在表示最后触摸的位置的电压处。在触敏器件110的释放期间， 可以发生瞬时事件，该事件产生表示不同于实际触摸位置的位置的输出电 压。比第一充电时间常数n短的瞬时按压将基本上不影响电容器C230上的 电压，并且因此将基本上不影响对最后致动的位置的感测。在轻按压期间， 由于较高的接触电阻Rc，第二充电时间常数A将基本上比通常按压期间的 长，即基本上比第一时间常数^大。然而，电容器C230上的电压的稳态值 将与针对相同位置处的通常按压的相同。因此，稳定电路220的输出仅表 示触敏器件110的致动的点的位置。
使用探测电路222包括电阻器R234、电容器C236、以及第二开关238， 其由控制器214控制。当开关238导通时，电阻器R234和电容器C236的 并联组合耦接至触敏器件110的输出端。优选地，电容器C236基本上具有 小的电容C236，从而电容器C236响应于正面108上的所有点致动而基本上 迅速地充电。当开关238不导通时，电阻器R234容许电容器C236迅速地 放电。因此，使用探测电路222的输出表示触敏器件110的瞬时使用。
控制器214以互补方式控制开关232、 238。当第一开关232导通时， 第二开关238不导通，并且反之亦然。在电压源204的每个半周，控制器 214在短的时段t使用中将第二开关238控制为导通一次，以确定用户是否在致动正面108。优选地，短的时段t使用约为lOOpsec或半周的1% (假定每 个半周为8.33msec长)。对于其余时间，第一开关232导通，从而电容器 C230用于相应地充电。当第一开关232不导通且第二幵关238导通时，稳 定电路220的大等级电容器C230不能够以显著的速率放电，并且从而在控 制器214通过使用探测电路222来确定触敏器件110是否在被致动时，电 容器C230上的电压将不会显著改变。虽然本申请中作为硬件电路示出和描 述了稳定电路220，但是替代地，控制器214能够完全在软件中提供稳定电 路的滤波功能。
图9是调光器100的可听声音产生器224的简化的示意图。可听声音 产生器224使用音频功率放大器集成电路(IC)240(例如Texas Instruments, Inc.制造的，部件号TPA721)来从压电或磁扬声器242产生声音。放大器 IC 240耦接至DC电压Vcc (引脚6)和电路公共端(引脚7),以向放大器 IC供电。电容器C244 (优选地具有O.lpF的电容)耦接在DC电压Vcc与 电路公共端之间，以断开电源电压并确保输出总谐波失真(THD)尽可能 低。
可听声音产生器224从控制器214接收声音使能信号246。声音使能信 号246提供给放大器IC240上的使能引脚(即引脚l),从而可听声音产生 器224将用于在声音使能信号处于逻辑高电平时产生声音。
可听声音产生器224还从控制器214接收声波信号248。声波信号248 是音频信号，该音频信号由放大器IC 240放大以在扬声器242产生合适的 声音。声波信号248首先由包括电阻器R250和电容器C252的低通滤波器 滤波。优选地，电阻器R250具有lkQ的电阻，而电容器C252具有0.1nF 的电容。所滤波的信号然后通过电容器C254以产生输入信号V入。电容器 C254容许放大器IC将输入信号V入偏置到适当的DC电平以用于最优化操 作，并且优选地具有O.lpF的电容。通过输入电阻器R^各输入信号V入提供 给放大器IC 240的负输入端(引脚4)。放大器IC 240的正输入端(引脚3) 和旁路引脚(引脚2)通过旁路电容器C256 (优选地具有O.l^F的电容) 耦接至电路公共端。
从正输出端(引脚5)至负输出端(引脚8)产生放大器IC240的输出 信号Va并将其提供给扬声器242。负输入端(引脚4)通过输出电阻器&耦接至正输出端(引脚5)。放大器IC240的增益由输入电阻器&和反馈电 阻器Rf没定，即增益二V出/V入-一2'(Rf/R！) 优选地，输入电阻&和输出电阻RF均具有10kQ的电阻，从而放大器IC 240 的增益为负二 (一2)。图10是根据本发明的由调光器100的控制器214执行的触控调光程序 300的流程图。优选地，在AC电压源204的每个半周，从控制器214的软 件的主循环调用触控调光程序300 —次。依赖于调光器100的状态，触控 询光程序300选择性地执行三个程序之一。如果在步骤310调光器100处 于"闲置"状态(即用户没有致动触敏器件110)，则控制器214执行闲置 程序400。如果在步骤320调光器100处于"活动保持"状态(即用户正在 致动触敏器件110)，则控制器214执行活动保持程序500。如果在步骤330 调光器100处于"释放"状态(即用户最近已停止致动触敏器件110)，则 控制器214执行释放程序600。图11是根据本发明的闲置程序400的流程图。控制器114使用"声音 标志"和"声音计数器"来确定何时使得可听声音产生器224产生可听声 音。声音标志的目的是使得在闲置状态后控制器214第一次执行活动保持 程序500时产生声音。如果设定了声音标志，则控制器214将使得产生声 音。声音计数器用于确保控制器214不使得可听声音产生器224太频繁地 产生可听声音。声音计数器优选地具有最大声音计数器值Smax，例如约 425msec。因此，在可听声音的产生之间存在约425msec的间隙。在释放程 序600期间，声音计数器启动，如以下更详细地描述的。参照图ll， 一旦 进入闲置状态，如果在步骤402没有设定声音标志，控制器214就在步骤 404设定声音标志。控制器214使用"LED计数器"和"LED模式"来控制调光器100的 状态指示器114 (即LED)。控制器214使用LED计数器来确定，自触敏器f 110被致动后，预定的时间ttED何时过期。当预定的时间tLED过期时，控制器214将使LED模式从"活动"变为"不活动"。当LED模式为"活动" 时，控制状态指示器114,使得一或多个状态指示器照亮至明亮水平。当预 定的时间tLED过期时，LED模式变为"不活动"，即控制状态指示器114，使得一或多个状态指示器照亮至暗淡水平。参照图11，如果在步骤410LED 计数器小于最大LED计数器值Lmax，则在步骤412使LED计数器增加， 并且过程运行至步骤418。然而，如果LED计数器不小于最大LED计数器 值LMAX，则在步骤414将LED计数器清零并且在步骤416将LED模式设 定为不活动。因为每个半周执行触控调光程序300 —次，所以预定的时间tLED优选地等于tLED= ThaLF.LmAX 其中THAW为半周的时段。接下来，控制器214读取使用探测电路222的输出，以确定触敏器件 110是否正被致动。优选地，使用探测电路222在电压源204的每个半周被 监控一次。在步骤418，控制器214断开开关232并闭合开关238以将电阻 器R234和电容器C236耦接至触敏器件110的输出端。在步骤420，控制 器214确定使用探测电路222的输出端的DC电压，优选地，通过使用模-数转换器(ADC)。接下来，在步骤422，控制器214闭合开关232并断开 开关238。在步骤424，如果在调光器100的正面108上存在活动，即如果在步骤 420确定的DC电压在预定的最小电压阈值之上，则在步骤426，使"活动 计数器"增加。否则，在步骤428将活动计数器清零。控制器214使用活 动计数器来确定在步骤420确定的DC电压是否是触敏器件IIO的点致动的 结果而不是噪声或一些其它不期望的脉冲。活动计数器的使用类似于用于 机械开关的"防反跳"程序，其在本领域是公知的。如果在步骤430活动 计数器不小于最大活动计数器值A,,则在步骤432将调光器状态设定为 活动保持状态。否则，在步骤434，简单地退出过程。图12A和12B是活动保持程序500的流程图，当触敏器件110正被致 动时(即当调光器100处于活动保持状态时)，每个半周，执行活动保持程 序500—次。首先，确定用户是否己经停止使用(即释放)触敏器件IIO。 控制器214在步骤510断开开关232并闭合开关238，并在步骤512读取使 用探测电路222的输出。在步骤514，控制器214闭合开关232并断开开关 238。如果在步骤516在调光器100的正面108上不存在活动，则控制器214 在步骤518使"不活动计数器"增加。控制器214使用不活动计数器以在进入释放模式之前确信用户没有致动触敏器件110。如果在步骤520不活动 计数器小于最大不活动计数器值Imax，则过程在步骤538退出。否则，在 歩骤522将调光器状态设定为释放状态，并且然后退出过程。如果在步骤516在触敏器件110上存在活动，则控制器214读取稳定 电路220的输出，其表示调光器100的正面108上的点致动的位置。因为 开关232是导通的并且开关238是不导通的，所以在步骤524，控制器214 优选地使用ADC来确定稳定电路220的输出端的DC电压。接下来，控制器214使用缓冲器来对稳定电路220的输出进行"滤波"。 当用户致动触敏器件110时，电容器C230将在由如先前描述的第一时间常 数^所确定的时段中充电至接近稳态电压，稳态电压表示正面108上的致 动的位置。因为电容器C230上的电压(即稳定电路220的输出)在此时正 在增大，所以在步骤525，控制器214延迟预定的时段，优选地延迟约三G) 个半周。当用户的手指从基座106的正面108移走时，会发生点致动的力和位 置中的细微变化，即发生"手指滑离"事件。因此，触敏器件110的输出 信号不再表示点致动的位置。为了防止控制器214处理手指滑离事件期间 的读数，控制器214在缓冲器中保存读数，并在延迟后处理读数，例如六 个半周后。具体地，当在步骤525延迟结束时，控制器214在步骤526将 新读数(即来自步骤524)轮换到缓冲器中。如果在步骤528缓冲器具有至 少六个读数，则在步骤530控制器214将缓冲器中第五和第六位置中的读 熟进行平均，以产生触摸位置数据。以此方式，当用户停止致动触敏器件 110时，在步骤516控制器214探测此改变，并在步骤522在控制器处理保 存在缓沖器中的触敏器件的过渡时间附近的读数之前，将调光器状态设定 为释放状态。在步骤532，控制器114确定来自步骤530的触摸位置数据是否在禁用 区118中(如图4B中所示)。如果触摸位置数据在禁用区118中，则在步 骤538简单地退出活动保持程序500。否则，在步骤534确定是否应该产生 声音。具体地，如果设定了声音标志并且如果声音计数器已经达到了最大 声音计数器值SMAx，则控制器214将声音使能信号246驱动高，并提供声 波信号248给可听声音产生器224以在步骤535产生声音。此外，在步骤536将声音标志清零，使得只要调光器100保持在活动保持状态，就不产生 声音。如果触摸位置数据在触发区域中，触发区域即围绕图标116的基座106 的正面108的较下部分(如图4A中所示)，则在步骤540，控制器214将 触敏器件110的致动作为触发来处理。如果在步骤542照明负载208当前 为关断，则控制器214开通照明负载。具体地，控制器214在步骤544利 用蓝色状态指示器照亮图标116并在步骤546将照明负载208调至预设定 的水平，即照明负载的期望的照明强度。如果在步骤542照明负载当前为 开通，则控制器214在步骤548开通图标116后面的橙色状态指示器并在 步骤550使照明负载208减弱至关断。如果在步骤540触摸位置数据不在触发区域中，则控制器214在步骤 552对触摸位置数据进行换算。稳定电路220的输出是最大值和最小值之间 的DC电压，最大值基本上是DC电压Vcc，最小值对应于用户致动基座106 的正面108的较上部分的较下端时触敏器件110提供的DC电压。控制器 214将此DC电压换算为照明负载208的关断(即1%)和满强度(即100 %)之间的值。在步骤554，控制器214将负载208调至在步骤552所产生 的换算的水平。接下来，控制器214改变设置于基座106的正面108上的标识器112 后面的状态指示器114。随着用户致动触敏器件110来改变照明负载208的 强度，控制器214判断是否改变当前照亮的状态指示器114。因为存在七(7) 个状态指示器来指示1%和100%之间的强度，所以控制器214可以照亮第 一状态指示器(即最低的状态指示器)来表示1%和14%之间的强度，照 亮第二状态指示器来表示15%和28%之间的强度，等等。可以照亮第七状 态指示器(即最高的状态指示器)来表示85%和100%之间的强度。优选 地，控制器214使用滞后来控制状态指示器114，使得在用户在两个上述强 度区的边界处致动了正面108时，相继的状态指示器不会来回触发。参照图12B,在步骤556确定是否需要对照亮的状态指示器进行改变。 如果当前LED (步骤530的触摸位置数据的结果)与先前LED相同，则不 需要改变LED。在步骤558将当前LED设定为与先前LED相同，在步骤 560将滞后计数器清零，并且在步骤570退出过程。如果在步骤556当前LED与先前LED不同，则控制器214确定是否应 当改变LED。具体地，在步骤562，控制器214确定在光水平从由触摸位 置数据指示的光水平改变2%时是否应当改变当前LED。如果不需要，在 在步骤560将滞后计数器清零，并且在步骤570退出过程。否则，在步骤 564使滞后计数器增加。如果在步骤566滞后计数器小于最大滞后计数器值 Hmax，则在步骤570退出过程。否则，在步骤568基于触摸位置数据相应 地改变LED。图13是释放程序600的流程图，在控制器214在活动保持程序500的 步骤522将调光器状态设定为释放状态后执行释放程序600。接下来，在步 骤612对声音计数器进行复位，以确保不再产生声音，例如优选地对于18 个半周。在步骤618，确定调光器100当前是否在执行减弱-至-关断。如果 没有，则在步骤620将当前水平作为预设定的水平保存在存储器225中。 否则，在步骤622将期望的照明强度设定为关断，在步骤624开始长的减 弱递减，并且将预设定的水平作为关断保存在存储器225中。图14A和图14B是根据本发明第二实施例的用于四线触敏器件710和 控制器714的电路的简化的示意图。四线触敏器件710具有四个连接部(即 电极)，并提供两个输出表示沿Y轴(即图4B中所示的调光器100的纵 轴)的点致动的位置的第一输出和表示沿X轴(即垂直于纵轴的轴)的点 致动的位置的第二输出。四线触敏器件710提供的输出依赖于DC电压V(x 如何连接至触敏器件。稳定电路720用于耦接至第一输出，而使用探测电 路722用于耦接至第二输出。控制器714控制三个开关760、 762、 764以相应地将触敏器件710连 接至DC电压Vcc。当开关760、 762、 764连接在图14A中所示的位置A 中时，DC电压Vcc耦接在Y轴电阻器上，并且X轴电阻器向稳定电路720 提供输出。当开关760、 762、 764连接在图14B中所示的位置B中时，DC 电压Vcc耦接在X轴电阻器上，并且Y轴电阻器向使用探测电路722提供 输出。因为控制器714提供一个输出信号来控制是将稳定电路720还是将 使用探测电路722耦接至触敏器件110，所以由控制器714执行的软件与图 10~13中所示的由控制器214执行的软件相同。图15A是根据本发明第三实施例的用于四线触敏器件710和控制器814的电路的简化的示意图。控制器814用于读取四线触敏器件710上沿Y轴 和X轴的点致动的位置。在确定沿Y轴的位置时，控制器814通过如上述 地控制开关760、 762、 764，与图14A和14B中所示的控制器714相同地 操作。设置附加稳定电路870用于确定沿X轴的点致动的位置。附加稳定电 路870包括大等级电容器C872。控制器814控制开关874以选择性地在使 用探测电路722和附加稳定电路870之间切换X轴的输出。控制电路814 控制开关874的方式类似于控制器214控制开关232、 238的方式(如图8 中所示)。图15B是根据本发明第四实施例的调光器1000的简化的框图。图15C 是根据第四实施例的用于调光器1000的三线触敏器件110和控制器1014 的电路的简化的示意图。调光器IOOO仅包括稳定电路1020，而不包括使用 探测电路。稳定电路1020仅包括大等级电容器C1030。因此，控制器1014 不用于控制稳定电路1020,而是仅通过稳定电路来响应于触敏器件100。图16A和16B分别是根据本发明第五实施例的触控调光器900的透视 图和正视图。图17A是调光器900底横截面视图，而图17B是调光器卯0 的放大的部分底横截面视图。图18A是调光器900的左侧横截面视图，而 图18B是调光器900的放大的部分左侧横截面视图。触控调光器900包括薄触敏致动器910，薄触敏致动器910包括延伸穿 过基座914的致动构件912。调光器900还包括面板916，其具有非标准开 口 918并安装于适配器920上。基座914容纳于面板916后面并延伸穿过 开口918。适配器920连接至卡箍922，卡箍922适于将调光器900安装于 标准电壁盒上。主印刷电路板(PCB) 924安装于外壳92内部并包括调光 器200的电路的一些，例如调光器200的半导体开关210、门驱动电路212、 控制器214、零交叉探测电路216、电源218、稳定电路220、使用探测电 路222、可听声音产生器224、以及存储器225。薄触敏致动器910优选地 延伸至面板以外1/16"，即高度为1/16"，但是高度可以在1/32"至3/32"的 范围中。优选地，触敏致动器910长度为3-5/8"，而宽度为3/16"。然而， 触敏致动器910的长度和宽度可以分别在2-5/8" 4"和1/8" l/4"的范围 中。触敏致动器910用于接触触控调光器900内部的触敏器件930。触敏器 件930由基底932所包含。致动构件912包括多个长的柱子934，多个长的 柱子934接触触敏器件930的正面并布置在沿致动构件的长度的线阵列中。 柱子934用作力集中器，以将来自致动构件912的致动的力集中到触敏器 件930上。多个状态指示器936布置在致动构件912后面的线阵列中。状态指示 器安装在显示PCB 938 (即状态指示器支撑板)上，显示PCB 938安装于 触敏器件930和基座914之间。图19是显示PCB 938的透视图。显示PCB 938包括多个孔939，长的柱子934延伸穿过孔939与触敏器件930接触。 致动构件912优选地由半透明(translucent)材料构造，使得状态指示器936 的光透射至致动构件的表面。多个短的柱子940设置在致动构件912中、 直接在状态指示器936之上，用作用于状态指示器的线阵列的光导管。显 示PCB 938包括调整片952，调整片952在底侧上具有连接器954用于将显 示PCB 938连接至主PCB 924。致动构件912包括凹槽942，其将致动构件的较低部分944和较高部分 946分开。 一旦致动致动构件912的较低部分944，则调光器900使得连接 的照明负载从开通触发到关断(并且反之亦然)。优选地，蓝色状态指示器 Q48和橙色状态指示器950设置在较低部分944后面，从而在照明负载开通 时以蓝色光照亮较低部分，而在照明负载关断时以橙色光照亮较低部分。 致动构件912的较上(即凹槽之上)部分946的致动使得照明负载的强度 改变到响应于致动构件912上的致动的位置的水平。如先前对触控调光器 100所讨论的，照亮状态标识器112后面的状态指示器936以显示照明负载 的强度。图20是根据本发明第六实施例的薄触敏致动器960的放大的部分底横 截面视图。触敏致动器960包括致动构件962，致动构件962具有两个柱子 964用于致动触敏器件930。多个状态指示器966安装在柔性显示PCB 968 (即柔性状态指示器支撑板)上，致动构件962的柱子964用于穿过柔性 显示PCB 968来致动触敏器件930。状态指示器966优选地是蓝色LED并 且沿致动构件962的长度布置。优选地，致动构件962由半透明材料构造， 使得状态指示器966的光透射至致动构件的表面。虽然针对本发明的特定实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人 员，许多其它变形和修改以及其它使用将变得明显。因此，优选地，本发 明不由于此的具体公开所限定，而是仅由所附权利要求限定。
权利要求
1、一种负载控制器件，用于控制从AC电源输送至电负载的功率的量，所述负载控制器件包括半导体开关，用于串联电连接地耦接在所述源和所述负载之间，所述半导体开关具有控制输入端，所述控制输入端用于将所述半导体开关控制于不导通状态和导通状态之间；控制器，操作地耦接至所述半导体开关的所述控制输入端，所述控制输入端用于将所述半导体开关控制于所述不导通状态和所述导通状态之间；触敏致动器，具有响应于特征是位置和力的点致动的触敏正面，所述触敏致动器具有操作地耦接至所述控制器的输出端，所述输出端用于向所述控制器提供控制信号；以及稳定电路，耦接至所述触敏致动器的所述输出端；其中，所述控制信号基本上仅响应于所述点致动的所述位置。
2、 如权利要求1所述的负载控制器件，其中，所述稳定电路包括电容器。
3、 如权利要求2所述的负载控制器件，其中，所述触敏致动器包括用 于在所述输出端提供DC电压的电阻分配器，所述DC电压表示所述点致动 的所述位置，所述电容器用于使所述DC电压稳定。
4、 如权利要求l所述的负载控制器件，其中，所述控制信号表示沿所 述触敏致动器的纵轴的所述点致动的所述位置。
5、 如权利要求1所述的负载控帝幡件，其中，在所述点致动的所述力 的幅度在预定水平之上时，所述控制信号仅响应于所述点致动的所述位置。
6、 一种用于照明控制的用户接口，所述用户接口包括触敏致动器，具有响应于特征是力和沿所述触敏致动器的纵轴的位置 的点致动的触敏正面，所述触敏致动器具有用于提供表示所述位置的控制信号的输出端；以及稳定电路，耦接至所述触敏致动器的所述输出端； 其中，所述控制信号仅响应于所述点致动的所述位置。
7、 一种负载控制器件，用于控制从AC电源输送至电负载的功率的量， 所述负载控制器件包括半导体开关，用于串联电连接地耦接在所述源和所述负载之间，所述 半导体开关具有控制输入端，所述控制输入端用于将所述半导体开关控制 于不导通状态和导通状态之间；控制器，操作地耦接至所述半导体开关的所述控制输入端，所述控制 输入端用于将所述半导体开关控制于所述不导通状态和所述导通状态之 间；触敏致动器，具有响应于特征是位置和力的点致动的触敏正面，所述 触敏致动器具有用于提供控制信号的输出端；使用探测电路，操作地耦接在所述触敏致动器的所述输出端和所述控 制器之间，用于确定当前是否正发生所述点致动；以及稳定电路，操作地耦接在所述触敏致动器的所述输出端和所述控制器 之间，用于使来自所述触敏致动器的所述输出端的所述控制信号稳定；其中，当所述使用探测电路已确定当前正发生所述点致动时，所述控 制器响应于所述控制信号。
8、 如权利要求7所述的负载控制器件，其中，所述触敏致动器的所述 正面设置在X-Y平面中，所述X-Y平面由沿所述正面的纵轴延伸的Y轴和 基本上垂直于所述Y轴延伸的X轴限定；其中，所述控制信号表示沿所述Y轴的所述点致动的所述位置。
9、 如权利要求8所述的负载控制器件，其中，所述使用探测电路用于 确定当前是否正发生沿所述Y轴的所述点致动。
10、 如权利要求9所述的负载控制器件，其中，所述触敏致动器的所 述输出端包括第一输出连接部，所述第一输出连接部用于提供表示沿所述Y 轴的所述点致动的所述位置的第一控制信号。
11、 如权利要求8所述的负载控制器件，其中，所述使用探测电路用 于确定当前是否正发生沿所述X轴的所述点致动。
12、 如权利要求ll所述的负载控制器件，其中，所述触敏致动器的所 述输出端包括第一输出连接部和第二输出连接部，所述第一输出连接部用 于提供表示沿所述Y轴的所述点致动的所述位置的第一控制信号，所述第 二输出连接部用于提供表示沿所述X轴的所述点致动的所述位置的第二控 制信号。
13、 如权利要求8所述的负载控制器件，其中，所述稳定电路包括耦 接至所述触敏致动器的所述输出端的电容器。
14、 一种用于照明控制的用户接口，所述用户接口包括 触敏致动器，具有响应于特征是位置和力的点致动的触敏正面，所述触敏致动器具有用于提供控制信号的输出端；使用探测电路，操作地耦接至所述触敏致动器的所述输出端，用于确 定当前是否正发生所述点致动；稳定电路，操作地耦接至所述触敏致动器的所述输出端，并且包括输 出端，所述稳定电路用于使来自所述触敏致动器的所述输出端的所述控制 信号稳定；以及控制器，耦接至所述使用探测电路和所述稳定电路的所述输出端，当 所述使用探测电路已确定当前正发生所述点致动时，所述控制器响应于所 述控制信号。
15、 在一种控制电路中，所述控制电路用于响应于来自触垫的输出信号而操作电负载，所述触垫包括细长的手动可触摸的电阻区域，所述电阻 区域在输出端子处产生输出信号，所述信号表示手动触摸所述触垫的位置， 所述控制电路包括微处理器，所述微处理器具有连接至所述输出信号的输 入端，并响应于对所述触垫的手动输入而产生用于控制所述负载的输出， 改进包括滤波电容器，所述滤波电容器连接在所述输出端子和地端子之间， 以与所述触垫的电阻来限定电阻-电容电路，所述电阻-电容电路的特征是时 间常数，并适于防止归因于所述触垫的低压力触摸的大的瞬时电压改变。
16、 如权利要求15所述的电路，其中，所述触垫是电阻片，所述电阻 片连接至固定偏置电压和与固定偏置电压的所述连接部间隔开的输出端 子，所述输出端子通过操作员的触摸连接至所述电阻片。
17、 如权利要求15所述的电路，其中，所述触垫是电容触垫。
18、 如权利要求15所述的电路，其中，所述时间常数在从约0.0304秒 至约0.076秒的范围中。
19、 如权利要求18所述的电路，其中，所述时间常数约为0.0684秒。
20、 如权利要求15所述的电路，其中，所述输出电压在0和5伏之间 可变，并且其中，所述滤波电容器具有在40毫秒中完全充电的大小。
21、 如权利要求20所述的电路，其中，所述滤波电容器的电容约为9 微法。
22、 如权利要求15所述的电路，其中，所述负载是可调光的光源。
23、 如权利要求22所述的电路，其中，所述触控屏幕固定于壁盒调光 器的表面上。
24、 如权利要求16所述的电路，其中，所述触垫是三线屏幕，所述三 线屏幕用于产生与沿触摸所述屏幕的所述区域的长度的所述位置相关的输 出。
25、 如权利要求16所述的电路，其中，所述触垫是四线屏幕，所述四 线屏幕具有用于给所述微处理器产生y输出电压的分别在所述触垫的顶部 和底部上的第一和第二电极，以及用于给所述微处理器产生x输出电压的 在所述触垫的分别的侧面上的第三和第四电极，所述滤波电容器将所述y 输出电压连接至所述地，而电阻器将所述x输出连接至地；仅在x和y输 出电压都存在时，所述微处理器才处理信息。
26、 如权利要求18所述的电路，其中，所述滤波电容器具有从4至10 微法的电容。
27、 如权利要求19所述的电路，其中，所述滤波电容器具有从4至10 微法的电容。
28、 在一种手动控制结构中，所述手动控制结构用于依赖于触摸触控 屏幕的位置而产生电信号；所述控制结构包括电阻触控屏幕，所述电阻触 控屏幕具有连接至其相对端的端子的控制电压并具有输出端子，所述输出 端子在由用户向所述屏幕施加局部手动压力的位置处连接至所述触控屏 幕； 一种微处理器，具有连接至所述输出端子的输入端，并产生与所述屏 幕接收所述局部手动压力的所述位置相关的输出；改进包括滤波电容器， 所述滤波电容器连接在所述输出端子和地端子之间，并与所述触控屏幕的 电阻限定R/C电路，所述触控屏幕的电阻是所述屏幕接收局部手动压力的 所述位置和所述触控屏幕的所述端子之一之间的电阻。
29、 如权利要求28所述的结构，其中，在所述输出端子处的输出具有 的输出电压与压力关系的特性曲线从对低压力触摸的低电压增大至对高压 力触摸的较高电压，由此能够将低压力触摸错误地感知为所述屏幕上的在所述R/C电路中具有高输出电阻的触摸；所述电容器具有的值防止通过归 因于对所述触控屏幕的低压力触摸的大的瞬时电压改变来将所述电容器充 电至操作输出水平至所述微处理器。
30、 如权利要求29所述的结构，其中，所述触控屏幕是7600欧姆的 屏幕，并且所述电容器具有约9微法的电容。
31、 如权利要求28所述的结构，其中，所述触垫是四线屏幕，所述四 线屏幕具有用于给所述微处理器产生y输出电压的分别在所述触垫的顶部和底部上的第一和第二电极，以及用于给所述微处理器产生x输出电压的 在所述触垫的分别的侧面上的第三和第四电极；所述滤波电容器将所述y 输出电压连接至所述地；以及电阻器将所述x输出连接至地；由此仅在x 和y输出电压都存在时，所述微处理器才处理信息。
32、 如权利要求29所述的结构，其中，所述触垫是四线屏幕，所述四 线屏幕具有用于给所述微处理器产生y输出电压的分别在所述触垫的顶部和底部上的第一和第二电极，以及用于给所述微处理器产生x输出电压的 在所述触垫的分别的侧面上的第三和第四电极；所述滤波电容器将所述y 输出电压连接至所述地；以及电阻器将所述x输出连接至地；由此仅在x 和y输出电压都存在时，所述微处理器才处理信息。
33、 如权利要求32所述的结构，其中，所述触垫是四线屏幕，所述四 线屏幕具有用于给所述微处理器产生y输出电压的分别在所述触垫的顶部和底部上的第一和第二电极，以及用于给所述微处理器产生x输出电压的 在所述触垫的分别的侧面上的第三和第四电极；所述滤波电容器将所述y 输出电压连接至所述地；以及电阻器将所述x输出连接至地；由此仅在x 和y输出电压都存在时，所述微处理器才处理信息。
34、 如权利要求29所述的结构，其中，约99X的时间对所述y输出进 行采样以确定触摸所述触控屏幕的点的所述位置，并且约1%的时间对所述X输出进行采样以确定是否触摸所述触控屏幕。
35、 一种用于从电阻触控屏幕生成操作信号的过程，其中输出端子上 的输出电压与用户手指触摸的屏幕区域上的位置和触摸的压力均相关；所 述过程包括响应于对所述屏幕的表面上任意位置处的触摸而产生x信号和 响应于触摸所述屏幕的所述位置而产生y信号，以及向微处理器施加所述x 和y信号；仅当在预定采样间隔的终点存在x输出信号且也存在y输出信 号时，所述微处理器才产生至待控制的电路的输出信号。
36、 如权利要求35所述的过程，还包括将所述x和y信号连接至分别 的低值和高值电容器。
37、 如权利要求35所述的过程，其中，测量间隔的至少99c/。对所述y 信号进行采样，并且所述测量间隔的小于约10X对所述x信号进行采样。
全文摘要
一种触控调光器具有三线触敏屏幕，该三线触敏屏幕产生表示沿触控屏幕的纵轴的手动压力触摸的位置的输出电压信号。为了减小归因于对触控屏幕的低压力触摸的错误位置指示的发生，将滤波电路耦接至触控屏幕的输出端以防止对瞬时触摸的探测，并防止对小于某一致动力的低压力触摸的探测。结果，控制器可以精确地确定手动压力触摸的位置。在优选实施例中，两个滤波器耦接至触控屏幕的输出端。第一滤波器调节输出电压信号，以容许控制器精确地确定是否发生了手动压力触摸致动。第二滤波器调节输出电压信号，以容许控制器精确地确定沿触控屏幕的纵轴的手动压力触摸的位置。触控调光器的替代实施例使用四线触敏屏幕，并产生表示沿触控屏幕的横轴的手动压力触摸的位置的第二输出电压信号。耦接所述第一滤波器来接收第二输出信号，以容许精确探测手动压力触控致动。
文档编号H05B39/08GK101536611SQ200780031062
公开日2009年9月16日 申请日期2007年6月19日 优先权日2006年6月20日
发明者D·F·卡门, G·阿尔托宁, J·尼尔胡夫, 小罗伯特·C·纽曼 申请人:路创电子公司