[發明專利]具有電容開關功能的電子電路

無效

• 申請號: 200680032004.1
• 申請日: 2006-05-26
• 公開（公告）號: CN101253688A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 安德烈·烏霍;尼古拉·尼基京;德米特里·薩佐諾夫
• 申請（專利權）人: 伊萊克斯家用產品公司
• 主分類號: H03K17/955
• 分類號: H03K17/955
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司
• 代理人: 黃澤雄;崔華

技術領域

本發明涉及改良型的、能夠影響電子電路行為的電容傳感器，特別是依據所述傳感器檢測到的電容的變化而作為開關工作的類型。

背景技術

在接下來的描述中，會特別提到用于控制家用電器的電容式傳感器，但是應該理解，本發明適用于任何使用電容式“接觸控制”傳感器的工作應用。

眾所周知，普遍需要不使用開關、按鈕等或其它類型的機械控制來操作家用電器，有很多原因：

-一個原因在于費用；由于電子裝置成本的不斷降低，機械裝置作為開關已經變得越來越不具競爭力；

-第二個原因來自于功能可靠性；作為事實，在潮濕以及一些不很清潔的環境中，家庭環境通常是這樣，塵土很容易進入機械裝置中，這最后可能會危及正常的工作。

-第三個原因與外部尺寸有關；眾所周知，工業生產的機械裝置呈現出的尺寸不能被縮減太多，這可能不利于審美以及一般的器具結構。

為了消除這些不利因素，已經開發出一些“接觸控制”指令，其工作方式在于通過適當的電容傳感器檢測電容的變化，而這種變化影響預定的開關/選擇電路的操作。

所述電容變化是由使用者對適當的家用表面進行簡單的接近或接觸所產生的，從而在下層的設備上對應地產生上述的電容變化。

在本領域中已知很多能檢測電容變化的電路，它們可以按照電路類型被分為“分壓器”、“橋接”電路、或者基于適當的多頻振蕩器的頻率變化的電路。

這種電路通常是有效的，而且從工作的觀點來看也是可靠的；然而，它們也確實表現出共同的缺點，它們很昂貴而且會受到更多問題的影響，例如它們容易不平衡和不能校準。

此外，由于環境中可能產生靜電電壓，以及所使用的低電壓電子元件的特性，會碰到一些顯著的安全問題，因此導致整體的可靠性問題。

例如，日本專利(申請)10154037使用了穩壓二極管以及其它元件來解決接觸傳感器上可能的電壓過高所引起的問題；然而，該專利要使用大量很昂貴的電子元件；而且這個專利并不能解決可能產生的有害的不平衡問題。

美國6583676?B2公開了一種能夠檢測接近/接觸信號的電路，設有能夠執行自動校準的設備和工作模式；然而，即使在該案例中自動校準并不能完全避免所述電路偶然的不平衡，因此有啟動有害輸出信號的風險。

發明內容

基于前述的考慮，本發明的目的在于，提供一種能夠自動地、從本質上補償驅動電容的水平的任何無意的變化。

而且，這樣的電路必須能容易地利用現有的技術生產，并在最終的成本以及執行的可靠性上具有競爭力。

這些目的通過一種特殊類型的電路得以實現，該電路設有此類的工作裝置及控制裝置，并且根據后附的權利要求中詳述的特性進行工作。

附圖說明

本發明可以根據其優選的、但并非唯一的實施例實現，下面將參照附圖僅僅通過非限制性的實例詳細地描述和說明，在圖中：

圖1是本發明的電路的實現方式的整體原理圖，

圖2示出了人體相對于環境中設置的電容傳感器的電容性連接的簡化的示意性電路，

圖3示出了圖1的電路的優選實施例的一般原理圖，

圖4示出了圖3的傳感器的放大圖，

圖5在同一圖表中象征性地示出了理想方波電路(squaring?circuit)的工作原理，

圖6示出了一些表示分別在兩個工作階段在本發明的電路的各個點檢測到的脈沖波形的圖表。

具體實施方式

本發明的主要目的是構建一種“橋接”電路，即典型的對稱電路，其中通過適當的比較裝置對兩個名義上類似的電學量進行比較，能夠產生與所述比較的結果相對應的信號。

已知在待命(stand-by)情況下，也就是當基本上對稱的“橋接”電路在兩個對稱點收到兩個類似的電信號，會產生正常編碼且低水平的信號，這種情況已經被認識到并同樣可以通過被下達了合適指令利用電路進行處理。

相反，所述的兩個信號不同，則產生不同的信號，并且可以充分地理解和利用這樣的差異。

“橋接”電路的優點在于，如果兩個被比較的輸入信號通過類似的方式修改，例如由于相關電路中使用元件的特性有相同的偏離，那么特征在于比較兩個輸入信號的“橋接”電路就不再能夠檢測到這些信號之間的相對的修改，于是繼續產生好像所述兩個輸入信號沒有修改的情況所對應的信號。

總之，“橋接”電路記錄并檢測輸入信號之間的相對變化，并提供與所述差異相對應的輸出信號。

參照圖2，本發明是基于“電容耦合”的原理在這里得以說明。處于與電容傳感器2接觸或者靠近于電容傳感器2的位置的人體改變了所述傳感器所測得的電容。