模塊化觸摸開關(guān)的制作方法
【專利說明】模塊化觸摸開關(guān)發(fā)明領域
[0001]相關(guān)申請
[0002]本發(fā)明獲得來自于2012年11月15日提交的專利號為61/726589的美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)。
[0003]本發(fā)明涉及觸摸操作電氣單元(例如觸摸開關(guān))的領域。
[0004]發(fā)明背景
[0005]與用于使用或斷開機械連接的機械式開關(guān)不同，用于操作電器的觸敏開關(guān)可使用人體的不同性質(zhì)。最普通的觸摸感測方法是電容檢測(通過檢測由于人手指觸摸引起的容量變化)。其它方法可包括電阻式觸摸面板、溫度(通常通過使用對人手指的溫度敏感的按鈕)、無線電接收(通過檢測當人手指觸摸開關(guān)時發(fā)生的無線電波接收的變化)，以及更多。
[0006]一些觸敏開關(guān)連同裝飾玻璃/鉻面板作為單一單元銷售。這些開關(guān)(其通常有光滑時尚的面板)促進了作為可連接到現(xiàn)有電線且其改善了它們所安裝在的房間中的美觀標準的高雅“改型”設備。
[0007]事實上觸敏開關(guān)有幾個優(yōu)點，諸如，事實上它們不容易積聚灰塵和濕氣，可很容易地清洗，并可使房間別致。
[0008]然而，如今是完全非模塊化單元的可用的觸敏單元被設計用于特定的壁龕，整個產(chǎn)品-電子器件、PCB和外殼的設計經(jīng)特別設計用于特定的壁龕，且不能安裝在不同尺寸或形狀的壁龕中。
[0009]此外，每個具體的單元必須分別通過所有規(guī)則和標準要求。
[0010]發(fā)明概述
[0011]本發(fā)明的實施方式提供了可容易地安裝在任何現(xiàn)有的配電箱或壁龕的觸敏模塊。根據(jù)本發(fā)明的實施方式的觸摸元件電路單元(TECU)是電絕緣的，并可與提供完全模塊化任何所需的覆蓋面板一起使用(任選地通過使用簡單的自適應框架)并且是享受觸敏開關(guān)的優(yōu)點的易于安裝的單元。
[0012]使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的模塊提供使用任何期望的覆蓋面板的自由，并讓使用單一覆蓋面板覆蓋多個模塊(實質(zhì)上提供了單一覆蓋面板下的多個開關(guān))成為可能。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實施方式的模塊還可以插入(例如通過使用由塑料制成的簡單的自適應框架)到各種連接盒(無論其是矩形還是圓形(例如，歐洲的連接盒))。
[0014]因此，本發(fā)明的實施方式為用戶在選擇他們想要裝飾他們的家所用的面板的設計時提供更大的靈活性，并且使得能夠使用單一的面板，其比針對多個開關(guān)必須使用多個面板更加光滑和制造成本更低。
[0015]此外，通過使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的可適用于任何壁龕的單個模塊，實現(xiàn)規(guī)則和標準要求變得更加簡單。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的方面，提供了模塊化觸摸元件系統(tǒng)，其包括多個觸摸元件電路單元(TECU)和覆蓋該多個TECU的至少一個覆蓋面板，該面板被配置使得能夠激活TE⑶中的一個或多個TE⑶。
[0017]在實施方式中，每個TE⑶被配置以通過觸摸、通過壓力、通過溫度變化、濕度變化或它們的組合來激活。
[0018]在實施方式中，TE⑶包括電容敏感區(qū)域。
[0019]根據(jù)實施方式，TECU包括彈性接觸元件以在電容敏感區(qū)域和TECU電路之間進行連接。
[0020]根據(jù)實施方式，系統(tǒng)可包括位于TECU的電容敏感區(qū)域和覆蓋面板之間的導電元件，所述導電元件大于電容敏感區(qū)域。
[0021]根據(jù)另一實施方式，導電元件集成在覆蓋面板內(nèi)。
[0022]根據(jù)另一實施方式，導電元件是附連到覆蓋面板的表面或在其上印制的導電片，所述表面面向TECU的電路。
[0023]根據(jù)另一實施方式，TECU包括耦合層、所述耦合層定位在電容敏感區(qū)域和覆蓋面板之間。
[0024]根據(jù)另一實施方式，系統(tǒng)可包括定位在TECU電路和電容敏感區(qū)域之間的電容器和/或電阻器和/或介電材料。
[0025]根據(jù)另一實施方式，系統(tǒng)可包括可編程組件。
[0026]根據(jù)又一實施方式，可編程組件決定TECU的功能定數(shù)(funct1nal destiny)。
[0027]根據(jù)又一實施方式，可編程組件被配置為接收和/或發(fā)送遠程命令，所述遠程命令決定TECU中的一個或更多個TECU的功能定數(shù)和/或在特定TECU中的按鍵的功能。
[0028]根據(jù)又一實施方式，TECU包括封裝電路的電路外殼，以提供電路的電氣隔離，且所述外殼包括用于附接到自適應框架和/或到覆蓋面板的附接元件。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于安裝觸敏元件的方法，該方法包括
[0030]將包括封裝TECU電路的電路外殼的觸摸元件電路單元(TECU)安裝在墻壁中；和
[0031]將覆蓋面板放置在TE⑶上，所述面板包括在哪里放置手指以激活TE⑶中的一個或多個TE⑶的指示。
[0032]實施方式可涉及在安裝在墻壁中之前安裝附接自適應框架到TECU外殼。
[0033]實施方式可涉及安裝多個TE⑶，并在多個TE⑶之上放置單個覆蓋面板。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了包括電路和封裝電路的電路外殼的觸敏單元，所述外殼提供了電路的電氣隔離。
[0035]根據(jù)實施方式，外殼包括用于附接到自適應框架和/或覆蓋面板的附接元件。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了可編程接觸敏感單元，該單元包括:
[0037]觸敏電路
[0038]和
[0039]無線接收器和/或發(fā)送器可編程組件。
[0040]附圖簡述
[0041]現(xiàn)在將關(guān)于某些示例和實施方式參考以下說明性附圖來描述本發(fā)明，使得其可以被更加充分地理解。在附圖中:
[0042]圖1A、1B和IC根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式示意性地示出了觸摸元件電路單元(TECU)；
[0043]圖2根據(jù)本發(fā)明的實施方式示意性示出了模塊化的觸摸元件系統(tǒng)；
[0044]圖3根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式示意性示出了模塊化的觸摸元件系統(tǒng)；
[0045]圖4根據(jù)本發(fā)明的實施方式示意性示出了覆蓋面板；
[0046]圖5根據(jù)本發(fā)明的實施方式示意性示出了模塊化的觸摸元件系統(tǒng)和覆蓋面板；
[0047]圖6根據(jù)本發(fā)明的實施方式示意性示出了遠程控制系統(tǒng)；
[0048]圖7A根據(jù)本發(fā)明的實施方式示意性示出了包括單元的系統(tǒng)；以及
[0049]圖7B示意性地示出了圖7A的系統(tǒng)的面板。
[0050]發(fā)明的詳細描述
[0051]本發(fā)明的實施方式提供觸敏模塊，其是電絕緣的(且因此可安全地出售并處理為單獨的、獨立的單元)，且其可容易地適應任何自適應框架，為希望安裝、升級或只是改變他們墻壁上開關(guān)的消費者提供完全模塊化解決方案。
[0052]與現(xiàn)有的觸敏開關(guān)截然相反，現(xiàn)有的觸敏開關(guān)需要安裝預制單元(其包括電路和固定的覆蓋面板)到現(xiàn)有壁龕中并適應壁龕以固定預制單元，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的觸敏元件可通過在墻壁上任何壁龕中安裝觸摸元件電路單元(TECU)(其不包括覆蓋面板)并在TECU上放置覆蓋面板來設置在消費者的家里(或其它周圍)。在其中墻壁中壁龕的尺寸不與TECU關(guān)聯(lián)的情況下，自適應框架可附接到TECU以使能夠精確裝配到墻壁中的壁龕中。
[0053]覆蓋面板可包括在哪里放置手指以激活TE⑶中的一個或更多個TE⑶的指示。
[0054]在一個實施方式中，可安裝多于一個的TE⑶(每TE⑶可能附接到單個自適應框架或幾個TECUs附接到單個自適應框架)并且單個覆蓋面板可以被放置在提供單個平坦的、光滑的面板的多個單元上，用戶可以與該面板接合，而不需要安裝多個面板，一個面板針對一個 TECU。
[0055]現(xiàn)在參考圖1A和圖1B以及1C，圖1A是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的TECU的橫截面視圖，圖1B和IC是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的TECU的示意側(cè)視圖和俯視圖。
[0056]TE⑶100包括電路10和電路外殼12。外殼12通常由絕緣材料(諸如塑料、橡膠、玻璃或其它二氧化硅或聚合物)制成。外殼12封裝電路10，使得電路10被完全保護，且整個TE⑶100是電絕緣的，并因此可安全地進行處理。電線13可通過在外殼12中的開口，以使能夠連接TE⑶100到電網(wǎng)絡。
[0057]根據(jù)一個實施方式，外殼