CN101507361A - 具有传感反馈的触敏致动器 - Google Patents

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Abstract

一种用于控制从AC功率源输送到电负载的功率量的负载控制器件向该负载控制器件的用户提供了改进的传感反馈。所述负载控制器件包括触摸屏致动器，其具有对多个点致动作出响应的触敏前表面，每个点致动的特征在于位置和力。触摸屏致动器具有耦接到控制器的输出端以用于提供表示点致动的位置的控制信号。所述负载控制器件还包括可视显示器和可听声音发生器，两者均对控制器作出响应。所述控制器用于对触摸屏致动器的控制信号作出响应来使可视显示器点亮并且使可听声音发生器产生可听声音。

Description

具有传感反馈的触敏致动器
技术领域
本发明涉及一种用于控制从功率源输送到电负载的功率量的负载控制器件。更具体地说，本发明涉及一种具有触敏器件的触摸调光器(dimmer)。
背景技术
常规的双线调光器具有两个端子：用于连接到交流(AC)电源的“带电(hot)”端子和用于连接到照明负载的“调光带电(dimmed hot)”端子。标准的调光器使用诸如三端双向可控硅开关或场效应晶体管(FET)的一个或多个半导体开关来控制输送到照明负载的电流并因此控制光的强度。半导体开关一般耦接在调光器的带电和调光带电端子之间。
智能壁装式调光器包括用户接口和多个状态指示器，所述用户接口通常具有用于接收用户输入的多个按钮，所述状态指示器用于向所述用户提供反馈。这些智能调光器一般包括微控制器或其它处理器件，用于向最终用户提供一组高级的控制特征和反馈选项。在1993年9月28日公开的、题为“LIGHTING CONTROL DEVICE”、共同受让的美国专利号5,248,919中非常详细地描述了智能调光器的一个例子，在此将其全部引用以供参考。
图1是用于控制从AC功率源输送到照明负载的功率量的现有技术的智能调光开关10的用户接口的正视图。如图所示，调光开关10包括面板12、罩板(bezel)14、用于选择由所述调光开关10控制的照明负载(未示出)所需的光强度级的强度选择致动器16以及控制开关致动器18。致动强度选择致动器16的上部16A增加或提高照明负载的光强度，而致动强度选择致动器16的下部16B减少或降低所述光强度。强度选择致动器16可以控制摇臂开关、两个独立的按钮开关等。控制开关致动器18可以控制按钮开关或任何其它适当类型的致动器并且通常在被按压时向用户提供触觉和听觉上的反馈。
智能调光器10还包括采用诸如发光二极管(LED)的多个光源20的形式的强度级指示器。光源20可以以阵列(诸如如图所示的线性阵列)来布置，该阵列表示所控制的照明负载的光强度级的范围。照明负载的强度级可以从最小强度级改变到最大强度级，所述最小强度级优选为最低可见强度，但是可以为零或者“全关”(full off)，所述最大强度级通常为“全开”(full on)。光强度级一般表示为全强度的百分比。因此，当照明负载开通时，光强度级可以从1％改变到100％。
通过取决于光强度级来点亮光源20中所选的一个，当受控的一个灯或多个灯开通时，阵列内所点亮的光源的位置提供了相对于该范围的光强的可视指示。例如，在图1中示出了七个LED。点亮阵列中最上的LED将给出光强度级在最大或接近最大的指示。点亮中间的LED将给出光强度级大约在该范围的中点的指示。另外，当受控的一个灯或多个灯关闭时，以低的照明水平点亮所有光源18，而在开通状态中，以较高照明水平点亮表示当前强度级的LED。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，并且这还能够在级别指示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级。
触摸调光器(或“拉链(zip)”调光器)在本领域中是已知的。触摸调光器通常包括触摸操作的输入器件，诸如电阻或电容触摸板。触摸操作器件对在器件表面上的点致动的力和位置作出响应并且反过来控制调光器的半导体开关。在1993年3月23日公开的、题目为“TOUCH-OPERATEDPOWER CONTROL”、共同受让的美国专利号5,196,782中非常详细地描述了触摸调光器的一个例子，在此结合其全部内容以供参考。
图2是现有技术的触摸操作的器件30的截面图，具体而言，触控操作器件30是膜分压器。导电元件32和电阻元件34由间隔框架36同延地支撑并且相互邻近。输入电压VIN被施加在电阻元件34上以提供跨其表面的电压梯度。当沿着导电元件32在点38施加压力(通过手指等)时，导电元件向下弯曲并且电接触沿着电阻元件34的表面的相应点，提供输出电压VOUT，其值在输入电压VIN与地之间。当压力被释放时，导电元件32恢复其原始形状并且变得与电阻元件34电绝缘。触摸操作器件30的特征在于导电元件32与电阻元件34之间的接触电阻RCONTACT。接触电阻RCONTACT取决于触摸操作器件30的致动力并且一般对于正常致动力来说基本上很小。
图3是现有技术的触摸调光器40的用户接口的透视图。调光器40包括触摸操作器件30，其直接位于面板42后面。面板42包括直接位于触摸操作器件30的导电元件32上方的挠性区域44以允许用户通过所述面板42来致动所述触摸操作器件。常规的相控调光电路位于外壳46内并且根据施加到挠性区域44上可选点的压力来控制从源到负载的功率。面板42可包括可选标记48、50、52，以分别指示挠性区域44的位置、所述负载最低可实现的亮度级以及“关断”控制的位置。可选的LED阵列54提供了负载亮度级的可视指示。当所述负载为光源时，优选在点亮的LED的数目与相应感知的光级之间存在线性关系。挠性区域44可以选择性地包括透光区域，LED阵列54通过该区域是可见的。
典型的触摸操作器件30不提供诸如由现有技术的调光器10的控制开关致动器18提供的听觉或触觉上的反馈。当用户致动操作区域，例如触摸调光器40的挠性区域44时，需要向用户提供某种传感反馈以通知该用户调光器40已经接收了输入。一些现有技术的触摸调光器已经提供了可视反馈，例如LED阵列54，以及经由扬声器提供了听觉反馈。然而，现有技术的触摸调光器仍然不能向用户提供可接受的传感反馈量。因此，需要一种触摸调光器，其响应于操作区域的致动而向用户提供改进的传感反馈。
发明内容
根据本发明，一种用于控制从AC功率源输送到电负载的功率量的负载控制器件包括半导体开关、控制器、触摸屏致动器、可视显示器以及可听声音发生器。半导体开关用于串联地电耦接在所述源与所述负载之间。半导体开关具有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的控制输入端。控制器可操作地耦接到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的控制输入端。触摸屏致动器具有对多个点致动作出响应的触敏前表面。每个点致动的特征在于位置和力。触摸屏致动器具有可操作地耦接到所述控制器的输出端，该输出端用于提供表示所述点致动的所述位置的控制信号。可视显示器和可听声音发生器均用于对所述控制器作出响应。所述控制器用于对所述触摸屏致动器的所述控制信号作出响应来使所述可视显示器点亮并且使所述可听声音发生器产生可听声音。
根据本发明第二实施例，一种用于控制从AC功率源输送到电负载的功率量的负载控制器件，所述负载控制器件包括：半导体开关，用于串联地电耦接在所述源与所述负载之间，所述半导体开关具有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的控制输入端；控制器，可操作地耦接到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的控制输入端；触摸屏致动器，具有对多个点致动作出响应的触敏前表面，每个点致动的特征在于位置和力，所述触摸屏致动器具有可操作地耦接到所述控制器的输出端，该输出端用于对第一点致动作出响应而提供第一控制信号以及对第二点致动作出响应而提供第二控制信号；以及可听声音发生器，用于对所述控制器作出响应。所述控制器用于使所述可听声音发生器对所述第一控制信号作出响应来产生第一可听声音以及对所述第二控制信号作出响应来产生第二可听声音。
根据本发明第三实施例，一种用于控制从AC功率源输送到电负载的功率量的负载控制器件，所述负载控制器件包括：半导体开关，用于串联地电耦接在所述源与所述负载之间，所述半导体开关具有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的控制输入端；控制器，可操作地耦接到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的控制输入端；触摸屏致动器，具有对多个点致动作出响应的触敏前表面，每个点致动的特征在于位置和力，所述触摸屏致动器用于在每个所述点致动的所述力的幅度基本上超过最小幅度时开始向所述控制器提供控制信号并且在所述力的幅度随后基本上降低到所述点致动的最小幅度以下时停止提供所述控制信号；以及可听声音发生器，用于对所述控制器作出响应。所述控制器用于使所述可听声音发生器响应于在每个所述点致动的所述力的幅度基本上超过最小幅度时的所述控制信号来产生第一可听声音，并且响应于在所述力的幅度随后基本上降低到所述点致动的最小幅度以下时的所述控制信号产生第二可听声音。
根据参照附图的以下具体实施方式，本发明的其它特征和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是现有技术的调光器的用户接口的正视图；
图2是现有技术的触摸操作器件的截面图；
图3是现有技术的触摸调光器的用户接口的透视图；
图4A是依照本发明的触摸调光器的透视图；
图4B是图4A的触摸调光器的正视图；
图5A是图4A的触摸调光器的罩板和触敏器件的部分组装的截面图；
图5B是图5A的罩板和触敏器件的部分分解的截面图；
图6示出组件的力分布(profile)和图4A的触摸调光器的累积的力分布；
图7是图4A的触摸调光器的简化框图；
图8是依照本发明第一实施例的图7的触摸调光器的稳定电路和使用检测电路的简化示意图；
图9是图7的触摸调光器的可听声音发生器的简化示意图；
图10是由图4A的调光器的控制器执行的触摸调光器程序的流程图；
图11是图10的触摸调光器程序的空闲(Idle)程序的流程图；
图12A和图12B是图10的触摸调光器程序的活动保持(ActiveHold)程序的流程图；
图13是图10的触摸调光器程序的释放(Release)程序的流程图；
图14A和图14B是分别响应于触发事件和改变强度事件来产生第一声音和第二声音的活动保持程序的流程图；
图14C是包括用于使可听声音发生器产生释放声音的附加步骤的释放程序的流程图；
图15A和图15B是依照本发明第二实施例的图4A的触摸调光器的四线触敏器件和控制器的电路的简化示意图；
图15C是依照本发明第三实施例的图4A的触摸调光器的四线触敏器件和控制器的电路的简化示意图；
图16A是依照本发明第四实施例的触摸调光器的透视图；
图16B是图16A的触摸调光器的正视图；
图17A是图16B的触摸调光器的底部截面图；
图17B是图17A的底部截面图的放大局部图；
图18A是图16B的触摸调光器的左侧截面图；
图18B是图18A的左侧截面图的放大局部图；
图19是图16A的调光器的显示印刷电路板的透视图；
图20是依照本发明第五实施例的薄触敏致动器的放大的部分底部截面图；
图21A是依照本发明第六实施例的触摸调光器的透视图；
图21B是图21A的触摸调光器的放大右视图；以及
图22是依照本发明第七实施例的触摸调光器的正视图。
具体实施方式
当结合附图阅读时将更好地理解前述发明内容以及以下优选实施例的详细说明。为了图示本发明，在附图中示出了目前优选的实施例，其中在附图的若干视图通篇内同样的数字表示类似的部分，然而应当理解本发明不限于所公开的具体方法和手段。
图4A和图4B分别是依照本发明的触摸调光器100的透视图和正视图。调光器100包括面板102，即盖板，具有平坦的前表面103和开口104。开口104可以限定标准的工业定义开口，诸如传统开口或装饰性开口，或者如图4A所示的另一唯一尺寸的开口。具有平坦的触敏前表面108的罩板106延伸穿过面板102的开口104。罩板106的前表面108正好位于(在图5A和图5B中示出的)触敏器件110上，即触敏元件，使得调光器100的用户通过按压罩板106的前表面108来致动触敏元件110。如图4A所示，罩板106的前表面108基本上与面板102的前表面103平齐，即罩板106的前表面108的平面与面板102的前表面103的平面在同一平面上。然而，罩板106可以延伸穿过面板102的开口104，使得罩板的前表面108设置在所述面板102的前表面103之上的平面上。面板102连接到适配器109，所述适配器109连接到卡箍(yoke)(未示出)。所述卡箍适于将调光器100安装到标准电壁盒(electrical wallbox)。
调光器100还包括可视显示，例如，沿着罩板106的前表面108的边缘设置为线性阵列的多个状态标识器112。状态标识器112优选由位于调光器100内部(参见图7)的状态指示器114从后面照亮，所述状态指示器114例如为发光二极管(LED)。调光器100优选包括具有多个光导体的光寻管(未示出)，该光导体用于将光从调光器内的状态指示器114引导到罩板106的前表面108上的标识器112。在标识器112后面的状态指示器114优选为蓝色。如图4A和图4B所示，调光器100包括七个(7)状态标识器112。然而，调光器100可以包括任意数目的状态标识器。此外，状态标识器112可以沿着罩板106的前表面108的中心布置成垂直线性阵列。标识器112可以包括由于在前表面后面的空白而在前表面108上出现的阴影。
罩板106的前表面108还包括图标116。图标116可以是任意类型的可视标识器，诸如点。当致动围绕图标116的前表面108的下部时，调光器100使所连接的照明负载208(图7)从开通改变为关闭(反之亦然)，即触发(toggle)。优选地，蓝色状态指示器和橙色状态指示器正好位于图标116后面，使得在照明负载208开通时所述图标116用蓝色光来点亮并且在照明负载关闭时用橙色光来点亮。致动前表面108的上部，即围绕图标116的部分上方，使照明负载208的强度改变。状态标识器112后面的状态指示器114被点亮以显示照明负载208的强度。例如，如果照明负载208处于50％光强度，那么将点亮中间的状态指示器。优选地，调光器100不会对前表面108的禁用(keepout)区域118中的致动作出响应。禁用区域118避免了在调光器100操作期间无意地致动前表面108的不想要的部分。
调光器100还包括气隙开关致动器119。拉开气隙开关致动器119打开在调光器100内的机械气隙开关219(图7)并且将照明负载208与所连接的交流电压源204断开连接(图7)。气隙开关致动器119仅在面板102的前表面103上充分延伸以便用户的手指甲抓住。调光器100的电子线路(下面将非常详细地描述)被安装在印刷电路板(PCB)(未示出)上。PCB安装在外壳(未示出)中，即封闭体积，其附接到调光器100的卡箍。
图5A是部分组装的截面图并且图5B是依照本发明的调光器100的罩板108和触敏器件110的部分分解的截面图。触敏器件110例如包括电阻分压器，并且依照与现有技术的触摸调光器40的触摸操作器件30类似的方式来操作。触敏器件110包括由间隔框架124支撑的导电元件120和电阻元件122。然而，触敏器件110可以包括电容触摸屏或任何其它类型的触摸响应元件。这种触敏器件常常被称为触摸板或触摸屏。
弹性体126由罩板106的后表面中的开口容纳。弹性体126位于罩板106和触敏器件110之间，使得在罩板的前表面108上的压力传递到触敏器件110的导电元件120。优选地，弹性体126由橡胶制成并且有0.040＂厚。弹性体126优选具有40A的硬度计数(durometer)，但是可以具有在20A到80A范围内的硬度计数。触敏器件110的导电元件120和电阻元件122以及弹性体126优选由透明材料制造，使得来自调光器100内的多个状态指示器114的光可透过触敏器件110和弹性体126照射到罩板106的前表面108。
触敏器件110的位置和大小由图4B中的虚线来表示。触敏器件110具有长度L1和宽度W1，其大于罩板106的前表面108的长度L2和宽度W2。因此，触敏器件110的表面的第一区域A1(即，A1＝L1·W1)大于罩板106的前表面108的第二区域A2(即，A2＝L2·W2)。正交投影到第一区域A1上的第二区域A2被第一区域A1包围，使得在罩板106的前表面108上任一点的点致动被传递到触敏器件110的导电元件120。如图4A和图4B所示，罩板106的前表面108的长度L2近似地大于宽度W2的四(4)倍。优选地，罩板106的前表面108的长度L2大于宽度W2四(4)到六(6)倍。作为选择，可以在装饰性面板的开口中设置罩板106的前表面108。
图6示出了在图5A和5B中示出的调光器100的组件的力分布(forceprofile)以及所述调光器100的触敏器件110的累积的力分布。每个力分布示出了相对于点致动的位置来致动触敏器件110所要求的力。力分布表示将元件移动给定量所要求的力。虽然相对于调光器100的组件的宽度示出图6中的力分布，但是也可沿着所述组件的长度提供类似的力分布。
图6(a)示出了罩板106的力分布。罩板106具有相当薄的侧壁129，例如0.010＂厚，使得罩板106呈现基本上平坦的力分布。图6(b)示出了触敏器件110的力分布。致动触敏器件110所要求的力由于间隔框架124而在边缘附近增加。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坦的，即在所述弹性体126的前表面上任一点的力基本上等于在后表面上相应点的力。
图6(d)是触摸调光器100的总的力分布。将图6(a)-6(c)中示出的各个力分布相加得到总的力分布。总的力分布在罩板106的前表面108的第二区域A2的范围内基本上是平坦的。这意味着在罩板106的前表面108的各个点要求基本相等的最小致动力fMIN来致动触敏器件110，即便是在边缘周围也是如此。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，即基本上是罩板106的前表面108的第二区域A2的全部，这与现有技术触摸调光器相比有所改进。最小致动力fMIN在罩板106的前表面108上的各个点处基本上是相等的。例如，最小致动力fMIN可以是20克。
图7是依照本发明的触摸调光器100的简化框图。调光器100具有连接到交流电压源204的带电端子202和连接到照明负载208的调光带电端子206。调光器100使用耦接在带电端子202和调光带电端子206之间的双向半导体开关210来控制通过照明负载208的电流并因此控制照明负载208的强度。半导体开关210具有控制输入端(或门极(gate))，其被连接到门极驱动电路212。门极的输入使半导体开关210有选择地导通或不导通，其反过来控制提供给照明负载208的功率。门极驱动电路212响应于来自控制器214的控制信号向半导体开关210提供控制输入。控制器214可以是任何适当的控制器，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)。
零交叉检测电路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电源电压从正到负极性转变或从负到正极性转变的时间。零交叉信息被作为输入提供给控制器214。控制器214产生门极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，以向控制器214和调光器100的其它低电压电路供电。
触敏器件110通过稳定电路220和使用检测电路222耦接到控制器214。稳定电路220可操作来稳定触敏器件110的电压输出。因此，稳定电路220的电压输出并不取决于在触敏器件110上点致动的力的幅度，而是仅仅取决于所述点致动的位置。使用检测电路222可操作来检测用户何时致动调光器100的前表面108。控制器214可操作来控制稳定电路220和使用检测电路222的操作并且从所述稳定电路和使用检测电路接收控制信号。优选地，稳定电路220具有缓慢的响应时间，而使用检测电路222具有快速响应时间。因此，当使用检测电路222已经检测到触敏器件110的致动时，控制器214可操作来响应于由稳定电路220提供的控制信号来控制半导体开关210。
控制器214可操作来驱动多个状态指示器114，例如发光二极管(LED)，其位于在调光器100的前表面108上的标识器112后面。状态指示器114还包括蓝色状态指示器和橙色状态指示器，它们正好位于图标116后面。蓝色状态指示器和橙色状态指示器可以被分别实现为独立的蓝色和橙色LED，或者作为单个双色的LED。
调光器100还包括耦接到控制器214的可听声音发生器224，使得控制器可操作来使声音发生器响应于触敏器件110的致动来生成可听的声音。存储器225耦接到控制器214并且可操作来存储调光器100的控制信息。
图8是依照本发明第一实施例的触敏器件110和控制器214的电路的简化示意图，即稳定电路220和使用检测电路222。触敏器件110的电阻元件122耦接在电源218的DC电压VCC与电路公共端之间，使得DC电压VCC向触敏器件提供偏压。电阻元件122的电阻例如可以是7.6kΩ。通过调光器100的罩板106的前表面108上的点致动的位置来确定触敏器件110的导电元件120与电阻元件122之间的接触位置。导电元件120耦接到稳定电路220和使用检测电路222。如图7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或电极。触敏器件提供一个输出，其表示沿着Y轴的点致动的位置，所述Y轴即为如图4B所示的调光器100的纵轴。
稳定电路220包括大级别(whacking-grade)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可操作用于将第一开关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耦接到触敏器件110的输出端，使得输出电压由所述电容器C230进行滤波。当存在触摸时，电容器C230上的电压将被迫为表示前表面108上触摸位置的稳态电压。当不存在接触时，电容器上的电压将保持在表示最后触摸的位置的电压。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的电容来确定。在典型的致动期间，接触电阻RC与RE值相比较小，使得第一充电时间常数τ1近似等于RE·C230。这一时间常数τ1优选为13ms，但是可以是在6ms和15ms之间的任何值。
当轻或瞬时按压施加到触敏器件110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。在触敏器件110的释放期间，可以发生瞬时事件，该瞬时事件生成表示除实际触摸位置之外的位置的输出电压。短于第一充电时间常数τ1的瞬时按压将不会对电容器C230的电压有实质性影响，并由此不会实质性影响感测最后致动的位置。在轻按压期间，第二充电时间常数τ2将比在正常按压期间的更长，即基本上大于第一时间常数τ1，这是由于更高的接触电阻RC的缘故。然而，跨电容器C230的电压的稳态值对于相同位置处的正常按压来说将是相同的。因此，稳定电路220的输出仅表示触敏器件110的致动点的位置。
使用检测电路222包括电阻器R234、电容器C236和第二开关238，所述第二开关238由控制器214来控制。当开关238导通时，电阻器R234和电容器C236的并联组合耦接到触敏器件110的输出端。优选地，电容器C236具有基本上很小的电容C236，使得电容器C236响应于前表面108上所有的点致动而基本上迅速地进行充电。电阻器R234允许电容器C236在开关238不导通时迅速地放电。因此，使用检测电路222的输出表示触敏器件110的瞬时使用。
控制器214以互补方式来控制开关232、238。当第一开关232导通时，第二开关238是不导通的，反之亦然。控制器214控制第二开关238在电压源204的每个半周期一次导通短时段tUSAGE以确定用户是否正在致动前表面108。优选地，短时段tUSAGE近似为100μ秒或半周期的1％(假定每个半周期为8.33毫秒长)。对于剩余时间来说，第一开关232导通，使得电容器C230可操作用于相应地充电。当第一开关232不导通并且第二开关238导通时，稳定电路220的大级别电容器C230不能以显著的速率放电，并因此当控制器214正在确定触敏器件110是否正在通过使用检测电路222致动时，跨电容器C230的电压不会显著地改变。
图9是调光器100的可听声音发生器224的简化示意图。可听声音发生器224使用音频功率放大器集成电路(IC)240，例如由得克萨斯仪器公司所制造的零件号TPA721，来从压电或磁扬声器242产生声音。放大器IC240耦接到DC电压VCC(引脚6)和电路公共端(引脚7)来对放大器IC供电。电容器C244(优选具有0.1μF电容值)被耦接在DC电压VCC和电路公共端之间以去耦电源电压并且确保输出总谐波失真(THD)尽可能低。
可听声音发生器224接收来自控制器214的声音使能信号246。声音使能信号246被提供到放大器IC 240上的使能引脚(即，引脚1)，使得可听声音发生器224将可操作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还接收来自控制器214的声音波形信号248。声音波形信号248是由放大器IC 240放大的音频信号以在扬声器242中产生适当的声音。声音波形信号248首先由包括电阻器R250和电容器C252的低通滤波器进行滤波。优选地，电阻器R250具有1kΩ的电阻并且电容器C252具有0.1nF的电容。已滤波的信号随后通过电容器C254以生成输入信号VIN。电容器C254允许放大器IC将输入信号VIN偏置到用于最佳操作的适当的DC电平并且优选具有0.1μF的电容。输入信号VIN通过输入电阻RI提供到放大器IC240的负输入端(引脚4)。放大器IC240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0.1μF的电容)耦接到电路公共端。
放大器IC 240的输出信号VOUT从正输出端(引脚5)到负输出端(引脚8)生成并且被提供到扬声器242。负输入端(引脚4)通过输出电阻器RF耦接到正输出端(引脚5)。放大器IC 240的增益由输入电阻RI和反馈电阻器RF来设置，即
增益＝VOUT/VIN＝-2·(RF/RI).
优选地，输入电阻RI和输出电阻器RF都具有10kΩ的电阻，使得放大器IC240的增益为负二(-2)。
图10是由依照本发明的调光器100的控制器214执行的触摸调光器程序300的流程图。优选地，每个AC电压源204的半周期，触摸调光器程序300从控制器214的软件的主循环中调用一次。取决于调光器100的状态，触摸调光器程序300有选择地执行三个程序之一。如果在步骤310调光器100处于“空闲”状态(即，用户没有致动触敏器件110)，那么控制器214执行空闲程序400。如果在步骤320调光器100处于“活动保持”状态(即，用户当前正在致动触敏器件110)，那么控制器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，用户最近停止致动触敏器件110)，那么控制器214执行释放程序600。
图11是依照本发明的空闲程序400的流程图。控制器114使用“声音标志”和“声音计数器”来确定何时使可听声音发生器224产生可听声音。声音标志的目的在于使得在空闲状态之后控制器214第一次执行活动保持程序500时产生声音。如果声音标志被设定，那么控制器214将导致产生声音。声音计数器用来确保控制器214不会使可听声音发生器224太频繁地产生可听声音。声音计数器优选具有最大声音计数器值SMAX，例如近似425毫秒。因此，在可听声音的生成之间存在近似425毫秒的间隙。在释放程序600期间启动声音计数器，如下面非常详细地描述。参照图11，当进入空闲状态时，如果在步骤402没有设定声音标志，那么在步骤404控制器214设定所述声音标志。
“LED计数器”和“LED模式”由控制器214用来控制调光器100的状态指示器114(即，LED)。控制器214使用LED计数器来确定从触敏器件110被致动以来预定时间tLED何时期满。当预定时间tLED已经期满时，控制器214将把LED模式从“活动”改变为“不活动”。当LED模式是“活动”时，控制状态指示器114使得一个或多个状态指示器点亮到明亮级。当预定时间tLED期满时，LED模式被改变为“不活动”，即控制状态指示器114使得一个或多个状态指示器被点亮到暗淡级。参照图11，如果在步骤410，LED计数器小于最大LED计数器值LMAX，那么在步骤412增加LED计数器并且所述程序移到步骤418。然而，如果LED计数器不少于最大LED计数器值LMAX，那么在步骤414，LED计数器被清空并且在步骤416，LED模式被设置为不活动。由于触摸调光器程序300每个半周期被执行一次，所以预定时间tLED优选等于
tLED＝THALF·LMAX，
其中THALF是半周期的时间。
接下来，控制器214读取使用检测电路222的输出来确定触敏器件110是否正在被致动。优选地，电压源204的每个半周期，监视使用检测电路222一次。在步骤418，控制器214打开开关232并且闭合开关238以将电阻器R234和电容器C236耦接到触敏器件110的输出端。在步骤420，控制器214优选通过使用模拟到数字转换器(ADC)，来确定使用检测电路222的输出的DC电压。接下来，在步骤422控制器214闭合开关232并且打开开关238。
在步骤424，如果在调光器100的前表面108上存在活动，即如果在步骤420中确定的DC电压在预定的最小电压阈值之上，那么在步骤426增加“活动计数器”。否则，在步骤428清空活动计数器。活动计数器由控制器214用来确定在步骤420中确定的DC电压是否是触敏器件110的点致动的结果而不是噪声或其它不想要的脉冲。活动计数器的使用类似于用于机械开关的软件“防跳(debouncing)”程序，其在本领域中是公知的。如果在步骤430中活动计数器不少于最大活动计数器值AMAX，那么在步骤432中调光器状态被设置为活动保持状态。否则，在步骤434中，所述程序简单地结束。
图12A和图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期执行一次该活动保持程序。首先，确定用户是否已经停止使用即释放触敏器件110。在步骤510中，控制器214打开开关232并且闭合开关238，并且在步骤512中读取使用检测电路222的输出。在步骤514中，控制器214闭合开关232并且打开开关238。如果在步骤516中，调光器100的前表面108上不存在活动，那么在步骤518中控制器214增加“不活动计数器”。控制器214使用不活动计数器以在进入释放模式之前确保用户没有致动触敏器件110。如果在步骤520中不活动计数器小于最大不活动计数器值IMAX，那么在步骤538中所述程序结束。否则，在步骤522中调光器状态被设定为释放状态，并随后退出所述程序。
如果在步骤516中，触敏器件110上存在活动，那么控制器214读取稳定电路220的输出，所述输出表示调光器100的前表面108上点致动的位置。由于开关232导通并且开关238不导通，所以在步骤524中控制器214优选使用ADC确定稳定电路220的输出端处的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将在由如前所述的第一时间常数τ1确定的时段内充电到近似的稳态电压，所述稳态电压表示前表面108上致动的位置。由于在此时间增加跨电容器C230的电压，即稳定电路220的输出，所以在步骤525中控制器214延迟预定时段，优选为近似三个(3)半周期。
当用户的手指从罩板106的前表面108移开时，点致动的力和位置发生微小变化，即出现“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在手指滑离事件期间处理读数，控制器214将读数保存在缓冲器中并且延迟例如延迟六个半周期以后处理读数。具体而言，当在步骤525中延迟结束时，在步骤526控制器214将新的读数(即，来自步骤524)轮换到缓冲器中。如果在步骤528中缓冲器具有至少六个读数，那么在步骤530中控制器214对缓冲器中第五和第六位置的读数取平均以生成触摸位置数据。依照这种方式，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冲器中的触敏器件的转换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处于禁用区域118中(如图4B所示)。如果触摸位置数据处于禁用区域118中，那么在步骤538，活动保持程序500简单地退出。否则，在步骤534中确定是否应当产生声音。具体而言，如果设置声音标志并且如果声音计数器已经达到最大声音计数器值SMAX，那么在步骤535控制器214将声音使能信号246驱动为高并且向可听声音发生器224提供声音波形信号248以产生声音。并且，在步骤536清除声音标志，使得一旦调光器100保持在活动保持状态就不会产生声音。
如果触摸位置数据处于触发区域中，即围绕图标116的罩板106的前表面108的下部(如图4A所示)，那么在步骤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当前是关断的，那么控制器214将照明负载开启。具体而言，在步骤544控制器214利用蓝色状态指示器照亮图标116，并且在步骤546将照明负载208变暗到预定电平，即照明负载的所需光强。如果在步骤542照明负载目前开启，那么在步骤548控制器214开启在图标116后面的橙色状态指示器并且在步骤550将照明负载208变暗以关断。
如果在步骤540触摸位置数据不处于触发区域中，那么在步骤552控制器214换算触摸位置数据。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罩板106的前表面108的上部的下端时触敏器件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％)和全强度(即100％)之间的值。在步骤554，控制器214将负载208变暗到步骤552中产生的已换算的水平。
接下来，控制器214改变状态指示器114，所述状态指示器114位于罩板106的前表面108上的标识器112的后面。当用户致动触敏器件110以改变照明负载208的强度时，控制器214决定是否改变目前被点亮的状态指示器114。由于存在七个(7)状态指示器来指示在1％和100％之间的强度，所以控制器214可以点亮第一状态指示器，即最低状态指示器，来表示在1％和14％之间的强度，点亮第二状态指示器来表示在15％和28％之间的强度等。第七状态指示器，即最高状态指示器，可以被点亮来表示在85％和100％之间的强度。优选地，控制器214使用滞后(hysteresis)来控制状态指示器114，使得如果用户致动在上述两个强度区域之间边界的前表面108，相邻的状态指示器不会来回触发。
参照图12B，在步骤556确定对于状态指示器被点亮来说是否需要进行改变。如果当前LED(结果来自步骤530的触摸位置数据)与先前LED相同，那么不要求改变LED。在步骤558，当前LED被设定为与先前LED相同，在步骤560清空滞后计数器，并且在步骤570退出所述程序。
如果在步骤556当前LED与先前LED不相同，那么控制器214确定是否应当改变LED。具体而言，在步骤562，控制器214确定如果光级从由触摸位置数据所指示的光级改变了2％，那么当前LED是否改变。如果不会，那么在步骤560清空滞后计数器并且在步骤570退出所述程序。否则，在步骤564增加滞后计数器。如果在步骤566滞后计数器小于最大滞后计数器值HMAX，那么在步骤570退出所述程序。否则，在步骤568基于触摸位置数据来相应地改变LED。
图13是释放程序600的流程图，所述释放程序600在活动保持程序500的步骤522控制器214将调光器状态设定为释放状态之后执行。首先，在步骤610设定保存标志。接下来，在步骤612复位声音计数器以确保在例如优选18个半周期内不会再次产生声音。在步骤618，确定调光器100目前是否正执行减弱至关断。如果没有，那么在步骤620当前级别被作为预定级别保存在存储器225中。否则，在步骤622所需的光强被设定为关断，在步骤624中开始长减弱递减计数，并且预定级别被作为关断保存在存储器225中。
作为选择，控制器214可以使可听声音发生器224响应于触敏器件的不同按压来产生不同的声音。例如，可听声音发生器可以响应于触发事件，即围绕图标116的罩板106的前表面108的下部的致动来生成第一声音，以及响应于改变强度事件，即所述罩板106的前表面108上部的致动来生成第二声音。
图14A和图14B分别是响应于触发事件和改变强度事件来产生第一声音和第二声音的活动保持程序650的流程图。参照图14B，如果在步骤540触敏部件110的致动处于触发区域中，那么在步骤652控制器214确定是否应当产生声音。具体而言，如果设定声音标志并且如果声音计数器已经达到最大声音计数器值SMAX，那么在步骤654控制器214将声音使能信号246驱动为高并且向可听声音发生器224提供第一声波以产生第一声音。并且，在步骤656清空声音标志并且所述程序继续以触发照明负载208。如果在步骤540致动不是触发事件并且如果在步骤658应当产生声音，那么在步骤660控制器214将声音使能信号246驱动为高并且向可听声音发生器224提供第二声波以产生第二声音。在步骤662，清空声音标志并且所述程序继续调节照明负载208的强度。
此外，控制器214可操作用于使可听声音发生器224响应于触敏器件110的按下和释放来产生可听声音，以模仿当触觉开关被按压时所产生的声音，所述触觉开关例如为由现有技术的调光开关10的控制开关致动器18控制的开关。图14C是释放程序680的流程图，所述释放程序680包括用于使可听声音发生器产生释放声音的附加步骤682。优选地，释放声音是与在活动保持程序500的步骤535所产生的不同的声音。
图15A和图15B是依照本发明第二实施例的四线触敏器件710和控制器714的电路的简化示意图。四线触敏器件710具有四个连接，即电极，并且提供两个输出：表示沿着Y轴的点致动的位置的第一输出，所述Y轴即为图4B中示出的调光器100的纵轴，以及表示沿着X轴的点致动的位置的第二输出，所述X轴即为垂直于所述纵轴的轴。四线触敏器件710取决于DC电压VCC如何连接到触敏器件而提供输出。稳定电路720可操作来耦接到第一输出并且使用检测电路722可操作来耦接到第二输出。
控制器714控制三个开关760、762、764以将触敏器件710相应地连接到DC电压。当如图15A所示开关760、762、764连接在位置A时，DC电压VCC跨接Y轴电阻器，并且X轴电阻器向稳定电路720提供输出。当如图15B所示开关760、762、764连接在位置B时，DC电压VCC跨接X轴电阻器，并且Y轴电阻器向使用检测电路722提供输出。由于控制器714提供一个输出信号来控制使用检测电路722或稳定电路720是否耦接到触敏器件110，所以由所述控制器714执行的软件与在图10-13中所示出的控制器214所执行的软件相同。
图15C是依照本发明第三实施例的四线触敏器件710和控制器814的电路的简化示意图。控制器814可操作用来读取四线触敏器件710上沿着Y轴和X轴的点致动的位置。当确定沿着Y轴的所述位置时，控制器814通过如上所述的控制开关760、762、764来进行与图15A和15B中所示出的控制器714相同的操作。
提供附加稳定电路870来确定沿着X轴的点致动的位置。附加稳定电路870包括大级别电容器C872。控制器814控制开关874有选择地在使用检测电路722和附加稳定电路870之间切换X轴的输出。控制器814以与控制器214如何控制开关232、238的类似方式(如图8所示)来控制开关874。
图16A和图16B分别是依照本发明第四实施例的触摸调光器900的透视图和正视图。图17A是底部截面图而图17B是调光器900的放大的部分底部截面图。图18A是左侧截面图而图18B是调光器900的放大的部分左侧截面图。
触摸调光器900包括薄触敏致动器910，其包括延伸通过罩板914的致动部件912。调光器900还包括面板916，其具有非标准的开口918并且被安装到适配器920。罩板914安装在面板916后面并且延伸通过开口918。适配器920连接到卡箍922，所述卡箍922适于将调光器900安装到标准的电壁盒上。主印刷电路板(PCB)924安装在外壳926内并且包括调光器200的某些电路，例如调光器200的半导体开关210、门极驱动电路212、控制器214、零交叉检测电路216、电源218、稳定电路220、使用检测电路222、可听声音发生器224和存储器225。薄触敏致动器910优选延伸超出面板1/16＂，即具有1/16＂的高度，但是可以具有在1/32＂到3/32＂范围内的高度。优选地，触敏致动器910具有3-5/8＂的长度并且具有3/16＂的宽度。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＂-1/4＂的范围内。
触敏致动器910可操作用于接触在触摸调光器900内的触敏器件930。触敏器件930包含在基座932内。致动部件912包括多个长的柱状体934，其接触触敏器件930的前表面并且沿着致动部件的长度被布置为线性阵列。柱状体934用作将来自致动部件912致动的力集中到触敏器件930的力集中器。
多个状态指示器936被布置为致动部件912后面的线性阵列。状态指示器安装在显示PCB 938上，即状态指示器支撑板，所述状态指示器支撑板安装在触敏器件930和罩板914之间。图19是显示PCB938的透视图。显示PCB 938包括多个孔939，长的柱状体934延伸通过所述孔939以接触触敏器件930。致动部件912优选由半透明材料制造，使得状态指示器936的光透射到致动部件的表面。在直接位于状态指示器936上方的致动部件912中提供多个短的柱状体940以用作线性阵列的状态指示器的光导管。显示PCB 938包括突片952，其在底侧具有用于将所述显示PCB 938连接到主PCB 924的连接器954。
致动部件912包括槽口942，其分隔致动部件的下部944和上部946。当致动所述致动部件912的下部944时，调光器900使所连接的照明负载从开通触发为关断(反之亦然)。优选地，蓝色状态指示器948和橙色状态指示器950位于下部944后面，使得所述下部在照明负载开通时用蓝色光来点亮并且在照明负载关断时用橙色光来点亮。致动所述致动部件912的上部946，即槽口942上方，使照明负载的强度改变为响应于所述致动部件912上致动位置的级别。在状态标识器112后面的状态指示器936被点亮以像先前所论述的触摸调光器100那样显示照明负载的强度。
图20是依照本发明第五实施例的薄触敏致动器960的放大的部分底部截面图。触敏致动器960包括致动部件962，该致动部件具有致动触敏器件930的两个柱状体964。多个状态指示器966安装在挠性显示PCB 968上，即挠性状态指示器支撑板，致动部件962的柱状体964可操作用来通过所述挠性显示PCB 968来致动触敏器件930。状态指示器966优选为蓝色LED并且沿着致动部件962的长度布置。优选地，致动部件962由半透明材料制造，使得状态指示器966的光透射到致动部件的表面。
图21A是依照本发明第六实施例的触摸调光器1000的透视图并且图21B是放大侧视图。调光器1000包括具有前表面1012的罩板1010和具有开口1016的面板1014。致动前表面1012来致动调光器内的触敏器件(未示出)(依照与调光器100类似的方式)。调光器1000还包括在罩板1010的前表面1012上浅穹形突起1018，即上升区域。致动浅穹形突起1018使调光器1000将所连接的照明负载(未示出)从关断触发为开通(反之亦然)。致动穹形突起1018上方的罩板1010的前表面1012的上部1020使调光器1000改变照明负载的强度。调光器1000还包括正好在浅穹形突起1018后面的状态指示器，例如LED，以照亮所述突起。
优选地，在罩板1010的前表面1012的穹形突起1018和上部1020之间设置禁用区域1022。调光器1000不会对禁用区域1022的致动作出响应。因此，正好在穹形突起1018下方的触敏器件的一部分，即“触发致动器”，以及上部1020被禁止以提供禁用区域1022。
图22是依照本发明第七实施例的触摸调光器1100的正视图。调光器1100包括触敏器件1110和面板1112，所述面板1112具有设计师风格(designer-style)的开口1114。触敏器件1110由罩板1116围绕，即薄的孔罩框架，使得触敏器件1110设置在罩板的矩形开口1118中。多个状态指示器1120在罩板1116的一侧上布置为线性阵列。
触敏器件1110具有在其前表面上印刷的标记点1122和分隔线1124。分隔线1124位于触敏器件1110的下部1126和上部1128之间。致动围绕标记点1122的下部1126将触发所连接的照明负载的开通和关断。致动触敏器件的上部1128。
尽管已经相对于本发明的特定实施例描述了本发明，不过许多其它变化和修改及其它使用对那些本领域内技术人员来说将变得显而易见。因此优选地是，本发明并不受这里的特定公开所限制，而是仅由所附的权利要求来限定。

Claims (96)

1、一种用于控制从AC功率源输送到电负载的功率量的负载控制器件，所述负载控制器件包括：
半导体开关，用于串联地电耦接在所述源与所述负载之间，所述半导体开关具有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的控制输入端；
控制器，可操作地耦接到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；
触摸屏致动器，具有对多个点致动作出响应的触敏前表面，每个点致动的特征在于位置和力，所述触摸屏致动器具有可操作地耦接到所述控制器的输出端，该输出端用于提供表示所述点致动的所述位置的控制信号；
可视显示器，用于对所述控制器作出响应；以及
可听声音发生器，用于对所述控制器作出响应；
其中所述控制器用于对所述触摸屏致动器的所述控制信号作出响应来使所述可视显示器点亮并且使所述可听声音发生器产生可听声音。
2、一种用于照明控制的用户接口，所述用户接口包括：
触摸屏致动器，具有对多个点致动作出响应的触敏前表面，每个点致动的特征在于位置和力，所述触摸屏致动器具有用于提供表示所述点致动的所述位置的控制信号；
可视显示器，用于对所述触摸屏致动器的所述控制信号作出响应而点亮；以及
可听声音发生器，用于对所述触摸屏致动器的所述控制信号作出响应而产生可听声音。
3、一种用于控制从AC功率源输送到电负载的功率量的负载控制器件，所述负载控制器件包括：
半导体开关，用于串联地电耦接在所述源与所述负载之间，所述半导体开关具有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的控制输入端；
控制器，可操作地耦接到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；
触摸屏致动器，具有对多个点致动作出响应的触敏前表面，每个点致动的特征在于位置和力，所述触摸屏致动器具有可操作地耦接到所述控制器的输出端，该输出端用于对第一点致动作出响应而提供第一控制信号以及对第二点致动作出响应而提供第二控制信号；以及
可听声音发生器，用于对所述控制器作出响应；
其中所述控制器用于使所述可听声音发生器对所述第一控制信号作出响应来产生第一可听声音以及对所述第二控制信号作出响应来产生第二可听声音。
4、一种用于照明控制的用户接口，所述用户接口包括：
触摸屏致动器，具有对多个点致动作出响应的触敏前表面，每个点致动的特征在于位置和力，所述触摸屏致动器具有对第一点致动作出响应而提供第一控制信号以及对第二点致动作出响应而提供第二控制信号的输出端；以及
可听声音发生器，用于对所述第一控制信号作出响应来产生第一可听声音以及对所述第二控制信号作出响应来产生第二可听声音。
5、一种用于控制从AC功率源输送到电负载的功率量的负载控制器件，所述负载控制器件包括：
半导体开关，用于串联地电耦接在所述源与所述负载之间，所述半导体开关具有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的控制输入端；
控制器，可操作地耦接到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；
触摸屏致动器，具有对多个点致动作出响应的触敏前表面，每个点致动的特征在于位置和力，所述触摸屏致动器用于在每个所述点致动的所述力的幅度基本上超过最小幅度时开始向所述控制器提供控制信号并且在所述力的幅度随后基本上降低到所述点致动的所述最小幅度以下时停止提供所述控制信号；以及
可听声音发生器，用于对所述控制器作出响应；
其中所述控制器用于使所述可听声音发生器响应于在每个所述点致动的所述力的幅度基本上超过所述最小幅度时的所述控制信号来产生第一可听声音，并且响应于在所述力的幅度随后基本上降低到所述点致动的所述最小幅度以下时的所述控制信号来产生第二可听声音。
6、一种用于照明控制的用户接口，所述用户接口包括：
触摸屏致动器，具有对多个点致动作出响应的触敏前表面，每个点致动的特征在于位置和力，所述触摸屏致动器用于在每个所述点致动的所述力的幅度基本上超过最小幅度时开始提供控制信号并且在所述力的幅度随后基本上降低到所述点致动的所述最小幅度以下时停止提供所述控制信号；以及
可听声音发生器，用于对在每个所述点致动的所述力的幅度基本上超过所述最小幅度时的所述控制信号作出响应来产生第一可听声音，并且对在所述力的幅度随后基本上降低到所述点致动的所述最小幅度以下时的所述控制信号作出响应来产生第二可听声音。
7、一种用于电气控制系统的控制结构，用于生成输出至电负载的可变输出电信号，该可变输出电信号用于可控地改变所述负载的所述输出，所述控制结构包括：
(a)包含控制电子器件的封闭体；
(b)在所述封闭体的一个表面上的盖板，该盖板具有平坦的前表面并且其中具有矩形开口；
(c)透明的触摸板，设置在所述矩形开口中并且耦接到所述控制电子器件并且适于生成输出信号，所述输出信号与所述触摸板的区域内的位置相关，其中操作者在该位置处触摸所述触摸板；
(d)印刷在所述触摸板上以用作刻度指示器的多个竖直设置的标识器；
(e)耦接到所述控制电子器件的多个状态指示器，用于照亮所述触摸板上的各个离散位置，该离散位置位于沿着所述触摸板的长度的直线上并且与各个所述印刷的标识器成预定对准并且在所述触摸板上由操作者触摸的位置附近被分别照亮；
(f)在所述触摸板的底部且在所述触摸板的宽度的中心的小标识器，其中所述控制电子器件用于当在所述小标识器的位置触摸所述触摸板时触发所述负载；以及
(g)至少第一状态指示器，其连接到所述控制电子器件并且被定位用于照亮所述标识器并且当在所述小直径标识器点触摸所述触摸板时关断所述负载。
8、如权利要求7所述的控制结构，其中所述负载是至少一个可调光源。
9、如权利要求7所述的控制结构，其中所述控制结构是适于安装在壁上的壁盒结构。
10、如权利要求7所述的控制结构，其中所述触摸板基本上与所述平坦的前表面共平面。
11、如权利要求7所述的控制结构，其中所述触摸板设置在与所述平的前表面的平面平行并在其上方的平面中。
12、如权利要求7所述的控制结构，其中所述矩形开口的高度是其宽度的大约4到大约6倍。
13、如权利要求7所述的控制结构，其中所述矩形开口的高度是其宽度的大约5倍。
14、如权利要求7所述的控制结构，其中所述矩形开口为设计师风格的开口，该开口的高度是宽度的大约两倍。
15、如权利要求7所述的控制结构，其中所述矩形开口基本上占据所述盖板的整个区域并且由所述盖板的细外框围绕。
16、如权利要求7所述的控制结构，其中所述多个LED由至少7个蓝色LED组成。
17、如权利要求7所述的控制结构，其中由所述多个LED照亮的所述离散位置沿着所述触摸板的一个竖直边缘设置。
18、如权利要求7所述的控制结构，其中所述多个状态指示器包括多个LED。
19、如权利要求18所述的控制结构，其中所述离散位置沿着所述触摸板的宽度的中心竖直设置，并且其中所述LED为蓝色LED。
20、如权利要求7所述的控制结构，还包括：
颜色不同于所述第一状态指示器的第二状态指示器，所述第二状态指示器耦接到所述控制电子器件并且用于当在任意位置触摸所述触摸屏时照亮所述小标识器。
21、如权利要求18所述的控制结构，其中所述LED在所述离散位置延伸通过所述触摸屏。
22、如权利要求18所述的控制结构，其中所述LED设置在所述触摸屏的底部下面并且与其间隔分开，并且还包括从每个所述LED延伸到所述触摸屏后面的各个所述离散位置的光导体。
23、如权利要求7所述的控制结构，还包括：
所述封闭体中的气隙开关；以及
所述气隙开关的闸刀，所述闸刀包括控制杆，该控制杆具有仅在所述矩形开口的底部充分延伸通过所述盖板的端部，以便由操作者的手指甲抓住。
24、如权利要求7所述的控制结构，还包括：
矩形框架，用于在其外围支撑所述触摸板，所述框架延伸通过所述矩形开口，所述框架包括浅杯，在其开口端具有凸缘，所述凸缘由从所述矩形开口的外部的协作延伸体抓住，所述触摸板的宽度大于所述矩形开口的宽度。
25、如权利要求7所述的控制结构，其中所述小标识器包括小标识器点。
26、一种用于电气控制系统的控制结构，用于生成输出至电负载的可变输出电信号，该可变输出电信号用于可控地改变所述负载的所述输出，所述控制结构包括：
(a)包含控制电子器件的封闭体；
(b)在所述封闭体的一个表面上的盖板，该盖板具有平坦的前表面并且其中具有矩形开口；
(c)透明的触摸板，设置在所述矩形开口中并且耦接到所述控制电子器件并且适于生成输出信号，所述输出信号与所述触摸板的区域内的位置相关，其中操作者在该位置处触摸所述触摸板；
(d)围绕所述矩形开口的薄的孔罩框架；
(e)多个状态指示器，耦接到所述控制电子器件并且沿着所述孔罩框架的一侧的长度设置并且与所述触摸板相邻；
(f)在所述触摸板的底部且在所述触摸板的宽度的中心的小标识器，其中所述控制电子器件用于当在所述小标识器的位置触摸所述触摸板时关断所述负载；以及
(g)至少第一LED，定位用于照亮所述小标识器并且当在所述小标识器触摸所述触摸板以关断所述负载时连接到所述控制电子器件。
27、如权利要求26所述的控制结构，其中所述负载是至少一个可调光源。
28、如权利要求26所述的控制结构，其中所述控制结构是适于安装在壁上的壁盒结构。
29、如权利要求26所述的控制结构，其中所述触摸板基本上与所述平坦的前表面共平面。
30、如权利要求26所述的控制结构，其中所述触摸板设置在与所述平坦的前表面的平面平行并在其下面的平面中。
31、如权利要求26所述的控制结构，其中所述矩形开口的高度是其宽度的大约4到大约6倍。
32、如权利要求26所述的控制结构，其中所述多个状态指示器包括多个LED。
33、如权利要求32所述的控制结构，其中所述多个LED由至少7个蓝色LED组成。
34、如权利要求26所述的控制结构，其中所述小标识器包括小标识器点。
35、如权利要求26所述的控制结构，还包括：
所述封闭体中的气隙开关；以及
所述气隙开关的闸刀，所述闸刀包括控制杆，该控制杆具有仅在所述矩形开口的底部充分延伸通过所述盖板的端部，以便由操作者的手指甲抓住。
36、一种用于电气控制系统的控制结构，用于生成输出至电负载的可变输出电信号，该可变输出电信号用于可控地改变所述负载的所述输出，所述控制结构包括：
(a)包含控制电子器件的封闭体；
(b)在所述封闭体的一个表面上的盖板，该盖板具有平坦的前表面并且其中具有矩形开口；
(c)触摸板，设置在所述矩形开口中并且耦接到所述控制电子器件并且适于生成输出信号，所述输出信号与所述触摸板的区域内的位置相关，其中操作者在该位置处触摸所述触摸板；以及
(d)在所述触摸板的底部的手动敏感区域，其中按压所述区域进行所述控制电子器件的开通/关断操作。
37、如权利要求36所述的控制结构，其中所述手动敏感区域是浅上升区域。
38、如权利要求36所述的控制结构，其中所述手动敏感区域是浅穹形突起。
39、如权利要求36所述的控制结构，其中所述矩形开口的高度是其高度的大约4到大约6倍。
40、如权利要求36所述的控制结构，还包括：
第一状态指示器，定位用于照亮所述手动敏感区域。
41、如权利要求40所述的控制结构，其中所述手动敏感区域是浅上升区域。
42、如权利要求40所述的控制结构，其中所述手动敏感区域是浅穹形突起。
43、如权利要求36所述的控制结构，其中所述负载是至少一个可调光源。
44、如权利要求36所述的控制结构，其中所述控制结构是适于安装在壁上的壁盒结构。
45、如权利要求36所述的控制结构，其中所述触摸板基本上与所述平坦的前表面共平面。
46、如权利要求36所述的控制结构，其中所述触摸板设置在与所述平坦的前表面的平面平行并在其上方的平面中。
47、一种用于控制从源到负载的功率的系统，组合地包括：
(a)盖板，具有带矩形开口的前表面；
(b)在所述矩形开口后面的触摸板，该触摸板具有可触及的连续表面区域，用于对沿着所述可触及的连续表面的任意地方施加的压力作出响应来提供信号，所述信号具有至少一个特性，所述特性是在所述可触及的连续表面区域上施加所述压力的实际位置的函数；
(c)电路装置，用于根据所述信号来调节从所述源向所述负载提供的功率，其中所述电路装置包括电可调分压装置；
(d)印刷在所述触摸板上以用作刻度指示器的多个竖直设置的标记；
(e)耦接到所述电路装置的多个状态指示器，用于照亮所述触摸板上的各个离散位置，所述离散位置位于沿着所述触摸板的长度的直线上并且与各个所述印刷的标识器成预定对准并且在所述触摸板的位置附近被分别照亮，所述触摸板在所述位置被操作者触摸；
(f)在所述触摸板底部且在所述触摸板的宽度的中心的小标识器，其中所述控制电子器件用于当在所述小标识器的位置触摸所述触摸板时触发所述负载；以及
(g)至少第一状态指示器，其连接到所述控制电子器件并且被定位用于照亮所述小标识器并且当在所述小标识器触摸所述触摸板时关断所述负载。
48、如权利要求47所述的控制结构，其中所述控制结构是适于安装在壁上的壁盒结构。
49、如权利要求47所述的系统，其中所述触摸板的可触及的连续表面区域呈矩形。
50、如权利要求49所述的系统，其中所述触摸板的可触及的连续表面区域的高度是其宽度的大约4到大约6倍。
51、如权利要求50所述的系统，其中所述矩形的高度是其宽度的大约5倍。
52、如权利要求50所述的系统，其中所述矩形的高度是其宽度的大约两倍。
53、如权利要求47所述的系统，其中所述多个状态指示器包括多个LED。
54、如权利要求53所述的控制结构，其中所述多个LED由至少7个蓝色LED组成。
55、如权利要求53所述的系统，其中由所述多个LED照亮的所述离散位置沿着所述触摸板的一个竖直边缘设置。
56、如权利要求53所述的系统，其中所述离散位置沿着所述触摸板的宽度的中心竖直设置，并且其中所述LED为蓝色LED。
57、如权利要求47所述的系统，还包括：
颜色不同于所述第一状态指示器的第二状态指示器，所述第二状态指示器耦接到所述控制电子器件并且用于当在任意位置触摸所述触摸屏时照亮所述小标识器。
58、如权利要求53所述的系统，其中所述LED设置在所述触摸屏的底部下面并且与其间隔分开，并且还包括从每个所述LED延伸到所述触摸屏后面的各个所述离散位置的光导体。
59、如权利要求47所述的系统，还包括：
气隙开关；以及
所述气隙开关的闸刀，所述闸刀包括控制杆，该控制杆具有仅在所述矩形开口的底部充分延伸通过所述盖板的端部，以便由操作者的手指甲抓住。
60、如权利要求47所述的系统，其中所述触摸板上邻近所述标识器的位置的区域与所述多个状态指示器的位置中最低的一个位置间隔一距离以防止手指触摸所述标识器的位置和所述最低LED的位置。
61、如权利要求60所述的系统，其中所述控制结构是适于安装在壁上的壁盒结构。
62、如权利要求60所述的系统，其中所述触摸板的所述可触及的连续表面区域呈矩形。
63、如权利要求60所述的系统，其中所述触摸板的所述可触及的连续表面区域呈矩形。
64、如权利要求60所述的系统，其中所述触摸板的所述可触及的连续表面区域的高度是其宽度的大约4到大约6倍。
65、如权利要求60所述的系统，还包括：
颜色不同于所述第一状态指示器的第二状态指示器，所述第二状态指示器耦接到所述控制电子器件并且用于当在任意位置触摸所述触摸屏时照亮所述小标识器。
66、如权利要求60所述的系统，还包括：
气隙开关；以及
所述气隙开关的闸刀，所述闸刀包括控制杆，该控制杆具有仅在所述矩形开口的底部充分延伸通过所述盖板的端部，以便由操作者的手指甲抓住。
67、如权利要求60所述的系统，其中在所述标识器与所述多个LED的最低位置之间的所述触摸板的所述区域被无效并且不能响应于触摸来产生输出。
68、如权利要求60所述的系统，其中所述小标识器包括小标识器点。
69、一种用于控制从源到负载的功率的系统，组合地包括：
(a)盖板，具有带矩形开口的前表面；
(b)在所述矩形开口后面的触摸板，该触摸板具有可触及的连续表面区域，用于对沿着所述可触及的连续表面区域的任意地方施加的压力作出响应来提供信号，所述信号具有至少一个特性，所述特性是在所述可触及的连续表面区域上施加所述压力的实际位置的函数；
(c)电路装置，用于根据所述信号来调节从所述源向所述负载提供的功率；
(d)所述矩形开口，具有为其宽度大约4到大约6倍的高度；以及
(e)在所述触摸板的底部的浅上升区域，其中按压所述上升区域进行所述电路装置的开通/关断操作。
70、如权利要求69所述的系统，其中所述矩形开口的高度是其宽度的大约5倍。
71、如权利要求69所述的系统，还包括定位用于照亮所述上升区域的第一状态指示器。
72、一种用于电气控制系统的控制结构，用于生成输出至电负载的可变输出电信号，该可变输出电信号用于可控地改变所述负载的所述输出，所述控制结构包括：
(a)包含控制电子器件的封闭体；
(b)在所述封闭体的一个表面上的盖板，该盖板具有平坦的前表面并且其中具有矩形开口；
(c)透明的触摸板，设置在所述矩形开口中并且耦接到所述控制电子器件并且适于生成输出信号，所述输出信号与所述触摸板的区域内的位置相关，其中操作者在该位置处触摸所述触摸板；
(d)印刷在所述触摸板上以用作刻度指示器的多个竖直设置的标识器；
(e)耦接到所述控制电子器件的多个状态指示器，用于照亮所述触摸板上的各个离散位置，该离散位置位于沿着所述触摸板的长度的直线上并且与各个所述印刷的标识器成预定对准并且在所述触摸板上由操作者触摸的位置附近被分别照亮。
73、如权利要求72所述的控制结构，其中所述负载是至少一个可调光源。
74、如权利要求72所述的控制结构，其中所述控制结构是适于安装在壁上的壁盒结构。
75、如权利要求72所述的控制结构，其中所述触摸板基本上与所述平坦的前表面共平面。
76、如权利要求72所述的控制结构，其中所述矩形开口的高度是其宽度的大约4到大约6倍。
77、如权利要求76所述的控制结构，其中所述矩形开口的高度是其宽度的大约5倍。
78、如权利要求72所述的控制结构，其中所述矩形开口为设计师风格的开口，其的高度是其宽度的大约两倍。
79、如权利要求72所述的控制结构，其中所述多个状态指示器包括多个LED。
80、如权利要求79所述的控制结构，其中所述多个LED由至少7个蓝色LED组成。
81、如权利要求79所述的控制结构，其中由所述多个LED照亮的所述离散位置沿着所述触摸板的一个竖直边缘设置。
82、如权利要求79所述的控制结构，其中所述离散位置沿着所述触摸板的宽度的中心竖直设置，并且其中所述LED为蓝色LED。
83、如权利要求79所述的控制结构，其中所述LED在所述离散位置延伸通过所述触摸屏。
84、如权利要求79所述的控制结构，其中所述LED设置在所述触摸屏的底部下面并且与其间隔分开，并且还包括从每个所述LED延伸到所述触摸屏后面的各个所述离散位置的光导体。
85、如权利要求72所述的控制结构，还包括：
所述封闭体中的气隙开关；以及
所述气隙开关的闸刀，所述闸刀包括控制杆，该控制杆具有仅在所述矩形开口的底部充分延伸通过所述盖板的端部，以便由操作者的手指甲抓住。
86、一种用于电气控制系统的控制结构，用于生成输出至电负载的可变输出电信号，该可变输出电信号用于可控地改变所述负载的所述输出，所述控制结构包括：
(a)包含控制电子器件的封闭体；
(b)在所述封闭体的一个表面上的盖板，该盖板具有平坦的前表面并且其中具有矩形开口；
(c)触摸板，设置在所述矩形开口中并且耦接到所述控制电子器件并且适于生成输出信号，所述输出信号与所述触摸板的区域内的位置相关，其中操作者在该位置处触摸所述触摸板；
(d)耦接到所述控制电子器件的多个状态指示器，用于照亮所述触摸板上的各个离散位置，所述离散位置位于沿着所述触摸板的长度的直线上；以及
(e)和耦接到所述触摸板的音频电路，用于对所述触摸板的触摸和所述多个状态指示器中任意一个的照亮作出响应来生成可听声音。
87、如权利要求86所述的控制结构，其中所述控制结构是适于安装在壁上的壁盒结构。
88、如权利要求86所述的控制结构，其中所述矩形开口的高度是其宽度的大约4到大约6倍。
89、如权利要求86所述的控制结构，其中所述多个状态指示器包括多个LED。
90、如权利要求89所述的控制结构，其中所述多个LED由至少7个蓝色LED组成。
91、如权利要求89所述的控制结构，其中由所述多个LED照亮的所述离散位置沿着所述触摸板的一个竖直边缘设置。
92、如权利要求89所述的控制结构，其中所述离散位置沿着所述触摸板的宽度的中心竖直设置，并且其中所述LED为蓝色LED。
93、如权利要求89所述的控制结构，其中所述LED在所述离散位置延伸通过所述触摸屏。
94、如权利要求89所述的控制结构，其中所述LED设置在所述触摸屏的底部下面并且与其间隔分开，并且还包括从每个所述LED延伸到所述触摸屏后面的各个所述离散位置的光导体。
95、如权利要求86所述的控制结构，还包括：
所述封闭体中的气隙开关；以及
所述气隙开关的闸刀，所述闸刀包括控制杆，该控制杆具有仅在所述矩形开口的底部充分延伸通过所述盖板的端部，以便由操作者的手指甲抓住。
96、如权利要求89所述的控制结构，其中还包括耦接到所述音频电路的延迟装置，用于在照亮LED之后延迟预定时间产生所述可听声音。
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