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1、10申请公布号CN104184448A43申请公布日20141203CN104184448A21申请号201410374257322申请日20140731H03K17/9620060171申请人松下家电研究开发(杭州)有限公司地址310018浙江省杭州市经济技术开发区松乔街6号3幢A申请人杭州松下家用电器有限公司72发明人肖江王琛74专利代理机构杭州华鼎知识产权代理事务所普通合伙33217代理人魏亮54发明名称防止电容式触摸按键误检知的控制方法及用电器57摘要本发明公开了一种防止电容式触摸按键误检知的控制方法,属于电控领域,解决了现有技术中电容式触摸按键存在误检知的问题,解决该问题的技术方案主。
2、要包括控制芯片通电后的T1时间内,停止读取RC振荡电路的放电检测时间T,在向用电负载供电时会造成RC振荡电路的充电电压下降大于等于V的情况,由控制芯片判断这一下降是否不可控,再对可控与不可控的情况进行有针对性的处置,完全杜绝触摸按键构成的RC振荡电路的充电电压存在剧烈波动的情况下出现触摸按键误检知。另外,本发明还提供了带触摸按键的用电器,控制芯片采用上述实施例中所述防止电容式触摸按键误检知的控制方法来控制用电器工作。本发明主要用于电容式触摸按键的控制。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图2页10申请公布号CN。
3、104184448ACN104184448A1/1页21防止电容式触摸按键误检知的控制方法,由触摸按键构成的RC振荡电路与控制芯片电连接,RC振荡电路的充电电压为V1,阈值电压为VTH,V1VTH,在用户操作触摸按键后,RC振荡电路的放电检测时间T缩短T,控制芯片通电后的T1时间内,RC振荡电路的充电电压V1会上升到峰值然后回落至稳定值,峰值与稳定值的差值大于等于V,控制芯片检测RC振荡电路的放电检测时间T的基准周期为T,控制芯片电连接有用电负载,所述控制方法包括如下步骤1T2时间内控制芯片停止读取RC振荡电路的放电检测时间T,T2大于T1,T2时间后,进行下一步骤;2控制芯片开始读取RC振荡。
4、电路的放电检测时间T并用于判定触摸按键是否被按下,在判定触摸按键被按下后进行下一步骤;3开始向用电负载供电之前,控制芯片判断向用电负载供电后是否会出现向RC振荡电路的充电电压V1下降大于等于V而导致RC振荡电路的放电检测时间T缩短的时间大于等于T的情况,若是,则进行下一步骤,若否,则继续读取RC振荡电路供电的放电检测时间T,并向用电负载供电,然后返回步骤2,直到控制芯片断电;4控制芯片判断RC振荡电路的充电电压V1的下降是否可控,若是,则将用电负载分成N批进行供电,N为正整数,第一批用电负载得电时,RC振荡电路的充电电压V1下降V1,V1小于V,第二批用电负载得电时,RC振荡电路的充电电压V1。
5、下降V2,V2小于V,第N批用电负载得电时,RC振荡电路的充电电压V1下降VN,VN小于V,在控制芯片检测RC振荡电路的放电检测时间T的一个基准周期内,最多向M批用电负载供电,M为正整数且V1V2VMV,然后返回步骤2,直到控制芯片断电,若否,则进行下一步骤;5控制芯片在向用电负载供电后,控制芯片在检测RC振荡电路的放电检测时间T的一个基准周期内停止读取RC振荡电路的放电检测时间T,用电负载开始稳定工作后,返回步骤2,直到控制芯片断电。2根据权利要求1所述的防止电容式触摸按键误检知的控制方法,其特征在于所述触摸按键设置在操作面板上,操作面板上设有多个LED,所述用电负载包括马达、加热器、风扇、。
6、热泵、排水阀、排水泵、进水阀、门锁和/或操作面板上的LED。3一种用电器,包括控制芯片、用电负载和操作面板,操作面板上设有触摸按键,触摸按键构成的RC振荡电路及用电负载分别与控制芯片电连接,其特征在于所述控制芯片采用权利要求1中所述的防止电容式触摸按键误检知的控制方法控制用电负载工作。4根据权利要求3所述的用电器,其特征在于所述用电器为洗衣机,所述用电负载包括显示屏、马达、加热器、风扇、热泵、排水阀、排水泵、进水阀、门锁蜂鸣器和操作面板上的LED。5根据权利要求3所述的用电器,其特征在于所述用电器为电压力锅,所述用电负载包括加热器、门锁风扇、显示屏、蜂鸣器和操作面板上的LED。6根据权利要求3。
7、所述的用电器,其特征在于所述用电器为电冰箱,所述用电负载包括压缩机、显示屏、变频器、风扇、照明灯、蜂鸣器和操作面板上的LED。权利要求书CN104184448A1/5页3防止电容式触摸按键误检知的控制方法及用电器技术领域0001本发明涉及电控方法及用电器,特别是一种防止电容式触摸按键误检知的控制方法及带触摸按键的用电器。背景技术0002现有的触摸按键可以分为电阻式、电容式、红外线式和表面声波式四个大类。其中电容式触摸按键由于可直接集成在PCB板中、尺寸灵活、额外成本低等优点,得到了广泛的使用。0003如图1所示,电容式触摸按键的基本原理就是一个不断地充电和放电的RC振荡器,其中包含电容C1,人。
8、手指可看做一个接地的大电容C2,手指F触摸到触摸按键T会导致RC振荡电路的电容值C变化,RC振荡电路的电容值C就会增加,CC1C2。RC振荡电路的充电时间是固定不变的,假设为TC,如图2所示,在电容式触摸按键通电后,手指不接触触摸按键时,经过TC时间后,RC振荡电路的电压VRC达到最大值VMAX,若设置一个小于VMAX的阈值电压VTH,那么在整个RC振荡电路的充放电周期内,RC振荡电路的电压VRC大于阈值电压VTH的时间也是固定的。由于充电时间是固定不变的,所以手指触摸按键使电容值增大后,在TC时间内,RC振荡电路的电压VRC变小了,只能达到VMID,而阈值电压VTH是系统设定的值,不会随环境。
9、因素改变,所以手指触摸到触摸按键后,从VMID下降到VTH的时间会缩短,我们定义这一时间为RC振荡电路的放电检测时间T,并且放电检测时间T的缩短量为T,这样通过测量RC振荡电路的电压VRC在开始放电后位于阈值电压VTH以上的时间,即RC振荡电路的放电检测时间T是否缩短超过T就可以侦测触摸按键是否被按下。0004另外,RC振荡电路的充放电时间计算公式为TRCLNV1V0/V1VT,其中V1为充电电压,V0为初始电压,VT为T时刻电容上的电压值。由公式可以看出,充放电时间的长短不仅与RC振荡电路的电阻值和电容值有关,还受到RC振荡电路的充电电压的影响。而在现有的触摸按键检知电路中,通常RC振荡电路。
10、的充电电压V1不是恒定不变的,假设在一个触摸按键检测的基准周期T内,RC振荡电路的充电电压V1下降V时,放电检测时间T下降了T,到了会使触摸按键误检知的临界值,我们可以认为在一个触摸按键检测的基准周期T内电压下降V以上是会导致触摸按键误检知的充电电压剧烈波动情况,根据触摸按键的检知原理,在这些充电电压剧烈波动的时间点,触摸按键的检知很容易出现错误,控制芯片会判定为触摸按键被按下。例如在控制芯片刚得电的瞬间,RC振荡电路的充电电压V1会有较大的波动,控制芯片通电后的T1时间内,RC振荡电路的充电电压V1会上升到一个峰值然后回落稳定值,如果V1的峰值到V1的稳定值之间的变化较大,则有可能导致RC振。
11、荡电路的放电检测时间T会缩短T或更多,让控制芯片误判定为触摸按键被按下,如图3所示,则是V1的峰值到V1的稳定值之间的变化刚好为V,此时RC振荡电路的放电检测时间T会缩短T。而在较大的负载通电的瞬间,例如数量较多的LED同时点亮时,RC振荡电路的充电电压V1也会下降比较厉害,如图4所示,RC振荡电路的充电电压V1下降V,会导致RC振荡电路的放电检测时间T会缩短T,让控制芯片误判定为触摸按键说明书CN104184448A2/5页4被按下。0005一般的情况下,由于RC振荡电路的充电电压V1不是恒定不变的,所以控制芯片会在前一触摸按键检测的基准周期T内检测RC振荡电路的充电电压V1的实时电压值,从。
12、而得到相应的导致触摸按键误检知的电压临界值,并且在下一个触摸按键检测的基准周期T开始时对导致触摸按键误检知的电压临界值作出调整,从而能够准确判断RC振荡电路的充电电压V1在当前电压值下导致触摸按键误检知的电压临界值是多少,在一个触摸按键检测的基准周期T内,如果RC振荡电路的充电电压V1下降值可能超过V,如图5所示,这就直接导致RC振荡电路的放电检测时间T缩短更多,更容易会让控制芯片误判定为触摸按键被按下,在图5中,实线是RC振荡电路的充电电压的变化曲线,点划线是导致触摸按键误检知的临界电压值的变化曲线。发明内容0006本发明所要达到的目的就是提供一种防止电容式触摸按键误检知的控制方法。0007。
13、为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案防止电容式触摸按键误检知的控制方法,由触摸按键构成的RC振荡电路与控制芯片电连接,RC振荡电路的充电电压为V1,阈值电压为VTH,V1VTH,在用户操作触摸按键后,RC振荡电路的放电检测时间T缩短T,控制芯片通电后的T1时间内,RC振荡电路的充电电压V1会上升到峰值然后回落至稳定值,峰值与稳定值的差值大于等于V,控制芯片检测RC振荡电路的放电检测时间T的基准周期为T,控制芯片电连接有用电负载,所述控制方法包括如下步骤00081T2时间内控制芯片停止读取RC振荡电路的放电检测时间T,T2大于T1,T2时间后,进行下一步骤;00092控制芯片开始读取RC振荡。
14、电路的放电检测时间T并用于判定触摸按键是否被按下,在判定触摸按键被按下后进行下一步骤;00103开始向用电负载供电之前,控制芯片判断向用电负载供电后是否会出现向RC振荡电路的充电电压V1下降大于等于V而导致RC振荡电路的放电检测时间T缩短的时间大于等于T的情况,若是,则进行下一步骤,若否,则继续读取RC振荡电路供电的放电检测时间T,并向用电负载供电,然后返回步骤2,直到控制芯片断电;00114控制芯片判断RC振荡电路的充电电压V1的下降是否可控,若是,则将用电负载分成N批进行供电,N为正整数,第一批用电负载得电时,RC振荡电路的充电电压V1下降V1,V1小于V,第二批用电负载得电时,RC振荡电。
15、路的充电电压V1下降V2,V2小于V,第N批用电负载得电时,RC振荡电路的充电电压V1下降VN,VN小于V,在控制芯片检测RC振荡电路的放电检测时间T的一个基准周期内,最多向M批用电负载供电,M为正整数且V1V2VMV,然后返回步骤2,直到控制芯片断电,若否,则进行下一步骤;00125控制芯片在向用电负载供电后,控制芯片在检测RC振荡电路的放电检测时间T的一个基准周期内停止读取RC振荡电路的放电检测时间T,用电负载开始稳定工作后,返回步骤2,直到控制芯片断电。0013作为优选的方案,所述触摸按键设置在操作面板上,操作面板上设有多个LED,所述用电负载包括马达、加热器、风扇、热泵、排水阀、排水泵。
16、、进水阀、门锁和/或操作面板上说明书CN104184448A3/5页5的LED。0014本发明还提供一种用电器,包括控制芯片、用电负载和操作面板,操作面板上设有触摸按键,触摸按键构成的RC振荡电路及用电负载分别与控制芯片电连接,所述控制芯片采用上述技术方案中所述的防止电容式触摸按键误检知的控制方法控制用电负载工作。0015作为优选的方案,所述用电器为洗衣机,所述用电负载包括显示屏、马达、加热器、风扇、热泵、排水阀、排水泵、进水阀、门锁蜂鸣器和操作面板上的LED。0016作为优选的方案,所述用电器为电压力锅,所述用电负载包括加热器、门锁风扇、显示屏、蜂鸣器和操作面板上的LED。0017作为优选的。
17、方案,所述用电器为电冰箱,所述用电负载包括压缩机、显示屏、变频器、风扇、照明灯、蜂鸣器和操作面板上的LED。0018采用上述技术方案后,本发明具有如下优点针对触摸按键构成的RC振荡电路的充电电压会存在剧烈波动的情况分成两种,第一种是控制芯片得电的瞬间,因此针对这一瞬间,停止读取RC振荡电路的放电检测时间T,避免了第一种情况下出现触摸按键误检知,第二种则是在使用用电负载后造成向RC振荡电路的充电电压下降导致RC振荡电路的放电检测时间T缩短的时间大于T的情况,由控制芯片判断电压下降是否可控,再对可控与不可控的情况进行有针对性的处置,完全杜绝触摸按键构成的RC振荡电路的充电电压会存在剧烈波动的情况下。
18、出现触摸按键误检知,可靠性高,同时控制检测周期T,又不会对用户的操作造成不便。附图说明0019下面结合附图对本发明作进一步说明0020图1为手指触摸到触摸按键时的等效电路示意图;0021图2为触摸按键构成的RC振荡电路在有/无手指触摸时电压值的变化示意图;0022图3为触摸按键构成的RC振荡电路的充电电压在控制芯片得电瞬间的变化示意图;0023图4为触摸按键构成的RC振荡电路的充电电压在用电负载得电后的变化示意图;0024图5为在本发明改善前触摸按键构成的RC振荡电路的充电电压与导致触摸按键误检知的临界电压值之间的关系示意图;0025图6为经本发明改善后触摸按键构成的RC振荡电路的充电电压与导。
19、致触摸按键误检知的临界电压值之间的关系示意图。具体实施方式0026本发明提供一种防止电容式触摸按键误检知的控制方法,由触摸按键构成的RC振荡电路与控制芯片电连接,RC振荡电路的充电电压为V1,阈值电压为VTH,V1VTH,在用户操作触摸按键后,RC振荡电路的放电检测时间T缩短T,控制芯片通电后的T1时间内,RC振荡电路的充电电压V1会上升到峰值然后回落至稳定值,峰值与稳定值的差值大于等于V,控制芯片检测RC振荡电路的放电检测时间T的基准周期为T,控制芯片电连接有用电负载,该控制方法包括如下步骤说明书CN104184448A4/5页600271T2时间内控制芯片停止读取RC振荡电路的放电检测时间。
20、T,T2大于T1,T2时间后,进行下一步骤;00282控制芯片开始读取RC振荡电路的放电检测时间T并用于判定触摸按键是否被按下,在判定触摸按键被按下后进行下一步骤;00293开始向用电负载供电之前,控制芯片判断向用电负载供电后是否会出现向RC振荡电路的充电电压V1下降大于等于V而导致RC振荡电路的放电检测时间T缩短的时间大于等于T的情况,若是,则进行下一步骤,若否,则继续读取RC振荡电路供电的放电检测时间T,并向用电负载供电,然后返回步骤2,直到控制芯片断电;00304控制芯片判断RC振荡电路的充电电压V1的下降是否可控,若是,则将用电负载分成N批进行供电,N为正整数,第一批用电负载得电时,R。
21、C振荡电路的充电电压V1下降V1,V1小于V,第二批用电负载得电时,RC振荡电路的充电电压V1下降V2,V2小于V,第N批用电负载得电时,RC振荡电路的充电电压V1下降VN,VN小于V,在控制芯片检测RC振荡电路的放电检测时间T的一个基准周期内,最多向M批用电负载供电,M为正整数且V1V2VMV,然后返回步骤2,直到控制芯片断电,若否,则进行下一步骤;00315控制芯片在向用电负载供电后,控制芯片在检测RC振荡电路的放电检测时间T的一个基准周期内停止读取RC振荡电路的放电检测时间T,用电负载开始稳定工作后,返回步骤2,直到控制芯片断电。0032在电容式触摸按键通电后,手指不接触触摸按键时,经过。
22、TC时间后,RC振荡电路的电压VRC达到最大值VMAX,本发明先设置一个小于VMAX的阈值电压VTH,所提到的RC振荡电路的放电检测时间T,就是指RC振荡电路在开始放电后,从VMID下降到VTH的时间。在步骤1中直接在T2时间内停止读取RC振荡电路的放电检测时间T,避免了控制芯片得电瞬间使RC振荡电路的充电电压的变化导致控制芯片可能会误判定为触摸按键被按下这种情况,简单可靠。而需要向用电负载供电时,由于用电负载的多样化,各种用电负载之间的功率都不相同,从而导致RC振荡电路的充电电压的变化也不相同,所以在步骤3中予以区别处理,如果用电负载得电后,不会影响控制芯片对触摸按键是否被按下的判定,则直接。
23、让用电负载得电,如果用电负载得电后,可能会影响控制芯片对触摸按键是否被按下的判定,但是有些用电负载的单个功率就非常大,一旦得电,必然会导致RC振荡电路的充电电压下降超过V,这种情况就采取类似步骤1的方法,直接避免误判定的发生,而有些用电负载是由于数量较多,同时供电才会导致RC振荡电路的充电电压下降超过V,因此可以将这些用电负载分批,按批次供电,从而减少每批次供电时,RC振荡电路的充电电压下降值,由于控制时间非常短,所以对用户的操作体验没有影响。0033在步骤4中提到,在控制芯片检测RC振荡电路的放电检测时间T的一个基准周期内,最多向M批用电负载供电,M为正整数且V1V2VMV,其实只要在控制芯。
24、片检测RC振荡电路的放电检测时间T的一个基准周期内,M批的用电负载同时供电或分批次供电后,RC振荡电路的充电电压总的电压下降值依然小于V即可。也就是说向每批用电负载供电后,RC振荡电路的充电电压V1的下降值可以是相等的,即V1V2VN,也可以是不相等的,在实际应用中,基本上是不相等的。但在本实施例中,以V1V2VNV为例,经过改善后,如图6所示,由于在一个基准周期说明书CN104184448A5/5页7T内,RC振荡电路的充电电压只出现一次下降,而且RC振荡电路的充电电压的下降值V小于V,说明一下,在图6中,实线是RC振荡电路的充电电压的变化曲线,点划线是导致触摸按键误检知的临界电压值的变化曲。
25、线。可以对比图5,在图5中,RC振荡电路的充电电压的曲线和导致触摸按键误检知的临界电压值的曲线形成交叉,所以才会发生触摸按键误检知的情况,而图6中充电电压的曲线和导致触摸按键误检知的临界电压的曲线之间不会相交,因此经过改善后,向用电负载供电时,不会出现被控制芯片误检知为触摸按键被按下的情况。0034触摸按键一般设置在操作面板上,操作面板上设有多个用于显示相关信息的LED,而用电负载则包括、加热器、风扇、热泵、排水阀、排水泵、进水阀、门锁和/或操作面板上的LED。0035实施例二0036一种洗衣机,包括控制芯片、用电负载和操作面板,操作面板上设有触摸按键和LED,触摸按键构成的RC振荡电路、用电。
26、负载、LED分别与控制芯片电连接,用电负载包括显示屏、马达、加热器、风扇、热泵、排水阀、排水泵、进水阀、门锁蜂鸣器和操作面板上的LED,所述控制芯片采用实施例一中所述防止电容式触摸按键误检知的控制方法控制用电负载工作实现洗衣机运转。0037实施例三0038一种电压力锅,包括控制芯片、用电负载和操作面板,操作面板上设有触摸按键和LED,触摸按键构成的RC振荡电路、用电负载、LED分别与控制芯片电连接,用电负载包括加热器、门锁风扇、显示屏、蜂鸣器和操作面板上的LED,控制芯片采用实施例一中所述防止电容式触摸按键误检知的控制方法控制用电负载工作实现电压力锅工作。0039实施例四0040一种电冰箱,包。
27、括控制芯片、用电负载和操作面板,操作面板上设有触摸按键和LED,触摸按键构成的RC振荡电路、用电负载、LED分别与控制芯片电连接,用电负载包括压缩机、显示屏、变频器、风扇、照明灯、蜂鸣器和操作面板上的LED,控制芯片采用实施例一中所述防止电容式触摸按键误检知的控制方法控制用电负载工作实现电冰箱工作。0041除了上述用电器外,还可以是其它具有触摸按键的用电器,例如带触摸按键的微波炉、带触摸按键的电烤箱、带触摸按键的电磁炉等等。0042除上述优选实施例外,本发明还有其他的实施方式,本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形,只要不脱离本发明的精神,均应属于本发明权利要求书中所定义的范围。说明书CN104184448A1/2页8图1图2图3图4说明书附图CN104184448A2/2页9图5图6说明书附图CN104184448A。