CN102478964A - 一种柔性织物键盘 - Google Patents

Abstract

一种柔性织物键盘，包括按键层、上功能层、隔离层、下功能层及保护层，所述的按键层、上功能层、隔离层、下功能层及保护层自上而下依次排列，所述按键层的表面标示有键盘的按键符号，所述隔离层上设有与所述按键层的按键符号相对应的开孔，所述上功能层及所述下功能层分别设有单根的上纺织导电纱线和下纺织导电纱线，上纺织导电纱线和下纺织导电纱线均为“弓”字形结构，且呈90度经纬交错对齐，交错点设于所述隔离层上的开孔对应位置处。本发明的上下功能层只有两个与外接信号接口的接触点，使得柔性织物键盘与电脑、手机或其它硬件的接触点大大减小；实现了可携带性、可折叠性及全织物化，为开发可穿着在身上的计算机开辟了道路。

Description

一种柔性织物键盘

技术领域

本发明涉及一种计算机外围设备，具体是一种柔性织物键盘。

背景技术

目前，用于计算机的柔性织物键盘在国内外文献上有一些报道，但是目前为止还没有大规模的生产和应用，主要原因是性织物键盘多层对位结合比较困难以及柔性纺织导电纱线与非柔性外接信号接口的接触点问题。

织物键盘大多由多层结构构成，各层的对位、缝合或粘合等操作工艺比较复杂，使得大规模生产受到限制。目前已有相关技术实现多层对位结合的问题，例如中国专利CN101369185A，其通过三维机织技术将两个功能层和其间的隔离层合并，从而将5层键盘有效减为3层。

但是，柔性织物小键盘的功能层(即传导织物层)一般设置有多根纺织导电纱线，且一般为正交矩阵排列，例如中国专利CN101819467A，该种构型的键盘通过对上下两个功能层形成的矩阵的行和列进行扫描检测，确定按键位置，柔性纺织导电纱线与非柔性外接信号接口之间的接触点为行列总和，例如4X4矩阵需要8个接触点。由于纺织导电纱线相比普通的金属导线柔软，不易固定，而且抗摩擦力差，易断裂，过多的接触点不适合于柔性织物键盘，在长期洗涤或者折叠过程中会加速键盘与外接电路的接触点的损坏，因此不适用于可穿着计算机领域的开发。

发明内容

本发明提供一种柔性织物键盘，可洗涤、可折叠，而且可以大大减少与外接信号接口的接触点，为开发可穿着在身上的计算机开辟了道路。

一种柔性织物键盘，包括按键层、上功能层、隔离层、下功能层及保护层，所述的按键层、上功能层、隔离层、下功能层及保护层自上而下依次排列，所述按键层的表面标示有键盘的按键符号，所述隔离层上设有与所述按键层的按键符号相对应的开孔，所述上功能层及所述下功能层分别设有单根的上纺织导电纱线和下纺织导电纱线，上纺织导电纱线和下纺织导电纱线均为“弓”字形结构，且呈90度经纬交错对齐，交错点设于所述隔离层上的开孔对应位置处。

本发明的上功能层及所述下功能层均为单根纺织导电纱线，上下功能层总共只有两个与外接信号接口的接触点，从而使得柔性织物键盘与电脑、手机或其它硬件的接触点大大减小，接触点数目与按键的多少无关，可以避免长期洗涤或者折叠过程中导致键盘的损毁。由于织物的柔软性质，本发明可以卷曲或者折叠，实现了可携带性、可折叠性及全织物化，为以后开发可穿着在身上的计算机开辟了道路。

附图说明

图1是本发明柔性织物键盘的结构示意图；

图2是本发明柔性织物键盘的上下功能层的电路图；

图3是本发明柔性织物键盘的工作原理示意图；

图4是本发明柔性织物键盘的上下功能层及其按键的等效电路图。

图中：10-按键层，11-按键符号，20-上功能层，21-上纺织导电纱线，30-隔离层，31-开孔，40-下功能层，41-下纺织导电纱线，50-保护层，60-信号接口。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1所示为本发明柔性织物键盘的结构示意图，所述柔性织物键盘包括按键层10、上功能层20、隔离层30、下功能层40及保护层50，所述的按键层10、上功能层20、隔离层30、下功能层40及保护层50自上而下依次排列，并且均由不导电织物制成。其中，隔离层30由三维间隔织物(3d spacer fabric)制成，其强度和弹性较大，本实施例所采用的三维间隔织物厚度为6毫米，具体实施时可依照设计所需变换厚度。

所述按键层10的表面标示有键盘的按键符号11，所述隔离层30上设有与所述按键层10的按键符号11相对应的开孔31，所述上功能层20及所述下功能层40分别设有单根的上纺织导电纱线21和下纺织导电纱线41，上纺织导电纱线21和下纺织导电纱线41均为“弓”字形结构，且呈90度经纬交错对齐，交错点设于所述隔离层30上的开孔31对应位置处，其中上纺织导电纱线21车缝在上功能层20的下表面，下纺织导电纱线41车缝在下功能层40的上表面。按键层10、上功能层20、隔离层30、下功能层40及保护层50的边缘封装固定在一起，上、下功能层20和40与隔离层30之间可用服装用粘贴衬固定，以防止由于重复使用或者洗涤造成的上下功能层错位。

平时，隔离层30将上功能层20和下功能层40隔开，上功能层20的上纺织导电纱线21和下功能层40的下纺织导电纱线41交错点不接触，柔性织物键盘不工作。

使用时，请一并参考图2至图4，按压按键层10上的按键符号11，便可将上功能层20的上纺织导电纱线21的交错点压向隔离层30上的开孔31，并穿过开孔31与下功能层40的下纺织导电纱线41上的交错点接触，从而实现接通电信号，导通键盘的开关电路。当按键层10上的按键符号11释放时，由于隔离层30的强度和弹性较大，使得按键在释放后可以恢复原来的位置，断开键盘的开关电路。如图4所示，该实施例为16个按键，每按下一个按键相当于闭合相应的开关(S1-S16)，接入电路的有效电阻为R-16R。本实施例中采用的上纺织导电纱线21的电阻率为120欧姆/厘米，下纺织导电纱线41为2欧姆/厘米，这样上纺织导电纱线21和下纺织导电纱线41的交错点接触时，下纺织导电纱线41的电阻可以忽略不计。本实施例所采用的上纺织导电纱线21为尼龙镀银纤维，下纺织导电纱线41为不锈钢纤维。通过信号接收处理单元，可以将不同电阻值预设为不同的按键输出符号，当按下其中一个按键，信号接收处理单元根据检测得到的接入电路的电阻值即可输出对应的按键符号，实现键盘输出的功能。

如图2所示，上纺织导电纱线21和下纺织导电纱线41在键盘的边缘与信号接口60连接。本发明柔性织物键盘的信号接口60采用服装用金属按扣，按扣的车缝参照服装用按扣车缝标准化执行，即导电纱线压在按扣底部，金属按扣即实现信号接口的功能。通常键盘所用的键盘接口为RS串行接口或者USB接口，此两种接口都为硬性材料，与纺织用纱线不匹配，另外，此两种接口不可洗涤；本发明使用金属按扣作为信号接口，与现有技术相比可与纺织用纱线匹配，可洗涤，因此可实现柔性织物键盘的全织物化。

由于本发明上功能层20和下功能层40分别只设有单根的纺织导电纱线，本发明柔性织物键盘与外接信号接口60的接触点只有两个，从而使得柔性织物键盘与电脑、手机或其它硬件的接触点大大减小，接触点数目与按键的多少无关，可以避免长期洗涤或者折叠过程中导致键盘的损毁。由于织物的柔软性质，本发明可以卷曲或者折叠，实现了可携带性、可折叠性及全织物化，为以后开发可穿着在身上的计算机开辟了道路。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种柔性织物键盘，包括按键层(10)、上功能层(20)、隔离层(30)、下功能层(40)及保护层(50)，所述的按键层(10)、上功能层(20)、隔离层(30)、下功能层(40)及保护层(50)自上而下依次排列，其特征在于：所述按键层(10)的表面标示有键盘的按键符号(11)，所述隔离层(30)上设有与所述按键层(10)的按键符号(11)相对应的开孔(31)，所述上功能层(20)及所述下功能层(40)分别设有单根的上纺织导电纱线(21)和下纺织导电纱线(41)，上纺织导电纱线(21)和下纺织导电纱线(41)均为“弓”字形结构，且呈90度经纬交错对齐，交错点设于所述隔离层(30)上的开孔(31)对应位置处。

2.如权利要求1所述的柔性织物键盘，其特征在于：上纺织导电纱线(21)车缝在上功能层(20)的下表面，下纺织导电纱线(41)车缝在下功能层(40)的上表面。

3.如权利要求1所述的柔性织物键盘，其特征在于：隔离层(30)由三维间隔织物制成。

4.如权利要求1所述的柔性织物键盘，其特征在于：上纺织导电纱线(21)和下纺织导电纱线(41)在键盘的边缘与信号接口(60)连接。

5.如权利要求4所述的柔性织物键盘，其特征在于：所述信号接口(60)采用服装用金属按扣。

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