CN107924233B - 触摸传感器和具有触摸传感器的触敏系统 - Google Patents

触摸传感器和具有触摸传感器的触敏系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107924233B
CN107924233B CN201680047951.1A CN201680047951A CN107924233B CN 107924233 B CN107924233 B CN 107924233B CN 201680047951 A CN201680047951 A CN 201680047951A CN 107924233 B CN107924233 B CN 107924233B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
touch
charge
electrodes
sensitive system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680047951.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107924233A (zh
Inventor
A·亨特
S·德林西奇
O·索恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Mobile Communications Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Mobile Communications Inc filed Critical Sony Mobile Communications Inc
Publication of CN107924233A publication Critical patent/CN107924233A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107924233B publication Critical patent/CN107924233B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/045—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using resistive elements, e.g. a single continuous surface or two parallel surfaces put in contact
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04102—Flexible digitiser, i.e. constructional details for allowing the whole digitising part of a device to be flexed or rolled like a sheet of paper
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04112—Electrode mesh in capacitive digitiser: electrode for touch sensing is formed of a mesh of very fine, normally metallic, interconnected lines that are almost invisible to see. This provides a quite large but transparent electrode surface, without need for ITO or similar transparent conductive material

Abstract

触摸传感器和具有触摸传感器的触敏系统。提出了一种触摸传感器。所述触摸传感器包括：第一电极(21a)；第二电极(21b)；间隔层(22)，布置在第一电极与第二电极之间以将第一电极和第二电极分开；第一密封层(23a)和第二密封层(23b)，其中，第一电极和第二电极以及间隔层布置在第一密封层与第二密封层之间；其中，第一电极、第二电极、间隔层、第一密封层和第二密封层是可弯曲的；电容触摸电路(24)，设置成感测第一电极与第二电极之间的电容耦合并输出电容触摸信号作为对电容耦合变化的响应；以及电荷感应电路(25)，连接至第一电极和第二电极，设置成独立地将电荷感应到第一电极和第二电极。还提出了一种包括所述触摸传感器的触敏系统。

Description

触摸传感器和具有触摸传感器的触敏系统
技术领域
本发明涉及用于提供触觉反馈的触敏系统。
背景技术
可直接附接至人的皮肤的类皮肤触敏接口被认为是用于与例如移动和可穿戴设备交互的有前景的输入表面。当今出现了许多原型类皮肤触摸接口。Martin Weigel 等人在CHI'15 Proceedings of the 33rd Annual ACM Conference on Human Factors inComputing Systems中第2991-3000页公开了一个例子。
此外，向用户提供触感以增强在与触摸接口可操作地连接时的用户体验的触觉技术最近得到许多关注。当用户与触摸接口交互时，触觉技术向用户提供了多种触感，因此提供了通过将视觉与触感融合而获得的反馈。与现有电子设备相比，使用触觉技术的电子设备能提供更真实的触摸接口。
因此，需要配置为提供触觉反馈的类皮肤触摸接口。
发明内容
鉴于此，本发明的一个目的是提供配置为提供触觉反馈的类皮肤触摸接口。
根据第一方面，提供了一种触摸传感器。该触摸传感器包括：第一电极；第二电极；间隔层，布置在所述第一电极与所述第二电极之间以将所述第一电极和所述第二电极分开；第一密封层和第二密封层，其中，所述第一电极和所述第二电极以及所述间隔层布置在所述第一密封层与所述第二密封层之间；电容触摸电路，设置成感测所述第一电极与所述第二电极之间的电容耦合，并输出电容触摸信号作为对电容耦合变化的响应；以及电荷感应电路，其连接至所述第一电极和所述第二电极，并设置成独立地将电荷感应到所述第一电极和所述第二电极。所述第一电极、所述第二电极、所述间隔层、所述第一密封层和所述第二密封层是可弯曲的。
通过独立地向第一电极和第二电极施加电荷，可以向触摸传感器的用户提供触觉反馈。这两个电极上的电荷可以具有吸引两个相反电极的不同极性，或者具有使两个相对电极排斥的相同极性。
电容触摸电路还可以用作电荷感应电路。这将提供更紧凑的触摸传感器。
该触摸可以进一步包括布置在所述第一密封层外部的粘合剂。这将提供用于将触摸传感器附接至表面的手段。例如，触摸传感器可以附接至人的皮肤。
所述第一密封层和所述第二密封层可以包括硅酮，优选地为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。间隔层可以包括硅酮，优选地为PDMS和/或
Figure GDA0002639638620000021
所述第一电极和所述第二电极可以包括填充碳的PDMS(cPDMS)和/或填充银的PDMS AgPDMS。也可以使用其他柔性电极。一些例子是金属网、石墨烯和PEDOT。
间隔层可以在厚度上是非均匀的。
所述间隔层可以被穿有通孔。
所述触摸传感器可以进一步包括电阻触摸电路，其设置成感测所述第一电极与所述第二电极之间的电阻变化，并输出电阻触摸信号作为对变化的响应。
根据第二方面，提供了一种触敏系统。该触敏系统包括根据此处所述实施方式中任意一个的触摸传感器，以及连接至所述电容触摸电路和所述电荷感应电路的控制器。所述控制器设置成从电容触摸电路接收电容触摸信号，并且控制电荷感应电路独立地将电荷感应到第一电极和第二电极，作为对电容触摸信号的响应。
控制器可以设置成控制电荷感应电路将具有相同极性的电荷和具有相反极性的电荷中的一种感应到第一电极和第二电极，作为对电容触摸信号的响应。
所述触摸传感器和所述控制器可以设置成彼此无线通信。
控制器可以连接至触摸传感器的电阻触摸电路。所述控制器可以设置成从电阻触摸电路接收电阻触摸信号，并且控制电荷感应电路独立地将电荷感应到第一电极和第二电极，作为对该电阻触摸信号的响应。
控制器可以设置成控制电荷感应电路将具有相同极性的电荷和具有相反极性的电荷中的一种感应到第一电极和第二电极，作为对该电阻触摸信号的响应。
响应于电阻触摸信号，控制器可以设置成控制电荷感应电路将电荷感应到与响应于电容触摸信号具有不同极性组合的第一电极和第二电极。这将为用户提供与来自电容触摸相比而言来自电阻触摸的不同触觉反馈。
根据下面给出的详细说明，本发明的进一步的应用范围将变得清楚。然而，应当理解的是，虽然详细的说明和具体例子指示了本发明的优选实施方式，但仅仅作为例示的目的而给出，因为根据该详细说明对于本领域技术人员而言在本发明范围内的多种改变和改进将变得明显。
因此，应当理解的是，本发明不限于所述设备的具体组成部件或所述方法的具体步骤，因为这些设备和方法是可以改变的。还应当理解的是，此处使用的术语是仅仅是出于描述具体实施方式的目的，而不是旨在加以限制。必须注意的是，除非上下文清楚指明了相反的意思，所使用的冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在元件中的一个或更多个。因此，例如，对“单元”或“该单元”的引用可以包括几个设备，等等。此外，措辞“包括”、“包含”、“含有”和类似的措辞不排除其他的元件或步骤。
附图说明
下面将参照示出了本发明的实施方式的附图更详细地描述本发明的上述和其他方面。附图不应当理解为将本发明限制于具体实施方式；而是用于解释和理解本发明。
如图所示，层和区域的大小出于例示的目的而放大，因此被提供以例示本发明的实施方式的一般结构。通篇用相同的附图标记表示相同的元件。
图1是触敏系统的示意性框图。
图2是图1的触摸系统的触摸传感器20的主体26的分解图。
具体实施方式
下面将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的当前优选实施方式。然而，本发明可以用许多不同形式来实施，并且不应当视为限于此处描述的实施方式；而是为了充分和完整的目的提供这些实施方式，并向本领域技术人员充分地阐明本发明的范围。
本发明旨在使得能够为可弯曲和/或可伸长触摸传感器提供触觉反馈。这是通过向触摸传感器内的相反的电极施加电荷而实现。具有不同极性的电荷将吸引相反的电极，而具有相同极性的电荷将排斥相反的电极，因此可以提供触觉反馈。
图1例示了触敏系统10的框图。触敏系统10包括触摸传感器20和控制器30。
控制器30可以通过导电布线连接至触摸传感器20。另选地或者相结合地，控制器30可以无线连接至触摸传感器20。控制器30配置为经由控制器30与触摸传感器20之间的连接向触摸传感器20发送控制信号。控制器30配置为经由控制器30与触摸传感器20之间的连接从触摸传感器20接收信号。控制器30可以由硬件、软件或它们的组合来实现。控制器30可以布置在移动或可穿戴设备中，例如移动电话、智能手表、智能衣服等。另选地或者相结合地，控制器30可以实现为专用控制器单元。专用控制器单元可以附接至触摸传感器20。
触摸传感器20包括由可弯曲材料制成的主体26。这使得触摸传感器20能够直接穿在人的皮肤上。另选地或者相结合地，触摸传感器20可以附接在衣服的下方或者上面。触摸传感器20还可以用在需要用户输入的其他实现中。此外，主体26的材料优选为柔性和可伸长的，使得主体26足够柔性和可伸长以穿戴在人体的关节(例如指关节、腕关节等)上。优选地，主体26的材料是硅酮(silicone)。但应当理解的是，也可以使用其他材料。可以使用的硅酮的例子是聚二甲基硅氧烷(PDMS)和
Figure GDA0002639638620000041
应当理解的是还可以使用其他类型的硅酮。触摸传感器20的主体26可以进一步包括使得能够附接至人的皮肤或者其他适当表面的粘合剂28。
在图2中例示了触摸传感器20的主体26的分解图。触摸传感器20的主体26包括第一电极21a、第二电极21b、间隔层22、第一密封层23a和第二密封层23b。间隔层22布置在第一电极21a与第二电极21b之间以将第一电极21a与第二电极21b分开。第一电极21a、第二电极21b和间隔层22布置在第一密封层23a与第二密封层23b之间。因此，第一电极21a、第二电极21b、间隔层22、第一密封层23a和第二密封层23b叠置在一起成为触摸传感器20的主体26。因此，主体26由多层材料制成。第一电极21a、第二电极21b、间隔层22、第一密封层23a和第二密封层23b是可弯曲的。
触摸传感器20进一步包括电容触摸电路24和电荷感应电路25。电容触摸电路24可以由硬件、软件或它们的组合来实现。电荷感应电路25可以由硬件、软件或它们的组合来实现。
第一密封层23a和第二密封层23b可以由任何非导电可弯曲材料制成。优选地，该材料还是柔性的和/或软的。根据一个非限制性例子，第一密封层23a和第二密封层23b包括硅酮，优选地为聚二甲基硅氧烷(PDMS)和
Figure GDA0002639638620000042
是可以用于制作第一密封层23a和第二密封层23b的材料的另一个例子。
Figure GDA0002639638620000044
以及PDMS是不透明材料。然而，第一密封层23a和第二密封层23b还可以由非不透明材料制成。根据一些实施方式，用于制作第一密封层23a和第二密封层23b中的至少一个的材料应该选择为使得可以在其外表面上应用印制。第一密封层23a和第二密封层23b可以由相同的材料制成。第一密封层23a和第二密封层23b可以由不同的材料制成。根据一个实施方式，布或皮革可以用作第一密封层23a和第二密封层23b，这样可以将具有触觉反馈的触摸传感器引入衣服中。可能的应用可以是用于控制设备的夹克或者用于控制音乐的汗带。
根据非限制性例子，第一电极21a和第二电极21b包括填充碳的PDMS(cPDMS)或填充银的PDMS(AgPDMS)。也可以使用其他柔性电极。一些例子是金属网、石墨烯和PEDOT。第一电极21a和第二电极23b可以由相同的材料制成。第一电极21a和第二电极23b可以由不同的材料制成。与不透明第二密封层23b一起使用非不透明第一和/或第二电极21a、21b(例如cPDMS或石墨烯)可以实现触摸传感器的交互按钮、滑动器等的图形内容。
根据一个非限制性例子，间隔层22包括硅酮，优选地为PDMS和/或
Figure GDA0002639638620000051
Figure GDA0002639638620000052
是可以用于制作间隔层22的材料的另一个例子。
优选地由与第一电极21a和第二电极21b相同的材料制成的布线用于将第一电极21a和第二电极21b连接至电容触摸电路24和电荷感应电路25。另选地或者相结合地，该布线可以由金属网制成。
这里，根据一个实施方式，触摸传感器20的主体26的基材料是PDMS。PDMS是完全透明、可弯曲、弹性并且高度生物兼容的。PDMS是不导电的。然而，cPDMS和AgPDMS是导电的，因此可以形成电极。
因此主体26可以形成为分层片形体。片形体的面积可以在1cm2-5dm2的范围内。
形成第一电极21a和第二电极21b的层的厚度为50-200μm，优选地为100μm。形成密封层23a、23b的层的厚度为100μm-2mm，优选地为400μm-2mm。第一密封层23a和第二密封层23b的厚度应当选择为使得在指点对象(例如，手指或触笔)之间将存在足够的介电材料，使得可以实现零力触摸。间隔层22的厚度为100-300μm。与真空相比，硅酮具有3-4之间的相对介电常数。假设设置为给出触觉反馈的第一电极21a和第二电极21b的面积为大约1cm2。100μm的间隔厚度得出C＝(8.85×10^(-12)*3*0.0001)/0.0001～26,6pF。这是可测量的，因此是300μm的间隔差。第一电极21a和第二电极21b之间100-300μm的距离也足够小以提供用于触觉反馈的好的力。
间隔层22在厚度上可以是非均匀的。另选地或者相结合地，间隔层22可以包括多个通孔29。通孔29可以具有任意几何形状。根据一个实施方式，通孔29的形状呈六边形。根据一个实施方式，通孔的面积与第一电极21a和第二电极21b的面积具有相同的数量级。根据一个实施方式，通孔的面积大约为1cm2。这将使得第一电极21a和第二电极21b的空间移动以提供触觉反馈。然而，也可以使用更小面积的通孔。对于一些实施方式，间隔层22不包括任何通孔。
因此，第一电极21a和第二电极21b之间的间隔可以包括例如PDMA或
Figure GDA0002639638620000061
形式的材料以及填充有例如空气的一个或更多个间隙。间隔层22的不均匀厚度和/或间隔层22的通孔29能够简化响应于在第一电极21a和第二电极21b上感应电荷而导致的第一电极21a和第二电极21b的挠曲。下面将更详细地说明在第一电极和第二电极上感应电荷。
触摸传感器的主体26的总厚度为500-5000μm。然而，在触摸传感器20的主体26的不存在电极的区域处，可以使得主体26更薄，大约200μm。
电容触摸电路24连接至第一电极21a和第二电极21b。电容触摸电路24布置成感测第一电极21a与第二电极21b之间的电容耦合。电容触摸电路24进一步布置成输出电容触摸信号，作为对第一电极21a与第二电极21b之间的电容耦合变化的响应。因此，电容触摸感测使用第一电极21a与第二电极21b之间的电容耦合。
根据一个实施方式，电容触摸感测可以根据以下方式执行：第一电极21a连接至电容触摸电路24生成的1000kHz的方波信号。在第二电极21b处接收感测信号。将指点对象(例如，触笔或手指)接近触摸传感器20的表面改变了局部电场，这减小了第一电极21a与第二电极21b之间的互电容。作为对此的响应，感测信号的幅度减小。在感测到感测信号的幅度减小时，电容触摸电路24输出电容触摸信号。
根据另一个实施方式，电容触摸感测可以是根据以下方式执行的电容力感测触摸：当利用指点对象(例如，触笔或手指)将力施加至触摸传感器20时，第一电极21a和第二电极21b移动得彼此更近，并且它们之间的电容将发生变化。
也可以使用其他方式来感测电容。
电荷感应电路25连接至第一电极21a和第二电极21b。电荷感应电路25设置成独立地将电荷感应到第一电极21a和第二电极21b。具有相反极性的电极彼此吸引，而具有相同极性的电极彼此排斥。通过将电荷感应到具有相同或相反极性的第一电极21a和第二电极21b，可以由触摸传感器20提供触觉反馈；这是由于触摸传感器20的主体26由可弯曲材料制成。因此，通过向第一电极21a和第二电极21b施加具有相反极性的电荷，它们将彼此吸引，而通过向第一电极21a和第二电极21b施加具有相同极性的电荷，它们将彼此排斥。与使用具有均匀厚度的间隔层22相比，具有非均匀厚度和/或通孔的间隔层22的设计使得第一电极21a和第二电极21b能够具有更大的灵活性来相对彼此移动。
电容触摸电路24可以用作电荷感应电路25。
控制器30设置成从电容触摸电路24接收电容触摸信号，并且控制电荷感应电路25独立地将电荷感应到第一电极21a和第二电极21b，作为对该电容触摸信号的响应。具体而言，控制器30设置成控制电荷感应电路25将具有相同极性的电荷和具有相反极性的电荷中的一种感应到第一电极21a和第二电极21b，作为对电容触摸信号的响应。
触摸传感器20可以进一步包括电阻触摸电路27。电阻触摸电路27可以由硬件、软件或它们的组合来实现。电阻触摸电路27设置成感测第一电极21a与第二电极21b之间的电阻变化。电阻触摸电路27设置成输出电阻触摸信号，作为对第一电极21a与第二电极21b之间的电阻变化的响应。电阻触摸感应依赖于指点对象(例如，触笔或手指)引起的压力而在第一电极21a与第二电极21b之间产生电阻变化。将阈值以上的压力施加于触摸传感器会使得第一电极21a与第二电极21b之间的电路闭合。因此，通过在触摸传感器20上施加稳固接触，第一电极21a与第二电极21b之间的电路将会闭合。这将会使得第二电极21b处的感测信号的波形发生变化。在感测到感测信号的波形变化时，电阻触摸电路24输出电阻触摸信号。
触摸传感器20配置为经由控制器30与触摸传感器20之间的连接从控制器30接收控制信号。触摸传感器20配置为经由控制器30与触摸传感器20之间的连接向控制器30发送信号。
控制器30可以设置成从电阻触摸电路27接收电阻触摸信号，并且控制电荷感应电路25独立地将电荷感应到第一电极21a和第二电极21b作为对电阻触摸信号的响应。具体而言，控制器30可以设置成控制电荷感应电路25将具有相同极性的电荷和具有相反极性的电荷中的一种感应到第一电极21a和第二电极21b，作为对电阻触摸信号的响应。
响应于电阻触摸信号，控制器30可以设置成控制电荷感应电路25将电荷感应到与响应于电容触摸信号具有不同极性组合的第一电极21a与第二电极21b。根据一个非限制性例子，响应于电容触摸信号，控制器30设置成控制电荷感应电路25将电荷感应到具有不同极性的第一电极21a和第二电极21b，并且响应于电阻触摸信号，控制器30设置成控制电荷感应电路25将电荷感应到具有相同极性的第一电极21a和第二电极21b。
本领域技术人员认识到，本发明绝不限于上述优选实施方式。相反，在保护范围内可以有许多改进和变型。
例如，触摸传感器20可以包括多对第一和第二电极。每对第一和第二电极可以用作触摸输入接口。此外，每对第一和第二电极可以被单独控制以向触摸传感器20的穿戴者提供触觉反馈。
当用户在触摸传感器20上方轻扫时，电容触摸感测可以实现为零触摸。这可以根据以下方式实现。当用户在触摸传感器20的可触摸区域上方轻扫时，这将被电容触摸电路24登记。触摸传感器20的可触摸区域是触摸传感器20的包括一对第一和第二电极的区域。电容触摸电路24向控制器30发送电容触摸信号。控制器30处理电容触摸信号并将信号发送到电荷感应电路25以感应该对第一和第二电极的电荷。根据一个实施方式，该对第一和第二电极被感应具有不同极性的电荷。这使得该对电极将彼此吸引。这将被用户感测为触觉反馈，该反馈向用户指示其处于可推动按钮上方。
电阻触摸感测可以实现为对触摸传感器20上的压力动作的登记。因此，当用户在按钮上按压时，激活电阻触摸板。另选地，电容力感测触摸可以用作对触摸传感器20上的压力动作的登记。如果用户决定按压可推动按钮，则取决于触摸传感器20如何实现，电阻触摸电路27或电容触摸电路24将感测到用户已经按压了可推动按钮。电阻触摸电路27或电容触摸电路24随后将触摸信号发送到控制器30。控制器30处理触摸信号并将信号发送到电荷感应电路25以感应该对第一和第二电极的电荷。根据一个实施方式，该对第一和第二电极被感应具有相同极性的电荷。这将使得该对电极彼此排斥。这将被用户感测为触觉反馈，该反馈向用户指示可推动按钮已被推动。
另外，根据对附图、公开的研究，在实施所要求保护的发明时，本领域技术人员可以理解并实现对所公开的实施方式的变型。

Claims (11)

1.一种触敏系统，所述触敏系统包括：
触摸传感器，所述触摸传感器包括：
第一电极；
第二电极；
间隔层，所述间隔层布置在所述第一电极与所述第二电极之间以将所述第一电极和所述第二电极分开；
第一密封层和第二密封层，其中，所述第一电极和所述第二电极以及所述间隔层布置在所述第一密封层与所述第二密封层之间；
其中，所述第一电极、所述第二电极、所述间隔层、所述第一密封层和所述第二密封层是可弯曲的；
电容触摸电路，所述电容触摸电路被配置成感测所述第一电极与所述第二电极之间的电容耦合，并输出电容触摸信号作为对电容耦合变化的响应；
电阻触摸电路，所述电阻触摸电路被配置成感测所述第一电极与所述第二电极之间的电阻变化，并输出电阻触摸信号作为对所述变化的响应；以及
电荷感应电路，所述电荷感应电路连接至所述第一电极和所述第二电极，并且被配置成独立地将电荷感应到所述第一电极和所述第二电极；
所述触敏系统还包括控制器，所述控制器连接至所述电容触摸电路、所述电阻触摸电路和所述电荷感应电路 ，其中，所述控制器被配置成：
从所述电容触摸电路接收电容触摸信号；
控制所述电荷感应电路独立地将电荷感应到所述第一电极和所述第二电极，作为对所述电容触摸信号的响应；
从所述电阻触摸电路接收所述电阻触摸信号，并且
控制所述电荷感应电路独立地将电荷感应到所述第一电极和所述第二电极，作为对所述电阻触摸信号的响应，并且
其中，响应于所述电阻触摸信号，所述控制器设置被配置成控制所述电荷感应电路将电荷感应到与响应于所述电容触摸信号具有不同极性组合的所述第一电极和所述第二电极，
其中，响应于所述电阻触摸信号，感应到所述第一电极和所述第二电极的电荷具有第一极性组合，
其中，响应于所述电容触摸信号，感应到所述第一电极和所述第二电极的电荷具有第二极性组合，所述第二极性组合与响应于所述电阻触摸信号的所述第一极性组合不同，
其中，所述第一电极和所述第二电极的极性相同或者所述第一电极和所述第二电极的极性相反。
2.根据权利要求1所述的触敏系统，其中，所述触摸传感器和所述控制器设置成彼此无线通信。
3.根据权利要求1所述的触敏系统，其中，所述电容触摸电路还用作所述电荷感应电路。
4.根据权利要求1所述的触敏系统，其中，所述触摸传感器进一步包括布置在所述第一密封层外部的粘合剂。
5.根据权利要求1所述的触敏系统，其中，所述第一密封层和所述第二密封层包括硅酮。
6.根据权利要求5所述的触敏系统，其中，所述硅酮为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、
Figure FDA0002639638610000021
和/或
Figure FDA0002639638610000022
7.根据权利要求1所述的触敏系统，其中，所述间隔层包括硅酮。
8.根据权利要求7所述的触敏系统，其中，所述硅酮为PDMS、
Figure FDA0002639638610000023
和/或
Figure FDA0002639638610000024
9.根据权利要求1所述的触敏系统，其中，所述第一电极和所述第二电极包括石墨烯、PEDOT、填充碳的PDMS即cPDMS和/或填充银的PDMS即AgPDMS。
10.根据权利要求1所述的触敏系统，其中，所述间隔层在厚度上是非均匀的。
11.根据权利要求1所述的触敏系统，其中，所述间隔层被穿有通孔。
CN201680047951.1A 2015-08-17 2016-02-17 触摸传感器和具有触摸传感器的触敏系统 Active CN107924233B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/828,257 US9971441B2 (en) 2015-08-17 2015-08-17 Touch sensitive system with haptic feedback
US14/828,257 2015-08-17
PCT/IB2016/050846 WO2017029559A1 (en) 2015-08-17 2016-02-17 Touch sensitive system with haptic feedback

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107924233A CN107924233A (zh) 2018-04-17
CN107924233B true CN107924233B (zh) 2020-12-04

Family

ID=55456846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680047951.1A Active CN107924233B (zh) 2015-08-17 2016-02-17 触摸传感器和具有触摸传感器的触敏系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9971441B2 (zh)
EP (1) EP3338164A1 (zh)
CN (1) CN107924233B (zh)
WO (1) WO2017029559A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107209571A (zh) * 2015-01-30 2017-09-26 意美森公司 静电触觉致动器以及具有静电触觉致动器的用户界面
US11665830B2 (en) 2017-06-28 2023-05-30 Honda Motor Co., Ltd. Method of making smart functional leather
US10682952B2 (en) 2017-06-28 2020-06-16 Honda Motor Co., Ltd. Embossed smart functional premium natural leather
US10742061B2 (en) 2017-06-28 2020-08-11 Honda Motor Co., Ltd. Smart functional leather for recharging a portable electronic device
US11225191B2 (en) 2017-06-28 2022-01-18 Honda Motor Co., Ltd. Smart leather with wireless power
US10272836B2 (en) 2017-06-28 2019-04-30 Honda Motor Co., Ltd. Smart functional leather for steering wheel and dash board
US10953793B2 (en) 2017-06-28 2021-03-23 Honda Motor Co., Ltd. Haptic function leather component and method of making the same
US10331216B1 (en) 2018-01-31 2019-06-25 Immersion Corporation Elastomer suspension with actuation functionality and sensing functionality
US11751337B2 (en) 2019-04-26 2023-09-05 Honda Motor Co., Ltd. Wireless power of in-mold electronics and the application within a vehicle
KR20220022344A (ko) * 2020-08-18 2022-02-25 현대자동차주식회사 입력에 따른 피드백 제공 장치 및 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103631461A (zh) * 2012-08-27 2014-03-12 现代自动车株式会社 可变形触摸屏
CN103793062A (zh) * 2014-03-05 2014-05-14 吉林大学 应用阻抗检测的自适应多点静电力触觉再现装置及方法
CN104011633A (zh) * 2011-10-26 2014-08-27 诺基亚公司 具有触觉反馈的触摸屏
CN104471521A (zh) * 2012-05-09 2015-03-25 苹果公司 用于针对改变用户界面对象的激活状态来提供反馈的设备、方法和图形用户界面

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8917244B2 (en) * 2007-06-11 2014-12-23 Honeywell Internation Inc. Stimuli sensitive display screen with multiple detect modes
US10068728B2 (en) 2009-10-15 2018-09-04 Synaptics Incorporated Touchpad with capacitive force sensing
US20120306790A1 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 Electronics And Telecommunications Research Institute Film type apparatus for providing haptic feedback and touch screen including the same
KR102417018B1 (ko) * 2014-08-26 2022-07-05 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널의 구동 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104011633A (zh) * 2011-10-26 2014-08-27 诺基亚公司 具有触觉反馈的触摸屏
CN104471521A (zh) * 2012-05-09 2015-03-25 苹果公司 用于针对改变用户界面对象的激活状态来提供反馈的设备、方法和图形用户界面
CN103631461A (zh) * 2012-08-27 2014-03-12 现代自动车株式会社 可变形触摸屏
CN103793062A (zh) * 2014-03-05 2014-05-14 吉林大学 应用阻抗检测的自适应多点静电力触觉再现装置及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
iSkin: Flexible, Stretchable and Visually Customizable On-Body Touch Sensors for Mobile Computing;MartinWeigel等;《CHI 2015: Proceedings of the 33rd Annual ACM Conference on Human Factors in Computing Systems》;20150423;第3-9页、图2 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107924233A (zh) 2018-04-17
EP3338164A1 (en) 2018-06-27
US9971441B2 (en) 2018-05-15
US20170052624A1 (en) 2017-02-23
WO2017029559A1 (en) 2017-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107924233B (zh) 触摸传感器和具有触摸传感器的触敏系统
US10416768B2 (en) Unitary sensor and haptic actuator
US9791930B1 (en) Determination of input from force sensing input device under an unbroken exterior portion of a device
US10331216B1 (en) Elastomer suspension with actuation functionality and sensing functionality
EP2374049A1 (en) Method and apparatus for providing haptic feedback from haptic textile
US10223879B2 (en) Selective control of an electric field to deliver a touchless haptic effect
TW201533644A (zh) 具有防止誤觸功能的智能裝置
KR101524906B1 (ko) 촉각 생성장치, 고분자 유전체 기반 구동기, 이를 이용한 촉각 액추에이터, 촉감 액추에이터, 인터페이스 장치, 촉각 피드백 제공장치
US11885695B2 (en) Sensor, stack-type sensor, and electronic device
KR20130109288A (ko) 터치 패널 및 이의 제조 방법
Goh et al. Self-powered pressure sensor based on microfluidic triboelectric principle for human–machine interface applications
KR101416722B1 (ko) 정전기력을 이용한 촉각 피드백 생성 장치, 그 제어방법 및 상기 촉각 피드백 생성 장치의 제조방법
KR20180125602A (ko) 전자 디바이스를 위한 촉각적 사용자 인터페이스
KR101089446B1 (ko) 유연한 촉각 인터페이스를 위한 액티브 스킨
KR20200029529A (ko) 손가락 누르기 입력 이벤트들 동안 손가락 감각들을 수정하기 위한 시스템들
US8493357B2 (en) Mechanical means for providing haptic feedback in connection with capacitive sensing mechanisms
KR101438163B1 (ko) 정전기력에 의하여 발생된 마찰력과 진동을 이용한 촉각 피드백 생성 장치의 제조방법 및 그 기록매체
JP6913554B2 (ja) タッチパネル、タッチ式入力装置
KR101032319B1 (ko) 햅틱 피드백 제공장치 및 이를 이용한 햅틱 피드백 제공 방법
KR20100064493A (ko) 피드백 제공이 가능한 햅틱장치 및 이를 이용한 햅틱 피드백 제공방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant