CN109905113B - 触控组件和遥控装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控组件和遥控装置，涉及触控技术领域，主要目的是通过设置弹性储电组件，得到与按压力度相关的控制信号，实现被控参数根据按压力度连续调节，实现无极控制。本发明的主要技术方案为：一种触控组件，包括：第一导电组件、第二导电组件和弹性储电组件，弹性储电组件设置于第一导电组件和第二导电组件之间，其两端分别与第一导电组件和第二导电组件接触形成电连接，第一导电组件和第二导电组件间的距离可通过按压改变；其中，第一导电组件和第二导电组件用于传导异性电荷，弹性储电组件用于通过与第一导电组件和第二导电组件的接触而形成与距离相关的等效电容，并输出电容值。本发明主要用于触控。

Description

触控组件和遥控装置

技术领域

本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控组件和遥控装置。

背景技术

随着科技的发展和生活水平的提高，生活中充斥着各种触控电子装置，如触控台灯、触控电饭煲等，以触控的方式代替传统机械式按键，使得控制过程多样化的同时，避免了机械式按键容易损坏的缺点。

然而，随着消费者对用户体验要求不断提高，简单的触控操作已经不能满足用户需求，以触控台灯为例，传统触控台灯通常设置多个亮度调节档位，用户通过触摸装置控制台灯亮度，如触摸一下亮度由一档变为二档，再次触摸亮度由二档变为三档或台灯关闭，这一过程中，台灯仅有固定的几种亮度，且不同亮度档位之间有控制顺序，无法实现任意一种亮度的调节，亮度增加或者减小过程也具有不可逆性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种触控组件和遥控装置，主要目的是通过设置弹性储电组件，得到与按压力度相关的控制信号，实现被控参数根据按压力度连续调节，实现无极控制。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种触控组件，该触控组件包括：

第一导电组件、第二导电组件和弹性储电组件，弹性储电组件设置于第一导电组件和第二导电组件之间，其两端分别与第一导电组件和第二导电组件接触形成电连接，第一导电组件和第二导电组件间的距离可通过按压改变；

其中，第一导电组件和第二导电组件用于传导异性电荷，弹性储电组件用于通过与第一导电组件和第二导电组件的接触而形成与距离相关的等效电容，并输出电容值。

可选的，弹性储电组件包括球形弹性内芯，球形弹性内芯中截面两侧半球表面分别覆盖有相互独立的第一导电涂层和第二导电涂层，其中，第一导电涂层和第二导电涂层分别用于与第一导电组件和第二导电组件相接触形成电连接。

可选的，球形弹性内芯表面在第一导电涂层和第二导电涂层之间周向设置有绝缘环。

可选的，弹性储电组件包括柱状弹性内芯，柱状弹性内芯两端面分别覆盖有相互独立的第一导电涂层和第二导电涂层，其中，第一导电涂层和第二导电涂层分别用于与第一导电组件和第二导电组件相接触形成电连接。

可选的，弹性储电组件为采用弹性介电材料制成的导电体。

可选的，第一导电组件和第二导电组件之间边沿一周由弹性密封条密封，弹性密封条内含有介电粒子。

可选的，还包括：手指按压板和手指感应组件，手指按压板设置于第一导电组件相背于弹性储电组件一侧，手指感应组件设置于第一导电组件与手指按压板之间，手指感应组件用于辨别按压手指按压板的主体以及主体位于手指按压板的距离。

可选的，手指按压板和手指感应组件之间设置有发光组件。

另一方面，本发明实施例提供了一种遥控装置，该遥控装置包括：

如上述任一项的触控组件；

以及，处理单元，处理单元连接于弹性储电组件与第一导电组件和第二导电组件接触的两端，用于获取电容值，并根据电容值产生控制信号；

无线连接单元，与处理单元连接，用于连接待控设备并发送控制信号。

可选的，还包括：背板，背板设置于第二导电组件相背于弹性储电组件一侧，背板相背于第二导电组件一面铺设有粘接层，粘接层用于可拆卸粘接于预设物体表面。

本发明实施例提出的一种触控组件和遥控装置，通过设置弹性储电组件，得到与按压力度相关的控制信号，实现被控参数根据按压力度连续调节，实现无极控制。而现有技术中，待控设备的被控参数仅有固定的几种可调节数值，被控参数的调节不具有连续性，且不同数值之间有控制顺序，无法实现任意一种数值的跳跃调节，数值变换过程具有不可逆性。与现有技术相比，本申请文件中的触控组件，通过弹性储电组件与第一导电组件和第二导电组件接触产生等效电容，在按压第一导电组件或第二导电组件时，由于导电组件之间距离改变，进而使等效电容发生改变，通过获取等效电容值转换为被控参数控制信号，即可实现被控参数根据按压力度的连续调节，且可实现被控参数逆向调节，实现对待控设备的控制更加精准方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种触控组件在非按压状态下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种触控组件在按压状态下的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种弹性储电组件在非按压状态下的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种弹性储电组件在非按压状态下的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种弹性储电组件在按压状态下的结构示意图；；

图6为本发明实施例提供的另一种触控组件在非按压状态下的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的再一种弹性储电组件在非按压状态下的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种弹性储电组件在非按压状态下的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种弹性储电组件在按压状态下的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的再一种触控组件在非按压状态下的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的遥控装置的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的触控组件连接的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的触控组件和遥控装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1、图2所示，一方面，本发明实施例提供了一种触控组件1，该触控组件1包括：

第一导电组件2、第二导电组件3和弹性储电组件4，弹性储电组件4设置于第一导电组件2和第二导电组件3之间，其两端分别与第一导电组件2和第二导电组件3接触形成电连接，第一导电组件2和第二导电组件3间的距离可通过按压改变；

其中，第一导电组件2和第二导电组件3用于传导异性电荷，弹性储电组4件用于通过与第一导电组件2和第二导电组件3的接触而形成与距离相关的等效电容，并输出电容值。

其中，第一导电组件2和第二导电组件3可以为多种形式，旨在为弹性储电组件4的两端提供正、负电荷，同时承受按压力挤压弹性储电组件4。具体的，可采用底板上铺设导线的方式，弹性储电组4两端分别与第一导电组件2和第二导电组件3上对应的导线电连接，弹性储电组4两端分别积累正电荷和负电荷，弹性储电组件4可近似为等效电容，弹性储电组件4两端相当于电容极板，由于电容值与电容极板之间的距离有关，如图2中所示箭头，在外力按压第一导电组件2和/或第二导电组件3时，第一导电组件2和第二导电组件3之间的距离减小，弹性储电组4受压变形，如图1到图2的过程，相当于电容两极板距离减小，进而使得等效电容值发生改变，弹性储电组件4两侧存储的正、负电荷量发生改变，从而达到将按压力转化为电信号的目的。进一步的，可通过第一导电组件2和第二导电组件3上的导线将电容信号的变化传输到处理器，从而完成待控设备的远端控制，或者，可另外设置监控设备，连接弹性储电组件4与第一导电组件2和第二导电组件3接触的两端，获取实施等效电容值，进而产生与按压力相关的控制信号。弹性储电组件4的形式可以为多种，后文中将详细说明。

本发明实施例提出的一种触控组件，通过设置弹性储电组件，得到与按压力度相关的控制信号，实现被控参数根据按压力度连续调节，实现无极控制。而现有技术中，待控设备的被控参数仅有固定的几种可调节数值，被控参数的调节不具有连续性，且不同数值之间有控制顺序，无法实现任意一种数值的跳跃调节，数值变换过程具有不可逆性。与现有技术相比，本申请文件中的触控组件，通过储电组件与第一导电组件和第二导电组件接触产生等效电容，在按压第一导电组件或第二导电组件时，由于导电组件之间距离改变，进而使等效电容发生改变，通过获取等效电容值转换为被控参数控制信号，即可实现被控参数根据按压力度的连续调剂，且可实现被控参数逆向调节，实现对待控设备的控制更加精准方便。

弹性储电组件4可为多种形式，在第一导电组件2和第二导电组件3之间可以有多个弹性储电组件4，以达到准确感应按压力的目的，以下以几种具体形式为例：

如图3所示，弹性储电组件4包括球形弹性内芯41，球形弹性内芯41中截面两侧半球表面分别覆盖有相互独立的第一导电涂层42和第二导电涂层43，其中，第一导电涂层42和第二导电涂层43分别用于与第一导电组件2和第二导电组件3相接触形成电连接。球形弹性内芯41可以采用如硅胶类或亚克力材质胶制体等绝缘弹性材料制成，在球形中截面两侧半球表面通过溅射或蒸镀等方式将强导电金属镀于表面，作为第一导电涂层42和第二导电涂层43。第一导电涂层42和第二导电涂层43可以覆盖于整个半球表面，其间留有缝隙，第一导电涂层42和第二导电涂层43可分别实现导电功能，且相互间不发生连通，也可以如图4所示，仅覆盖一部分。如图3所示，为导电粒子在未受压状态下其两侧电荷带电情况，第一导电组件2用于传到正电荷，第二导电组件3用于传导负电荷，弹性储电组件4中间球形弹性内芯41绝缘，第一导电涂层42和第二导电涂层43不发生电荷转移，因此整体上弹性储电组件4会呈现一端正电势和另一端负电势的状态，也就是弹性储电组件4形成了内部电势，其整体相当于一个电容元件，第一导电涂层42和第二导电涂层43等效为电容的两极板，两个极板的重心间距相当于极板间的距离d，可用C＝εS/d表示弹性储电组件4电容值，其中ε为等效极板(第一导电涂层42和第二导电涂层43)间介质的介电常数，S为极板面积，d为极板间的距离。

如图5所示，为弹性储电组件4受箭头所示按压力后的状态，弹性储电组件4受压后第一导电涂层42和第二导电涂层43之间距离变小，即上述公式中d发生变化，最终使得等效极板间电容C发生变化，两极板电荷变化作为控制信号的基础。采用球形弹性储电组件4，在极板间的距离d发生变化时，弹性储电组件4两端与第一导电组件2和第二导电组件3与底面接触面积也在变化，这使得第一导电组件2和第二导电组件3与弹性储电组件4的接触电阻同步变化，除根据等效电容C产生控制信号外，还可根据弹性储电组件4与第一导电组件2和第二导电组件3接触电阻值产生控制信号，使得根据按压力产生的控制信号更加精准。

为避免第一导电涂层42和第二导电涂层43之间电荷传递，在球形弹性内芯41表面在第一导电涂层42和第二导电涂层43之间周向设置有绝缘环44。第一导电涂层42和第二导电涂层43覆盖整个半球形，可以增加等效电容的容量，在第一导电涂层42和第二导电涂层43之间增加绝缘环44，避免第一导电涂层42和第二导电涂层43电荷传递，保证电容值变化准确，且绝缘环44可在弹性储电组件4按压过大的情况下起到保护作用，避免相邻弹性储电组件4碰撞损害第一导电涂层42和第二导电涂层43。

弹性储电组件4除为球形外，还可以为圆柱状，如图6、图7所示，弹性储电组件4包括柱状弹性内芯45，柱状弹性内芯45两端面分别覆盖有相互独立的第三导电涂层46和第四导电涂层47，其中，第三导电涂层46和第四导电涂层47分别用于与第一导电组件2和第二导电组件3相接触形成电连接。第三导电涂层46和第四导电涂层47相当于等效电容的两个极板，圆柱状弹性储电组件4两端与第一导电组件2和第二导电组件3接触面积不变，仅两个极板间距d发生变化，使得等效电容值改变。采用圆柱状弹性储电组件4，与球形弹性储电组件4相比，第三导电涂层46和第四导电涂层47形状不发生变化，避免由于频繁形变导致的导电涂层龟裂影响等效电容值或使弹性储电组件4失效。

此外，弹性储电组件4还可以为一体结构，如图8、图9所示，弹性储电组件4为采用弹性介电材料制成的导电体。如图8所示，弹性储电组件4使用热塑性聚氨酯弹性体复合材料制成，具有较强的介电特性，同时有具有弹性特征。第一导电组件2和第二导电组件3将弹性储电组件4极化，弹性储电组件4与第一导电组件2和第二导电组件3相接触的部位等效于电容的两端。如图9所示，在收到箭头所示按压力时，弹性储电组件4与第一导电组件2和第二导电组件3的接触面积由S1变更为S2，根据等效电容公式C＝εS/d，S发生变化，使得等效电容C发生变化，进而根据等效电容C变化产生控制信号。一体结构的弹性储电组件4，加工方法简单，结构简单不易损坏。

除上述结构的弹性储电组件4外，还可以有其他多种形式的弹性储电组件4，如柱状弹性储电组件4可以横向放置于第一导电组件2和第二导电组件3之间，侧壁与第一导电组件2和第二导电组件3接触，在两侧半弧形侧壁上覆盖导电涂层，可以极大增加导电涂层面积。此处不再详细说明，技术人员可根据实际需要选取合适结构的弹性储电组件4进行加工。

如图1、图2所示，第一导电组件2和第二导电组件3之间边沿一周由弹性密封条5密封，弹性密封条5内含有介电粒子。弹性密封条5用于保护和封装弹性储电组件4，防止其流出，同时介电粒子可吸收外界电磁波，防止弹性储电组件4受外界电磁干扰，保证控制信号的准确性。

包含上述结构的触控组件1其外观为膜片状，容易弯折损毁，且手指按压不便，因此，如图10所示，触控组件1还包括：手指按压板6和手指感应组件7，手指按压板6设置于第一导电组件2相背于弹性储电组件4一侧，手指感应组件7设置于第一导电组件2与手指按压板6之间，手指感应组件7用于辨别按压手指按压板的主体以及主体位于手指按压板的距离。手指按压板6具体可以为手指形槽，用于与手指接触。手指感应组件7为银浆Pattern，印刷在触控组件1上表面，银浆Pattern固化后仍然会有导电的功能，它起到感应手指电容的作用。具体的，在触控组件1表面镀上银浆排列成的x向和y方向的电极阵列，这些x、y方向上的电极分别与地构成了电容。而当人体的手指触摸到或接近手指按压板6时，人体又与地构成了电容，于是手指的电容叠加到银浆Pattern的电容上，使得手指感应组件7电容值发生变化，而其他物体接近或触碰手指按压板6时，均不会影响手指感应组件7电容，实现识别手指的作用。

进一步的，手指按压板6和手指感应组件7之间设置有发光组件8。可通过设置控制单元与发光组件8、手指感应组件7连接，在手指感应组件7检测到手指靠近手指按压板6时，控制发光组件8发光，起到指示按压的作用。此外，手指感应组件7还可以包括常见的指纹识别装置，通过指纹判断用户是否有权限，若无权限，则可认定按压无效。其中，发光组件8具体可为自发光式油墨层，通过吸收来自于周围的光线和热能，在黑暗中可自动发光，也可以为被动发光体，在手指感应组件7判定有手指接近，发光组件8被动点亮。发光组件8与手指按压板6之间设置遮光槽9，遮光槽9为板状，中心开口与手指按压板6上手指形槽对应，起到指示照明功能。发光组件8与手指感应组件7之间设置有遮光层10，起到为银浆Pattern遮光和保护银浆Pattern的作用。

此外，在第二导电组件3相背于弹性储电组件4一侧还设置有背板12，背板12作为触控组件1的载体，起保护机械及触控组件1内部电路的作用。手指按压板6与背板12边沿一周由边框11密封，边框11为Seal封框胶，将触控组件1和手指感应组件7通过绝缘且防电磁干扰的方式封闭起来，提升其可靠性。此处的边框11首先为黑色胶体，用于阻挡光线从边缘射向手指感应组件7，同时边框11内含有可导电粒子，在手指感应组件7四周作为封闭层防止外界电磁信号或电信号干扰手指感应组件7正常工作，保证其准确性。

手指按压板6、遮光槽9、发光组件8、遮光层10、手指感应组件7和第一导电组件2之间由上至下紧密贴合，使得手指按压到手指按压板6的压力可以施加到第一导电组件2上，起到改变第一导电组件2和第二导电组件3间距的作用。

另一方面，如图11所示，本发明实施例还提供了一种遥控装置，该遥控装置包括：

如上述任一项的触控组件1；

以及，处理单元(图中为示出)，处理单元连接于弹性储电组件4与第一导电组件2和第二导电组件3接触的两端，用于获取电容值，并根据电容值产生控制信号，无线连接单元，与处理单元连接，用于连接待控设备并发送控制信号。其中，遥控装置外形可做成多种形式，如图中方遥控装置，触控组件1背板12扩大作为整个遥控装置背板12，背板12上方设置显示区域13，下方设置一个或多个触控组件1，手指按压板6与显示区域13朝向相同。背板12内部可集成控制器和无线连接模块等硬件设备。处理单元与无线连接单元均可设置于背板12内的控制器内。如图12所示，通过柔性线路板14将电容值传输到控制器15内的处理单元。具体可在第二导电组件3上设置有Bonding Pin，柔性线路板14上相应位置上设置与其相匹配的“金手指Bonding Pin”，PIN与PIN之间通过热压技术相连接及导通。柔性线路板14另一端连接控制器15，可完成电信号的传输。

上述遥控装置结构设置，遥控装置通过无线连接单元与待控设备连接，人手指通过手指按压板6按压遥控装置，通过触控组件1功能，向控制器15发送与手指按压力大小相关的电容值，处理单元根据电容值得到待控设备控制信息，通过无线连接单元发送给待控设备实现远程控制。以触控台灯为例，人手指按压手指按压板6，通过按压的轻重控制台灯的亮度，按压过程中可以根据台灯亮度进行按压轻重的调节，直到亮度适中，这一过程中，台灯亮度连续变化，且明暗变化无顺序，可随手指按压力度随意变化，使得触控过程更加灵活。此外还可以进行空调的温度、窗帘的开闭程度等调节。

为方便遥控装置使用，背板12相背于第二导电组件3一面铺设有粘接层16，粘接层16用于可拆卸粘接于预设物体表面。粘接层16为柔性永久可粘及可拆式，方便用户将该遥控装置粘接在任意部位，同时具有易撕除，可重复使用的功能。遥控装置可粘接于衣物、枕头、床单等处，方便用户将遥控装置置于身边，依据使用场景的不同，可将遥控装置放置于不同位置，例如夜间可粘接于床头，方便用户夜间操作。对于行动不便者，可将遥控装置粘接于衣服上，随身携带方便操作。移动式遥控装置通过人体手指按压随时控制家用电器，并具有可移动、可临时固定的便利性，为智慧物联生活提供一种解决方案。

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，任何熟悉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以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种触控组件，其特征在于，包括：

第一导电组件、第二导电组件和弹性储电组件，所述弹性储电组件设置于所述第一导电组件和所述第二导电组件之间，其两端分别与所述第一导电组件和所述第二导电组件接触形成电连接，所述第一导电组件和所述第二导电组件间的距离可通过按压改变；

所述弹性储电组件包括球形弹性内芯，所述球形弹性内芯中截面两侧半球表面分别覆盖有相互独立的第一导电涂层和第二导电涂层，其中，所述第一导电涂层和所述第二导电涂层分别用于与所述第一导电组件和所述第二导电组件相接触形成所述电连接；

其中，所述第一导电组件和所述第二导电组件用于传导异性电荷，所述储电组件用于通过与所述第一导电组件和所述第二导电组件的接触而形成与所述距离相关的等效电容，并输出电容值。

2.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述球形弹性内芯表面在所述第一导电涂层和所述第二导电涂层之间周向设置有绝缘环。

3.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述弹性储电组件包括柱状弹性内芯，所述柱状弹性内芯两端面分别覆盖有相互独立的第一导电涂层和第二导电涂层，其中，所述第一导电涂层和所述第二导电涂层分别用于与所述第一导电组件和所述第二导电组件相接触形成所述电连接。

4.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述弹性储电组件为采用弹性介电材料制成的导电体。

5.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，

所述第一导电组件和所述第二导电组件之间边沿一周由弹性密封条密封，所述弹性密封条内含有介电粒子。

6.根据权利要求1所述的触控组件，其特征在于，还包括：

手指按压板和手指感应组件，所述手指按压板设置于所述第一导电组件相背于所述弹性储电组件一侧，所述手指感应组件设置于所述第一导电组件与所述手指按压板之间，所述手指感应组件用于辨别按压所述手指按压板的主体以及所述主体位于所述手指按压板的距离。

7.根据权利要求6所述的触控组件，其特征在于，

所述手指按压板和所述手指感应组件之间设置有发光组件。

8.一种遥控装置，其特征在于，包括：

如上述权利要求1至7中任一项所述的触控组件；

以及，处理单元，所述处理单元连接于所述弹性储电组件与所述第一导电组件和所述第二导电组件接触的两端，用于获取所述电容值，并根据所述电容值产生控制信号；

无线连接单元，与所述处理单元连接，用于连接待控设备并发送所述控制信号。

9.根据权利要求8所述的遥控装置，其特征在于，还包括：

背板，所述背板设置于所述第二导电组件相背于所述弹性储电组件一侧，所述背板相背于所述第二导电组件一面铺设有粘接层，所述粘接层用于可拆卸粘接于预设物体表面。

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