CN110221702B - 一种触摸面板的振动反馈装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种触摸面板的振动反馈装置,悬浮系统和固定系统通过振动及反馈装置相连;振动及反馈装置包括片状的悬架,悬架包括刚性本体和弹片,若干个弹片分布在本体的四周,且弹片的内侧设有曲折条状的弹性臂,弹片通过弹性臂与本体的外边缘相固定;第一固定件向上贯穿固定系统并与悬浮系统固定相连,本体上还设有用于与固定系统固定相连的第二固定件;振动及反馈装置还包括用于感知悬浮系统与固定系统之间的位移的反射面板和接近传感器,振动及反馈装置还包括基于位移反馈对应幅度振动的控制器和振动器。本发明克服了现有技术中的振动及反馈装置的振动触发精度较差的问题,提高了振动及反馈的精度。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域,尤其是一种触摸面板的振动反馈装置。
背景技术
汽车内的中控触摸面板面向驾驶员与乘客,是常用部件。部分中控触摸面板带有振动反馈,会获得比较好的按压手感,从而提高用户的使用体验。
现有技术中,振动反馈装置如图1所示,浮动系统包括前面板11、红外传感器12和外壳13,固定系统包括固定在车体上的底板16,连接浮动系统和固定系统的是塑料悬架15。该塑料悬架15采用左右摇摆的振动方式,由于其高度较高,使得占用的空间很大。刚性弹性件14是浮动系统的触发机构,刚性弹性件14整体都作为触发机构,使得按压力17与刚性弹性件14的变形量不存在线性关系,因此精度差。
上述现有的振动反馈装置存在如下问题:刚性弹性件的变形量与手指按压力不存在线性关系,使得振动反馈的振动触发精度较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何解决现有的振动反馈装置的振动触发精度较差的问题。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案提供一种触摸面板的振动反馈装置,悬浮系统、固定系统和振动及反馈装置从上到下依次设置,且所述悬浮系统和所述固定系统通过所述振动及反馈装置相连;
所述振动及反馈装置包括片状的悬架,所述悬架包括刚性本体和弹片,若干个所述弹片分布在所述本体的四周,且所述弹片的内侧设有曲折条状的弹性臂,所述弹片通过所述弹性臂与所述本体的外边缘相固定;
所述弹片上设有第一固定件,所述第一固定件向上贯穿所述固定系统并与所述悬浮系统固定相连,所述本体上还设有用于与所述固定系统固定相连的第二固定件;
所述振动及反馈装置还包括用于感知所述悬浮系统与所述固定系统之间的位移的反射面板和接近传感器,其中,所述反射面板固定在所述悬浮系统的下表面上,所述接近传感器固定在所述固定系统的上表面上,所述反射面板和所述接近传感器相对设置;
所述振动及反馈装置还包括基于所述位移反馈对应幅度振动的控制器和振动器,其中,所述控制器的输入端与所述接近传感器相连,所述控制器的输出端与所述振动器相连,且所述振动器固定在所述悬浮系统的下表面上。
优选地,所述弹性臂包括均呈条状的第一臂件、第二臂件和第三臂件,所述第二臂件的两端分别与所述第一臂件的外端和第三臂件的内端固定相连,所述第一臂件的内端与所述本体固定相连,所述第三臂件的外端与所述弹片相连。
优选地,所述第一臂件和所述第三臂件相垂直。
优选地,所述第二臂件与所述一臂件、所述第三臂件均呈45°角。
优选地,所述悬浮系统包括位于最上方的悬浮面板,所述悬浮面板的底面与所述悬架固定相连。
优选地,所述悬架是金属悬架。
优选地,所述第一固定件是螺钉
优选地,所述第二固定件是螺钉。
优选地,所述悬架包括四个弹片。
优选地,所述弹片分别固定在所述本体的四个角上。
本发明所述悬架的本体和弹片通过弹性臂连接,其中,弹片与所述悬浮面板固定连接,本体与所述固定系统固定连接,从而使得在悬浮面板受到按压力后,本体保持不动,仅仅是弹片和弹性臂随悬浮面板而动。因此,弹片的位移量与按压力呈线性关系,有利于接近传感器线性识别位移量,使得接近值能线性变化,从而提高了振动反馈的精度,使得振动及反馈装置能够快速响应,触摸面板具有优良的按压手感,有效避免了连续快速按压可能产生的功能不触发的现象,解决了现有技术中振动触发装置的精度较差的问题。
同时,所述悬架呈薄片状,本体和弹片位于同一平面内,使得所述悬架结构紧凑,占用空间小;所述弹性臂的曲折结构允许其在狭小空间内具有一定的弹性力臂,解决了现有技术中的刚性弹性件力臂长、占用空间大的缺点,从而使得本实施例所述的振动及反馈装置占用空间较小。
最后,弹片和弹性臂采用不锈钢制造,金属平面度也很好,因此该弹片和弹性臂在制造精度方面也更占优势,且金属悬架比现有技术中的塑料悬架更耐久,充分保证悬架在生命周期内性能不下降。
综上,本发明所述的一种触摸面板的振动反馈装置克服了现有技术中的振动及反馈装置的振动触发精度较差的问题,提高了振动反馈的精度,使得振动及反馈装置能够快速响应,触摸面板具有优良的按压手感,有效避免了连续快速按压可能产生的功能不触发的现象。
附图说明
图1为现有技术中的振动反馈装置的结构示意图;
图2为本实施例提供的一种触摸面板的振动反馈装置的爆炸图;
图3为图2中D处的结构放大图;
图4为本实施例提供的一种触摸面板的振动反馈装置的整体结构示意图;
图5为现有技术中的塑料悬架的位移与按压力之间的关系示意图;
图6为本实施例提供的悬架的位移与按压力之间的关系示意图。
实施方式
图2、4分别为本实施例提供的一种触摸面板的振动反馈装置的爆炸图和结构示意图,如图2、4所示,悬浮系统1、固定系统2和振动及反馈装置从上到下依次设置,且所述悬浮系统1和所述固定系统2通过所述的振动及反馈装置相连。
具体而言,以显露在外为上,以设置在内为下。所述悬浮系统1设置在外,可被按压;所述固定系统2设置在中间,且保持不动,能在整个按压释放过程中不变形,起到固定支撑作用。
所述的振动及反馈装置包括片状的悬架3,所述悬架3包括刚性的本体31和弹片6,若干个所述弹片6分布在所述本体31的四周,且所述弹片6的内侧设有曲折条状的弹性臂4,所述弹片6通过所述弹性臂4与所述本体31的外边缘相固定。
具体而言,所述悬架3包括四个弹片6,所述弹片6分别固定在所述本体31的四个角上。所述悬架3呈薄片状,本体31和弹片6位于同一平面内,使得所述悬架3结构紧凑,占用空间小。同时,所述悬架3是金属悬架,弹片6和弹性臂4采用不锈钢制造,金属平面度也很好,因此该弹片6和弹性臂4在制造精度方面也更占优势。且金属悬架比现有技术中的塑料悬架15更耐久,充分保证悬架在生命周期内性能不下降,通过实验验证,本实施例所述的弹片6也能满足生命周期内的疲劳试验。
所述弹片6上设有第一固定件33,所述第一固定件33向上贯穿所述固定系统2并与所述悬浮系统1固定相连,所述本体31上还设有用于与所述固定系统2固定相连的第二固定件32。
具体而言,所述第一固定件33和所述第二固定件32均是螺钉,所述悬浮系统1包括位于最上方的悬浮面板9,所述悬浮面板9的底面通过四个螺钉与四个所述弹片6分别固定连接,所述固定系统2通过四个螺钉与所述本体31固定连接,从而使得在悬浮面板9受到按压力后,本体31保持不动,仅仅是弹片6和弹性臂4随悬浮面板9而动,使得弹片6的位移量与按压力呈线性关系。
所述的振动及反馈装置还包括用于实时监测所述悬浮系统1与所述固定系统2之间的位移的反射面板10和接近传感器5,其中,所述反射面板10固定在所述悬浮系统1的下表面上,所述接近传感器5固定在所述固定系统2的上表面上,所述反射面板10和所述接近传感器5相对设置。
具体而言,所述悬浮系统1在按压力的作用下浮动,而固定系统2保持不动,所述接近传感器5发射的信号被反射面板10反射,根据接近传感器5自发射信号到接收到所述反射面板1反射回来的信号之间的时长和信号传播速度可以得到所述悬浮系统1与所述固定系统2之间的位移。
图5为现有技术中的塑料悬架的位移(横轴)与按压力(纵轴)之间的关系示意图,从图中可知按压行程所产生的位移和按压力是非线性变化的;而如图6所示,本实施例所述的悬架3直接与悬浮系统1相连,确保了按压力(纵轴)与位移(横轴)呈线性关系,有利于振动及反馈中的接近传感器5线性识别所述位移量,使得接近值能线性变化,从而提高振动反馈的精度,能够快速响应,提供振动及反馈优良的按压手感,避免连续快速按压可能产生的功能不触发。
所述的振动及反馈装置还包括基于所述位移反馈对应幅度振动的控制器和振动器7,其中,所述控制器的输入端与所述接近传感器5相连,所述控制器的输出端与所述振动器7相连,且所述振动器7固定在所述悬浮系统1的下表面上。
具体而言,所述接近传感器5将所述位移信息输送给控制器,所述控制器根据所述位移控制所述振动器7反馈与所述位移相对应的振动(即所述位移越大,则反馈的振动幅度越大),并带动所述悬浮系统1振动,以提供振动及反馈装置优良的按压手感。所述接近传感器5设置在HMI(Human Machine Interface ,即人机接口)印刷线路板8上,所述控制器由设置在所述HMI印刷线路板8中的处理器及输入输出电路构成。具体的,控制器的技术方案采用现有技术中的公知技术,本领域技术人员均已经了解,在此不再赘述。
如图3所示,所述弹性臂4包括均呈条状的第一臂件41、第二臂件42和第三臂件43,所述第二臂件42的两端分别与所述第一臂件41的外端和所述第三臂件43的内端固定相连,所述第一臂件41的内端与所述本体31固定相连,所述第三臂件43的外端与所述弹片6固定相连。
具体而言,以朝向本实施例所述振动及反馈装置内部为内,以朝向本实施例所述振动及反馈装置之外为外。所述第一臂件41、第二臂件42和第三臂件43均呈薄条状,且所述第一臂件41和所述第三臂件43相垂直,所述第二臂件42与所述一臂件41、所述第三臂件44均呈45°角。所述弹性臂4的曲折结构允许其在狭小空间内具有一定的弹性力臂,解决了现有技术中的刚性弹性件14力臂长、占用空间大的缺点。
本实施例所述的一种触摸面板的振动反馈装置的工作原理如下:
所述弹片6与悬浮系统1固定,当悬浮面板9受到按压力后,按压力会通过第一固定件33传递到弹片6上,弹片6会产生向下的位移,悬浮面板9和反射面板板10也会跟着弹片6向下运动。接近传感器5固定在固定系统上保持不动,使得反射表面10与接近传感器5之间的距离会减小,接近传感器5通过识别距离变化来释放振动信号,再通过控制器将振动信号传输给振动器7,由振动器7带动整个悬浮系统1来反馈感知力,实现振动反馈。
所述悬架3的本体31与所述弹片6通过弹性臂4连接,其中,弹片6与所述悬浮面板9固定连接,本体31与所述固定系统2固定连接,从而使得在悬浮面板9受到按压力后,本体31保持不动,仅仅是弹片6和弹性臂4随悬浮面板9而动。因此,弹片6的位移量与按压力呈线性关系,有利于接近传感器5线性识别位移量,使得接近值能线性变化,从而提高了振动反馈的精度,使得振动及反馈装置能够快速响应,触摸面板具有优良的按压手感,有效避免了连续快速按压可能产生的功能不触发的现象,解决了现有技术中振动触发装置的精度较差的问题。
同时,所述悬架3呈薄片状,本体31和弹片6位于同一平面内,使得所述悬架3结构紧凑,占用空间小;所述弹性臂4的曲折结构允许其在狭小空间内具有一定的弹性力臂,解决了现有技术中的刚性弹性件14力臂长、占用空间大的缺点,从而使得本实施例所述的振动及反馈装置占用空间较小。
应当理解的是,在本说明书中提到的上、下等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的,它们是相对的概念,因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以,也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种触摸面板的振动反馈装置,其特征在于:包括悬浮系统(1)、固定系统(2)和振动及反馈装置,悬浮系统(1)、固定系统(2)和振动及反馈装置从上到下依次设置,且所述悬浮系统(1)和所述固定系统(2)通过所述振动及反馈装置相连;
所述振动及反馈装置包括片状的悬架(3),所述悬架(3)包括刚性本体(31)和弹片(6),若干个所述弹片(6)分布在所述本体(31)的四周,且所述弹片(6)的内侧设有曲折条状的弹性臂(4),所述弹片(6)通过所述弹性臂(4)与所述本体(31)的外边缘相固定;
所述弹片(6)上设有第一固定件(33),所述第一固定件(33)向上贯穿所述固定系统(2)并与所述悬浮系统(1)固定相连,所述本体(31)上还设有用于与所述固定系统(2)固定相连的第二固定件(32);所述第一固定件(33)是螺钉;所述第二固定件(32)是螺钉;
所述振动及反馈装置还包括用于感知所述悬浮系统(1)与所述固定系统(2)之间的位移的反射面板(10)和接近传感器(5),其中,所述反射面板(10)固定在所述悬浮系统(1)的下表面上,所述接近传感器(5)固定在所述固定系统(2)的上表面上,所述反射面板(10)和所述接近传感器(5)相对设置;
所述振动及反馈装置还包括基于所述位移反馈对应幅度振动的控制器和振动器(7),其中,所述控制器的输入端与所述接近传感器(5)相连,所述控制器的输出端与所述振动器(7)相连,且所述振动器(7)固定在所述悬浮系统(1)的下表面上。
2.如权利要求1所述的一种触摸面板的振动反馈装置,其特征在于:所述弹性臂(4)包括均呈条状的第一臂件(41)、第二臂件(42)和第三臂件(43),所述第二臂件(42)的两端分别与所述第一臂件(41)的外端和第三臂件(43)的内端固定相连,所述第一臂件(41)的内端与所述本体(31)固定相连,所述第三臂件(43)的外端与所述弹片(6)相连。
3.如权利要求2所述的一种触摸面板的振动反馈装置,其特征在于:所述第一臂件(41)和所述第三臂件(43)相垂直。
4.如权利要求2所述的一种触摸面板的振动反馈装置,其特征在于:所述第二臂件(42)与所述第一臂件(41)、所述第三臂件(43)均呈45°角。
5.如权利要求1所述的一种触摸面板的振动反馈装置,其特征在于:所述悬浮系统(1)包括位于最上方的悬浮面板(9),所述悬浮面板(9)的底面与所述悬架(3)固定相连。
6.如权利要求1所述的一种触摸面板的振动反馈装置,其特征在于:所述悬架(3)是金属悬架。
7.如权利要求1所述的一种触摸面板的振动反馈装置,其特征在于:所述悬架(3)包括四个弹片(6)。
8.如权利要求7所述的一种触摸面板的振动反馈装置,其特征在于:所述弹片(6)分别固定在所述本体(31)的四个角上。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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