CN111277258B - 一种触控开关的控制方法、系统及一种触控开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控开关，包括自上至下依次设置的触控面板组件、壳体和底座，壳体的上方设有线性马达，底座上设有控制装置，触控面板组件和线性马达分别与控制装置连接，触控面板组件与壳体柔性连接，以在线性马达带动下振动。应用本发明提供的触控开关，触控面板组件与壳体间设有线性马达，同时二者柔性连接，线性马达与控制装置连接，在控制装置控制下振动，进而带动触控面板组件振动，线性马达振动方式和速度更加多样化且可控，震感动作轻快，不拖沓，且线性马达功耗低。本发明还公开了一种应用于上述触控开关的控制方法及系统。

Description

一种触控开关的控制方法、系统及一种触控开关

技术领域

本发明涉及开关控制设备领域，更具体地说，涉及一种触控开关，还涉及一种应用于上述触控开关的控制方法及系统。

背景技术

以汽车用控制模块为代表的越来越多的控制模块选择将多个功能集成到同一块面板上，通过操作面板的不同区域以获得相对应的不同功能。为提高开关的操作友好度，通常会在操作开关的时候让开关产生主动或者被动的反馈。目前采用主动反馈的开关往往采用偏心转子马达作为振动源，但偏心马达振动方向不易控制，启动和制动均较慢。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种触控开关，以解决现有主动反馈开关采用偏心转子马达作为振动源，其振动方向不受控、震感拖沓等问题，本发明的第二个目的是提供一种应用于上述触控开关的控制方法及系统。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种触控开关，包括：

自上至下依次设置的触控面板组件、壳体和底座，所述壳体的上方设有线性马达，所述底座上设有控制装置，所述触控面板组件和所述线性马达分别与所述控制装置连接，所述触控面板组件与所述壳体柔性连接，以在所述线性马达带动下振动。

优选地，所述触控面板组件包括自上至下依次设置的触控面板、电容膜和导光板，所述电容膜与所述控制装置连接，所述导光板上设有与所述触控面板的信标区相对设置的导光部，所述控制装置上设有用于与所述导光板相对设置的光源组件。

优选地，还包括设于所述控制装置上的力检测装置，所述力检测装置的一端与所述触控面板组件柔性连接。

优选地，所述触控面板组件和所述壳体间设有支撑架，所述线性马达设于所述支撑架内，所述支撑架与所述壳体间设有定位件，所述定位件的外侧套设有用于所述触控面板组件和所述壳体柔性连接的硅胶垫。

本发明还提供一种应用于上述任一实施例所述的触控开关的控制方法，所述方法包括：

获取触控面板组件发送的信标信号的触控电压值；

获取力检测装置发送的压力值；

判断所述触控电压值是否小于等于第一预设电压值；

若是，则判断所述压力值是否大于第一预设压力值，若是，则以第一预设振动方式控制线性马达振动，以提示当前操作为处于非信标区域的无效操作。

优选地，所述判断所述触控电压值是否小于等于第一预设电压值之后，所述方法还包括：

当所述触控电压值大于所述第一预设电压值时，判断是否允许根据所述信标信号进行触发动作，若否，则以第二预设振动方式控制所述线性马达振动，以提示当前操作为无效操作。

优选地，所述当所述触控电压值大于所述第一预设电压值时，判断是否允许根据所述信标信号进行触发动作之后，所述方法还包括：

当允许根据所述信标信号进行触发动作时，判断当前触发动作是否需要振动反馈，若是，则以第三预设振动方式控制所述线性马达振动。

优选地，所述判断是否允许根据所述信标信号进行触发动作之前，所述方法还包括：

判断所述压力值是否大于第二预设压力值，若是，则判断是否允许根据所述信标信号进行触发动作。

优选地，所述方法还包括：

根据获取到的所述触控面板组件发送的信标信号进行处理得到与所述信标信号对应的触控位置信息；

根据获取到的所述力检测装置发送的压力值进行计算，得到操作压力信号的操作位置信息；

根据所述触控位置信息和所述操作位置信息进行计算，当所述信标信号对应的触控位置与所述操作压力信号对应的操作位置间距离大于等于预设距离值时，则以第四预设振动方式控制所述线性马达振动，以提示当前操作为无效操作。

本发明还提供了一种应用于上述任一实施例的触控开关的控制系统，所述系统包括：

触控电压值获取模块，用于获取触控面板组件发送的信标信号的触控电压值；

压力值获取模块，用于获取力检测装置发送的压力值；

非信标区域判断模块，用于判断所述触控电压值是否小于等于第一预设电压值；若是，则判断所述压力值是否大于第一预设压力值，若是，则以第一预设振动方式控制线性马达振动，以提示当前操作为处于非信标区域的无效操作。

本发明提供的触控开关，包括自上至下依次设置的触控面板组件、壳体和底座，壳体的上方设有线性马达，底座上设有控制装置，触控面板组件和线性马达分别与控制装置连接，触控面板组件与壳体柔性连接，以在线性马达带动下振动。

应用本发明提供的触控开关，触控面板组件与壳体间设有线性马达，同时二者柔性连接，线性马达与控制装置连接，在控制装置控制下振动，进而带动触控面板组件振动，线性马达振动方式和速度更加多样化且可控，震感动作轻快，不拖沓，且线性马达功耗低。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种触控开关的控制方法，该方法包括：获取触控面板组件发送的信标信号的触控电压值；获取力检测装置发送的压力值；判断触控电压值是否小于等于第一预设电压值；若是，则判断压力值是否大于第一预设压力值，若是，则以第一预设振动方式控制线性马达振动，以提示当前操作为处于非信标区域的无效操作。

应用本发明提供的触控开关的控制方法及系统，当触控电压值小于等于第一预设电压值且压力值大于第一预设压力值时，以第一预设振动方式控制线性马达振动，以提示当前操作为处于非信标区域的无效操作。由此以及时提醒作业人员当前无效动作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种触控开关的爆炸结构示意图；

图2为本发明实施例提供的触控面板组件的安装结构示意图；

图3为本发明实施例提供的光源组件的安装结构示意图；

图4为本发明实施例提供的导光板的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的触控开关的安装结构示意图；

图6为本发明实施例提供的两个力传感器的位置结构示意图；

图7为本发明实施例提供的三个力传感器的位置结构示意图。

附图中标记如下：

触控面板组件1、触控面板11、电容膜12、导光板13、支撑架2、硅胶垫3、线性马达4、壳体5、PCB板6、底座7、螺钉8、力传感器9、遮光件10、光源组件14、柔性硅胶垫15、紧固螺钉16。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种触控开关，以解决现有主动反馈开关采用偏心转子马达作为振动源，其振动方向不受控、震感拖沓等问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5，图1为本发明实施例提供的一种触控开关的爆炸结构示意图；图2为本发明实施例提供的触控面板组件的安装结构示意图；图3为本发明实施例提供的光源组件的安装结构示意图；图4为本发明实施例提供的导光板的结构示意图；图5为本发明实施例提供的触控开关的安装结构示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供的触控开关，包括自上至下依次设置的触控面板组件1、壳体5和底座7，壳体5的上方设有线性马达4，底座7上设有控制装置，触控面板组件1和线性马达4分别与控制装置连接，触控面板组件1与壳体5柔性连接，以在线性马达4带动下振动。

其中，壳体5和底座7间可通过刚性连接进行固定，如通过紧固螺钉16进行连接，紧固螺钉16一端与壳体5固定，另一端与PCB板6固定，同时PCB板6固定在底座上，由此以实现壳体5和底座7的固定。壳体5的上方设有线性马达4，线性马达4设于触控面板组件1和壳体5间，触控面板组件1一般包括触控面板11和在其下方设置的电容膜12，电容膜12与控制装置连接。线性马达4在壳体5的上方，可在壳体5上设置安装槽或者在壳体5上设置支撑架2对线性马达4进行安装。控制装置可具体为PCB板6，触控面板组件1与控制装置连接，将触控信号发送至控制装置，控制装置进行处理并控制线性马达4振动。柔性连接可通过设置弹簧、柔性垫的方式实现，可根据需要进行选择。线性马达4振动时引起触控面板组件1的振动，使得操作者感受到开关振动反馈。

应用本发明提供的触控开关，触控面板组件1与壳体5间设有线性马达4，同时二者柔性连接，线性马达4与控制装置连接，在控制装置控制下振动，进而带动触控面板组件1振动，线性马达4振动方式和速度更加多样化且可控，震感动作轻快，不拖沓，且线性马达4功耗低。

具体的，触控面板组件1包括自上至下依次设置的触控面板11、电容膜12和导光板13，电容膜12与控制装置连接，导光板13上设有与触控面板11的信标区相对设置的导光部，控制装置上设有用于与导光板13相对设置的光源组件14。

电容膜12上包括多个信标区域，当手指操作按键时，手指的寄生电容会使信标区域的发生电容变化，进而产生电压变化并传递至控制装置，判断出信标区域。导光板13与光源组件14相对设置，电容膜12的感应区域内有用于透光的透明区域，导光板13的光照可穿过电容膜12罩设在触控面板11背面，触摸面板发光。光源组件14可具体为LED灯，其中导光板13的个数可根据需要进行设置，相应地，光源组件14的个数也可以进行相应的设置。在一种实施例中，导光板13的个数为一个，光源组件14的个数为两个，分别与导光板13的两个导光部相对设置。导光板13上设有分散结构，以使光路进行多次反射，改变原有光路，以使触控面板11获得均匀光照，在导光板13的周向可设置遮光件10，以使得光源集中。

进一步地，还包括设于控制装置上的力检测装置，力检测装置的一端与触控面板组件1柔性连接。力检测装置可具体为力传感器9，力传感器9的一端与控制装置连接，另一端与触控面板组件1柔性连接，以检测触控面板组件1上的力的大小。力传感器9将按压力转化为电信号，传递至控制装置，当电信号达到设定的阈值时，控制装置驱动线性马达4振动。

在一种实施例中，触控面板组件1和壳体5间设有支撑架2，线性马达4设于支撑架2内，支撑架2与壳体5间设有定位件，定位件的外侧套设有用于触控面板组件1和壳体5柔性连接的硅胶垫3。线性马达4振动带动支撑架2和触控面板组件1相对于壳体5振动，定位件可具体为螺钉，支撑架2上设有用于与螺钉配合的螺纹柱，螺钉，壳体5上设有定位孔，支撑架2的螺纹柱穿过定位孔并通过螺钉实现支撑架2和壳体5的固定，在螺纹柱的外侧套设有硅胶垫3。其中，线性马达4可水平或竖直方向设置，可根据需要设置相应的角度。

线性马达4安装在支撑架2的背面，通过线束与PCB板6连接，PCB板6为线性马达4供电，线性马达4振动时引起触控面板组件1的振动，柔性硅胶垫15安装在支撑架2的底部，用以将触控面板11的按压力传递至力传感器9，壳体5上设有定位孔，触控面板组件1上的硅胶垫3穿过定位孔与力传感器9接触，同时壳体5与触控面板组件1可通过搭扣或螺钉固定，同样为柔性连接，通过在搭扣或螺钉配合处设置硅胶垫圈实现，以避免刚性连接导致线性马达4的振动无法带动触控面板组件1，PCB板6安装在壳体5背面，底座7与壳体5通过搭扣或螺钉固定。

基于上述触控开关，本发明还提供了一种应用于上述任一触控开关的控制方法，该方法包括：

获取触控面板组件1发送的信标信号的触控电压值；

获取力检测装置发送的压力值；

判断触控电压值是否小于等于第一预设电压值；

若是，则判断压力值是否大于第一预设压力值，若是，则以第一预设振动方式控制线性马达4振动，以提示当前操作为处于非信标区域的无效操作。

当触控电压值小于等于第一预设电压值时，操作者的操作位置处于无功能区，或操作者手指离触控面板距离过远，当压力值大于第一预设压力值时，认为操作者没有在有效的功能区动作，系统驱动线性马达4振动。由此以及时提醒操作者当前操作为处于非信标区域的无线操作。

具体的，判断触控电压值是否小于等于第一预设电压值之后，方法还包括：

当触控电压值大于第一预设电压值时，判断是否允许根据信标信号进行触发动作，若否，则以第二预设振动方式控制线性马达4振动，以提示当前操作为无效操作。即当触控电压值大于第一预设电压值时，触控操作产生在信标区域，根据信标信号进行动作，当不允许根据信标信号进行动作时，以第二预设振动方式控制线性马达4振动，其中，第一预设振动方式和第二预设振动方式可设置为同一种，该振动方式可由不同的电压波形和不同的振动次数实现。

更进一步地，当触控电压值大于第一预设电压值时，判断是否允许根据信标信号进行触发动作之后，方法还包括：

当允许根据信标信号进行触发动作时，判断当前触发动作是否需要振动反馈，若是，则以第三预设振动方式控制线性马达4振动。当被允许的信标信号进行触发动作时，判断该触发动作是否需要振动反馈，并根据信标信号以第三预设振动方式控制线性马达4振动，其可根据不同的信标信号进行不同方式的振动。

更进一步地，判断是否允许根据信标信号进行触发动作之前，方法还包括：

判断压力值是否大于第二预设压力值，若是，则判断是否允许根据信标信号进行触发动作。即当前信标信号允许触发需要压力值大于第二预设压力值，才能够进行触发。

在一种实施例中，方法还包括：

根据获取到的触控面板组件发送的信标信号进行处理得到与信标信号对应的触控位置信息；触控面板组件包括电容膜，根据电容膜的电压变化进行处理，得到与信标信号对应的在触控面板上的触控位置信息。

根据获取到的力检测装置发送的压力值进行计算，得到操作压力信号的操作位置信息；其中，力传感器的个数为多个，可根据触控面板的面积进行设置，在一种实施例中，力传感器的个数为两个，如图6所示，图6为两个力传感器的位置结构示意图；力传感器A和力传感器B，二者间距离和为l，操作压力信号的操作压力为F，操作压力信号分别距力传感器A距离为l₁，距B为l₂，则力传感器A检测到的压力值为力传感器B检测到的压力值根据各个力传感器检测到的压力值进行计算，得到操作压力信号的操作位置信息。

如图7所示，图7为三个力传感器的位置结构示意图。当力传感器的个数为三个时，包括力传感器A、力传感器B和力传感器C，操作压力信号在三者形成的三角形区域内以施力点X表示，其中操作压力F＝F_A+F_B+F_C，力传感器B和力传感器C长度已知， 根据计算，即可得出l₁、l₂、l₃和l₄的操作位置的相关参数值。

根据触控位置信息和操作位置信息进行计算，当信标信号对应的触控位置与操作压力信号对应的操作位置间距离大于等于预设距离值时，则以第四预设振动方式控制线性马达振动，以提示当前操作为无效操作。其中，预设距离值可以为5-10mm间设置。其中，第四预设振动方式的波形和振动频率可根据需要进行设置，均在本发明的保护范围内。

基于上述方法实施例，本发明还提供了一种应用于任一触控开关的系统实施例，该方法实施例和系统实施例可相互对应参照，该系统包括：

触控电压值获取模块，用于获取触控面板组件1发送的信标信号的触控电压值；

压力值获取模块，用于获取力检测装置发送的压力值；

非信标区域判断模块，用于判断触控电压值是否小于等于第一预设电压值；若是，则判断压力值是否大于第一预设压力值，若是，则以第一预设振动方式控制线性马达4振动，以提示当前操作为处于非信标区域的无效操作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种触控开关，其特征在于，包括：

自上至下依次设置的触控面板组件、壳体和底座，所述壳体的上方设有线性马达，所述底座上设有控制装置，所述触控面板组件和所述线性马达分别与所述控制装置连接，所述触控面板组件与所述壳体柔性连接，以在所述线性马达带动下振动；

其中，所述触控面板组件中包括电容膜，所述电容膜与所述控制装置连接；

所述触控开关还包括设于所述控制装置上的力检测装置；

所述控制装置用于获取所述触控面板组件发送的信标信号的触控电压值以及获取所述力检测装置发送的压力值；根据获取到的所述触控面板组件发送的信标信号进行处理得到与所述信标信号对应的触控位置信息；根据获取到的所述力检测装置发送的压力值进行计算，得到操作压力信号的操作位置信息；根据所述触控位置信息和所述操作位置信息进行计算，当所述信标信号对应的触控位置与所述操作压力信号对应的操作位置间距离大于等于预设距离值时，则以第四预设振动方式控制所述线性马达振动，以提示当前操作为无效操作。

2.根据权利要求1所述的触控开关，其特征在于，所述触控面板组件包括自上至下依次设置的触控面板、所述电容膜和导光板，所述导光板上设有与所述触控面板的信标区相对设置的导光部，所述控制装置上设有用于与所述导光板相对设置的光源组件。

3.根据权利要求2所述的触控开关，其特征在于，所述力检测装置的一端与所述触控面板组件柔性连接。

4.根据权利要求3所述的触控开关，其特征在于，所述触控面板组件和所述壳体间设有支撑架，所述线性马达设于所述支撑架内，所述支撑架与所述壳体间设有定位件，所述定位件的外侧套设有用于所述触控面板组件和所述壳体柔性连接的硅胶垫。

5.一种应用于权利要求1-4任一项所述的触控开关的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取触控面板组件发送的信标信号的触控电压值；

获取力检测装置发送的压力值；

判断所述触控电压值是否小于等于第一预设电压值；

若是，则判断所述压力值是否大于第一预设压力值，若是，则以第一预设振动方式控制线性马达振动，以提示当前操作为处于非信标区域的无效操作。

6.根据权利要求5所述的触控开关的控制方法，其特征在于，所述判断所述触控电压值是否小于等于第一预设电压值之后，所述方法还包括：

当所述触控电压值大于所述第一预设电压值时，判断是否允许根据所述信标信号进行触发动作，若否，则以第二预设振动方式控制所述线性马达振动，以提示当前操作为无效操作。

7.根据权利要求6所述的触控开关的控制方法，其特征在于，所述当所述触控电压值大于所述第一预设电压值时，判断是否允许根据所述信标信号进行触发动作之后，所述方法还包括：

当允许根据所述信标信号进行触发动作时，判断当前触发动作是否需要振动反馈，若是，则以第三预设振动方式控制所述线性马达振动。

8.根据权利要求7所述的触控开关的控制方法，其特征在于，所述判断是否允许根据所述信标信号进行触发动作之前，所述方法还包括：

判断所述压力值是否大于第二预设压力值，若是，则判断是否允许根据所述信标信号进行触发动作。

9.一种应用于权利要求1-4任一项所述的触控开关的控制系统，其特征在于，所述系统包括：

触控电压值获取模块，用于获取触控面板组件发送的信标信号的触控电压值；

压力值获取模块，用于获取力检测装置发送的压力值；

非信标区域判断模块，用于判断所述触控电压值是否小于等于第一预设电压值；若是，则判断所述压力值是否大于第一预设压力值，若是，则以第一预设振动方式控制线性马达振动，以提示当前操作为处于非信标区域的无效操作。