CN205038619U - 一种柔性导电织物键盘 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柔性导电织物键盘，包括符号定义层和触屏控制系统，所述符号定义层依次连接有上导电织物层、隔离层、下导电织物层和保护层，所述上导电织物层通过金属线连接于触屏控制系统，实时检测信号输入，所述下导电织物层连接于触屏控制系统，其4个顶角通过金属线对应连接触屏控制系统的四个管脚，控制电路且提供标准电压，所述触屏控制系统包括标准电压生成电路、数模转换电压测量电路、逻辑控制电路和USB接口电路，所述标准电压生成电路、数模转换电压测量电路和USB接口电路均与逻辑控制电路相互连接，所述标准电压生成电路与下导电织物层相连，所述数模转换电压测量电路与上导电织物层相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及键盘技术领域，特别是一种柔性导电织物键盘。
背景技术
随着电子技术的快速发展，电子设备逐渐小型化、低功耗化、模块化，各种类型的便携设备如手机、MP3、PDA乃至超便携计算机不断涌现，并逐步融入大众生活，成为人们获取、传输信息的主要手段，使用方捷、易于携带的输入设备成为提高信息输入效率、增强用户体验的关键，微型键盘、触摸屏、语音控制等技术的应用不断提高电子设备的人机交互性能。
基于织物的输入设备由于采用织物作为主体，具有轻薄、柔软可折叠，便于与服装进行集成的优点而成为便携式输入设备的理想选择，基于导电织物的柔性键盘一般分为开关原理的扫描式键盘及触摸屏原理的电阻式键盘2种，开关盘采用导体或是银浆作为导电通路嵌入织物面料中，过轮询扫描按压点的通断信息，判断按键位置，其结构和控制电路比较简单，功能也较为单一，同时，由于导体材料与织物面料力学特性存在差异，在折叠及受力情况下容易发生导体断裂、移位等现象，导致按键功能失效。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种柔性导电织物键盘，能满足便携式电子设备及可穿戴计算机系统对柔性、可折叠、多功能输入设备的需求。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种柔性导电织物键盘，包括符号定义层和触屏控制系统，所述符号定义层依次连接有上导电织物层、隔离层、下导电织物层和保护层，所述上导电织物层通过金属线连接于触屏控制系统，实时检测信号输入，所述下导电织物层连接于触屏控制系统，其4个顶角通过金属线对应连接触屏控制系统的四个管脚，控制电路且提供标准电压，所述触屏控制系统包括标准电压生成电路、数模转换电压测量电路、逻辑控制电路和USB接口电路，所述标准电压生成电路、数模转换电压测量电路和USB接口电路均与逻辑控制电路相互连接，所述标准电压生成电路与下导电织物层相连，所述数模转换电压测量电路与上导电织物层相连。
在上述方案基础上优选，所述符号定义层用于划分触摸区域，采用印染或针织的方式定义键盘功能。
在上述方案基础上优选，所述上导电织物层在按键按压状态下与下导电织物层接通。
在上述方案基础上优选，所述隔离层采用网状多孔轻薄多孔织物组成，用于分隔上导电织物层和下导电织物层，上导电织物层和下导电织物层不受外力时不接触。
根据上述技术方案，本实用新型采用导电织物结合触摸屏控制系统设计织物键盘，对设备组成原理、传感器材料选取、键盘结构设计，上导电织物层通过外接导线与触屏控制系统相连，实现检测信号输入，下导电织物层的4个顶角通过金属线对应连接触屏控制系统的四个管脚，控制电路提供标准电压，在织物层表面形成电压梯度，通过位置电压表示其在织物层上的相对位置，在折叠及受力情况下不会发生导体断裂、移位等现象，能满足便携式电子设备及可穿戴计算机系统对柔性、可折叠、多功能输入设备的需求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的触屏控制系统原理图。
图中，1-符号定义层；2-触屏控制系统；3上导电织物层；4-隔离层；5-下导电织物层；6-保护层；7-金属线；8-标准电压生成电路；9-数模转换电压测量电路；10-逻辑控制电路；11-USB接口电路。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1和图2所示，本实用新型提供一种柔性导电织物键盘，包括符号定义层1和触屏控制系统2，所述符号定义层1依次连接有上导电织物层3、隔离层4、下导电织物层5和保护层6，所述上导电织物3层通过金属线7连接于触屏控制系统2，实时检测信号输入，所述下导电织物层5连接于触屏控制系统2，其4个顶角通过金属线7对应连接触屏控制系统2的四个管脚，控制电路且提供标准电压，所述触屏控制系统2包括标准电压生成电路8、数模转换电压测量电路9、逻辑控制电路10和USB接口电路11，所述标准电压生成电路8、数模转换电压测量电路9和USB接口电路11均与逻辑控制电路10相互连接，所述标准电压生成电路8与下导电织物层5相连，所述数模转换电压测量电路9与上导电织物层3相连。
进一步的，所述符号定义层1用于划分触摸区域，采用印染或针织的方式定义键盘功能。
进一步的，所述上导电织物层3在按键按压状态下与下导电织物层5接通。
进一步的，所述隔离层4采用网状多孔轻薄多孔织物组成，用于分隔上导电织物层3和下导电织物层5，上导电织物层3和下导电织物层5不受外力时不接触。
本实用新型上导电织物层和下导电织物层采用具有一定表面电阻的导电织物材料作为核心，结合多层结构设计，将按压位置信号线性转换为对应电压信号，触屏控制电路包括标准电压生成、模/数转换、逻辑控制3大功能，基于电阻分压原理在导电织物表面形成标准的电压梯度，测量按压点的电压后进行模/数转换，生成数字信号向外输出；接口电路采用USB接口芯片，写入触屏控制电路参数，实时获取传感器输出数据，向主控设备传输；上位计算机接收数据后完成电压与按键位置的线性转换。
本实用新型织物键盘通过导电织物层、功能定义层、隔离层、保护层的设计，实现按压位置到电压信号的变换，提供按键区域的定义划分及对键盘进行保护，计算机应用程序获取传感器采集数据，进行电压数据到位置数据的转换，并根据按键区域的功能定义实现操作控制功能，织物键盘主体结构共分为5层，根据每层的功能设计选用不同特性的织物组成织物键盘，键盘顶层为符号定义层，用于划分触摸区域，采用印染或针织等方式定义键盘功能如字符、功能键、计算机控制等,同时为键盘提供保护；第2层为上导电织物层，作为检测电极在按压状态下与下导电织物层接通，获得按压位置的横向和纵向电压值，上导电织物层通过外接导线与触屏控制器的wiper管脚相连，实现检测信号输入；第3层为隔离层，用于分隔上、下导电织物层，系统采用网状多孔轻薄多孔织物组成，两层在不受外力时不接触，按压操控状态下，上、下导电织物层受外力在按压点通过隔离层的细孔接通两织物层，将电压
信号输出，第4层为下导电织物层，该层织物的4个顶角通过金属线对应连接触屏控制系统的四个管脚，控制电路提供标准电压，在织物层表面形成电压梯度，通过位置电压表示其在织物层上的相对位置，最底层为保护层，为导电织物层提供绝缘保护并加固键盘。
基于上述，本实用新型具有下述优点：本实用新型采用导电织物结合触摸屏控制系统设计织物键盘，对设备组成原理、传感器材料选取、键盘结构设计，上导电织物层通过外接导线与触屏控制系统相连，实现检测信号输入，下导电织物层的4个顶角通过金属线对应连接触屏控制系统的四个管脚，控制电路提供标准电压，在织物层表面形成电压梯度，通过位置电压表示其在织物层上的相对位置，在折叠及受力情况下不会发生导体断裂、移位等现象，能满足便携式电子设备及可穿戴计算机系统对柔性、可折叠、多功能输入设备的需求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种柔性导电织物键盘，其特征在于：包括符号定义层（1）和触屏控制系统（2），所述符号定义层（1）依次连接有上导电织物层（3）、隔离层（4）、下导电织物层（5）和保护层（6），所述上导电织物层（3）通过金属线（7）连接于触屏控制系统（2），实时检测信号输入，所述下导电织物层（5）连接于触屏控制系统（2），其4个顶角通过金属线（7）对应连接触屏控制系统（2）的四个管脚，控制电路且提供标准电压，所述触屏控制系统（2）包括标准电压生成电路（8）、数模转换电压测量电路（9）、逻辑控制电路（10）和USB接口电路（11），所述标准电压生成电路（8）、数模转换电压测量电路（9）和USB接口电路（11）均与逻辑控制电路（10）相互连接，所述标准电压生成电路（8）与下导电织物层（5）相连，所述数模转换电压测量电路（9）与上导电织物层（3）相连。
2.根据权利要求1所述的一种柔性导电织物键盘，其特征在于，所述符号定义层（1）用于划分触摸区域，采用印染或针织的方式定义键盘功能。
3.据权利要求1所述的一种柔性导电织物键盘，其特征在于，所述上导电织物层（3）在按键按压状态下与下导电织物层（5）接通。
4.据权利要求1所述的一种柔性导电织物键盘，其特征在于，所述隔离层（4）采用网状多孔轻薄多孔织物组成，用于分隔上导电织物层（3）和下导电织物层（5），上导电织物层（3）和下导电织物层（5）不受外力时不接触。
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Cited By (1)
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| CN109724723A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-07 | 武汉飞帛丝科技有限公司 | 纺织材料基可穿戴压力传感器及其制备方法 |
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| CN109724723B (zh) * | 2018-12-27 | 2021-09-14 | 武汉飞帛丝科技有限公司 | 纺织材料基可穿戴压力传感器及其制备方法 |
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