CN205540679U - 压力触控装置及具有该压力触控装置的终端设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于压力感应技术领域，尤其涉及压力触控装置及具有该压力触控装置的终端设备。通过按压面板，面板产生的微小形变会传递到压力感应模组，压力传感器监测到按压产生的按压压力信号，通过压力感应检测电路传递给处理器，处理器在接收到压力传感器采集到的按压压力信号，即会输出与此压力数值对应的执行信号。主要由压力触控装置和执行件组成的终端设备，处理器发出与压力数值对应的执行信号，执行件接收到执行信号后执行相应工作。该压力触控装置克服现有机械按键容易引起终端设备进水、通过在正面屏幕某个菜单或长时间按压某个菜单键才能打开发光件引起操作麻烦及长时间按压音量减键才能让喇叭静音使音量减键容易松动的情况。
Description
技术领域
本实用新型属于压力感应技术领域，尤其涉及压力触控装置及具有该压力触控装置的终端设备。
背景技术
现有技术中的终端设备，如手机和平板电脑，均使用机械按键来实现终端设备的开关机及音量调节等。机械按键需要在面板上开设安装孔进行嵌装，安装孔的存在容易让终端设备进水。还有，对于现有终端设备的一些功能启动或停止，比如发光件的启动，必须通过定义到在终端设备正面屏幕的某个菜单或者长时间按压某个菜单键，要经过繁琐的操作才能打开发光件。又比如喇叭的停止，现有机械按键要静音必须经过长时间的按压音量减键，长时间的机械按压会容易引起音量减键的松动。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种压力触控装置，旨在解决现有终端设备的机械按键容易进水、通过定义到在正面屏幕某个菜单或长时间按压某个菜单键才能打开发光件引起操作麻烦及长时间按压音量减键才能让喇叭静音使音量减键容易松动的技术问题。
本实用新型是这样实现的，一种压力触控装置，包括面板，还包括：
设置于所述面板的内侧的压力感应模组，所述压力感应模组包括用于采集按压压力信号的压力传感器；
用于支撑所述压力感应模组的支撑件，所述支撑件具有面向于所述压力感应模组的顶抵面；
与所述压力传感器电连接的压力感应检测电路，用于接收所述压力传感器所采集到的按压压力信号；
与所述压力感应检测电路电连接的处理器，用于接收所述按压压力信号并输出与该按压压力信号的数值对应的执行信号。
进一步地，所述压力感应模组还包括沿所述面板的厚度方向与所述压力传感器层叠设置的弹性承载板。
进一步地，沿所述面板的厚度方向所述压力感应模组具有面向于所述面板的第一安装面及背离于所述第一安装面的第二安装面，所述第一安装面与所述面板的内侧之间设有一个第一触动块，所述第二安装面与所述顶抵面之间设有两个相间隔的第二触动块，所述第一触动块位于两个所述第二触动块之间的区域，所述面板对应于所述第一触动块处形成第一按键。
进一步地，所述压力传感器靠近所述顶抵面设置，所述弹性承载板靠近所述面板设置；或者，所述压力传感器靠近所述面板设置，所述弹性承载板靠近所述顶抵面设置。
进一步地，所述面板与所述第一安装面通过一个第一胶体粘接，所述顶抵面与所述第二安装面通过两个第二胶体粘接，所述第一胶体形成所述第一触动块，两个所述第二胶体一一对应形成两个所述第二触动块。
进一步地，所述第一安装面与所述面板的内侧之间设有一个第三触动块，所述第二安装面与所述支撑件的顶抵面之间设有两个相间隔的第四触动块，所述第三触动块位于两个所述第四触动块之间的区域，所述面板对应于所述第三触动块处形成第二按键。
本发明的另一目的在于提供一种终端设备，包括压力触控装置及与所述处理器电连接且用于接收所述执行信号的执行件。
进一步地，所述第一安装面与所述面板的内侧之间设有一个第三触动块，所述第二安装面与所述支撑件的顶抵面之间设有两个相间隔的第四触动块，所述第三触动块位于两个所述第四触动块之间的区域，所述面板对应于所述第三触动块处形成第二按键。
进一步地，所述第一按键为音量加键，所述第二按键为音量减键。
进一步地，所述执行件的数量为二，其中一个所述执行件为于按压所述第一按键时发光的发光件，另外一个所述执行件为于按压所述第二按键时静音的喇叭。
本实用新型相对于现有技术的技术效果是，通过按压面板，面板产生的微小形变会传递到压力感应模组，压力传感器监测到按压产生的按压压力信号，通过压力感应检测电路传递给处理器，处理器在接收到压力传感器采集到的按压压力信号，即会输出与此压力数值对应的执行信号。主要由压力触控装置和执行件组成的终端设备，处理器发出与压力数值对应的执行信号，执行件接收到执行信号后执行相应工作。
在处理器中对压力传感器的压力值进行压力分级，在不同的压力分级内，启动或停止不同功能应用。比如对音量加键进行压力分级，压力传感器检测到的按压压力信号处于其中一个压力范围内，实现增大音量；按压压力信号处于另外一个压力范围内，处理器对发光件发出执行信号使发光件发光。又比如对音量减键进行压力分级，压力传感器检测到的按压压力信号处于其中一个压力范围内，实现降低音量；按压压力信号处于另外一个压力范围内，处理器对喇叭发出执行信号使喇叭静音。按键实现一键定义多功能，实现了在终端设备人机交互的体验。能在最短时间打开控制发光件，特别是在黑暗中只需要轻轻一按压就能实现发光件功能，提升用户使用体验。
该压力触控装置克服现有机械按键容易引起终端设备进水、通过定义到在正面屏幕某个菜单或长时间按压某个菜单键才能打开发光件引起操作麻烦及长时间按压音量减键才能让喇叭静音使音量减键容易松动的情况。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的压力触控装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的终端设备的立体结构图；
图3是图2的终端设备的另一角度的立体结构图。
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。
请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供的压力触控装置，包括面板10，还包括：设置于面板10的内侧的压力感应模组21，压力感应模组21包括用于采集按压压力信号的压力传感器211；
用于支撑压力感应模组21的支撑件30，支撑件30具有面向于压力感应模组21的顶抵面30a；
与压力传感器211电连接的压力感应检测电路40，用于接收压力传感器211所采集到的按压压力信号；
与压力感应检测电路40电连接的处理器(图未示)，用于接收按压压力信号并输出与该按压压力信号的数值对应的执行信号。
通过按压面板10，面板10产生的微小形变会传递到压力感应模组21，压力传感器211监测到按压产生的按压压力信号，通过压力感应检测电路40传递给处理器，处理器在接收到压力传感器211采集到的按压压力信号，即会输出与此压力数值对应的执行信号。
在处理器中对压力传感器211的压力值进行压力分级，在不同的压力分级内，启动或停止不同功能应用。比如对音量加键25进行压力分级，压力传感器211检测到的按压压力信号处于其中一个压力范围内，实现增大音量；按压压力信号处于另外一个压力范围内，处理器对发光件101发出执行信号使发光件101发光。又比如对音量减键29进行压力分级，压力传感器211检测到的按压压力信号处于其中一个压力范围内，实现降低音量；按压压力信号处于另外一个压力范围内，处理器对喇叭102发出执行信号使喇叭102静音。按键实现一键定义多功能，实现了在终端设备人机交互的体验。能在最短时间打开控制发光件101，特别是在黑暗中只需要轻轻一按压就能实现发光件101功能，提升用户使用体验。
该压力触控装置克服现有机械按键容易引起终端设备进水的情况，避免通过定义到在正面屏幕某个菜单或长时间按压某个菜单键才能打开发光件101引起操作麻烦的情况，避免长时间按压音量减键29才能让喇叭102静音使音量减键29容易松动的情况。
具体地，压力触控装置用于终端设备，如手机和平板电脑。面板10可以为金属件、塑料件或其它各种材料制作的面板。压力感应检测电路40为柔性线路板。支撑件30可以粘贴或者其它机械连接方式固定在面板10内侧。
检测按压在音量加键25与音量减键29的压力值需要进行压力分级，在压力传感器211的处理器定义阀值参数高低两级。用户可以打开应用菜单进行压力级的设置，设定按压多少克的力可以激发音量键的发光件101功能或激发喇叭102功能。具体地，在音量加键25设置多少克力时激发音量加功能，在音量加键25设置多少克力时激发发光件101功能，在音量减键29设置多少克力激发音量减功能，在音量减键29设置多少克力激发一键静音的功能。
通过压力感应检测电路40将按压的电信号传输到主板上，主板的处理器于接收到压力感应检测电路40的压力信号，处理器产生相应的指令。轻按音量加键25是增大音量的功能，手指力道更大一些按下音量加键25就会被识别成双击操作反馈两下后发光件101被打开，这就是压力触控的体验。在实际体验当中，该功效的感受就像是两次物理点击一样。轻按音量减键29是减小音量的功能，重按音量减键29反馈两下的状态下实现一键静音的功能。
用户打开应用菜单设置后压力传感器211的下位机(执行件)就会自动切换，用户就可以通过菜单设置的压力级实现不同按压的力度来控制手机侧键音量功能、手电筒功能或者一键静音功能的激发，通过菜单设置的压力级实现不同按压的力度来控制音量键的按键激发功能。
激发的阀值高低可以依据用户要求在压力传感器211的处理器进行设定，用户可以在应用菜单键进行不同克力的选择来控制按键的压力级对应的功能。
还有，发光件101可以进行线性输出，通过设置多级压力范围来控制发光件101的亮度，即根据按压的力度控制发光件101的亮度。
压力传感器211为通过印刷、光刻等在基材上形成的具有压力传感功能的功能片，亦可以通过其他工艺形成的能够感知压力变化的传感器。该压力传感器211具有极高的灵敏度，能够监测到面板10表面传递的微小的压力。
压力感应检测电路40用于将压力传感器211所采集到的按压压力信号输出至处理器。压力感应检测电路40与压力传感器211电连接，压力感应检测电路40与处理器电连接，以上技术特征均为现有技术，不再赘述。
进一步地，压力感应模组21还包括沿面板10的厚度方向与压力传感器211层叠设置的弹性承载板212。弹性承载板212为具有弹性功能和具有一定厚度的金属或塑料板材。弹性承载板212可以为不锈钢板、铝合金板、塑料PC板或玻纤板FR-4。弹性承载板212具有弹性功能，在一定的外力作用力，板材能够产生一定形状的变形。当外力撤出后，板材能够快速回复到原有的状态，保持功能和特性不变。弹性承载板212具有一定的厚度，不同厚度提供和保持最大的形变程度不同。弹性承载板212在外加压力的作用下发生形变。
进一步地，沿面板10的厚度方向压力感应模组21具有面向于面板10的第一安装面21a及背离于第一安装面21a的第二安装面21b，第一安装面21a与面板10的内侧之间设有一个第一触动块22，第二安装面21b与顶抵面30a之间设有两个相间隔的第二触动块23，第一触动块22位于两个第二触动块23之间的区域，面板10对应于第一触动块22处形成第一按键25。
压力感应模组21采用简支梁结构实现压力测量，具有应变转移和压力感应集中的作用。当用户施加压力在第一按键25时，压力通过面板10传递至第一触动块22上，随后压力传递到弹性承载板212上。同时，用户施加力的反作用力作用在第二触动块23上，压力均集中在弹性承载板212上。弹性承载板212在压力的作用下，发生变形。压力传感器211检测到弹性承载板212的变形，压力传感器211输出压力信号至压力感应检测电路40，分析处理后输出至处理器进行动作。可以理解地，只在面板10的内侧设置压力传感器211，该压力传感器211也能感应到按压在面板10上的按压压力。
进一步地，压力传感器211靠近顶抵面30a设置，弹性承载板212靠近面板10设置；或者，压力传感器211靠近面板10设置，弹性承载板212靠近顶抵面30a设置。两种方案均能实现面板10的按压识别。
进一步地，面板10与第一安装面21a通过一个第一胶体粘接，顶抵面30a与第二安装面21b通过两个第二胶体粘接，第一胶体形成第一触动块22，两个第二胶体一一对应形成两个第二触动块23。第一胶体与第二胶体既组成简支梁的触动块，又便于压力感应模组21的安装。具体地，第一胶体与第二胶体采用泡棉胶，使用该胶材的目的在于传递面板10表面的操作压力时，不因压力传感器211的增加而影响面板10的抗跌落强度。可以理解地，第一触动块22与第二触动块23还可以采用其他机械连接实现，比如焊接。只要构成简支梁式压力感应模组即可。
进一步地，弹性承载板212与压力传感器211通过第三胶体(图未示)粘接。采用第三胶体容易装配弹性承载板212与压力传感器211，连接强度好。
可以理解地，面板10与弹性承载板212之间、压力传感器211与支撑件30之间、压力传感器211与弹性承载板212之间还可以采用卡扣或其他机械连接结构实现连接。
进一步地，压力传感器211为电容式传感器、应变片或具有压力感应性能的聚合物涂层。上述压力传感器211均能检测出按压在面板10上的压力。可以理解地，压力传感器211还可以为其它能检测到电信号的压力传感器。
进一步地，第一安装面21a与面板10的内侧之间设有一个第三触动块26，第二安装面21b与支撑件30的顶抵面30a之间设有两个相间隔的第四触动块27，第三触动块26位于两个第四触动块27之间的区域，面板10对应于第三触动块26处形成第二按键29。第二按键29能实现类似于第一按键25的功能，而且结构紧凑。
请参阅图1至图3，本实用新型实施例提供的终端设备，包括压力触控装置及与处理器电连接且用于接收执行信号的执行件(图未示)。
主要由压力触控装置和执行件组成的终端设备，处理器发出与压力数值对应的执行信号，执行件接收到执行信号后执行相应工作。
具体地，执行件为震动执行件、蜂鸣执行件、波动执行件或热流执行件。可以理解地，执行件还可以为机械装置或者基于材料学、人体学来实现的人体感触发生器。
进一步地，第一安装面21a与面板10的内侧之间设有一个第三触动块26，第二安装面21b与支撑件30的顶抵面30a之间设有两个相间隔的第四触动块27，第三触动块26位于两个第四触动块27之间的区域，面板10对应于第三触动块26处形成第二按键29。第二按键29能实现类似于第一按键25的功能，而且结构紧凑。
进一步地，第一按键25为音量加键25，第二按键29为音量减键29。执行件的数量为二，其中一个执行件为于按压第一按键25时发光的发光件101，另外一个执行件为于按压第二按键29时静音的喇叭102。检测按压在音量加键25与音量减键29的压力值需要进行压力分级，在压力传感器211的处理器定义阀值参数高低两级。用户可以打开应用菜单进行压力级的设置，设定按压多少克的力可以激发音量键的发光件101功能或激发喇叭102功能。具体地，在音量加键25设置多少克力时激发音量加功能，在音量加键25设置多少克力时激发发光件101功能，在音量减键29设置多少克力激发音量减功能，在音量减键29设置多少克力激发一键静音的功能。按键实现一键定义多功能，实现了在终端设备人机交互的体验。能在最短时间打开控制发光件101，特别是在黑暗中只需要轻轻一按压就能实现发光件101功能，提升用户使用体验。
进一步地，终端设备具有侧壳，面板10位于侧壳上，压力感应模组21设置于侧壳的内侧上。与终端设备侧壳成一体的音量键具有美观大方的一体设计感，防水，耐压，容易清洁。
以上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 (10)
1.一种压力触控装置，包括面板，其特征在于，还包括：
设置于所述面板的内侧的压力感应模组，所述压力感应模组包括用于采集按压压力信号的压力传感器；
用于支撑所述压力感应模组的支撑件，所述支撑件具有面向于所述压力感应模组的顶抵面；
与所述压力传感器电连接的压力感应检测电路，用于接收所述压力传感器所采集到的按压压力信号；
与所述压力感应检测电路电连接的处理器，用于接收所述按压压力信号并输出与该按压压力信号的数值对应的执行信号。
2.如权利要求1所述的压力触控装置，其特征在于，所述压力感应模组还包括沿所述面板的厚度方向与所述压力传感器层叠设置的弹性承载板。
3.如权利要求2所述的压力触控装置，其特征在于，沿所述面板的厚度方向所述压力感应模组具有面向于所述面板的第一安装面及背离于所述第一安装面的第二安装面，所述第一安装面与所述面板的内侧之间设有一个第一触动块，所述第二安装面与所述顶抵面之间设有两个相间隔的第二触动块，所述第一触动块位于两个所述第二触动块之间的区域，所述面板对应于所述第一触动块处形成第一按键。
4.如权利要求3所述的压力触控装置，其特征在于，所述压力传感器靠近所述顶抵面设置，所述弹性承载板靠近所述面板设置；或者，所述压力传感器靠近所述面板设置，所述弹性承载板靠近所述顶抵面设置。
5.如权利要求3所述的压力触控装置，其特征在于，所述面板与所述第一安装面通过一个第一胶体粘接，所述顶抵面与所述第二安装面通过两个第二胶体粘接，所述第一胶体形成所述第一触动块，两个所述第二胶体一一对应形成两个所述第二触动块。
6.如权利要求3至5任一项所述的压力触控装置，其特征在于，所述第一安装面与所述面板的内侧之间设有一个第三触动块，所述第二安装面与所述支撑件的顶抵面之间设有两个相间隔的第四触动块，所述第三触动块位于两个所述第四触动块之间的区域，所述面板对应于所述第三触动块处形成第二按键。
7.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求3至5任一项所述的压力触控装置及与所述处理器电连接且用于接收所述执行信号的执行件。
8.如权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述第一安装面与所述面板的内侧之间设有一个第三触动块，所述第二安装面与所述支撑件的顶抵面之间设有两个相间隔的第四触动块，所述第三触动块位于两个所述第四触动块之间的区域，所述面板对应于所述第三触动块处形成第二按键。
9.如权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述第一按键为音量加键，所述第二按键为音量减键。
10.如权利要求8所述的终端设备，其特征在于，所述执行件的数量为二，其中一个所述执行件为于按压所述第一按键时发光的发光件，另外一个所述执行件为于按压所述第二按键时静音的喇叭。
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Denomination of utility model: Pressure touch device and terminal device with pressure touch device Effective date of registration: 20180601 Granted publication date: 20160831 Pledgee: Silicon Valley Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHENZHEN NEW DEGREE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: 2018310000027 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of utility model: Pressure touch device and terminal equipment with the pressure touch device Effective date of registration: 20200706 Granted publication date: 20160831 Pledgee: Silicon Valley Bank Co.,Ltd. Pledgor: SHENZHEN NEW DEGREE TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2020310000035 |
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