CN207115379U - 触摸感应模组、触摸感应装置、触摸屏及车辆中控屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种触摸感应模组，包括触摸层、压力检测层和致动反馈部，所述触摸层，用于响应用户的触摸动作并产生相应的电信号；所述压力检测层，用于检测用户的按压力并产生相应的电信号；所述致动反馈部，用于产生触觉反馈；以及在所述触摸层和压力检测层之间还设有支撑部，所述触摸感应模组受到的按压力经过所述触摸层以及支撑部传导至所述压力检测层。本实用新型中的触摸感应模组可以为用户提供强制按压的触觉反馈，增强用户的交互体验。本实用新型还提供一种有该触摸感应模组的触摸感应装置、触摸屏以及车辆中控屏。

Description

触摸感应模组、触摸感应装置、触摸屏及车辆中控屏

技术领域

本实用新型涉及触控技术领域，具体涉及一种触摸感应模组、触摸感应装置、触摸屏及车辆中控屏。

背景技术

触摸板在日常电子产品中有较多且广泛的应用，比如用于笔记本电脑的触摸控制，汽车排档附近的触摸板用于实现与屏幕联动及控制，然而当前的触摸板应用技术多数为无手感且无压力感应的普通触摸及手势。且由于触摸的确认方法各异，如有的以双击为确认信号；有的以长按来识别确认信号，但是在输入确认信号后，触摸板没有给出相应的触觉反馈，由于缺乏触感，无法给用户很好的交互体验，尤其用户在汽车驾驶时对车载中控屏上进行盲操时，无法及时得到反馈，从而导致误操作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种带触觉反馈的触摸感应模组、触摸感应装置、触摸屏及车辆中控屏，旨在改进用户在与触摸板交互时缺乏触感，交互体验不好的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种触摸感应模组，其特征在于，包括：

触摸层，用于响应用户的触摸动作产生相应的电信号；

压力检测层，用于检测用户的按压力并产生相应的电信号；

致动反馈部，用于产生触觉反馈；以及

在所述触摸层和压力检测层之间还设有支撑部，所述触摸感应模组受到的按压力经过所述触摸层以及支撑部传导至所述压力检测层。

优选地，所述支撑部为一支撑板，所述支撑板包括相对设置的第一侧面与第二侧面，所述支撑板的第一侧面与所述触摸层贴合，所述支撑板的第二侧面上凸起有多个支撑柱，形成支撑柱阵列；所述支撑板通过所述支撑柱阵列与所述压力检测层接触，将所述触摸层的受到的按压力经过所述触摸层以及所述支撑板传导至所述压力检测层。

优选地，所述支撑部为设置于所述触摸层与压力检测层之间的软性基板。

优选地，所述支撑部为由多个支撑柱组成的支撑柱阵列。

优选地，所述触摸层为电容式触摸层，所述电容式触摸层包括电容传感阵列，所述电容传感阵列是由若干相互隔离的传感单元构成的；所述致动反馈部包括多个致动反馈阵列，所述致动反馈阵列是由若干相互隔离的压电单元构成的压电单元阵列；所述电容式触摸层设置于所述致动反馈部的上方，所述电容式触摸层的传感单元与所述致动反馈部的压电单元一一对应的设置。

优选地，所述压力感测层为电感式压力感测板。

优选地，所述触摸层呈矩形，所述致动反馈部包括致动电机，所述致动电机设置在所述触摸层的四个角处。

本实用新型还提供一种触摸感应装置，包括处理单元以及上述的触摸感应模组，所述处理单元与所述触摸层、压力检测层以及致动反馈部电连接；所述处理单元用于接收所述触摸层产生的电信号以及所述压力检测层产生的电信号，并发送相应的驱动信号至所述致动反馈部。

本实用新型还提供一种触摸屏，包括显示屏以及上述的触摸感应装置，所述触摸感应装置设置于所述显示屏的上方。

本实用新型还提供一种车辆中控屏，包括上述的触摸屏。

本实用新型技术方案中，在所述触摸层和所述压力检测层之间设置有支撑部，所述致动反馈部与所述触摸层连接，为用户提供致动触觉反馈，避免了现有技术中用户在对触摸感应模组进行强制按压确认时，无触觉反馈的交互体验，从而极大地提高了触摸感应模组的用户体验，扩大了触摸感应模组在其它领域的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中的触摸感应模组的截面结构示意图；

图2为图1中的触摸感应模组的支撑部的第二侧面的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中的触摸感应装置的模块结构示意图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	触摸感应模组	10	触摸层
20	支撑部	30	压力检测层
				40	致动反馈部	50	微处理单元
201	支撑板第一侧面	202	支撑板第二侧面
				401	震动驱动电路	200	触摸感应装置

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种触摸感应模组100。

请参照图1，在本实用新型一实施例中，一种触摸感应模组100包括触摸层10、压力检测层30和致动反馈部40，所述触摸层10，用于响应用户的触摸动作并产生相应的电信号；所述压力检测层30，用于检测用户的按压力并产生相应的电信号；所述致动反馈部40，用于产生触觉反馈；以及在所述触摸层10和压力检测层30之间还设有支撑部20，所述触摸感应模组100受到的按压力经过所述触摸层10以及支撑部20传导至所述压力检测层30。

请一并参考图2至图3，在本实用新型一实施例中，还提供一种使用所述触摸感应模组100的触摸感应装置200，所述触摸感应装置200还包括处理单元50，所述处理单元50与所述触摸层10、压力检测层30以及致动反馈部40电连接；所述处理单元50用于接收所述触摸层10产生的电信号以及所述压力检测层30产生的电信号，根据所述触摸层10产生的电信号判断用户的触摸手势，根据所述压力检测层30产生的电信号判断用户按压力的大小，并在所述按压力符合预设条件时发送相应的驱动信号至所述致动反馈部40。

其中，所述处理单元50可以是微处理单元或中央处理器。

具体的，所述触摸层10用来与用户做交互，可以感知触摸动作、采样到手指坐标，手指滑动、缩小、放大等触摸操作，并将所述触摸操作转换为对应的电信号，传输至处理单元50，以供所述处理单元50识别用户的触摸动作；用户在所述触摸感应模组100上施加的按压力经所述触摸层10和所述支撑部20传导至所述压力检测层30，所述压力检测层30将所述触摸层10受的按压力转换为对应的电信号传输至处理单元50，以供所述处理单元50识别用户对所述触摸层10的按压力度；所述致动反馈部40在所述处理单元50的控制下发生震动，形成触觉反馈。其中，所述触觉反馈有时也被称作触摸反馈、力反馈或触感反馈，涉及响应于特定检测到的动作产生触摸感应模组100致动。

进一步地，使用本实用新型上述实施例中的触摸感应模组100，可以是实现对强制按压操作的识别。

具体的，在用户在所述触摸感应模组100上进行按压操作时，所述压力检测层30根据所述触摸层10以及支撑部20传导的压力信号，转换为相应的电信号，例如，触摸层10受按压力越大，人体与压力检测层30之间形成的耦合电容值越高，则所述压力检测层30输出的电信号越大；触摸层10受按压力越小，人体与压力检测层30之间形成的耦合电容值越低，则所述压力检测层30输出的电信号越小；所述压力检测层30将产生的电信号发送至处理单元50。

所述处理单元50则可以根据所述压力检测层30输出电信号的大小实现对用户施加的按压力度的大小的判断，从而识别出用户的强制按压操作，发出相应的驱动信号至所述致动反馈部40，所述致动反馈部40相应所述驱动信号，产生震动反馈；即，所述处理单元50将设定好的阈值与压力检测层30输出的电信号对比，当检测到的电信号大于或等于阈值的电信号时识别该按压动作为强制按压或确认按压操作，并发出相应的驱动信号至所述致动反馈部40。

所述致动反馈部40则响应所述处理单元50的驱动，产生震动，形成触觉反馈，用户可以通过触觉反馈实现与所述触摸感应模组100强制按压确认触觉反馈的交互体验。

在本实施例中，在所述触摸层10和所述压力检测层30之间设置有支撑部20，所述致动反馈部40与所述触摸层10连接，为用户提供致动触觉反馈，避免了现有技术中用户在对触摸感应模组进行强制按压确认时，无触觉反馈的交互体验，从而极大地提高了触摸感应模组的用户体验，扩大了触摸感应模组在其他领域的应用。

进一步地，所述支撑部20可以为一支撑板，所述支撑板可以包括相对设置的第一侧面201与第二侧面202，所述支撑板的第一侧面201与所述触摸层10贴合；所述支撑板的第二侧面202上凸起有多个支撑柱，形成支撑柱阵列。所述支撑板通过所述支撑柱与所述压力检测层30接触，以将所述触摸感应模组100的受到的按压力经过所述触摸层10以及支撑板传导至所述压力检测层30。

其中，所述支撑柱阵列的横向间距或纵向间距可以相等。

在本实施例中，所述支撑板第一侧面201与所述触摸层10贴合的面接触，使用户在对触摸层10按压操作时触摸层10受力均匀，并且可以将所述触摸层10受力情况完整地传导至所述压力检测层30，所述支撑板的第二侧面202与所述压力检测层30采用支撑柱阵列式的接触，实现所述压力检测层30对所述触摸层10按压力位置的定位，将所述触摸层10的受按压力精准地传导至所述压力检测层30，反应灵敏。

在另一实施例中，所述支撑部20可以为设置于所述触摸层10与压力检测层30之间的软性基板。其中，所述软性基板可以是透明状的软性胶层。进一步地，所述软性基板可以栅格方式或支撑柱的方式设置在所述触摸层10和压力检测层30之间。

在本实施例中，采用软性基板，在致动反馈部40进行致动反馈时，致动触觉反馈手感更柔软，致动反馈效果更好。

具体地，在又一实施例中，所述支撑部20为由多个支撑柱组成的支撑柱阵列。

进一步地，在一实施例中，所述触摸层10可以为电容式触摸层，所述电容式触摸层包括电容传感阵列，所述电容传感阵列是由若干相互隔离的传感单元构成的；所述致动反馈部40包括多个致动反馈阵列，所述致动反馈阵列是由若干相互隔离的压电单元构成的压电单元阵列；所述电容式触摸层设置于所述致动反馈部的上方，所述电容式触摸层的传感单元与所述致动反馈部的压电单元一一对应的设置。

其中，所述每个压电单元可以响应处理单元50发出的驱动信号，产生压电致动，进而产生相应的触觉反馈。

进一步地，所述传感单元与所述压电单元的数量一致，并且所述每个传感单元与压电单元是一一对应的。即，所述传感单元与所述压电单元结构与位置对应地设置当手指按压所述触摸层10时，所述处理单元50根据位置信息给对应的压电单元驱动信号，利用压电材料的逆压电特性使其致动，从而反馈给手指，简化触摸感应模组结构，又可以实现精准的致动定位，提高用户体验。

优选地，在一实施例中，所述压力检测层10可以为电感式压力检测板。采用电感式压力检测板可以获得更好的线性密度，使整个板布满电感线圈，感应范围大，感应均匀。所述电感式压力检测板使用5v单电源供电，它将所述压力检测板上的受力情况加以分析，然后以模拟信号0-5v的方式输出到处理单元50。可以理解的是，所述触摸层10还可以适用新思车载控制芯片S958Z作为控制芯片。

进一步地，在另一实施例中，所述触摸层10呈矩形，所述致动反馈部40可以包括致动电机，所述致动电机设置在所述触摸层的四个角处。

其中，所述触摸感应装置200还包括用于驱动所述致动电机的驱动电路，可以通过所述驱动电路给致动电机施加100hz-300hz的脉冲宽度调制信号，通过调制脉冲宽度和频率，可以调整手感，以达到最优反馈致动手感。

可以理解的，所述触摸感应模组100可以用于电子设备的触摸屏中，所述触摸屏还包括显示屏，所述触摸感应模组100设置于所述显示屏的上方。具体地，所述触摸感应模组100可以用于手机的触摸屏中，当用户操作手机，确认强制按压时，按压触摸屏，用户在所述触摸感应模组100上施加的按压力经所述触摸层10和所述支撑部20传导至压力检测层30，所述压力检测层30将所述触摸层10受的按压力转换为对应的电信号；所述致动反馈部40可以产生震动，形成触觉反馈，从而提升用户与手机端的交互体验。

进一步地，所述触摸屏可以用于车辆的中控屏，所述中控屏内嵌于汽车中控台上，用户在对显示屏或者车辆的中控屏进行强制按压确认操作时可以带来致动的触觉反馈，增强用户的交互体验。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种触摸感应模组，其特征在于，包括：

触摸层，用于响应用户的触摸动作产生相应的电信号；

压力检测层，用于检测用户的按压力并产生相应的电信号；

致动反馈部，用于产生触觉反馈；以及

在所述触摸层和压力检测层之间设置的支撑部，所述触摸感应模组受到的按压力经过所述触摸层以及支撑部传导至所述压力检测层。

2.如权利要求1所述的触摸感应模组，其特征在于，所述支撑部为一支撑板，所述支撑板包括相对设置的第一侧面与第二侧面，所述支撑板的第一侧面与所述触摸层贴合，所述支撑板的第二侧面上凸起有多个支撑柱，形成支撑柱阵列；所述支撑板通过所述支撑柱阵列与所述压力检测层接触，将所述触摸层的受到的按压力经过所述触摸层以及所述支撑板传导至所述压力检测层。

3.如权利要求1所述的触摸感应模组，其特征在于，所述支撑部为设置于所述触摸层与压力检测层之间的软性基板。

4.如权利要求1所述的触摸感应模组，其特征在于，所述支撑部为由多个支撑柱组成的支撑柱阵列。

5.如权利要求1～4中任一项所述的触摸感应模组，其特征在于，所述触摸层为电容式触摸层，所述电容式触摸层包括电容传感阵列，所述电容传感阵列是由若干相互隔离的传感单元构成的；所述致动反馈部包括多个致动反馈阵列，所述致动反馈阵列是由若干相互隔离的压电单元构成的压电单元阵列；所述电容式触摸层设置于所述致动反馈部的上方，所述电容式触摸层的传感单元与所述致动反馈部的压电单元一一对应的设置。

6.如权利要求1～4中任一项所述的触摸感应模组，其特征在于，所述压力感测层为电感式压力感测板。

7.如权利要求1～4中任一项所述的触摸感应模组，其特征在于，所述触摸层呈矩形，所述致动反馈部包括致动电机，所述致动电机设置在所述触摸层的四个角处。

8.一种触摸感应装置，其特征在于，包括处理单元以及如权利要求1-6中任一项所述的触摸感应模组，所述处理单元与所述触摸层、压力检测层以及致动反馈部电连接；所述处理单元用于接收所述触摸层产生的电信号以及所述压力检测层产生的电信号，并发送相应的驱动信号至所述致动反馈部。

9.一种触摸屏，其特征在于，包括显示屏以及如权利要求1-6中任一项所述的触摸感应模组，所述触摸感应模组设置于所述显示屏的上方。

10.一种车辆中控屏，其特征在于，包括如权利要求9所述的触摸屏。