CN207319117U - 一种智能终端附件及智能终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能终端附件，所述智能终端附件包括：至少两个电容极板，相对设置在智能终端附件的两侧，至少两个电容极板能够感应智能终端上方预定距离内操作物的位置和动作变化。通过上述方式，本实用新型能够实现对智能终端的隔空操作。

Description

一种智能终端附件及智能终端

技术领域

本实用新型涉及智能终端技术领域，特别是涉及一种智能终端附件及智能终端。

背景技术

随着智能终端的发展，触摸屏逐渐成为智能终端的主流操控方式，人们可以用手直接接触屏幕操作，不再需要物理按键操作，给用户带来了方便。目前，触摸屏主要有电容式触摸屏和电阻式触摸屏，分别通过不同方式感应操作物的位置坐标和动作变化。但是本申请的发明人在长期的研发中发现，不论是电容式触摸屏还是电阻式触摸屏都需要操作物与触摸屏接触才能感应到触摸信号；而操作物长期的对触摸屏按压会缩短触摸屏的寿命，同时容易划伤或弄脏屏幕表面。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种智能终端附件及智能终端，能够实现对智能终端的隔空操作。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种智能终端附件，所述智能终端附件包括：至少两个电容极板，相对设置在智能终端附件的两侧，至少两个电容极板能够感应智能终端上方预定距离内操作物的位置和动作变化。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种智能终端，所述智能终端包括检测电路和处理器，处理器耦接检测电路，其中，检测电路用于检测智能终端附件中的至少两个电容极板因智能终端上方预定距离内操作物的位置及动作变化而变化的电容值，处理器能够处理多组电容值，得出电容值的变化量，并生成与所述变化量相对应的操作指令。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型提供一种智能终端附件，所述智能终端附件包括：至少两个电容极板，相对设置在智能终端附件的两侧，至少两个电容极板能够感应智能终端上方预定距离内操作物的位置和动作变化。通过这种方式，当智能终端附件与智能终端连接时，能够使智能终端在操作物不接触智能终端显示屏本身时也能够感应到操作信号，实现隔空操作，使操作更方便；减少了操作物对智能终端显示屏的接触、按压或点击，有利于延长智能终端显示屏的寿命。同时还不需要对智能终端的结构进行改变，降低制作成本。

附图说明

图1是本实用新型智能终端附件一实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型智能终端附件一实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型智能终端附件一实施方式的结构示意图；

图4是本实用新型智能终端附件一实施方式的结构示意图；

图5是本实用新型智能终端一实施方式的结构示意图；

图6是本实用新型智能终端一实施方式的结构示意图；

图7是本实用新型智能终端一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。

请参阅图1，图1是本实用新型智能终端附件一实施方式的结构示意图。本实施方式提供一种智能终端附件，该智能终端附件10包括至少两个电容极板101和102，相对设置在智能终端附件10的两侧，至少两个电容极板101和102能够感应智能终端上方预定距离内操作物的位置和动作变化。

具体地，电容器分为自电容(self-capacitance)和互电容(mutual-capacitance)；其中，自电容是指导体本身的电容，也就是说导体自身有储存电荷的能力；令孤立导体电位增加1V所需充入的正电荷量就是自电容量的大小。互电容是指两个或多个导体之间形成的耦合电容，也就是说两个导体之间有另一种储存电荷的能力，令两导体之间电位差增加1V所需充入的单极性电荷量就是互电容量的大小。

目前的电容式触摸屏既有互电容触摸屏也有自电容触摸屏，均是通过排布在屏幕上的、具有电压的横向与纵向电极列阵来工作；当手指靠近电极，电容就会发生变化，通过测量电容的改变、确定横向纵向坐标，屏幕就可以准确定位手指的位置，从而完成一次触摸事件，但是两者对应的检测原理不同。

自电容触摸屏是在玻璃表面用氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)制作成横向与纵向电极阵列，这些横向和纵向的电极分别与地构成电容，这个电容就是通常所说的自电容，也就是电极对地的电容。当手指触摸到电容屏时，手指的电容将会叠加到屏体电容上，使屏体电容量增加。

在触摸检测时，自电容屏依次分别检测横向与纵向电极阵列，根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。自电容的扫描方式，相当于把触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向，然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标，最后组合成触摸点的坐标。

如果是单点触摸，则在X轴和Y轴方向的投影都是唯一的，组合出的坐标也是唯一的；如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向，则在X和Y方向分别有两个投影，则组合出4个坐标，但是只有两个坐标是真实的，另外两个就是俗称的“鬼点”，它的存在使得自电容屏无法实现真正的多点触摸。

互电容触摸屏也是在玻璃表面用ITO制作横向电极与纵向电极，它与自电容屏的区别在于，互电容只会在两组电极交叉的地方形成电容，也即这两组电极分别构成了电容的两极。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，在所有的横向和纵向交叉点上，每一个电容值的大小都可以得到识别和测量，进而可以计算出每一个触摸点的坐标，因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。

为了实现多点触摸，现有的智能终端大多采用的是互电容触摸屏，但是，互电容传感器的电场很小，以至于信号强度很低，无法感应到那些非常弱小的信号；因此操作互电容触摸屏需要手指直接接触屏幕表面才能有很好的效果；但是长期的对触摸屏按压、点击会缩短触摸屏的寿命，同时容易划伤或弄脏屏幕表面。

与互电容传感器相比，自电容传感器可以发出足够强大的信号，能够感应到更远的手指操作，因此，如果智能终端使用自电容传感器可以达到隔空触控的目的，但是，需要使用指定的智能终端显示屏，成本较高。本申请基于自电容传感器的原理，提供了一种智能终端附件10，通过在智能终端附件10上设置至少两个电容极板101和102，至少两个电容极板101和102分别与地构成电容器，该电容器为自电容传感器，能够感应智能终端显示屏上方预定距离内操作物的位置和动作变化。可选地，在一实施方式中，预定距离为0～250mm，即电容极板101和102能够感应显示屏10上方250mm范围内的操作物的操作变化。具体地，当操作物靠近智能终端显示屏时，会引起电容器的电容变化，智能终端的检测电路检测到多组电容值，并将多组电容值发送给处理器，处理器处理多组电容值得到电容值的变化量，进而判断操作物的位置坐标及动作变化，并生成与该动作相对应的操作指令，实现对智能终端的隔空操作。其中，智能终端附件为手机保护壳、平板电脑保护套、电视保护框等智能终端的周边附件。通过这种方式，只需要在智能终端上外加一个保护壳就能够实现对智能终端的隔空控制，成本较低，用户可以自由选择智能终端的操控模式。

本实施方式中当智能终端附件与智能终端连接时，能够使智能终端在操作物不接触智能终端显示屏本身时也能够感应到操作信号，实现隔空操作，使操作更方便；减少了操作物对智能终端显示屏的接触、按压或点击，有利于延长智能终端显示屏的寿命。同时还不需要对智能终端的结构进行改变，降低制作成本。

请参阅图2，图2是本实用新型智能终端附件一实施方式的结构示意图。本实施方式中，智能终端附件20还包括第一接口电路203，第一接口电路203耦接至少两个电容极板201和202，并用于将电容极板201和202与智能终端电连接。在该实施方式中，第一接口电路203可以通过USB接口、耳机接口等与智能终端连接，利用智能终端为电容极板201和202供电，且同时与检测电路连接，用于对电容值检测。通过这种方式，智能终端附件结构简单，且可以与多种不同型号、不同种类的智能终端连接使用，具有广适性。

请参阅图3，图3是本实用新型智能终端附件一实施方式的结构示意图。本实施方式中，智能终端附件30还包括电源模块303，电源模块303耦接至少两个电容极板301和302，并用于为电容极板301和302供电；第一通信电路304，第一通信电路304耦接至少两个电容极板301和302，并用于与智能终端进行通信。其中，电源模块303可以选用微型纽扣电池等，在该实施方式中，智能终端附件30自身具有电源模块303，可以保证电容极板301和302正常工作，只需要将智能终端附件30与智能终端通信连接，将相应的电容值发送给智能终端即可，不再需要与智能终端进行有线连接，使用更方便。可以选用蓝牙、WiFi等无线连接方式。

请参阅图4，图4是本实用新型智能终端附件一实施方式的结构示意图。在该实施方式中，至少两个电容极板分别设置在智能终端附件40的上下和/或左右两侧，可以只在智能终端附件40的左右两侧设置电容极板401和402(图4a)，也可以只在智能终端附件40的上下两侧设置电容极板403和404(图4b)，还可以同时在智能终端附件40的上下、左右两侧设置电容极板401、402、403和404(图4c)。电容极板401、402、403或404为金属导线或金属片，其中，金属片平行于智能终端附件40表面设置，宽度约为2～5mm，例如2.5mm、3mm、3.5mm、4mm等。在其他实施方式中，可以根据智能终端附件的大小或形状，相应的调整电容极板401、402、403或404的大小，在有限空间内，电容极板401、402、403或404的面积越大，感应信号越强，能够操作的距离范围越远；可以是侧边长条状(图4c)，也可以在四个角上的小的方块(图4d)，电容极板的形状、大小可以根据智能终端附件的大小或形状适应性设置。

请参阅图5，图5是本实用新型智能终端一实施方式的结构示意图。该实施方式提供一种智能终端，智能终端包括检测电路501和处理器502，处理器502耦接检测电路501；其中，检测电路501用于检测智能终端附件中的至少两个电容极板因智能终端上方预定距离内操作物的位置及动作变化而变化的电容值，处理器502能够处理多组电容值，得出电容值的变化量，并生成与所述变化量相对应的操作指令。具体原理请参阅上述实施方式中的描述，在此不再赘述。该智能终端可以是手机、平板电脑、智能电视、手提电脑、智能手表等具有触控操作显示屏的电子设备。

请参阅图6，图6是本实用新型智能终端一实施方式的结构示意图。在该实施方式中，智能终端还包括第二接口电路603，第二接口电路603耦接检测电路601，并用于将智能终端与智能终端附件中的电容极板电连接，其中第二接口电路603可以与智能终端原有的USB接口，电源接口、耳机接口等耦合在一起。具体原理请参阅上述实施方式中的描述，在此不再赘述。该智能终端可以是手机、平板电脑、智能电视、手提电脑、智能手表等具有触控操作显示屏的电子设备。

请参阅图7，图7是本实用新型智能终端一实施方式的结构示意图。在该实施方式中，智能终端还包括第二通信电路703，第二通信电路703耦接处理器702，并用于与智能终端附件进行通信，通过通信电路703可以与智能终端附件通信连接，实现智能终端对智能终端附件的控制。具体原理请参阅上述实施方式中的描述，在此不再赘述。该智能终端可以是手机、平板电脑、智能电视、手提电脑、智能手表等具有触控操作显示屏的电子设备。

本申请上述实施方式所提供的能终端附件，所述智能终端附件包括：至少两个电容极板，相对设置在智能终端附件的两侧，至少两个电容极板分别与地构成电容器；所述电容器能够感应智能终端上方预定距离内操作物的位置和动作变化。通过这种方式，当智能终端附件与智能终端连接时，能够使智能终端在操作物不接触智能终端显示屏本身时也能够感应到操作信号，实现隔空操作，使操作更方便；减少了操作物对智能终端显示屏的接触、按压或点击，有利于延长智能终端显示屏的寿命。同时还不需要对智能终端的结构进行改变，降低制作成本。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智能终端附件，其特征在于，所述智能终端附件包括：至少两个电容极板，相对设置在所述智能终端附件的两侧，所述至少两个电容极板能够感应所述智能终端显示屏上方预定距离内操作物的动作变化。

2.根据权利要求1所述的智能终端附件，其特征在于，所述智能终端附件还包括：第一接口电路，所述第一接口电路耦接所述至少两个电容极板，并用于将所述至少两个电容极板与智能终端电连接。

3.根据权利要求1所述的智能终端附件，其特征在于，所述智能终端附件还包括：

电源模块，所述电源模块耦接所述至少两个电容极板，并用于为所述至少两个电容极板供电；

第一通信电路，所述第一通信电路耦接所述至少两个电容极板，并用于与智能终端通信连接。

4.根据权利要求2或3所述的智能终端附件，其特征在于，所述电容极板为金属导线或金属片，所述金属片的宽度为2～5mm。

5.根据权利要求2或3所述的智能终端附件，其特征在于，所述预定距离为0～250mm。

6.根据权利要求1所述的智能终端附件，其特征在于，所述电容极板分别设置在所述智能终端附件的上下和/或左右两侧。

7.根据权利要求1所述的智能终端附件，其特征在于，所述智能终端附件为手机保护壳、平板电脑保护套、电视保护框中的一种。

8.一种智能终端，其特征在于，所述智能终端包括检测电路和处理器，所述处理器耦接所述检测电路，其中，

所述检测电路用于检测智能终端附件中的至少两个电容极板因所述智能终端上方预定距离内操作物的位置及动作变化而变化的电容值，所述处理器能够处理多组所述电容值，得出所述电容值的变化量，并生成与所述变化量相对应的操作指令。

9.根据权利要求8所述的智能终端，其特征在于，所述智能终端还包括：第二接口电路，所述第二接口电路耦接所述检测电路，并用于将所述智能终端与智能终端附件中的所述电容极板电连接。

10.根据权利要求8所述的智能终端，其特征在于，所述智能终端还包括：第二通信电路，所述第二通信电路耦接所述处理器，并用于与智能终端附件通信连接。