CN215117473U - 控制结构及耳机 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种控制结构，包括：触摸传感装置，设置于电子设备的壳体内部，所述壳体的外表面上被所述触摸传感装置的触摸感应范围覆盖的区域为可触控区域；以及压力传感装置，设置于所述壳体的内部，所述压力传感装置位于所述触摸传感装置接近或远离所述可触控区域的一侧，所述压力传感装置被配置为感测发生于所述可触控区域的压力信号。

Description

控制结构及耳机

技术领域

本申请涉及耳机技术领域，具体涉及一种控制结构及耳机。

背景技术

在对耳机等微/小型电子设备进行调节控制时，容易发生误触操作，控制准确率低，且调节控制功能单一，造成用户体验较差。随着产品小型化的趋势加深，诸如TWS(TrueWirelessStereo，即真无线立体声)耳机等微型设备逐渐兴起，电子设备的产品外形尺寸进一步压缩，上述问题更为突出。

实用新型内容

本申请实施例提供一种控制结构及耳机，旨在解决现有技术中耳机等微/小型电子设备容易发生误触操作、控制困难、功能单一的问题。

一方面，本申请实施例提供一种控制结构，包括：触摸传感装置，设置于电子设备的壳体内部，所述壳体的外表面上被所述触摸传感装置的触摸感应范围覆盖的区域为可触控区域；以及压力传感装置，设置于所述壳体的内部，所述压力传感装置位于所述触摸传感装置接近或远离所述可触控区域的一侧，所述压力传感装置被配置为感测发生于所述可触控区域的压力信号。

在一些实施例中，所述触摸传感装置固定于所述壳体的内表面上，所述压力传感装置设置于所述触摸传感装置远离所述可触控区域的一侧，所述压力传感装置与所述触摸传感装置远离所述可触控区域的一侧表面抵接。

在一些实施例中，所述触摸传感装置包括至少一个触摸传感器矩阵，所述触摸传感器矩阵包括以特定几何图案部署的一组触摸传感器，所述触摸传感器矩阵的触摸感应范围在所述壳体的外表面上覆盖的区域为该触摸传感器矩阵对应的可触控子区域，所述压力传感装置在所述触摸传感器矩阵所在平面上的正投影与所述触摸传感器矩阵至少部分重叠。

在一些实施例中，所述触摸传感器矩阵被配置为感测发生于所述可触控区域内的滑动动作，以及根据所述滑动动作输出对应的滑动信号。

在一些实施例中，所述触摸传感器矩阵包括沿一直线方向间隔布置的至少三个触摸传感器。

在一些实施例中，所述壳体的任意一侧设置至多一个所述触摸传感器矩阵；和/或，所述触摸传感器为电容式触摸传感器。

在一些实施例中，所述触摸传感装置在所述可触控区域的正投影与所述压力传感装置在所述可触控区域的正投影至少部分重叠。

在一些实施例中，所述压力传感装置包括至少一个压力传感器；所述压力传感器为板载式压力传感器。

在一些实施例中，所述控制结构还包括信号采集芯片和微处理器，所述信号采集芯片分别与所述触摸传感装置、所述压力传感装置电连接，所述信号采集芯片与所述微处理器电连接。

另一方面，本申请实施例提供一种耳机，包括：壳体；以上任一实施例所述的控制结构，所述控制结构设置于所述壳体内。

在一些实施例中，所述壳体包括柄部，所述触摸传感装置和所述压力传感装置设置于所述柄部内；所述耳机为耳塞式耳机、挂耳式耳机或入耳式耳机。

一方面，本申请实施例通过在壳体内部设置触摸传感装置和压力传感装置，可以对耳机等小型电子设备进行触摸式控制和按压式控制，这里的触摸式控制可以包括点触式控制和滑动触摸控制，通过两种控制方式及其结合方式实现多种控制功能，增加了控制方式、丰富了控制功能，且无需在表面设置操作按键、易于实现；

另一方面，本申请实施例以壳体的外表面上被触摸传感装置的触摸感应范围覆盖的区域为可触控区域，将压力传感装置设置于触摸传感装置接近或远离可触控区域的一侧；这样，只有发生于可触控区域的接触操作才能被触摸传感装置所感测、并作为能够触发控制功能的有效接触操作，这里的接触操作可以包括触摸操作和按压/轻捏操作，在物理上筛除发生在其余区域的误触，从而减少或避免触摸式控制和按压式控制中的误触发生，提高控制准确率；此外，由于触摸传感装置可以对接触操作在可触控区域内的实际发生位置进行识别，可以根据该实际发生位置对该接触操作的控制意图进行预判，确定该接触操作的控制意图是触摸式控制还是按压式控制，从而减少或避免触摸式控制和按压式控制之间的干扰，提高控制准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请一些实施例提供的控制结构的一种结构图；

图2是本申请一些实施例提供的控制结构的另一种结构图；

图3是本申请一些实施例提供的控制结构的又一种结构图；

图4是本申请一些实施例提供的控制结构的层间连接结构图；

图5是本申请一些实施例提供的控制结构的触摸传感装置的结构图；

图6是本申请一些实施例提供的控制结构的横断结构图；

图7是本申请一些实施例提供的控制结构的电路结构图；

图8是本申请一些实施例提供的耳机的结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。另外，“基于”的使用意味着开放和包容性，因为“基于”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

如图1～5所示，本申请一些实施例提供一种控制结构，包括触摸传感装置20以及压力传感装置30。示例性的，电子设备可以是耳机、手环或其他可穿戴智能电子设备等微型或小型电子设备。

触摸传感装置20设置于电子设备的壳体10的内部。其中，壳体10的外表面上被触摸传感装置20的触摸感应范围覆盖的区域为可触控区域11，触摸传感装置20可以感测发生于可触控区域11内的触摸动作、并根据该触摸动作输出对应的电信号。在对壳体10的可触控区域11进行触摸时，由于触摸动作发生在可触控区域11之内、处于触摸传感装置20的触摸感应范围内，该触摸动作可以为触摸传感装置20所感测捕捉；反之，在对壳体10的外表面上除可触控区域11外的其他区域(以下简称“非可触控区域”)进行触摸时，由于触摸动作发生在可触控区域11之外、处于触摸传感装置20的触摸感应范围外，该接触动作无法为触摸传感装置20所感测捕捉，也就无法触发控制信号。这样，壳体10的外表面上的有效触控区域得以限制在可触控区域11内，防止因误触非可触控区域而错误地触发控制信号，降低误触操作发生的风险，保证调节控制意图的准确实现。

首先说明的是，在对壳体10的外表面进行按压/轻捏操作时，首先会与壳体10发生接触，发生一触摸动作；随后逐渐对壳体10施加压力，使触摸动作演变成按压/轻捏动作。可见，一个按压/轻捏操作可以分解为一个在先的触摸动作和一个在后的按压/轻捏动作。只有在先的触摸动作和在后的按压/轻捏动作均被感测捕捉，完整的按压/轻捏操作才能被控制结构所感知，从而触发按压式控制功能。

压力传感装置30被配置为感测发生于可触控区域11的压力信号。在对壳体10的外表面进行按压/轻捏时，壳体10的对应区域会在压力作用下产生压力信号，该压力信号可以为压力传感装置30所感受和测量、并由压力传感装置30转换为电信号。在一些实施例中，压力传感装置30仅感测发生于可触控区域11内的按压/轻捏动作；在另一些实施例中，压力传感装置30还可以感测发生于非可触控区域的按压/轻捏动作。

在保证触摸传感装置20的触摸感应能力的情况下，压力传感装置30可以位于触摸传感装置20接近或远离可触控区域11的一侧。如图1所示，在一些示例中，压力传感装置30可以位于触摸传感装置20接近可触控区域11的一侧。如图2所示，在另一些示例中，压力传感装置30也可以位于触摸传感装置20远离可触控区域11的一侧。在一些实施例中，压力传感装置30在可触控区域11的正投影与触摸传感装置20在可触控区域11的正投影至少部分重叠。这样，在可触控区域11内发生按压/轻捏操作时，其中的按压/轻捏动作可以视为正向地对压力传感装置30进行按压；在非可触控区域内发生按压/轻捏操作时，其中的按压/轻捏动作可以视为侧向地对压力传感装置30进行按压。

由于压力传感装置30位于触摸传感装置20接近或远离可触控区域11的一侧，在对壳体10的可触控区域11进行按压/轻捏操作时，在先的触摸动作可以被触摸传感装置20感测捕捉，在后的按压/轻捏动作则可以被压力传感装置30感测捕捉，由这两个动作结合形成的按压/轻捏操作也就能够被控制结构完整感知，从而触发按压式控制功能。反之，在对壳体10的非可触控区域进行按压/轻捏操作时，在先的触摸动作无法被触摸传感装置20感测捕捉，即使在后的按压/轻捏动作可以被压力传感装置30感测捕捉，两个动作结合形成的按压/轻捏操作也不能被控制结构完整感知，也就不能触发按压式控制功能；何况，由于在后的按压/轻捏动作发生在非可触控区域，该按压/轻捏动作尚存在不能被压力传感装置30感测捕捉的可能。因此，只有在可触控区域11发生按压/轻捏操作，才能触发按压式控制功能；而在非可触控区域即使意外发生按压/轻捏操作，也不会触发按压式控制功能，从而减少或避免按压式控制中的误触发生，保证调节控制意图的准确实现。

此外，由于触摸传感装置20可以对接触操作在可触控区域11内的实际发生位置进行识别，可以根据该实际发生位置对该接触操作的控制意图进行判断，确定该接触操作的控制意图是触摸式控制还是按压式控制，从而减少或避免触摸式控制和按压式控制之间的干扰，提高控制准确率。这里，接触操作可以是触摸操作或按压/轻捏操作，且两种操作中的在先动作都是触摸动作。

在一些实施例中，触摸传感装置20固定于壳体10的内表面上，例如通过双面胶粘接、螺纹连接、焊接等方式进行固定；压力传感装置30则设置于触摸传感装置20远离可触控区域11的一侧，且压力传感装置30与触摸传感装置20远离可触控区域11的一侧表面抵接。这样，在对壳体10的外表面进行按压/轻捏操作时，该操作产生的压力信号通过触摸传感装置20传递到压力传感装置30，由压力传感装置30进行间接感测。在上述力传递路径下，触摸传感装置20可以及时对按压/轻捏操作中在先的触摸动作进行感测，保证感测判断的灵敏度和速度。

触摸传感装置20可采用不同的结构实现上述功能，本申请实施例对此不作限定。如图3～4所示，在一些实施例中，触摸传感装置20包括至少一个触摸传感器矩阵21。触摸传感器矩阵21包括以特定几何图案部署的一组触摸传感器21a，该组触摸传感器21a可以包括以该特定几何图案形成阵列的多个触摸传感器21a，其优点在于为感测增加了新的维度而提高感测性能，多个触摸传感器21a的组合方式也相应增加，可以实现更多的触摸式控制功能。这里的特定几何图案可以直线、曲线、方形图案、菱形图案、圆形图案或其他异形图案，本申请实施例对此不作限定。在一些示例中，该特定几何图案为直线。

其中，触摸传感器矩阵21的触摸感应范围在壳体10的外表面上覆盖的区域为该触摸传感器矩阵21对应的可触控子区域11a，压力传感装置30在触摸传感器矩阵21所在平面上的正投影与触摸传感器矩阵21至少部分重叠。可以理解，可触控子区域11a位于可触控区域11内。这样，在可触控子区域11a发生按压/轻捏操作时，其中的按压/轻捏动作可以视为正向地对压力传感装置30进行按压，排除侧向按压造成的误触干扰，降低误触发生概率。

上述触摸式控制，可以包括点触式控制和滑动式触摸控制。在一些示例中，触摸传感器矩阵21可以被配置为感测发生于可触控区域11内的滑动动作，以及根据滑动动作输出对应的滑动信号。例如，当触摸可触控区域11并滑动地经过触摸传感器矩阵21中的至少两个触摸传感器21a时，触摸传感器矩阵21就能感测到该滑动动作，并输出包含该滑动动作的滑动方向和/或滑动路径的滑动信号。

如图4～5所示，在一些示例中，触摸传感器矩阵21包括沿一直线方向间隔布置的至少三个触摸传感器21a。如图4所示，示例性的，触摸传感器矩阵21包括沿一直线方向间隔布置的三个触摸传感器21a即T0、T1和T2。在一些控制规则中，若某一接触操作中在先的触摸动作发生在可触控子区域11a内、且位于T0和T2之间，则该接触操作的控制意图被预判为按压式控制，由压力传感装置30对可能发生的在后动作进行扫描感测，避免错误触发触摸式控制；若某一接触操作中在先的触摸动作发生在可触控子区域11a内、且位于T0或T2远离T1的一侧，则该接触操作的控制意图被预判为滑动式触摸控制，由触摸传感器矩阵21对可能发生的在后动作进行扫描感测，避免错误触发按压式控制。基于上述结构，可以根据接触操作在可触控区域11内的实际发生位置预判该接触操作可能的控制意图，可以减少或避免触摸式控制和按压式控制之间的干扰，提高控制准确率。

如图6所示，在一些示例中，壳体10的任意一侧设置至多一个触摸传感器矩阵21，避免在同一侧发生干扰，保证触摸式控制的准确度。触摸传感器21a可以采用不同的类型，本申请实施例对此不作限定。在一些示例中，触摸传感器21a为电容式触摸传感器21a。示例性的，该电容式触摸传感器21a可以是板载式触摸传感器21a，直接固定在电路板上。

如图4所示，在一些示例中，触摸传感器矩阵21通过第一电路板22固定在壳体10上。示例性的，第一电路板22包括依次连接的补强板22c、环氧基板22a和柔性线路板22b(英文名称Flexible Printed Circuit Board，缩写为FPC)，补强板22c通过粘接胶层40粘接于壳体10的内表面上；触摸传感器矩阵21中的触摸传感器21a以特定几何图案固定在柔性线路板22b上。这里，粘接胶层40可以是双面胶等粘胶类型，本申请实施例对此不作限定。

如图4所示，在一些实施例中，压力传感装置30包括至少一个压力传感器31。压力传感器31可以采用不同的类型，本申请实施例对此不作限定。在一些示例中，压力传感器31为板载式压力传感器31，直接固定在电路板上。示例性的，压力传感器31安装于第二电路板32上，第二电路板32通过锡球22d焊接在柔性线路板22b上。这样，作用于壳体10外表面上的压力依次通过补强板22c、环氧基板22a、柔性线路板22b和第二电路板32传递到压力传感器31上。

如图7所示，在一些实施例中，控制结构还包括信号采集芯片50和微处理器60，信号采集芯片50分别与触摸传感装置20、压力传感装置30电连接，信号采集芯片50与微处理器60电连接。信号采集芯片50即信号采集IC(英文名称Integrated Circuit Chip)，对触摸传感器21a、压力传感器31输出的电信号进行采集处理，可以包括模拟数字转换器、放大电路、稳压电路等相关技术中通用的电路模块。微处理器60即MCU(英文名称MicrocontrollerUnit)，是由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器，可以执行控制部件和算术逻辑部件的功能，根据信号采集芯片50芯片输出的信号进行运算并向对应的执行部件输出相应的控制信号，最终实现接触操作所要达到的控制意图。

如图8所示，本申请一些实施例还提供一种耳机200，包括壳体以及以上任一实施例提供的控制结构。这里，耳机200的壳体可以是如图8中的耳机壳体210。相应地，触摸传感装置20设置于耳机壳体210的内部，耳机壳体210的外表面上被触摸传感装置20的触摸感应范围覆盖的区域为可触控区域11。压力传感装置30设置于耳机壳体210的内部，压力传感装置30位于触摸传感装置20接近或远离可触控区域11的一侧，压力传感装置30被配置为感测发生于可触控区域11的压力信号。

相关技术中的一些耳机，或通过设置实体按键进行调节控制，或通过设置触摸按键进行调节控制。一方面，布置空间比较受限，可以布置的按键数量有限，因而控制功能比较单一；另一方面，控制功能区较小、可供操作的空间比较受限，因而容易发生误触操作、控制准确率低，无法实现操作复杂的控制功能，对控制功能的增加造成限制。随着TWS耳机等微型无线产品的兴起，产品尺寸进一步压缩，布置空间和操作空间进一步压缩，操作按键布置困难、误触频发、功能缺乏等问题更为突出。

本申请实施例提供的耳机200，一方面通过触摸式控制、按压式控制以及两种控制方式的结合，可以在耳机200上实现音量调整、暂停/继续、启动/关闭、歌曲切换等功能，且无需在表面设置操作按键，即使在TWS耳机等微型无线产品仍能保证多种功能的实现；另一方面对触摸传感装置20和压力传感装置30的位置关系进行配置，可以对不同区域的接触动作进行筛选甄别，减少或避免触摸式控制和按压式控制中的误触发生，提高控制准确率；第三方面，可以根据接触操作在可触控区域11内的实际发生位置对该接触操作的控制意图进行预判，确定该接触操作的控制意图是触摸式控制还是按压式控制，从而减少或避免触摸式控制和按压式控制之间的干扰，提高控制准确率。

在一些实施例中，耳机壳体210包括柄部211，触摸传感装置20和压力传感装置30设置于柄部211内，能够比较方便地进行接触操作。在一些实施例中，耳机200为耳塞式耳机、挂耳式耳机或入耳式耳机。在一些示例中，耳机200可以为无线耳机。本申请实施例提供的耳机200中的控制结构的其他未述结构，可参照上述介绍，在此不再赘述。

以上对本申请实施例所提供的一种耳机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种控制结构，其特征在于，包括：

触摸传感装置，设置于电子设备的壳体内部，所述壳体的外表面上被所述触摸传感装置的触摸感应范围覆盖的区域为可触控区域；以及

压力传感装置，设置于所述壳体的内部，所述压力传感装置位于所述触摸传感装置接近或远离所述可触控区域的一侧，所述压力传感装置被配置为感测发生于所述可触控区域的压力信号。

2.根据权利要求1所述的控制结构，其特征在于，所述触摸传感装置固定于所述壳体的内表面上，所述压力传感装置设置于所述触摸传感装置远离所述可触控区域的一侧，所述压力传感装置与所述触摸传感装置远离所述可触控区域的一侧表面抵接。

3.根据权利要求1所述的控制结构，其特征在于，所述触摸传感装置包括至少一个触摸传感器矩阵，所述触摸传感器矩阵包括以特定几何图案部署的一组触摸传感器，所述触摸传感器矩阵的触摸感应范围在所述壳体的外表面上覆盖的区域为该触摸传感器矩阵对应的可触控子区域，所述压力传感装置在所述触摸传感器矩阵所在平面上的正投影与所述触摸传感器矩阵至少部分重叠。

4.根据权利要求3所述的控制结构，其特征在于，所述触摸传感器矩阵被配置为感测发生于所述可触控区域内的滑动动作，以及根据所述滑动动作输出对应的滑动信号；所述触摸传感器矩阵包括沿一直线方向间隔布置的至少三个触摸传感器。

5.根据权利要求4所述的控制结构，其特征在于，所述壳体的任意一侧设置至多一个所述触摸传感器矩阵；和/或，所述触摸传感器为电容式触摸传感器。

6.根据权利要求1所述的控制结构，其特征在于，所述触摸传感装置在所述可触控区域的正投影与所述压力传感装置在所述可触控区域的正投影至少部分重叠。

7.根据权利要求1所述的控制结构，其特征在于，所述压力传感装置包括至少一个压力传感器；所述压力传感器为板载式压力传感器。

8.根据权利要求1所述的控制结构，其特征在于，还包括信号采集芯片和微处理器，所述信号采集芯片分别与所述触摸传感装置、所述压力传感装置电连接，所述信号采集芯片与所述微处理器电连接。

9.一种耳机，其特征在于，包括：

壳体；以及

如权利要求1-8中任一项所述的控制结构，所述控制结构设置于所述壳体内。

10.根据权利要求9所述的耳机，其特征在于，所述壳体包括柄部，所述触摸传感装置和所述压力传感装置设置于所述柄部内；和/或，所述耳机为耳塞式耳机、挂耳式耳机或入耳式耳机。

Images