CN216819820U - 一种带触觉反馈功能的开关面板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种带触觉反馈功能的开关面板，包括表面扣板、装配框架、控制板和底盒。其中表面扣板上有开关触控区域标识，背面有触觉反馈单元；装配框架两侧边框中部开有安装固定螺丝通孔，上下边框开有装配卡槽，正面四角各有一个装配有弹簧的沉孔；控制板正面装配有触控检测和光反馈单元和音频反馈单元；背面设有微控制器MCU和接口电路；底盒中装配有开关切换控制电路。信号电缆C1连接控制板和底盒；信号电缆C2连接控制板和触觉反馈单元；装配后的触控检测和光反馈单元紧贴表面扣板背面开关触控区域。应用本实用新型，可以在用户使用开关面板时，向用户提供触觉、声音和光反馈信号，尤其是类似机械开关操作时的机械振动反馈，很好改善了用户体验。

Description

一种带触觉反馈功能的开关面板

技术领域

本实用新型涉及智能开关面板，尤其涉及利用触摸传感和触觉反馈技术实现的智能开关面板。

背景技术

86型开关面板是家居场景的必用物品，长期以来使用的是触点式的机械开关。随着电子技术的发展，触控型智能开关被逐渐引入家居市场，首先在酒店、民宿市场得到广泛应用。目前的触控型智能开关采用触摸传感器检测用户触摸开关的动作，微控制器接收触摸传感器输出信号，将用户触摸动作转换成对继电器等电子开关的控制信号，以实现对灯具、电器的开关控制。但是目前的触控型开关有一个缺点严重影响用户的使用体验。即新型的触控型开关和传统机械式开关相比，缺少对用户触觉上的反馈，因此用户难以准确感觉是否已经完成开关动作。

本实用新型针对上述触控型智能开关的缺点，提出一种带触觉反馈功能的触控型智能开关，在用户操作开关时，可以给出明确的触觉反馈信号，极大改善触控型智能开关的使用体验。

实用新型内容

本实用新型提出一种带触觉反馈功能的开关面板，所述面板开关包括：

·表面扣板A1，正面有开关触控区域标识A1.1，包括边界、图标和文字标识，背面有触觉反馈单元A1.2及其控制接口A1.3，安装卡扣A1.4，以及弹簧限位沉孔A1.5；

·装配框架A2，采用钢制中空边框结构，两侧边框中间部位开有安装固定螺丝通孔A2.1，上下边框开有装配卡槽A2.2，正面四角各有一个装配有弹簧的沉孔A2.3，背面四角开有装配螺孔；

·控制板A3，正面装配有触控检测和光反馈单元A3.1、音频反馈单元A3.2、提供触觉反馈单元控制信号的电缆连接器A3.3；背面设有微控制器MCU和接口电路；四角开有安装固定螺丝通孔A3.4；

·底盒A4，装配有开关切换控制电路。

所述控制板A3上的接口电路和底盒A4中的开关控制电路通过信号电缆C1连接；控制板A3正面连接器A3.3和表面扣板A1背面的触觉反馈单元控制接口A1.3通过信号电缆C2连接；装配后的触控检测和光反馈单元A3.1，紧贴表面扣板A1背面开关触控区域A1.1。

所述触觉反馈单元通过触觉反馈元件在用户触摸表面扣板A1的触控区域A1.1时提供类似机械开关动作时的机械振动反馈，所述触觉反馈元件是振动马达或压电振动器。

所述触控检测和光反馈单元A3.1包括触摸传感器和发光元件及导光器，触摸传感器是带触摸感应金属薄片和外围电路的触摸检测IC，发光元件是多色LED，所述导光器采用光导纤维或光散射结构将发光元件发出的光引导至A1背面的触控区域A1.1，并使光线均匀分布于A1.1区域。

所述光反馈单元通过改变光的颜色和规律性的明暗变化，向用户反馈开关工作状态。

所述音频反馈单元A3.2通过播放模拟开关咔嗒声或其他个性化声音，在用户操作触摸开关时向用户反馈声音信号。

所述表面扣板A1背面的触控区域A1.1，对应正面触控图标和文字标识的轮廓线做透光处理，其余部分做遮光处理。

应用本实用新型，可以在用户操作开关面板时，向用户提供声音、光和振动多种组合反馈信号，尤其是能提供类似机械开关操作时的触觉体验，极大地改善了用户使用此类智能开关的体验。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了清晰地说明本实用新型的技术方案和实施例，下面简要介绍说明书所涉及的附图。需要说明的是，所述附图主要目的是用来说明本实用新型装置各组成部分相互连接的关系、结构特征和由此带来的优势，并非按照装置的实际尺寸等比例缩放绘制。显然，所述附图仅涉及有限的实施例，不能理解为对本实用新型的限制，本领域技术人员根据这些附图很容易通过形式上的变化获得新的实施例。

图1是本实用新型一个实施例的总体结构图；

图2是本实用新型实施例中固定框架示意图；

图3是本实用新型实施例中控制板正面器件布局示意图；

图4是本实用新型实施例中面板背面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型提出一种带触觉反馈功能的开关面板，图1给出了一种实施例的总体结构图。由图可见，这种新型开关面板由表面扣板A1、装配框架A2、控制板A3和底盒A4组成。其中表面扣板A1采用玻璃、工程塑料等材料制作而成，正面标示开关触控区域A1.1，包括边界、图标和文字；装配框架A2采用钢制材料制作，用于将开关面板各部分构件固定在一起，并通过螺丝固定在墙体上预设的开关孔位中；控制板A3负责检测用户触控面板的动作并据此通过控制反馈单元输出反馈信号，同时控制开关功能单元完成电路开、关切换；底盒A4中装配有开关切换控制电路，可根据来自控制板A3的控制信号完成开关状态切换。

图2进一步给出了装配框架A2的结构图。由图可见，A2是中空框架结构，在左右两侧中间有螺丝通孔A2.1，用于将A2固定在墙体上；上下边框开有卡槽A2.2，用于固定表面扣板A1；四角开有沉孔A2.3，其中装有弹簧，用于为扣入装配框架A2的表面扣板A1提供反向弹力，使其不至于完全和装配框架A2紧密贴合为一体，而是通过卡口和弹簧悬浮在装配框架A2上。

图3则给出了控制板A3正面结构。A3采用PCB工艺制作，其中包括：位于正面中间的触控检测和光反馈单元A3.1，其位置和表面扣板A1上的开关触控区域和图标位置相对应；用于发出声音反馈信号的音频反馈单元A3.2；扁平电缆连接器A3.3；以及位于四角的装配固定螺丝孔A3.4。所述触控检测和光反馈单元A3.1在开关面板完成装配后与所述表面扣板A1触控区域A1.1在A1背面贴合，A3.1中包括触摸传感器和发光元件及导光器，所述触摸传感器是带触摸感应金属薄片和外围电路的触摸检测IC，所述发光元件是多色LED，所述导光器采用光导纤维或光散射结构将发光元件发出的光引导至A1背面的触控区域A1.1，并使光线均匀分布于A1.1区域。控制板A3的背面设有微控制器MCU和接口电路，前者接收所述触摸检测IC输出的触摸检测信号，根据预设逻辑判定用户开关动作，然后据此输出驱动信号控制反馈单元输出反馈信号；后者提供与底盒A4中装配的开关切换控制电路接口信号，包括直流电源、开关控制和控制反馈信号。

表面扣板A1背面结构如图4所示，其中A1.2是触觉反馈单元，A1.3是其控制接口，在和装配框架A2上卡槽A2.2对应的位置有卡扣A1.4。采用扁平电缆连接控制接口A1.3和控制板A3上的连接器A3.3，即可使触觉反馈单元A1.2受控于控制板A3。四角和装配框架A2上弹簧沉孔A2.3对应位置开有弹簧限位沉孔A1.5。在A1背面的触控区域A1.1，对应正面触控图标和文字标识的轮廓线做透光处理，其余部分做遮光处理，如此可使光反馈信号点亮A1正面的触控图标和文字轮廓。

所述反馈单元包括上述触觉反馈单元、光反馈单元、音频反馈单元的一种或几种组合。触觉反馈单元通过振动马达或压电振动器等触觉反馈元件在用户触摸表面扣板A1外表面的触控区域A1.1时提供类似机械开关动作时的机械振动反馈。光反馈单元通过改变光的颜色和规律性的明暗变化，向用户反馈开关工作状态，例如用蓝色光、明暗渐强渐弱交替循环变化的呼吸灯效果表示开关处于关闭状态、外接被控电路断开，用稳定红色光表示开关处于打开状态、外接被控电路接通。音频反馈单元通过播放模拟开关咔嗒声或其他个性化声音，在用户操作触摸开关时向用户反馈声音信号。

使用所述带触觉反馈功能的开关面板时，先将外接被控电路接入底盒，然后将底盒A4、控制板A3用螺丝固定在框架背面螺孔，用信号电缆C1连接底盒开关控制电路和A3背面的接口电路；接着将装配好的框架A、控制板A3和底盒A4，用长螺丝穿过安装孔A2.1固定在墙体上预留的开关面板安装孔位中；最后用扁平电缆C2连接控制板A3正面连接器A3.3和表面扣板A1背面的触觉反馈单元控制接口A1.3，将表面扣板A1上的卡扣A1.4对准装配装配框架A2上的卡槽A2.2，垂直扣入表面扣板A1,完成开关面板的装配。

应用本实用新型，使得用户在操控触摸开关时，不仅能通过声和光的反馈信号了解操作结果，还能同时获得触觉上的反馈，获得操作实体机械开关的类似触觉体验，极大改善了触摸开关的用户体验。

本实用新型的描述是为了示例而给出的，并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。凡是属于本实用新型的基本构思、构建原则和精神框架内，通过简单的变形、修改、等同替换、改进而实现的新实施例，都应纳入本实用新型保护范围。本实用新型的范围由所附权利要求书确定。

Claims (6)

1.一种带触觉反馈功能的开关面板，其特征在于，所述开关面板包括：

1)表面扣板A1，正面有开关触控区域标识A1.1，包括边界、图标和文字标识，背面有触觉反馈单元A1.2及其控制接口A1.3，安装卡扣A1.4，以及弹簧限位沉孔A1.5；

2)装配框架A2，采用钢制中空边框结构，两侧边框中间部位开有安装固定螺丝通孔A2.1，上下边框开有装配卡槽A2.2，正面四角各有一个装配有弹簧的沉孔A2.3，背面四角开有装配螺孔；

3)控制板A3，正面装配有触控检测和光反馈单元A3.1、音频反馈单元A3.2、提供触觉反馈单元控制信号的电缆连接器A3.3；背面设有微控制器MCU和接口电路；四角开有安装固定螺丝通孔A3.4；

4)底盒A4，装配有开关切换控制电路；

所述控制板A3上的接口电路和底盒A4中的开关控制电路通过信号电缆C1连接；控制板A3正面连接器A3.3和表面扣板A1背面的触觉反馈单元控制接口A1.3通过信号电缆C2连接；装配后的触控检测和光反馈单元A3.1，紧贴表面扣板A1背面开关触控区域A1.1。

2.根据权利要求1所述的带触觉反馈功能的开关面板，其特征在于，所述触觉反馈单元通过触觉反馈元件在用户触摸表面扣板A1的触控区域A1.1时提供类似机械开关动作时的机械振动反馈，所述触觉反馈元件是振动马达或压电振动器。

3.根据权利要求1所述的带触觉反馈功能的开关面板，其特征在于，所述触控检测和光反馈单元A3.1包括触摸传感器和发光元件及导光器，触摸传感器是带触摸感应金属薄片和外围电路的触摸检测IC，发光元件是多色LED，所述导光器采用光导纤维或光散射结构将发光元件发出的光引导至A1背面的触控区域A1.1，并使光线均匀分布于A1.1区域。

4.根据权利要求1所述的带触觉反馈功能的开关面板，其特征在于，所述光反馈单元通过改变光的颜色和规律性的明暗变化，向用户反馈开关工作状态。

5.根据权利要求1所述的带触觉反馈功能的开关面板，其特征在于，所述音频反馈单元A3.2通过播放模拟开关咔嗒声或其他个性化声音，在用户操作触摸开关时向用户反馈声音信号。

6.根据权利要求1-5任一项所述的带触觉反馈功能的开关面板，其特征在于，所述表面扣板A1背面的触控区域A1.1，对应正面触控图标和文字标识的轮廓线做透光处理，其余部分做遮光处理。

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