感器矩阵。柔性界面集成在用户的手容易到达的袖套的末端的外套J的织物区域。示出的电子设备通过电线连接(在附图中由通过外套J的实线示出)或经由无线电被连接到界面。
[0054]有利的是，根据本发明的触觉控制布置是柔软的、柔性的，从而它可以容易地被集成在由织物制成或覆盖有织物的产品中，其包括服装，特别对于运动服装、服装配件(例如，背包)和运动器材，并且它可用于控制用作专业或娱乐用途(例如，用于军事或医疗用途)的电子设备和家用电器的。诸如，例如，运动手表、GPS导航仪、用于确定心跳的胸带、便携式电话、数字声音阅读器以及任何其他的工具的器具可商购并布置成通过电连接并通过与之相关联的标准无线通信协议由中央控制设备控制。同样的技术也可用于检测关于织物支撑物的形状的局部和/或分布的压力，这将能够用于运动器材，诸如鞋子、座椅、坐垫、地毯，或安全和控制装置，其中需要关于压力或重量的信息(例如，用于医疗用途的压力表、称或可佩戴背包和包的肩带)。
[0055]当然，虽然本发明的原理、实施方式和构造细节可相对于仅通过非限制性示例的方式描述和示出的进行广泛地变化，但是其不脱离由所附的权利要求限定的本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于至少一个电子设备(W，P)的触觉控制布置(10)，包括基于电容传感器矩阵(S)的触摸控制界面(12)和与所述传感器矩阵(S)相关联的电子处理装置(16)，所述电子处理装置(16)被布置成从所述传感器矩阵(S)接收表示外部主体在矩阵的至少一个传感器(S)上的触摸或压力的多个电信号，并处理随之产生的命令以向所述至少一个电子设备(W，P)传送， 其中，所述传感器矩阵(S)包括多个有源传感器电极(E)和用于连接所述有源电极(E)和所述处理装置(16)的对应的多个导电轨(T)， 其特征在于，所述传感器矩阵(S)由多个柔性功能层(30-48)构成，包括形成所述有源电极(E)的第一层导电弹性材料(32)，和在与有源电极(E)的层(32)平行的平面上形成所述轨(T)的第二层导电弹性材料(42)，其中，第一和第二层导电弹性材料(32，42)通过绝缘材料的柔性层(40)分离，所述绝缘材料的柔性层(40)包括在第一层(32)的所述有源电极(E)处具有多个通孔并且承载第二层(42)的对应的导电轨(T)的非导电织物，其中有源电极(E)和导电轨⑴的所述层(32，42)变形，以便通过所述非导电织物层(40)的通孔直接接触。
2.根据权利要求1所述的触觉控制布置(10)，其中，所述传感器矩阵(S)被集成在一对外部织物层(30)之间的分层柔性衬垫(12)中，并且包括通过胶合连接在一起的多个平行层(32-48)，这样实现电容式平面传感器的结构。
3.根据权利要求2所述的触觉控制布置(10)，其中，所述外部织物层(30)是所述触觉控制布置(10)的织物支撑物的整体的一部分，或者是用于此类布置(10)的能够通过机械或化学附着连接到所述织物支撑物的外壳。
4.根据前述权利要求中任一项所述的触觉控制布置(10)，其中，所述传感器矩阵(S)包括至少一个第一层导电屏蔽材料(34)，所述第一层导电屏蔽材料(34)能够连接至屏蔽交流电压(AC_SHLELD)源，包括根据与所述有源电极(E)的层(32)共面的布置适于将所述有源电极(E)容纳在其中的多个切口。
5.根据权利要求4所述的触觉控制布置(10)，其中，所述传感器矩阵(S)包括第二层导电屏蔽材料(46)，所述第二层导电屏蔽材料(46)能够连接至所述交流电压(AC_SHLELD)源，在与所述有源电极(E)的层(32)相反的一侧上与所述导电轨(T)的层(42)平行布置，并且通过绝缘层(44)与所述导电轨(T)的层(42)分离。
6.根据权利要求4所述的触觉控制布置(10)，其中，所述传感器矩阵(S)包括第二层导电屏蔽材料(46’)，所述第二层导电屏蔽材料(46’)能够连接至所述交流电压(AC_SHLELD)源，包括根据与导电轨(T)的所述层(42)共面的布置适于将所述导电轨(T)容纳在其中的多个切口。
7.根据前述权利要求中任一项所述的触觉控制布置(10)，其中，所述传感器矩阵(S)包括耦接至所述有源电极的层(32)的局部变形的附加绝缘材料层、和能够连接至参考电位的导电材料层，由此能构建适于检测外部主体在所述柔性衬垫(12)上施加的压力的传感器的布置。
8.根据权利要求2或3中任一项所述的触觉控制布置(10)，其中，所述外部织物层(30)包括氯丁橡胶。
9.根据前述权利要求中任一项所述的触觉控制布置(10)，其中，所述绝缘材料包括在聚酰胺和/或聚酯基质中包含按重量计5%至30%的弹性体的复合物。
10.根据前述权利要求中任一项所述的触觉控制布置(10)，其中，所述导电材料包括基于丙烯腈-丁二烯(NBR)的合成导电橡胶，添加有80° -85°的炭黑NBR。
11.根据权利要求2所述的触觉控制布置(10)，包括热塑性粘合剂，所述热塑性粘合剂包括在相互胶合的层之间具有100微米至150微米厚度的酯和聚氨酯复合物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的触觉控制布置(10)，其中，所述传感器矩阵(S)具有所述导电轨(T)的对应的多个端子触点(14)，所述对应的多个端子触点(14)用于通过导体的平面多极柔性带(20)连接至所述处理装置(16)，所述处理装置(16)包括柔性印刷电路支撑物上的混合电路。
13.根据权利要求12所述的触觉控制布置(10)，其中，所述传感器矩阵(S)和所述处理装置(16)之间的连接能够通过解开所述多极柔性带(20)的所述连接而解除。
14.根据权利要求12或13所述的触觉控制布置(10)，其中，用于所述传感器矩阵(S)和所述处理装置(16)之间的连接的多极带(20)包括一束传感器的激励和读取线、接地连接线、以及至屏蔽交流电压(AC_SHLELD)的连接线。
15.根据前述权利要求中任一项所述的触觉控制布置(10)，其中，所述处理装置(16)包括微电路，所述微电路被编程为生成250kHz频率的成形为方波的传感器(S)的激励电压信号，所述激励电压信号被施加到所述有源传感器电极(E)，并且所述微电路被编程为获取在所述有源传感器电极(E)建立的电压降的信号。
16.根据前述权利要求中任一项所述的触觉控制布置(10)，其中，所述处理装置(16)被布置为经由缆线或经由无线电耦接到至少一个电子设备(W，P)并且将所述传感器矩阵(S)的信号的每个组合与所述电子设备(W，P)的预定控制功能相关联。
17.—种柔性制品，包括根据权利要求1至16中任一项所述的用于至少一个电子设备(W，P)的触觉控制布置(10) ο
18.一种装备，包括根据权利要求1至16中任一项所述的用于至少一个电子设备(W，P)的触觉控制布置(10)。
19.一种服装，包括根据权利要求1至16中任一项所述的用于至少一个电子设备(W，P)的触觉控制布置(10)。
【专利摘要】描述了一种用于至少一个电子设备(W，P)的触觉控制布置(10)，其包括基于电容传感器矩阵(S)的触摸控制界面(12)和与该传感器矩阵(S)相关联的电子处理模块(16)，并且被布置成从传感器矩阵(S)接收表示外部主体在矩阵的至少一个传感器(S)上的触摸或压力的多个电信号并将要向上述电子设备(W，P)传送的随之产生的命令。传感器矩阵(S)包括多个有源传感器电极(E)和用于连接有源电极(E)和处理模块(16)的对应的多个导电轨(T)。传感器矩阵(S)由多个柔性功能层(32-48)构成，包括形成有源电极(E)的第一层导电弹性材料(32)和在与有源电极(E)的层(32)平行的平面上形成导电轨(T)的第二层导电弹性材料(42)，其中第一层导电弹性材料和第二层(32，42)通过绝缘材料的柔性层(40)分离，所述绝缘材料的柔性层包括在第一层(32)的有源电极(E)处具有多个通孔并且承载第二层(42)的对应的导电轨(T)的非导电织物，其中有源电极(E)和导电轨(T)的层(32，42)变形，以通过非导电织物层(40)的通孔直接接触。
【IPC分类】H03K17-96, G06F3-02, G06F3-044
【公开号】CN104662800
【申请号】CN201280074352
【发明人】马尔科·马贾利, 朱利奥·桑迪尼, 马尔塞洛·博蒂诺
【申请人】奥兰治公司, 意大利学院科技基金会
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2012年6月26日
【公告号】EP2865098A1, WO2014001843A1