一种人体检测模块安装结构、显示模组及交互平板的制作方法

1.本实用新型涉及电子设备的技术领域，尤其涉及一种人体检测模块安装结构、显示模组及交互平板。


背景技术：

2.显示设备如液晶显示屏、交互智能平板等，在现代社会中被广泛的使用，其可以将图像等进行显示，还可实现人机交互操作。
3.智能交互平板，为通过触控技术对显示在显示平板(lcd、led、pdp)上的内容进行操控和实现人机交互操作的一体化设备。
4.为了实现人机交互功能，现有交互平板都安装有天线，以进行信号(wifi、bluetooth等)的发送和接收。然而，现有交互平板并不具备人体感应识别的功能，用户在操作交互平板实现人机交互的过程中，设备本身无法识别用户与显示屏的相对位置以及距离，从而无法实现自动唤醒或在操作界面上作出与用户位置相适应的位置调整，使用户体验受限，难以提供更好的交互体验。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例的目的之一在于：提供一种人体检测模块安装结构，在安装框上增设人体感应模块，提高与之配套的显示设备的操作效率以及操作体验。
6.本实用新型实施例的目的之二在于：提供一种交互平板，在交互平板上设置人体感应模块，从而让交互平板能够通过人体检测功能实现更多的交互功能，解决现有技术中存在的上述问题。
7.为达上述目的之一，本实用新型采用以下技术方案：
8.一方面，提供一种人体检测模块安装结构，包括安装框，所述安装框的一侧配置为安装侧，所述安装侧固定有触摸面板；人体感应模块，所述人体感应模块包括相连的信号传输单元以及检测单元，所述检测单元用于检测预设区域内的人体特征信息及物体特征信息，所述信号传输单元用于接收所述人体特征信息及物体特征信息并将相应的控制信号发送至处理器；所述安装框和/或所述触摸面板上形成有非金属材质的信号收发区，所述检测单元正对所述信号收发区设置。
9.为达上述目的之二，本实用新型采用以下技术方案：
10.另一方面，提供一种交互平板，包括如上所述的人体检测模块安装结构，所述安装框为多根，至少一根所述安装框设置有所述人体感应模块；多根所述安装框依次相连围合形成有用于设置显示模组的安装空间，所述触摸面板覆盖于所述安装空间上。
11.本实用新型的有益效果为：人体感应模块的检测单元设置在安装框和/或触摸面板上所形成的信号收发区上，检测单元用于检测预设区域内的人体特征信息及物体特征信息，将人体特征信号及物体特征信息转化为电信号后，信号传输单元在接收到该电信号后将其发送至交互平板的处理器中，从而让交互平板能够通过人体检测功能配合算法实现自
动唤醒功能(用户进入预设区域并靠近交互平板时设备启动或屏幕唤醒)、操作界面的功能框追随功能(判断用户与屏幕的相对位置，从而让操作目录等界面窗口处于用户便于操作的位置)等，让交互平板实现更多的交互功能，提高用户操作效率以及使用体验。
12.而将信号收发区设置成非金属材质，可以避免交互平板上的安装框等金属器件干扰或屏蔽检测模块接受信号，保证良好的信号接收效果。
附图说明
13.下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
14.图1为本实用新型实施例所述交互平板人体检测原理示意图；
15.图2为本实用新型实施例所述人体检测模块安装结构示意图之一(人体感应模块安装于安装框)；
16.图3为本实用新型实施例所述人体感应模块、按键模块及按键帽配合示意图；
17.图4为本实用新型实施例所述人体检测模块安装结构示意图之二(人体感应模块安装于触摸面板黑边)；
18.图5为本实用新型实施例所述人体感应模块与触摸面板黑边配合示意图。
19.图中：10、安装框；11、安装侧；12、触摸面板；121、黑边；20、人体感应模块；21、信号传输单元；22、检测单元；221、预设区域；30、按键模块；31、按键本体；32、按键驱动板；40、按键帽。
具体实施方式
20.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。
21.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”“连接”、“固定”应做广义理解，例如，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
23.如图1-图5所示，为了提高交互平板、会议平板等智能交互设备的操作交互体验，本实施例提供一种人体检测模块安装结构，用于与上述的智能交互设备配合使用，本实施例中，采用交互平板作为示例性说明。
24.该人体检测模块安装结构包括安装框10，在该安装结构应用于交互平板的状态下，安装框10可以是多段式相互拼接形成的边框结构，安装框10的结构以及选材可根据交互平板以及用户的需求来决定采用挤出型材边框或钣金边框等，安装框10依次围合形成有用于安装显示模组的安装空间，安装框10位于安装空间的一侧配置为安装侧11，安装空间上覆盖有触摸面板12，触摸面板12的边缘分别与位于触摸面板12周部的安装框10上的安装侧11配合，触摸面板12作为交互平板的触摸面结构，其材质优选采用玻璃，触摸面板12的边缘与各安装侧11相匹配，从而让交互平板结构更加紧凑，具有一定的密封效果。
25.在安装框10上设置有人体感应模块20，人体感应模块20包括相连的信号传输单元21以及检测单元22，本实施例中，信号传输单元21相当于无线模块，检测单元22相当于天线，检测单元22用于检测预设区域211内的人体特征信息及物体特征信息，即，获取预设区域221的物理信号，其具体通过微波雷达来获取用户与显示模组之间的距离以及相对位置，微波是波长很短的无线电波，其具有良好的方向性，速度等于光速，检测单元22所发射的微波具有一定的范围，从而形成预设区域221，在用户进入预设区域221后，用户进去的区域位置的微波立即被反射回检测单元22，从而根据反射时间以及反射区域准准确、实时地获取用户所在的位置以及与显示模组之间的距离，当用户或物体在微波的感应范围(预设范围)内移动时，感应模块也能实时准确地捕捉到人、物所在位置以及距离，检测单元22会将相应的物理信号转换为电信号，信号传输单元21在接收电信号并通过gpio或uart接口将电信号发送至交互平板的处理器，结合相应的算法从而让交互平板能够通过人体检测功能配合算法实现自动唤醒功能或操作目录跟随功能等能够提高交互体验的功能；如自动唤醒功能，检测单元22在检测到用户进入预设区域221，并且微波反射时间越来越短，即用户在逐渐靠近交互平板时，交互平板自动启动或屏幕唤醒；在操作目录跟随功能下，检测单元22在检测到用户进入预设区域221后，根据用户与屏幕的相对位置(具体在屏幕的哪一侧)，从而让操作目录等界面窗口处于用户便于操作的位置，如用户在交互平板上进行绘画的过程中，若用户处于交互平板的左侧，则操作目录(如调色板、笔画粗细选项、笔画类型选项等)，使得交互平板能够实现更多的交互功能，提高用户操作效率以及使用体验。
26.安装框10和/或触摸面板12上形成有非金属材质的信号收发区，检测单元22正对信号收发区设置，以使检测单元22能够通过信号收发区检测安装框10及触摸面板12的外部的特征信息，将信号收发区设置成非金属材质，可以避免交互平板上的安装框10等金属器件干扰或屏蔽检测模块接受信号，保证良好的信号接收效果，当然，安装框10或触摸面板12在信号收发区的位置上可以为镂空的结构，这样能够最大限度地避免部件结构对检测单元22信号的影响，但这并非本方案所要求的保护的内容范围，此处不再详细赘述。
27.根据上述方案，以下分别对上述人体感应模块20的不同安装方案作进一步说明。
28.如图2-图3所示，当信号收发区形成于安装框10，安装框10上开设有按键口，按键口形成信号收发区，安装框10内设置有按键模块30，按键口上活动设置有可触发按键模块30的按键帽40，检测单元22设置在按键帽40以及按键模块30之间。
29.进一步，按键模块30包括按键本体31以及按键驱动板32，按键本体31正对按键口设置并与按键驱动板32电性连接，检测单元22设置在按键帽40以及按键本体31之间，按键帽40通过按压检测单元22，从而让检测单元22对按键本体31施加触发所需的压力，使按键本体31能够触发按键驱动板32实现交互平板的开关或其他功能，检测单元22与信号传输单
元21之间优选为柔性连接，从而让按键帽40抵压检测单元22时，检测单元22能够对按键本体31进行施压而不会对信号传输单元21构成影响；而检测单元22与安装框10之间也可不设置用于固定的结构，示例性的，按键本体31外周可以套设弹簧，通过弹簧将检测单元22持续抵压于按键帽40，并让按键帽40在无外力施加的状态下保持在远离不会触发按键本体31的位置上，当用户抵压按键帽40，从而让检测单元22克服弹簧的弹性应力朝按键本体31方向移动，最终触发按键本体31，使交互平板实现相应的功能。
30.上述的按键口优选为交互平板的电源按键口，按键模块30为用于启动交互平板的控制按键模块30，由于人体感应模块20的尺寸与wifi、bluetooth的天线模块相比要小许多，因此，人体感应模块20可以设置在尺寸较小的按键口中，较其他天线模块需要在交互设备上单独设置供其信号收发的区域而言，交互平板无需为了人体感应模块20而单独设置避免干扰其信号的开口，人体感应模块20可在交互平板原有结构的基础上，利用按键口的结构，通过按键口来获取交互平板外部物理信号的，并且，按键帽40采用非金属材质，这也是本领域的惯用手段，按键帽40也不会对检测单元22的信号收发构成干扰，从而在最大限度保证交互平板原有结构的基础上，增设人体感应模块20，也无需为了增设一个新的功能模块而改造安装框10结构，最大限度降低生产升本，也不会降低安装框10的结构强度。
31.为了让检测单元22能够精确地获取预设区域221的物理信息，检测单元22的尺寸小于按键帽40的尺寸，从而让检测单元22所发出及接收的微波雷达信号不会被周部的安装框10结构所影响，本实施例中，按键帽40的表面尺寸为22mmx12mm，而检测单元22的检测区域尺寸为20mmx10mm。
32.本实施例中，信号传输单元21可以设置在安装框10内，信号传输单元21可以通过粘贴、螺接、焊接等工艺或结构固定在安装框10的内部，避免信号传输单元21外露于交互平板的产品外表，其具体可以固定在安装框10内壁面上，设置在其一侧的检测单元22从按键口一侧伸入并正对安装口。当然，信号传输单元21也可以固定在触摸面板12上，信号传输单元21与触摸面板12的固定可以采用粘贴的方式粘贴在触摸面板12的背面，并且，触摸面板12的黑边121对信号传输单元21进行遮挡，避免信号传输单元21外露于设备的显示区域。
33.如图4-图5所示，当信号收发区形成于触摸面板12，触摸面板12的边缘印刷有黑边121，信号收发区形成于黑边121。
34.同样，如上所述由于人体感应模块20的尺寸与wifi、bluetooth的天线模块相比要小许多，因此，人体感应模块20可以设置在触摸面板12边缘通过丝网印刷形成的黑边121上，较其他天线模块需要在交互设备上单独设置供其信号收发的区域而言，交互平板无需为了人体感应模块20而单独设置避免干扰其信号的区域，人体感应模块20可在交互平板原有结构的基础上，利用触摸面板12原有采用的工艺，通过粘接等方式固定在触摸面板12的黑边121上，并透过玻璃或其它材质触摸面板12来获取交互平板外部物理信号的，并且，触摸面板12边缘的黑边121起到遮挡交互平板内部器件以及遮光的作用也是本领域的惯用手段，玻璃等其它材质的触摸面板12也不会对检测单元22的信号收发构成干扰，从而在最大限度保证交互平板原有结构的基础上，增设人体感应模块20，也无需为了增设一个新的功能模块而改造安装框10或触摸面板12的结构，最大限度降低生产升本，也不会降低产品结构强度。
35.为了在增设人体感应模块20后不会对交互平板的显示内容构成影响，黑边121的
宽度大于检测单元22，从而让黑边121能够完全遮蔽检测单元22，保证产品外观。
36.本实施例中，信号传输单元21可以设置在安装框10内，信号传输单元21可以通过粘贴、螺接、焊接等工艺或结构固定在安装框10的内部，避免信号传输单元21外露于交互平板的产品外表，其具体可以固定在安装框10内壁面上，设置在其一侧的检测单元22从按键口一侧伸入并正对安装口。当然，信号传输单元21也可以固定在触摸面板12上，信号传输单元21与触摸面板12的固定可以采用粘贴的方式粘贴在触摸面板12的背面，并且，触摸面板12的黑边121对信号传输单元21进行遮挡，避免信号传输单元21外露于设备的显示区域。
37.当信号收发区形成于安装框10及触摸面板12，触摸面板12的边缘印刷有黑边121，安装框10位靠近安装侧11开设有按键口，以使按键口与黑边121共同形成信号收发区，检测单元22横跨于触摸屏幕以及安装框10，在交互平板的正投影方向上，检测单元22部分正对于按键口，部分处于触摸面板12黑边121上。
38.安装框10内设置有按键模块30，按键口上活动设置有可触发按键模块30的按键帽40；检测单元22一部分设置在按键帽40以及按键模块30之间，检测单元22的另一部分置于黑边121。
39.黑边121与按键口共同形成信号收发区，让按键口与黑边121共同承担部分的检测单元22的信号收发空间，能够让交互平板的安装框10设置得更窄，以及让触摸面板12的黑边121更窄。
40.优选的，检测单元22的长度小于安装口的长度；检测单元22的宽度小于安装口宽度及黑边121宽度之和，保证检测单元22的信号收发不会被安装框10所干扰的同时，避免检测单元22凸出黑边121影响交互平板的视觉效果。
41.这种情况下，信号传输单元21的固定方式可以采用上述的方式固定在安装框10内或黑边121上，检测单元22也可选择性地固定在安装框10内或固定在黑边121上。
42.具体的，安装框10内形成有容置腔(图未示)，信号传输单元21固定于容置腔和/或触摸面板12的背侧，若信号传输单元21及检测单元22安装于安装框10，则信号传输单元21及检测单元22均位于容置腔内，容置腔与触摸面板12的背侧连通，以适配信号传输单元21固定在容置腔内，检测单元22固定在黑边121上的情况。
43.本实施例还提供一种交互平板，包括如上所述的人体检测模块安装结构，安装框10为多根，至少一根安装框10设置有人体感应模块20，本实施例中，人体感应模块20设置在交互平板的下侧，当然，交互平板为了提高用户位置判断的精度以及范围，也可以在多根安装框10中设置人体感应模块20。
44.多根安装框10依次相连围合形成有用于设置显示模组的安装空间，触摸面板12覆盖于安装空间上。
45.通过实施上述技术方案，能够让交互平板具有更丰富的人机交互功能，从而为用户提供更佳的操作体验。
46.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例
或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
49.以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。