本实用新型涉及按键领域,尤其涉及一种用于汽车的按键。
背景技术:
在按键领域中,按键的基本功能是实现对用户操作的感知,常见的按键检测技术包括电气触点通断检测、电阻检测、电容检测等,其中电容检测技术是利用人体触摸按键引起的电容值的变化来实现的,只需人体接触按键即可,无需按压。对于某些场合的应用领域来说,例如汽车领域,在用户对按键进行操作的时候,需要向用户实时反馈是否成功实时了按键操作,常见的反馈方式是在按键之外设置振动、声音或光信号提示。然而,上述反馈方式需要额外的部件来实现,增加了成本,还占用了设计空间,因此需要一种新型的用于汽车的按键,能够将用户操作的检测功能和对用户操作的反馈功能集成在一起。
技术实现要素:
为了克服上述技术缺陷,本实用新型的目的在于提供一种用于汽车的按键,在同一按键上实现接收用户操作并反馈的技术效果。
本实用新型公开了一种用于汽车的按键,包括:压电片,包括第一压电层及设于所述第一压电层上方的第二压电层;电容按钮模块,与所述压电片连接,检测所述压电片上的电容变化;触摸反馈模块,与所述压电片连接,向所述压电片发送交流电信号;控制模块,与所述电容按钮模块及触摸反馈模块连接,控制所述电容按钮模块及触摸反馈模块与所述压电片处于连接状态或断开状态;所述控制模块控制所述电容按钮模块与所述压电片处于连接状态,所述电容按钮模块检测到所述压电片接收一外部触摸引起的电容变化后,所述控制模块控制所述触摸反馈模块与所述压电片处于连接状态使所述压电片发生振动。
优选地,所述电容按钮模块包括:电容感应芯片,与所述第一压电层连接,检测所述第一压电层上的电容值;所述控制模块与所述电容感应芯片连接,获取所述电容值,判断所述电容值是否大于一预设电容阈值。
优选地,所述触摸反馈模块包括:压电驱动单元,与所述第一压电层及第二压电层连接,向所述第一压电层及第二压电层发出交流电信号;所述控制模块与所述压电驱动单元连接,向所述压电驱动单元发送控制信号。
优选地,所述控制模块包括:第一开关管,串接于所述压电驱动单元与所述第一压电层之间;第二开关管,串接于所述电容感应芯片与所述第一压电层之间;控制单元,与所述第一开关管及第二开关管的控制端连接,控制所述第一开关管及第二开关管处于导通或截止状态;所述控制单元与所述电容感应芯片连接,当所述控制单元判断所述电容值大于一预设电容阈值时,控制所述第二开关管处于截止状态,控制所述第一开关管处于导通状态。
优选地,所述控制单元与所述压电驱动单元连接,设定所述压电驱动单元的工作模式。
优选地,所述第一开关管及第二开关管为N沟道场效应管和P沟道场效应管;或所述第一开关管及第二开关管为P沟道场效应管和N沟道场效应管;所述控制模块还包括:第一电阻,其第一端与所述第一开关管的控制端连接;第二电阻,其第一端与所述第二开关管的控制端连接,其第二端与所述第一电阻的第二端并接后与所述控制单元连接。
优选地,所述第一压电层为金属材料;所述第二压电层为陶瓷材料。
优选地,所述第一压电层及第二压电层为圆形,且所述第一压电层的面积大于所述第二压电层的面积。
采用了上述技术方案后,与现有技术相比,具有以下有益效果:
1.在同一按键上实现了触摸检测及触觉反馈效果;
2.降低了成本,节省结构空间。
附图说明
图1为符合本实用新型一优选实施例中按键的结构示意图;
图2为图1中压电片100的结构示意图;
图3为符合本实用新型另一优选实施例中按键的具体结构示意图。
附图标记:
100-压电片、101-第一压电层、102-第二压电层、200-电容按钮模块、201-电容感应芯片、300-触摸反馈模块、301-压电驱动单元、400-控制模块、401-第一开关管、402-第二开关管、403-控制单元、404-第一电阻、405-第二电阻。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的优点。
参阅图1,为符合本实用新型一优选实施例中按键的结构示意图,所述按键包括:
-压电片100
所述压电片100俗称蜂鸣片,是一种电子发音元件,当接通交流电信号时,所述压电片100会根据信号的大小频率发生振动,甚至能够产生相应的声音。参阅图2,所述压电片100包括第一压电层101及设于所述第一压电层101上方的第二压电层102,所述第一压电层101为金属材料,所述第二压电层101为陶瓷材料,故所述压电片100又被称为压电陶瓷,可接收外部交流电信号以产生振动,向用户发出反馈信号。进一步地,所述第一压电层101及第二压电层102为圆形,且所述第一压电层101的面积大于所述第二压电层102的面积。
-电容按钮模块200
所述电容按钮模块与所述压电片100连接,检测所述压电片100上的电容变化。当用户触摸所述压电片100时,所述压电片100的电容会发生变化,从而被所述电容按钮模块200检测感知。
-触摸反馈模块300
所述触摸反馈模块300与所述压电片100连接,向所述压电片100发送交流电信号。
-控制模块400
所述控制模块400与所述电容按钮模块200及触摸反馈模块300连接,控制所述电容按钮模块200及触摸反馈模块400与所述压电片100处于连接状态或断开状态。
所述控制模块400控制所述电容按钮模块200与所述压电片100处于连接状态,所述电容按钮模块200检测到所述压电片100接收一外部触摸引起的电容变化后,所述控制模块400控制所述触摸反馈模块300与所述压电片100处于连接状态使所述压电片发生振动。即所述控制模块400默认与所述电容按钮模块200保持连接状态,以检测是否有外部触摸操作作用在所述压电片100上,当所述电容按钮模块200检测到外部触摸操作引起的电容变化后,所述控制模块400断开所述电容按钮模块200与所述压电片100的连接,并将所述触摸反馈模块300与所述压电片100连接,使得所述压电片100能够接收到所述触摸反馈模块300发出的交流电信号,从而所述压电片100发生振动,使用户察觉该振动。这样,通过分时控制方式,使所述电容按钮模块200与所述触摸反馈模块300工作于不同的时段,避免同时工作,因此能够集成于一个按键,且不会产生信号串扰。
参阅图3,为符合本实用新型一优选实施例中按键的具体结构示意图,所述电容按钮模块200包括:
-电容感应芯片201
所述电容感应芯片201与所述第一压电层101连接,检测所述第一压电层101上的电容值。所述电容感应芯片201又称触摸开关,通过电容感应原理检测所述第一压电层101上的电容值。所述第一压电层101作为电容盘与所述电容感应芯片201连接,所述第一压电层101上的电容值包括第一压电层101与地之间的寄生电容、第一压电层与手指之间的手指电容,当没有外部触摸操作时,所述第一压电层101的电容值为所述寄生电容,当有外部触摸操作时,所述第一压电层101的电容值为所述寄生电容与所述手指电容的累加,故通过所述电容感应芯片201能够感应到是否有外部触摸操作。
此外,所述控制模块400与所述电容感应芯片201连接,从所述电容感应芯片201获取所述电容值,判断所述电容值是否大于一预设电容阈值。由于所述寄生电容是否累加所述手指电容会引起电容值的变化,因此可根据所述寄生电容在所述控制模块400内预设一电容阈值,当有所述手指电容累加时,所述第一压电层101上的电容值会超过所述电容阈值,从而做出有外部触摸操作的判断。
所述触摸反馈模块300包括:
-压电驱动单元301
所述压电驱动单元301与所述第一压电层101及第二压电层102连接,向所述第一压电层101及第二压电层102发出交流电信号。所述第一压电层101及第二压电层102若想产生振动,均须接收到交流电信号。
所述控制模块400与所述压电驱动单元301连接,向所述压电驱动单元301发送控制信号,以控制所述压电驱动单元301工作于不同的模式,例如发出频率不同的交流电信号。
所述控制模块400包括:
-第一开关管401
所述第一开关管401串接于所述压电驱动单元301与所述第一压电层101之间,用于控制所述压电驱动单元301与所述第一压电层101之间的接通或断开状态。可见,所述第二压电层102一直处于接收所述交流电信号的状态,而所述第一压电层101则受所述第一开关管401控制,根据所述第一开关管401的状态而与所述压电驱动单元301接通或断开。
-第二开关管402
所述第二开关管402串接于所述电容感应芯片201与所述第一压电层101之间,用于控制所述电容感应芯片201与所述第一压电层101之间接通或断开状态。
-控制单元403
所述控制单元403与所述第一开关管401及第二开关管402的控制端连接,控制所述第一开关管401及第二开关管402处于导通或截止状态。所述控制单元403还与所述电容感应芯片201及所述压电驱动单元301连接,当所述控制单元403判断所述电容值大于一预设电容阈值时,控制所述第二开关管402处于截止状态,控制所述第一开关管401处于导通状态,所述压电驱动单元301与所述第一压电层101接通,可接收交流电信号。上述控制过程实现了对外部触摸操作的检测及反馈功能。所述控制单元403可以是单片机、微处理器等具有运算即存储功能的芯片。
本实施例中,所述第一开关管401及第二开关管402可以是三级管、场效应管等具有开关功能的电子器件,所述第一开关管401及第二开关管402可分别与所述控制单元403的不同输出接口连接,也可连接于一共同的输出接口。
进一步地,所述控制模块400还包括:
-第一电阻404
所述第一电阻404的第一端与所述第一开关管401的控制端连接,以限制所述控制单元403与所述第一开关管401的控制端之间的电流大小。
-第二电阻405
所述第二电阻405的第一端与所述第二开关管402的控制端连接,其第二端与所述第一电阻404的第二端并接后与所述控制单元403连接,以限制所述控制单元403与所述第二开关管402的控制端之间的电流大小。
所述第一开关管401及第二开关管402为N沟道场效应管和P沟道场效应管;或所述第一开关管401及第二开关管402为P沟道场效应管和N沟道场效应管。所述第一开关管401及第二开关管402的控制端可与所述控制单元403的同一输出接口连接,且工作于相反的状态,即所述第一开关管401导通时,所述第二开关管402截止,反之亦然。这样保证了所述电容按钮模块200与触摸反馈模块300在同一时间仅有一个模块能够工作,防止所述压电片100上电信号发生冲突。
应当注意的是,本实用新型的实施例有较佳的实施性,且并非对本实用新型作任何形式的限制,任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例,但凡未脱离本实用新型技术方案的内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。