一种声学触控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种声学触控系统以及具有所述声学触控系统的家用电器。所述声学触控系统包括：面板，所述面板具有触控区；印刷电路板，在所述印刷电路板上设置有声学传感器，所述声学传感器分别配设给相应的触控区；控制装置，所述控制装置设置用于接收来自声学传感器的信号并进一步分析处理所述信号；中间体，所述中间体设置在印刷电路板和面板之间并且构成为使得声学传感器的声音接收面与外界环境气密地隔离。

An Acoustic Touch Control System

【技术实现步骤摘要】
一种声学触控系统
本专利技术涉及家用电器
，特别涉及一种声学触控系统以及具有所述声学触控系统的家用电器。
技术介绍
近年来，触控系统在家用电器领域得到日益广泛的应用。市场上现有的家用电器的触控系统大多采用电容式触控面板。电容式触控面板是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触控面板检测的是触控面板的两轴向感测电极之间的电容，或者触控面板的两轴向感测电极分别与接地端之间的电容，在受触碰物体(如手指)影响前后所产生的电容变化量。因此，基于电容式触控面板的基本原理存在一系列问题：电容式触控面板不能由金属制成而必须由不导电材料制成、例如塑料、玻璃；触碰物体必须是导体才能影响电容，若触碰物体是绝缘体，则将无法检测到碰触的位置；湿度会影响电容式触控面板的性能，然而，基于家用电器的应用领域经常会导致触控面板的表面布满水，因此电容式触控系统的性能会受到极大干扰。为了解决电容式触控面板的缺点，现有技术还已知一种压电式触控面板，其中，需要采用压电材料制作感应单元，利用基板上的多个压电感应单元直接感测外部压力形变，判定触压位置，对触碰物体无限定。然而，基于压电式触控面板的基本原理，简单的触碰或者轻击不足以产生足够的形变量，以用于判定触碰位置。压电式触控面板通常需要较大的按压压力、例如1N至3N。此外，为了提高系统灵敏度，压电材料层必须较薄地构成、例如具有大约0.7mm的厚度。这又进一步加大了制造难度并且因此增加制造成本。因此，开发一种既能适用于广泛的触碰物体类型、可使用不同材料类型的面板，也能不受湿度、按压压力大小影响的触控面板技术是目前值得加以研究发展的地方。
技术实现思路
本专利技术的任务在于：提供一种应用广泛的、可靠的声学触控系统。此外，本专利技术还提供具有声学触控系统的家用电器。根据本专利技术的一个方面，所述任务通过一种声学触控系统得以解决，所述声学触控系统包括：面板，所述面板具有一个或多个触控区；一个或多个声学传感器，所述声学传感器分别配设给相应的触控区；控制装置，所述控制装置设置用于接收来自声学传感器的信号并进一步分析处理所述信号；一个或多个中间体，所述中间体能够使得声学传感器的声音接收面与外界环境气密地隔离。根据本专利技术，所述面板具有一个或多个触控区，每个触控区可代表一种功能，例如可以通过敲击或轻拍触控区来激活相应的功能。在此，所述声学传感器分别配设给相应的触控区，以用于检测通过敲击或轻拍面板所产生的声波，并将相应的声波信号以有线或者无线的方式发送给控制装置。所述控制装置可以设置用于通过对声学传感器的信号的分析处理进一步判断被敲击或轻拍的触控区，以用于激活所述被敲击或轻拍的触控区所代表的功能。首先，由于本专利技术感应的是人体或物体敲击或轻拍面板时产生的声波，触碰体可以涉及多种不同类型物体，例如可以是人体、如手指(包括带有塑料手套的手指)；非导电物体、如塑料物体；或导电物体、如金属棒等。因此，相比于现有技术中的电容式触控系统，更为广泛的触碰物体类型能用来操作本专利技术所述的声学触控系统。此外，由于敲击或轻拍面板并不被湿度或者说面板上的水所干扰，本专利技术所述的声学触控系统相对于电容式触控面板的优点还在于不受湿度影响。而且，本专利技术检测的是敲击或轻拍面板所产生的声波，而不是对按压面板的力的大小。因此，相对于压电式触控面板也不限制按压面板的力的大小。此外，由于声波在固体中良好的传输性能，本专利技术的声学触控系统也不对面板的厚度有所限制。这点也构成本专利技术的声学触控系统相对于压电式触控面板的优点。需要说明的是，声学传感器的声音接收面与外界环境气密地隔离意味着：所述中间体构成为使得声学传感器的声音接收面与面板之间不存在与外界环境相通的气隙，由此确保外界环境的噪声不会经由气隙直接传输到声学传感器的声音接收面，从而干扰到声学传感器。需要强调的是，“外界环境”在本申请的范围中应理解为整个声学触控系统所处的大气环境、即所处的声场。通过声学传感器的声音接收面与外界环境气密地隔离来排除整个声学触控系统所处的大气环境或者说所处的声场中的任何干扰因素、例如来自马路的噪声等。通常，外界环境的噪声会妨碍控制装置的分析处理并且因此降低系统的可靠性。例如在没有敲击或轻拍触控区的情况下由于外界环境的噪声可能会导致特定的功能被激活。通过将声学传感器的声音接收面与外界环境气密地隔离可以尽可能地避免这点。优选地，所述声学触控系统还包括印刷电路板，所述一个或多个声学传感器设置在所述印刷电路板上，并且所述中间体设置在所述面板和所述印刷电路板之间。优选地，所述声学触控系统还包括壳体，所述壳体容纳所述中间体、印刷电路板和控制装置，并且所述壳体与面板构成为使得中间体和印刷电路板相互压紧、即通过壳体提供的压力确保中间体和印刷电路板气密地贴靠，从而消除与外界环境的相通的气隙并且因此改善系统的抗干扰能力。此外，当存在多个声学传感器时，所述一个或多个中间体构成为使得所述多个声学传感器的声音接收面相互间也气密地隔离，从而进一步提高系统的性能。在此，也可设想设置多个中间体，各个中间体之间间隔开距离地设置，其中，每个中间体分别配设给相应的声学传感器。例如，每个中间体分别配设给一个声学传感器，或者每个中间体分别配设给多个声学传感器。重要的是，每个中间体需要保证相应配设的一个或多个声学传感器都与外界环境的气密隔离。优选地，每个中间体还需要保证相应配设的声学传感器与其他的声学传感器相互间气密隔离。根据本专利技术，所述中间体与所述声学传感器的声音接收面气密地贴靠。优选地，所述气密贴靠例如可以通过壳体提供的压力、即通过压接方式实现。此外可能的是，所述气密贴靠例如还可以通过粘接、注塑等方式实现。根据本专利技术，所述中间体在周向上包围声学传感器的声音接收面。在此，“在周向上包围”可以理解为所述声学传感器的声音接收面伸入或者说沉入到中间体中，使得中间体和声学传感器的声音接收面之间气密地贴靠、即不存在气隙。“在周向上包围”也可以理解为所述声学传感器的声音接收面由中间体封闭、即与中间体之外的环境隔离。在此需要强调的是，在后一种情况下，所述声学传感器的声音接收面与中间体之间可能存在相对于外界环境封闭的空腔。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述中间体构成为具有盲孔的面状结构，其中，所述盲孔的深度小于所述声学传感器的厚度，并且声学传感器分别插入在相应的盲孔中，使得中间体仅部分区域地、优选凸台状地与面板气密地贴靠。由此，一方面确保了所述声学传感器的声音接收面与面板之间不存在气隙；另一方面无需保证中间体在整个面上与面板保持气密地贴靠，在此仅需考虑中间体在所对应的盲孔区域、即声学传感器的声音接收面的区域内与面板的气密地贴靠，从而以简单且成本有利的方式确保了所述声学传感器的声音接收面与面板之间的气密地贴靠。根据本专利技术的一种优选实施方式，所述中间体构成为具有盲孔的面状结构，其中，所述盲孔的深度大于所述声学传感器的厚度，并且声学传感器分别插入在相应的盲孔中间体中，使得声学传感器的声音接收面与面板之间仅存在封闭的空腔。在此，由于声学传感器的声音接收面与面板之间存在有气隙，从而避免了声学传感器的声音接收面在系统运行期间由于大力按压或碰撞而被挤压并且因此保护声学传感器、延长其使用寿命。此外，所述中间体优选通过注塑方式与所述印刷电路板和/或面板连接。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种声学触控系统，其特征在于，包括：面板(1)，所述面板具有触控区(9、91、92)；声学传感器(2、22、23)，所述声学传感器分别配设给相应的触控区(9、91、92)；控制装置(4、4')，所述控制装置设置用于接收来自声学传感器(2、22、23)的信号并进一步分析处理所述信号；中间体(3、31、32、33、33'、34、35)，所述中间体能够使得声学传感器(2、22、23)的声音接收面与外界环境气密地隔离。

【技术特征摘要】
1.一种声学触控系统，其特征在于，包括：面板(1)，所述面板具有触控区(9、91、92)；声学传感器(2、22、23)，所述声学传感器分别配设给相应的触控区(9、91、92)；控制装置(4、4')，所述控制装置设置用于接收来自声学传感器(2、22、23)的信号并进一步分析处理所述信号；中间体(3、31、32、33、33'、34、35)，所述中间体能够使得声学传感器(2、22、23)的声音接收面与外界环境气密地隔离。2.根据权利要求1所述的声学触控系统，其特征在于，所述声学触控系统还包括印刷电路板(5)，所述声学传感器(2、22、23)设置在所述印刷电路板(5)上，并且在所述面板(1)和所述印刷电路板(5)之间设置有所述中间体(3、31、32、33、33'、34、35)。3.根据权利要求2所述的声学触控系统，其特征在于，所述声学触控系统还包括壳体(8)，所述壳体容纳所述中间体(3、31、32、33、33'、34、35)、印刷电路板(5)和控制装置(4、4')，并且所述壳体(8)与面板(1)构成为使得中间体(3、31、32、33、33'、34、35)和印刷电路板(5)相互压紧。4.根据权利要求1至3之一所述的声学触控系统，其特征在于，当存在多个声学传感器(2、22、23)时，所述中间体(3、31、32、33、33'、34、35)构成为使得所述多个声学传感器的声音接收面相互间气密地隔离。5.根据权利要求1至4之一所述的声学触控系统，其特征在于，当存在多个中间体(3、31、32、33、33'、34、35)时，每个中间体分别配设给相应的声学传感器(2、22、23)。6.根据权利要求1至5之一所述的声学触控系统，其特征在于，所述中间体(3、31、32、33、33'、34、35)在周向上包围声学传感器(2、22、23)的声音接收面。7.根据权利要求1至5之一所述的声学触控系统，其特征在于，所述中间体(3、31、32、33、33'、34、35)与所述声学传感器(2、22、23)的声音接收面气密地贴靠。8.根据权利要求1至7之一所述的声学触控系统，其特征在于，所述中间体(3、31、32、33、33'、34、35)构成为具有盲孔的面状结构，其中，所述盲孔的深度小于所述声学传感器(2、22、23)的厚度，并且声学传感器(2、22、23)分别插入在相应的盲孔中，使得中间体(3、31、32、33、33'、34、35)仅部分区域地、优选凸台状地与面板(1)气密地贴靠。9.根据权利要求1至6之一所述的声学触控系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岩，
申请(专利权)人：迪尔阿扣基金两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE