一种触摸检测装置及耳机制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种触摸检测装置及耳机，该装置包括：设置有金属形变区域的金属外壳；设置在金属外壳的内部的预设数量的电容式传感器，用于各自分别与金属形变区域作为对应的电容器的两个极板；与电容式传感器连接的单片机，用于检测每个电容式传感器对应的电容器的电容值；本发明专利技术中由于用户触摸金属外壳的金属形变区域时，金属形变区域会发生形变导致金属形变区域与电容式传感器的间距发生变化，使得电容式传感器对应的电容器的电容发生变化，利用单片机对该电容器的电容值的检测，可以测量到该电容器的电容变化，从而确定用户触摸金属形变区域的手势，实现金属外壳的触摸传感，拓宽设计者的视野及消费者对个性化产品的追求。

A Touch Detection Device and Earphone

【技术实现步骤摘要】
一种触摸检测装置及耳机
本专利技术涉及触摸传感
，特别涉及一种触摸检测装置及耳机。
技术介绍
随着智能音频产品的普及和推广，其功能也越来越强大。同时，对智能音频类产品的性能及个性化要求也越来越高。对于音频产品，传统的音量增减及歌曲选择都是通过耳机外壳上设置如图1所示的按键来进行控制，由于其手感及寿命缺陷，近些年开始流行非按键式模式。目前针对非按键式的触摸传感(触摸检测)，主流都是非金属外壳的触摸传感方案，如传统的电容式触摸传感方案中，将传感器(电容式传感器)和用户的手指分别作为电容的两个极板，用户将手指接近传感器可改变传感器的电容，使得检测器件可以通过对用户手指接近传感器所引起的细微电容变化的检测，实现触摸传感。这样的方案设置使得外壳上的金属成分会极大地降低触摸效果，因此产品的外壳往往限制在非金属材质，使产品缺失了金属质感，很难满足现代人对个性化的需求。因此，如何能够实现金属外壳的触摸传感，使得非按键式的触摸传感不再局限于非金属外壳场景，拓宽设计者的视野及消费者对个性化产品的追求，是现今急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种触摸检测装置及耳机，以实现金属外壳的触摸传感，使得非按键式的触摸传感不再局限于非金属外壳场景，拓宽设计者的视野及消费者对个性化产品的追求。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种触摸检测装置，包括：设置有金属形变区域的金属外壳；设置在所述金属外壳的内部的预设数量的电容式传感器，用于各自分别与所述金属形变区域作为对应的电容器的两个极板；其中，所述电容式传感器与所述金属外壳的非金属形变区域的位置相对固定且不与所述金属形变区域导电连接，每个所述电容式传感器的检测面在所述金属形变区域的内表面所处平面的正投影均位于所述金属形变区域内；与所述电容式传感器连接的单片机，用于检测每个所述电容式传感器对应的电容器的电容值。可选的，该装置还包括：PCB板；其中，所述电容式传感器设置在所述PCB板的第一面且所述PCB板的第一面与所述金属形变区域的内表面相对设置。可选的，所述PCB板的第一面中的检测区域内设置铺铜区，所述铺铜区内的铺铜作为参考地与所述单片机连接；其中，所述铺铜区与所述电容式传感器的检测面不接触，所述检测区域为所述金属形变区域的内表面在所述PCB板的第一面所处平面的正投影所在的区域。可选的，所述铺铜区与相邻的所述电容式传感器的检测面之间的间隙和两个相邻的所述电容式传感器的检测面之间的间隙均为预设长度；其中，所述预设长度为所述PCB板的板厚。可选的，所述电容式传感器嵌入在所述PCB板中且所述电容式传感器的检测面与所述PCB板的第一面在同一平面内。可选的，每个所述电容式传感器的检测面均与未发生形变的所述金属形变区域的内表面平行，且每个所述电容式传感器的检测面与未发生形变的所述金属形变区域的内表面的间距均为0.2mm。可选的，所述金属形变区域具体为铝合金材质。可选的，所述单片机还用于根据每个所述电容式传感器对应的电容器的电容值，确定触摸手势。可选的，该装置还包括：与所述单片机连接主控器，用于根据所述单片机发送触摸手势信号，执行对应的控制操作。此外，本专利技术还提供了一种耳机，包括：如上述任一项所述的触摸检测装置。本专利技术所提供的一种触摸检测装置，包括：设置有金属形变区域的金属外壳；设置在金属外壳的内部的预设数量的电容式传感器，用于各自分别与金属形变区域作为对应的电容器的两个极板；其中，电容式传感器与金属外壳的非金属形变区域的位置相对固定且不与金属形变区域导电连接，每个电容式传感器的检测面在金属形变区域的内表面所处平面的正投影均位于金属形变区域内；与电容式传感器连接的单片机，用于检测每个所述电容式传感器对应的电容器；可见，本专利技术中用户触摸金属外壳的金属形变区域时，金属形变区域会发生形变导致金属形变区域与电容式传感器的间距发生变化，使得电容式传感器对应的电容器的电容发生变化，利用单片机对该电容器的电容值的检测，可以测量到该电容器的电容变化，从而确定用户触摸金属形变区域的手势，实现金属外壳的触摸传感，使得非按键式的触摸传感不再局限于非金属外壳场景，拓宽设计者的视野及消费者对个性化产品的追求。此外，本专利技术还提供了一种耳机，同样具有上述有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中的耳机上按键设置的示意图；图2为本专利技术实施例所提供的一种触摸检测装置的截面示意图；图3为本专利技术实施例所提供的另一种触摸检测装置中金属形变区域的触摸形变示意图；图4为本专利技术实施例所提供的另一种触摸检测装置中金属形变区域的材质要求示意图；图5为本专利技术实施例所提供的另一种触摸检测装置中金属形变区域的工艺及设计要求示意图；图6为本专利技术实施例所提供的另一种触摸检测装置的加工组装示意图；图7为本专利技术实施例所提供的另一种触摸检测装置的俯视图；图8为本专利技术实施例所提供的一种触摸检测装置的电容波形图；图9为图7所示的触摸检测装置的电路连接原理图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考图2，图2为本专利技术实施例所提供的一种触摸检测装置的截面示意图。该触摸检测装置可以包括：设置有金属形变区域11的金属外壳1；设置在金属外壳1的内部的预设数量的电容式传感器2，用于各自分别与金属形变区域11作为对应的电容器的两个极板；其中，电容式传感器2与金属外壳1的非金属形变区域12的位置相对固定且不与金属形变区域11导电连接，每个电容式传感器2的检测面在金属形变区域11的内表面所处平面的正投影均位于金属形变区域11内；与电容式传感器2连接的单片机3，用于检测每个电容式传感器2对应的电容器的电容值。可以理解的是，本实施例的目的可以为将每个电容式传感器2和金属外壳1的金属形变区域11分别作为两个极板构成电容器，如图3所示，当用户对悬空(如图3所示200um间隙)放置在电容式传感器2上方的金属形变区域11(导电目标)施加向下的压力时，金属形变区域11会产生形变(如图3所示ΔH)，使其更接近电容式传感器2，即电容式传感器2对应的电容器(电容式传感器2与金属形变区域11构成的电容器)的两个极板的间距(电容式传感器2的检测面与金属形变区域11的内表面之间的间距)发生变化，使电容式传感器2对应的电容器的电容发生变化，导致单片机3(MCU)检测的电容式传感器2对应的电容器的电容值发生变化，从而可以利用单片机3对每个电容式传感器2对应的电容器的电容值的检测实现金属外壳1的触摸传感。也就是说，根据如下电容的公式可知，当电容器的两个极板的间距发生改变，电容值就会有相应的变化。利用单片机3能够准确测出微小的电容变化量，微小的电容变化量可以对应两个极板间距的微小形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触摸检测装置，其特征在于，包括：设置有金属形变区域的金属外壳；设置在所述金属外壳的内部的预设数量的电容式传感器，用于各自分别与所述金属形变区域作为对应的电容器的两个极板；其中，所述电容式传感器与所述金属外壳的非金属形变区域的位置相对固定且不与所述金属形变区域导电连接，每个所述电容式传感器的检测面在所述金属形变区域的内表面所处平面的正投影均位于所述金属形变区域内；与所述电容式传感器连接的单片机，用于检测每个所述电容式传感器对应的电容器的电容值。

【技术特征摘要】
1.一种触摸检测装置，其特征在于，包括：设置有金属形变区域的金属外壳；设置在所述金属外壳的内部的预设数量的电容式传感器，用于各自分别与所述金属形变区域作为对应的电容器的两个极板；其中，所述电容式传感器与所述金属外壳的非金属形变区域的位置相对固定且不与所述金属形变区域导电连接，每个所述电容式传感器的检测面在所述金属形变区域的内表面所处平面的正投影均位于所述金属形变区域内；与所述电容式传感器连接的单片机，用于检测每个所述电容式传感器对应的电容器的电容值。2.根据权利要求1所述的触摸检测装置，其特征在于，还包括：PCB板；其中，所述电容式传感器设置在所述PCB板的第一面且所述PCB板的第一面与所述金属形变区域的内表面相对设置。3.根据权利要求2所示的触摸检测装置，其特征在于，所述PCB板的第一面中的检测区域内设置铺铜区，所述铺铜区内的铺铜作为参考地与所述单片机连接；其中，所述铺铜区与所述电容式传感器的检测面不接触，所述检测区域为所述金属形变区域的内表面在所述PCB板的第一面所处平面的正投影所在的区域。4.根据权利要求3所述的触摸检测装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永刚，战丰丰，朱志军，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37