一种家用或工业用触摸控制面板及其操作方法技术

本发明专利技术公开了一种家用或工业用触摸控制面板及其操作方法，所公开的触摸控制面板采用触摸控制方式，通过分析处理手指在面板上的滑动方式感应人体触摸滑动，实现对控制量进行增减操作。所公开的触摸控制面板采用如下结构：位于外层的基板，用于让手指在基板正面上滑动；覆盖于基板背面的感应单元，用于感应手指在基板上的滑动；触控IC，用于接收感应单元的电容数据变化信息并判定手指的滑动方式；触控IC中预先存储手指滑动方式与控制量增减的函数关系，并根据此函数关系对控制量进行调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制面板及其操作方法，属于电器控制

技术介绍
目前，无论在工业电器或者家用电器中，最常使用的控制开关均为机械触点式开关控制，通过设在控制片上的不同的金属片触点与被控制电器的导通实现对设备的控制。例如，以家用电风扇为例，控制开关为机械转轴式的开关，通过转动开关达到调节风扇转速的目的，但是这种机械式开关存在一种缺陷使用时间长了容易出现机械老化磨损导致失灵，并且由于不同生产厂家采用的转轴规格不同，有些产品阻尼较大，调节起来比较费力。为了解决上述问题，本领域也出现了一些压感式开关，即在控制面板上设定代表不同控制的按键，需要特定的控制量大小时按不同的按键即可，这样的控制面板同样存在一个缺陷对电器只能进行有限调节，在有限的单位控制面板上，其所能提供的控制按键的数目是一定的，如果要增加控制按键的数目，就只能减小单个按键的面积，使用起来手感不佳，这种控制面板也不能实现对电器的无级调节控制。市场上还出现过一种触摸控制面板，通过把一个金属片安装在弹簧上，通过弹簧安装在电子线路板上，以金属片作为感应元件，通过判断金属片的靠近或远离作为判断控制量向上或向下调节，这种方式存在一种缺陷安全性不好，尽管此类开关处于安全考虑，都额外的增加了高阻值电阻，但是在出现短路等现象时，就有触电的危险。
技术实现思路
针对已有开关控制器的缺陷，本专利技术公开了一种新的触摸控制面板，可以用于家用或者工业上所用的电器的控制量(例如风扇转速、电机转速、转轴速度、车用拖斗高低、角度等)的控制调节，其使用方法简单，并且安全可靠。为实现上述目的，本专利技术是通过下述技术方案实现的—种家用或工业用触摸控制面板，与家用或工业用设备连接，采用如下结构位于外层的基板，用于让手指在基板正面上滑动；覆盖于基板背面的感应单元，用于感应手指在基板上的滑动；触控1C，与感应单元电连接，用于接收感应单元的电容数据变化信息并判定手指的滑动方式；触控IC中预先存储手指滑动方式与控制量增减的函数关系，并根据此函数关系对控制量进行调节。在本专利技术中，所述基板为塑料基板、树脂基板或玻璃基板，优选的是钢化玻璃基板，硬度好，不容易出现破碎；为了便于用户使用，在基板正面可以印刷有圆形或直线，用于告知用户此种控制面板的使用方式。优选的，可以在面板的正面上印刷有圆形或者直线，用户直接沿着此印刷图形滑动手指即可使用。更优选的，在上述印刷的圆形或直线上还印刷有显著的起始位置(例如星号、色点等)，用于告知用户手指的滑动从起始位置开始。 在本专利技术中，所用的感应单元通常是各种导电电极，优选的是金属薄膜或ITO导电薄膜，生产成本低，感应能力好。当手指触摸在基板上时，由于电场，用户的手指和触摸表面形成一个耦合电容，手指从接触点吸收走很小的电流，这个电流分别从基板上的电极中流出，使得触摸点的电容值与其他部分的电容值相比变小，从而感应人手指的触摸。在本专利技术中，触控IC是信号处理器，用于对感应面板上的数据信息进行分析运算，从而确定手指的触摸位置和触摸位置的变化轨迹，并根据多个轨迹点计算出轨迹的曲线形状，例如环形、直线等；在触控IC的寄存器或缓存中预先存储手指滑动方式与控制量增减的函数关系，例如手指滑动轨迹为直线，将直线的长度与预先设定好的标准长度进行比较作为调节控制量增减的依据；例如滑动轨迹为圆弧，将圆弧度数与360度或180度进行比较，作为调节控制量增减的依据。在此步骤完成后，触控IC调节外部链接的电器的参数，例如速度、温度、高度等参数。其中，所用的触控IC既可以是通用处理器，例如在电气工程中常用的ARM或MIPS体系的标准处理器，也可以是DSP，即专门针对此用途开发的具有特定单一功能的处理器，优选的是通用处理器，方便后期根据不同需要扩展触控面板的功能。为了感应手指在基板上不同的滑动轨迹，所述感应单元可以是一块整体的覆盖在基板背面的具有电容性能的电极，但是这种结构过于复杂，生产成本很高，因此，优选的是下述几种结构1.所述感应单元由多个平行排列的电极组成，尤其是条形电极，此种结构尤其是用于当触摸操作方式为手指滑动轨迹为直线时，在此种操作中，触控IC只需要收集三个点的电容变化即可确定手指的滑动方向，即只读取一个维度的电容值得变化即可确定。2.所述感应单元由位于同一平面上的多个电极组构成。采用此种结构，触摸精度较高，尤其适用于滑动轨迹为圆形、弧形或其他任意曲线的情形，具体的，包括如下几种方式一 所述感应单元由位于同一平面上的多个电极组构成，每一电极组包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极交叉排列，所述第一电极包括有一个基准部分，在基准部分具有多个向上突出有垂直于基准部分的突出部分；所述第二电极包括有一个基准部分，在基准部分具有多个向下突出有垂直于基准部分的突出部分；所述第一电极的突出部分与第二电极的突出部分交错排列。二 所述感应单元由位于同一平面上的多个电极组构成，每一电极组包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极交叉排列，所述第一电极和第二电极均为十字电极，第一电极的四个臂与第二电极的四个臂交错排列互不重合。采用上述结构，手指触摸基板时产生电容效应，通过检测第一、第二电极的触点电容值改变，通过触控IC计算后即可确定手触摸的位置，并由此可以换算成基板上手指触摸点的坐标，对多个坐标点的位置进行函数拟合，即可确定用户手指在基板上划出的形状和手指的滑动方向，从而可以作为具体的控制量增减判断的依据。其中，作为上述结构I的一种较为简化的实现方式，所述感应单元可以多个小面积的白色导电薄片(例如环形、方形等几何形状)作为感应电极，其中感应电极可以用电路板铜箔来实现，也可以采用FPC软性电路板，ITO蚀刻，0RGAC0N印刷，银漆印刷，石墨(CARBON)印刷等导电物质实现，采用多个这样的电极构建一组感应电极作为感应单元来实现滑动触摸功能。其具体的算法原理与上述类似，只需要在一个方向上检测手指的滑动方向即可将其作为具体的控制量增减判断的依据。具体的，将电容效应转换为几何坐标的算法是本领域比较成熟的，例如可以采用如下算法算法一(适用于结构I):手指触碰在触控面板表面时，在条形电极的电容分布会出现起伏变化，由于手指触碰的区域具有一定的面积，通过检索两个相近的起伏波峰即可判断触碰中心的位置。通常这种方式适用于在同一方向上滑直线的操作方式。算法二 (适用于结构2):手指触碰在触控面板表面时，在条形电极的电容分布会出现起伏变化，通判判断X方向上电容大小的变化和I方向上电容大小的变化可以确定某个触摸点在X、y方向上的相对位置。算法三(适用于上述结构2):手指触碰在触控面板表面时，检测手指触碰触控面板导致的电容变化，通过这些电容变化确定发生有效触碰，并计算输出有效触碰区域的对应坐标，首先检测触控面板的所有区域的电容值，将电容值排列组合成一个矩阵作为原始电容的数据源，将其投射在三维几何空间中会形成一个平面；当发生触碰时，触碰区域得电容值会相对减小，使得投影在三维坐标系中的平面会出现凹陷，由触控IC将此电容变化计算为触碰点在三维坐标系中的位置，从而可以确定触碰点确实发生的位置，依次原理可以逐点计算手指滑动轨迹上每一点的坐标，然后依据数学拟合出滑动的轨迹曲线，从而作为判断控制量增减的依据。为了改善触摸精度，在上述三维坐标系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用或工业用触摸控制面板，与家用或工业用设备连接，其特征在于采用如下结构：位于外层的基板，用于让手指在基板正面上滑动；覆盖于基板背面的感应单元，用于感应手指在基板上的滑动；触控IC，与感应单元电连接，用于接收感应单元的电容数据变化信息并判定手指的滑动方式；触控IC中预先存储手指滑动方式与控制量增减的函数关系，并根据此函数关系对控制量进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种家用或工业用触摸控制面板，与家用或工业用设备连接，其特征在于采用如下结构:位于外层的基板，用于让手指在基板正面上滑动；覆盖于基板背面的感应单元，用于感应手指在基板上的滑动；触控1C，与感应单元电连接，用于接收感应单元的电容数据变化信息并判定手指的滑动方式；触控IC中预先存储手指滑动方式与控制量增减的函数关系，并根据此函数关系对控制量进行调节。2.根据权利要求1所述的触摸控制面板，其特征在于所述基板为塑料基板、树脂基板或玻璃基板。3.根据权利要求1所述的触摸控制面板，其特征在于所述感应单元由多个平行排列的电极组成。4.根据权利要求1所述的触摸控制面板，其特征在于所述感应单元由位于同一平面上的多个电极组构成。5.根据权利要求1所 述的触摸控制面板，其特征在于所述感应单元由位于同一平面上的多个电极组构成，每一电极组包括第一电极和第二电极，第一电极和第二电极交叉排列，所述第一电极包括有一个基准部分，在基准部分具有多个向上突出有垂直于基准部分的突出部分；所述第二电极包括有一个基准部分，在基准部分具有多个向下突出有垂直于基准部分的突出部分；所述第一电极的突出部分与第二电极的突出部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚光，
申请(专利权)人：张亚光，
类型：发明
国别省市：