一种触摸与压力检测二合一开关模块的制作方法

1.本发明涉及一种触摸与压力检测二合一开关模块。


背景技术：

2.传统的工业，医疗领域中，一般通过旋转开关或机械按键的方式进行控制操作，在长期使用过程中，机械按键会发生磨损，而且在机械按键的缝隙中会藏污纳垢，导致汽车控制器无法接收到机械按键的输入信号。
3.此外，传统触摸按键替代机械按键，会有误触发风险，这些领域对的按键误操作会带来高昂的安全代价。另外一方面，现有技术中，压力与触摸结构融合的系统结构成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为解决现有技术的不足，提供了一种触摸与压力检测二合一开关模块，所述开关模块由pcb板、ic模块、电磁线圈、金属弹性连接件、金属感应件以及外壳组成，所述ic模块与金属弹性连接件一端在pcb板上电性连接，所述金属弹性连接件的另一端与金属感应件电性连接，所述金属感应件与外壳紧密贴合，所述ic模块与电磁线圈电性连接，所述电磁线圈与金属感应件形成电磁感应，所述ic模块用于驱动、接收并处理金属感应件的电容触摸感应信号以及电磁线圈的电磁感应信号。
5.所述开关模块与整机设备系统形成信号连接，开关模块检测到触摸信号或电磁感应信号后上报给整机设备系统。
6.所述开关模块的外壳材质可以是但不限于塑料等绝缘材料，可以被直接手指触摸、按压；也可以将开关模块装配到整机设备中后，开关模块外壳与整机设备对应按键位置外壳紧贴，手指触摸、按压整机设备外壳部位后，传递电容触摸感应信号和压力感应信号到开关模块上。
7.所述开关模块外壳内壁与金属感应件紧密贴合，包含金属感应件通过金属弹性件的挤压力顶在开关模块外壳内壁上，或通过使用但不限于螺丝等机械紧固方式将金属感应件与开关模块外壳内壁紧密贴合，或通过胶水粘合方式将金属感应件与开关模块外壳内壁紧密贴合，金属感应件与外壳分别为两个组件，或者将金属感应件的外表面直接做成外壳部分形状替代外壳功能，被直接或间接触摸、按压。
8.所述金属感应件材质为金属导电材料，所述金属感应件的一侧外表面与外壳内壁紧密贴合，形成不小于25mm2感应面积；所述金属感应件的另一侧与金属弹性件接触，可以电信号导通。
9.所述电磁线圈设置在pcb板上，电磁线圈位置位于金属感应件正下方，电磁线圈为用金属线绕成的平面感应线圈，或者通过pcb金属信号线设计绕线而成螺线状电磁线圈，所述金属感应件与电磁线圈对应部位为柱状，并且柱状的端面与电磁线圈之间距离设置为相对范围之内，当外壳内壁与pcb板距离较远时，金属感应件加长柱状部分长度以保持柱状端
面与线圈之间距离在相对范围之内。
10.所述金属弹性件一端固定在pcb板上，另一端通过弹性挤压顶在金属感应件上并电信号连接，所述金属弹性件为弹簧，其自由长度大于pcb与金属感应件之间的限定长度。
11.所述ic模块贴片在pcb板上，所述ic模块含有电容式触摸检测功能，和电磁式压感检测功能，所述ic模块为多芯片协同工作或者单芯片集成多功能，所述ic模块的触摸感应和压力感应分时检测工作，ic模块通过pcb金属信号线与电磁线圈、金属弹性件分别电信号连接，所述ic模块与pcb贴片位置可以在开关模块结构的内部，也可以在开关模块结构的外部。
12.所述ic模块与金属弹性件、金属感应件以及外壳形成电容式触摸功能结构，手指触摸位于金属感应件部位的外壳上，ic模块可以检测触摸状态,
13.所述ic模块与电磁线圈、金属感应件以及外壳形成电磁式压力感应结构，手指按压位于金属感应件部位外壳，外壳产生形变后，改变金属感应件正对于电磁线圈之间的距离，ic模块可以检测到按压状态。
14.本发明的开关模块由集成有电容触摸和电磁压力感应的单芯片或多芯片组成。电容触摸检测时，手指触摸金属感应面部位的外壳即可引起感应面的电容变化，从而实现触摸感应。电磁压力检测时，通过按压金属感应面部位的外壳，使得金属感应面下降，位于pcb上的线圈发生电磁变化，从而实现压力的检测。本发明的电容触摸与电磁压力感应分时工作。本发明技术方案减少了误触，本发明采用的弹簧，线圈，金属件是低成本的方案。
15.参考以下详细说明更易于理解本技术的上述以及其他特征、方面和优点。
附图说明
16.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
17.图1为二合一开关模块示意图。
18.图2为二合一开关模块的感应线圈示意图。
19.附图标记：
20.pcb板1、ic模块2、电磁线圈3、弹性金属件4、感应金属件5以及外壳6
具体实施方式
21.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
23.如图1-2，一种触摸与压力检测二合一开关模块，开关模块由pcb板、ic模块、电磁线圈、金属弹性连接件、金属感应件以及外壳组成，ic模块与金属弹性连接件一端在pcb板
上电性连接，金属弹性连接件的另一端与金属感应件电性连接，金属感应件与外壳紧密贴合，ic模块与电磁线圈电性连接，电磁线圈与金属感应件形成电磁感应，ic模块用于驱动、接收并处理金属感应件的电容触摸感应信号以及电磁线圈的电磁感应信号。
24.作为一种优选的实施方式，开关模块与整机设备系统形成信号连接，开关模块检测到触摸信号或电磁感应信号后上报给整机设备系统。
25.作为一种优选的实施方式，开关模块的外壳材质可以是但不限于塑料等绝缘材料，可以被直接手指触摸、按压；也可以将开关模块装配到整机设备中后，开关模块外壳与整机设备对应按键位置外壳紧贴，手指触摸、按压整机设备外壳部位后，传递电容触摸感应信号和压力感应信号到开关模块上。
26.作为一种优选的实施方式，开关模块外壳内壁与金属感应件紧密贴合，包含金属感应件通过金属弹性件的挤压力顶在开关模块外壳内壁上，或通过使用但不限于螺丝等机械紧固方式将金属感应件与开关模块外壳内壁紧密贴合，或通过胶水粘合方式将金属感应件与开关模块外壳内壁紧密贴合，金属感应件与外壳分别为两个组件，或者将金属感应件的外表面直接做成外壳部分形状替代外壳功能，被直接或间接触摸、按压。
27.作为一种优选的实施方式，金属感应件材质为金属导电材料，金属感应件的一侧外表面与外壳内壁紧密贴合，形成不小于25mm2感应面积；金属感应件的另一侧与金属弹性件接触，可以电信号导通。
28.作为一种优选的实施方式，电磁线圈设置在pcb板上，电磁线圈位置位于金属感应件正下方，电磁线圈为用金属线绕成的平面感应线圈，或者通过pcb金属信号线设计绕线而成螺线状电磁线圈，金属感应件与电磁线圈对应部位为柱状，并且柱状的端面与电磁线圈之间距离设置为相对范围之内，当外壳内壁与pcb板距离较远时，金属感应件加长柱状部分长度以保持柱状端面与线圈之间距离在相对范围之内。
29.作为一种优选的实施方式，金属弹性件一端固定在pcb板上，另一端通过弹性挤压顶在金属感应件上并电信号连接，金属弹性件为弹簧，其自由长度大于pcb与金属感应件之间的限定长度。
30.作为一种优选的实施方式，ic模块贴片在pcb板上，ic模块含有电容式触摸检测功能，和电磁式压感检测功能，ic模块为多芯片协同工作或者单芯片集成多功能，ic模块的触摸感应和压力感应分时检测工作，ic模块通过pcb金属信号线与电磁线圈、金属弹性件分别电信号连接，ic模块与pcb贴片位置可以在开关模块结构的内部，也可以在开关模块结构的外部。
31.作为一种优选的实施方式，ic模块与金属弹性件、金属感应件以及外壳形成电容式触摸功能结构，手指触摸位于金属感应件部位的外壳上，ic模块可以检测触摸状态,
32.作为一种优选的实施方式，ic模块与电磁线圈、金属感应件以及外壳形成电磁式压力感应结构，手指按压位于金属感应件部位外壳，外壳产生形变后，改变金属感应件正对于电磁线圈之间的距离，ic模块可以检测到按压状态。
33.本发明的开关模块由集成有电容触摸和电磁压力感应的单芯片组成，电容触摸弹簧顶住外壳，通过手指触摸弹簧的顶面即可引起弹簧的电容变化，从而实现触摸感应。通过按压弹簧顶面，使得金属的顶面下降，二pcb底部的线圈形成电磁感应，从而实现压力的检测。本发明的电容触摸与电磁压力感应分时工作。
34.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
35.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，说明书的这中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经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。