[发明专利]电容型的可拉伸触摸板

说明书

揭示了一种电容型可拉伸触摸板(10)，包括其中结合了多个导电元件的可拉伸纺织品织物(20)。各导电元件是形成用于检测由触摸导致的电容变化的电极的电阻应变仪(30、40)。还揭示了一种用于操作可拉伸触摸板(10)的方法，该方法包括以下步骤：连续测量由可拉伸触摸板(10)的电阻应变仪(30、40)提供的电容模拟信号；以及将所测量的电容信号与阈值做比较以便确定是否已经发生触摸，其中根据电容的实际测量并根据所述电阻应变仪(30、40)的电阻来连续调整该阈值，该电阻应变仪(30、40)形成所述触摸板(10)的电容器电极。

技术领域

本发明涉及电容型的可拉伸触摸板。

背景技术

可拉伸电阻织物或弹性体作为应变仪是本领域已知的。用导电材料实现的触摸传感器也是本领域已知的。在这些应用中，一般由与电容传感器迹线中的每一者串联的电阻器来建立电子输入级的静电放电(ESD)保护。

也已知的是，触摸传感器一般在固态或坚硬基板上实现并一般是不可穿戴的。由于应变仪的功能所指示的本质，应变仪始终在可拉伸基板上实现。

US2016018274揭示了纺织品压力传感器，其包括针织金属针并被设计成在纵向和在横向两者都是有弹性的。纺织品压力传感器的针织织物配置至少在其区域中导电的第一和第二结构。中间隔离元件被布置在第一与第二导电结构之间。由于纺织品结构不能在各种方向延伸的事实，该纺织品压力传感器的表面和电容两者都是不恒定的。这可能导致压力测量中的误差。因此，这些延伸的效应必须通过例如延伸测量来补偿。

具体地，上述文档描述了使用应变仪阵列来测量纺织品织物的伸长量从而补偿进而影响计算出的压力的容量变化。

然而，以上现有技术的纺织品压力传感器的主要目的是测量压力，或者更准确地，通过使用电极之间的电容来测量沿织物的压力分布作为现象以间接测量压力。

US2015294756揭示了柔性压力检测平台，其包括夹在第一电极层与第二电极层之间的至少一层绝缘材料，每个电极层包括嵌入到柔性材料中的条带电极阵列。基于特定垂直和水平导电条带的交叉点处的电容变化来测量压力。

US20160048235描述了交互式纺织品。交互式纺织品包括编织到交互式纺织品中的导电线网格以形成被配置成检测触摸输入的电容触传感器。检测到的触摸输入可被用于控制远程设备。

发明内容

本发明的目的是创建可作为触摸传感器和/或作为应变仪来操作的可拉伸织物。

这个以及其它目的是通过电容型可拉伸触摸板来实现的，该电容型可拉伸触摸板包括其中结合了多个导电元件的单向或双向可拉伸纺织品织物，其特征在于，所述导电元件是电阻应变仪，该电阻应变仪形成提供由触摸导致的电容信号变化的电极。

该实施例的优势在于以上结构结合了触摸板的功能，触摸板即可被用作触摸输入设备的设备以及使测量表面可拉伸触摸板的伸长以及此种伸长在3D中的位置、方向和表面成为可能的应变仪。

更具体地，应变仪的存在同样允许在拉伸事件之时校正个体触摸传感器的电容变化。因此，可拉伸触摸板的功能是双重的：i)提供对触摸传感器的校正，以及ii)监视织物的伸长以及此类伸长的方向。

在本发明的另一实施例中，电阻应变仪沿双向阵列中的垂直方向设置并且绝缘材料被放置在所述电阻应变仪的交叉点处。

该实施例的优势在于，由于在该特定情形中应变仪也是柔性电阻器的事实，不需要静电放电(ESD)保护电阻器以读取触摸传感器的输出。

在本发明的又一实施例中，电阻应变仪包括印刷到可拉伸纺织品织物上的电阻弹性涂层。

在另一实施例中，电阻应变仪还可包括印刷到条带上的电阻弹性涂层筛网。

可拉伸纺织品织物还可在两个垂直方向中具有不同的伸长性质。