CN110455446A - 一种汽车及其开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关，包括：开关面板；若干个设于开关面板上、用以获取用户按压信号的功能信标；设于开关面板并与全部功能信标配合、用以将按压信号转换为对应电信号的力传感器；与力传感器相连、用以根据电信号执行对应功能的中央处理器。本发明还公开了一种包括上述开关的汽车。上述开关可以通过一个力传感器检测开关多点位置的按压力，相对于传统设置方式，可以大大减少力传感器的使用数量，从而可以简化内部安装结构并降低使用成本。

Description

一种汽车及其开关

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种开关。本发明还涉及一种具有该开关的汽车。

背景技术

近年来，力传感器已经在汽车行业越来越普遍地使用，力传感器主要由三个部分组成：力敏元件、转换元件和电路部分，其中，力敏元件即弹性体，常见的材料有铝合金、合金钢和不锈钢等；转换元件最为常见的是电阻应变片；电路部分一般有漆包线、PCB板等。然而，一般的设置都是一个力传感器对应一个检测位置，当多点检测使用时，相应地，力传感器的数量也会增加，这样会导致成本明显上升，而且开关内部的安装结构也会相对复杂。

因此，如何避免由于多点检测时需要增加力传感器而导致成本上升是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关，该开关可以使用单个力传感器实现检测多点位置按压力的功能，从而可以大大减少力传感器的使用数量，以简化内部安装结构并降低成本。本发明的另一目的是提供一种包括上述开关的汽车。

为实现上述目的，本发明提供一种开关，包括：

开关面板；

若干个设于所述开关面板上、用以获取用户按压信号的功能信标；

设于所述开关面板并与全部所述功能信标配合、用以将所述按压信号转换为对应电信号的力传感器；

与所述力传感器相连、用以根据所述电信号执行对应功能的中央处理器。

可选地，全部所述功能信标成排并均匀分布于所述开关面板的正面。

可选地，所述开关面板的背面开设有沿所述开关面板的厚度方向设置、用以固定安装所述力传感器的安装槽。

可选地，所述力传感器通过粘贴剂与所述安装槽的内壁紧密贴合。

可选地，所述力传感器具体为应力应变片。

可选地，还包括若干个设于所述开关面板上并与所述中央处理器相连、用以识别所述功能信标的位置的位置识别元件，所述位置识别元件与所述功能信标一一对应设置。

可选地，所述位置识别元件具体为电容感应元件或者电感感应元件。

本发明还提供一种汽车，包括上述任一项所述的开关。

相对于上述背景技术，本发明针对开关控制功能的不同要求，设计了一种开关，具体来说，上述开关包括开关面板，开关面板上设有力传感器、中央处理器以及若干个功能信标；其中，功能信标用于获取用户按压信号；力传感器与全部功能信标配合，力传感器用于将按压信号转换为对应电信号；中央处理器与力传感器相连，中央处理器用于根据电信号执行对应功能。这样一来，在力传感器可识别的范围内，若干个功能信标可共用一个力传感器，也就是说，用户通过按压开关面板上不同位置处的功能信标，从而发出各种需求，力传感器均能做出对应的反馈，即将相应的按压信号转换为对应的电信号，中央处理器通过识别力传感器传递的电信号并能够根据相应的电信号执行对应的功能，以实现开关多点位置按压力的检测；上述开关可以通过一个力传感器检测开关多点位置的按压力，相对于传统设置方式，可以大大减少力传感器的使用数量，从而可以简化内部安装结构并降低使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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为本发明实施例公开的一种开关的结构示意图；

图2为图1的横截面示意图；

图3为开关的原理图。

其中：

1-开关面板、2-功能信标、3-力传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种开关，该开关可以使用单个力传感器实现检测多点位置按压力的功能，从而可以大大减少力传感器的使用数量，以简化内部安装结构并降低成本。本发明的另一核心是提供一种包括上述开关的汽车。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例公开的一种开关的结构示意图；图2为图1的横截面示意图；图3为开关的原理图。

本发明实施例所提供的开关，可应用于汽车和家电领域，该开关包括开关面板1，在这里，开关面板1可以设置柔性面板，当然也可以根据实际需要设置为刚性面板，开关面板1通过外部结构固定；开关面板1上设有力传感器3、中央处理器以及若干个功能信标2。其中，功能信标2用于获取用户按压信号，一个功能信标2对应一个功能，功能信标2的分类具体可以参照现有技术，开关面板1可以直接和含有多个功能信标2的外壳粘连；力传感器3与全部功能信标2配合，力传感器3用于将按压信号转换为对应电信号，即当用户按压开关面板1上的不同功能信标2时，力传感器3能够产生与功能信标2一一对应的反馈信号并能够将该反馈信号转化为电信号，该反馈信号可以是形变量，当然也可以是其他不同的物理量；中央处理器与力传感器3相连，中央处理器用于根据电信号执行对应功能。

这样一来，在力传感器3可识别的范围内，若干个功能信标2可共用一个力传感器3，也就是说，用户通过按压开关面板1上不同位置处的功能信标2，从而发出各种需求，力传感器3均能做出对应的反馈，即将相应的按压信号转换为对应的电信号，中央处理器通过识别力传感器3传递的电信号并能够根据相应的电信号执行对应的功能，以实现开关多点位置按压力的检测；上述开关可以通过一个力传感器3检测开关多点位置的按压力，相对于传统设置方式，可以大大减少力传感器3的使用数量，从而可以简化内部安装结构并降低使用成本。

需要说明的是，全部功能信标2具体可以设置为成排并均匀地分布于开关面板1的正面，可以在开关面板1的正面对应设置一至九个不同的功能信标2，比如对于九个功能信标2，可以将九个功能信标2设置为3排，其中每三个功能信标2并排设置，且任一排功能信标2中，任意相邻两个功能信标2的间距可以设置相等，任意相邻两排的间距也可以设置为相等；为了保证九个功能信标2均能正常工作，全部功能信标2的位置均设置在力传感器3可识别的范围内。当然，根据实际需要，上述全部功能信标2也可以不规则地排布于开关面板1的正面，前提是全部功能信标2的位置均设置在力传感器3可识别的范围内。

进一步地，为了便于实现上述功能，且在全部功能信标2设置于开关面板1正面的基础上，上述力传感器3可以设置于开关面板1的背面的合适位置，比如可以与开关面板1同轴设置，当然，根据实际需要，可以在开关面板1的背面开设沿其厚度方向设置的安装槽，该安装槽用于容置并安装力传感器3，力传感器3可以设置在安装槽的中心位置，力传感器3可以通过粘贴剂与安装槽的内壁紧密贴合，当然，力传感器3与开关面板1也可以有其他不同的设置方式，只要能够满足当用户按压开关面板1上不同功能信标2时，力传感器3能够产生相应反馈信号的设置方式均在本申请的保护范围内。

当然，根据实际需要，上述力传感器3具体可以设置为应力应变片，当然也可以设置为弹性构件和应力应变片组合结构，应力应变片可以设置为牢固粘贴在弹性构件表面上，这样一来，当用户按压开关面板1上的不同功能信标2时，在开关面板1的带动下应力应变片受力产生形变，这样可以使应力应变片的电阻值发生变化(发生应变时，应力应变片的几何形状和电阻率发生改变，导致电阻值变化)，通过电阻测量获得力的信号；该应力应变片可由金属箔制成，也可由半导体材料制成。

这样一来，用户通过按压开关面板1表面的各个功能信标2，从而发出各种需求，开关面板1经按压后带动应力应变片一起产生微形变，从而可以使应力应变片的电阻值变化，中央处理器将该形变信号放大并处理；在应力应变片可识别的范围内，且在相同按压力下，各功能信标2的位置不同，同一应力应变片的形变也不同，因此中央处理器可得到应力应变片对应于各个不同位置的功能信标2的不同信号阈值，该阈值可以是相同按压力下的应力应变片的形变值，也可以是不同按压力下的应力应变片的形变值。此处，为了便于说明，可以将各个功能信标2接收到的用户按压力设置为相同，而对应于各个不同位置的功能信标2，应力应变片的形变阈值也对应设置为不同。

此外，中央处理器具体可以设置为具有芯片的PCB板，中央处理器能够通过识别各个位置处的功能信标2对应的应力应变片的各形变阈值作为信号输出，从而来实现开关多点位置按压力的检测功能；具体地，中央处理器可以在识别出各个功能信标2具***置的情况下判断应力应变片的形变是否达到各指定阈值，一旦应力应变片的形变达到各指定阈值，中央处理器即可执行对应于任意位置的功能信标2的信号输出动作，从而可以实现开关上单个应力应变片的多点控制功能。此外，芯片的设置可以参照现有技术。

为了优化上述实施例，开关还包括若干个位置识别元件，该位置识别元件设于开关面板1上并与中央处理器相连，并用于识别对应的功能信标2的位置，且位置识别元件与功能信标2一一对应设置。这样一来，当用户按压开关面板1上不同的功能信标2以输入对应需求时，功能信标2能够获取用户的按压信号，一方面，应力应变片能够产生与该功能信标2一一对应的形变，并将该形变量转换为电信号传递至中央处理器；另一方面，位置识别元件能够感应该功能信标2的位置，并将该位置信号传递至中央处理器，中央处理器根据位置识别元件传递的位置信号可识别功能信标2的具***置，在此基础***处理器再根据应力应变片传递的电信号判断应力应变片的形变量是否达到各指定阈值，这样即可执行对应于任意位置的功能信标2的信号输出动作，从而可以实现开关上单个应力应变片的多点控制功能。

当然，根据实际需要，上述位置识别元件具体可以设置为电容感应元件或者电感感应元件，比如触摸功能膜，触摸功能膜能够精确感知人手的触控，主要解决精确触控定位的问题，触摸功能膜可以参照现有技术，当然也可以设置为其他不同的元件，比如具有集成电容、电感复合感应功能的元件，本文对此并不作具体限制，位置识别元件在开关中的应用具体可以参照现有技术，此处将不再一一展开。

本发明所提供的一种汽车，包括上述具体实施例所描述的开关；汽车的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的汽车及其开关进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种开关，其特征在于，包括：

开关面板(1)；

若干个设于所述开关面板(1)上、用以获取用户按压信号的功能信标(2)；

设于所述开关面板(1)并与全部所述功能信标(2)配合、用以将所述按压信号转换为对应电信号的力传感器(3)；

与所述力传感器(3)相连、用以根据所述电信号执行对应功能的中央处理器。

2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，全部所述功能信标(2)成排并均匀分布于所述开关面板(1)的正面。

3.根据权利要求2所述的开关，其特征在于，所述开关面板(1)的背面开设有沿所述开关面板(1)的厚度方向设置、用以固定安装所述力传感器(3)的安装槽。

4.根据权利要求3所述的开关，其特征在于，所述力传感器(3)通过粘贴剂与所述安装槽的内壁紧密贴合。

5.根据权利要求4所述的开关，其特征在于，所述力传感器(3)具体为应力应变片。

6.根据权利要求1至5任一项所述的开关，其特征在于，还包括若干个设于所述开关面板(1)上并与所述中央处理器相连、用以识别所述功能信标(2)的位置的位置识别元件，所述位置识别元件与所述功能信标(2)一一对应设置。

7.根据权利要求6所述的开关，其特征在于，所述位置识别元件具体为电容感应元件或者电感感应元件。

8.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的开关。