CN113238682B - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电子设备,涉及电子设备技术领域。所述电子设备具体包括:感触电子织物、基准电容以及电容检测件;感触电子织物包括:至少一组检测线和接地线,检测线和接地线均沿其长度方向编织连接在一起,且检测线和接地线均具有导电线芯,以及包覆于导电线芯外的弹性可压缩的绝缘皮层;检测线的所述导电线芯的一端与电容检测件相连,另一端连接于基准电容的第一端;接地线的所述导电线芯的一端与电容检测件相连,另一端连接于基准电容的第二端且接地;电容检测件,用于检测检测线和接地线之间的寄生电容,并根据寄生电容触发电子设备的对应功能。
Description
技术领域
本申请属于电子设备技术领域,具体涉及一种电子设备。
背景技术
随着纺织科技的高速发展,近年来,具有对外界感知和反应功能的感触电子织物也得到了广泛应用。例如,将感触电子织物应用于电子设备上(例如移动终端、穿戴设备等),可以使得电子设备的功能实现方式更加多样化。
目前,感触电子织物在电子设备上应用时,通常通过在织物布料上设置多个微电子部件(例如,压力传感器等),从而实现电子织物的按压感触功能。然而,上述方式制得的感触电子织物在大面积应用时,不但映射的电子设备的功能比较单一,而且导致电子设备的成本昂贵、体积以及重量也较大。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种电子设备,能够解决感触电子织物导致电子设备成本昂贵、体积和重量较大的问题。
第一方面,本申请实施例提供了一种电子设备,所述电子设备包括:感触电子织物、基准电容以及电容检测件;
所述感触电子织物包括:至少一组检测线和接地线,所述检测线和所述接地线均沿其长度方向编织连接在一起,且所述检测线和所述接地线均具有弹性可压缩的绝缘皮层;
所述检测线的所述导电线芯的一端与所述电容检测件相连,另一端连接于所述基准电容的第一端;所述接地线的所述导电线芯的一端与所述电容检测件相连,另一端连接于所述基准电容的第二端且接地;
所述电容检测件,用于检测所述检测线和所述接地线之间的寄生电容,并根据所述寄生电容触发所述电子设备的对应功能。
在本申请实施例中,由于检测线和接地线均具有导电线芯,以及包覆于导电线芯外的弹性可压缩的绝缘皮层,因此,在检测线和接地线受到外力挤压的情况下,检测线和接地线两者的绝缘皮层受挤压压缩,两者的导电线芯之间的距离减小,进而电容检测件检测到的检测线和接地线之间的寄生电容发生变化,电容检测件根据寄生电容的变化量可以触发电子设备的不同功能。本申请实施例中,利用感触电子织物中检测线和接地线之间的寄生电容的变化,无需在感触电子织物上设置压力传感器等电子器件,即可根据寄生电容的变化映射以及实现电子设备的多种不同功能,实现方式简单,成本低、体积和重量也较小。
附图说明
图1是本申请实施例所述电子设备的结构示意图;
图2是本申请实施例所述感触电子织物的一种结构示意图;
图3是本申请实施例所述电子设备的电路原理图之一;
图4是图3所示电子织物的截面示意图;
图5是图3所示感触电子织物一种状态的示意图;
图6是图5所示感触电子织物另一种状态的示意图;
图7是本申请实施例所述弹性连接件受力前的结构示意图;
图8是本申请实施例所述弹性连接件受力后的结构示意图;
图9是本申请实施例所述电子织物的分区结构示意图;
图10是本申请实施例所述电子设备的电路原理图之二;
图11是本申请实施例所述电子设备的分时段控制原理图;
图12是本申请实施例所述电子设备的电路原理图之三。
附图标记说明:
1:手表主体;10:感触电子织物;20:基准电容;30:电容检测件;40:弹性连接件;11:导电线芯;12:绝缘皮层;101:检测线;102:接地线;103:反馈线;104:发光件;105:感触开关;106:使能线。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电子设备进行详细地说明。
本申请实施例所述的电子设备可以为智能手机、电脑、多媒体播放器、电子阅读器、可穿戴式设备、摄像机等。本申请实施例仅以智能手表为例对电子设备的结构以及原理进行详细解释说明,其他参照执行即可。
参照图1,示出了本申请实施例所述电子设备的结构示意图。参照图2,示出了本申请实施例所述感触电子织物的一种结构示意图。参照图3,示出了本申请实施例所述电子设备的电路原理图之一。
本申请实施例中,电子设备具体可以包括:感触电子织物10、基准电容20以及电容检测件30;感触电子织物10包括:至少一组检测线101和接地线102,检测线101和接地线102均沿其长度方向编织连接在一起,且检测线101和接地线102均具有导电线芯11,以及包覆于导电线芯11外的弹性可压缩的绝缘皮层12;检测线101的导电线芯11的一端与电容检测件30相连,另一端连接于基准电容20的第一端;接地线102的导电线芯11的一端与电容检测件30相连,另一端连接于基准电容20的第二端且接地;电容检测件30,用于检测检测线101和接地线102之间的寄生电容,并根据寄生电容触发电子设备的对应功能。
在本申请实施例中,由于检测线101和接地线102均具有导电线芯11,以及包覆于导电线芯11外的弹性可压缩的绝缘皮层12,因此,在检测线101和接地线102受到外力挤压的情况下,检测线101和接地线102两者的绝缘皮层12受挤压压缩,两者的导电线芯11之间的距离减小,进而电容检测件30检测到的检测线101和接地线102之间的寄生电容发生变化,电容检测件30根据寄生电容的变化量可以触发电子设备的不同功能。
本申请实施例中,利用感触电子织物10中检测线101与接地线102之间的寄生电容的变化,即可根据寄生电容的变化映射以及实现电子设备的多种不同功能,无需在感触电子织物10上设置压力传感器等电子器件,实现方式简单,成本低、体积和重量也较小。
在实际应用中,感触电子织物10可以应用于数据线、电子衣物等多领域。
本申请实施例中,电子设备可以为智能手表,智能手表包括:手表主体1以及表带等。本申请实施例中,可以将感触电子织物10制作成智能手表的表带。具体的,可以将感触电子织物10沿表带的长度方向分为多个功能区域,每一功能区域对应智能手表的一种或多种功能,通过电容检测件30检测每一功能区域对应的感触电子织物10的寄生电容的变化,从而可以根据寄生电容的变化触发对应的一种或多种功能,这样,不但可以使智能手表的表带功能更加多样化,还可以利用智能手表的固有部件实现多种功能,而无需额外增加其他部件,可以使智能手表的体积更小,结构更加紧凑。
在实际应用中,电容检测件30包括但不限于电容检测芯片。具体的,电容检测芯片可以集成于手表主体1的主控板上,也可以单独设置于智能手表的表带上。
本申请实施例中,检测线101和接地线102包括但不限于普通导电线缆。检测线101和接地线102可以为相同型号线缆,也可以为不同型号线缆,本领域技术人员可以根据实际情况选择检测线101和接地线102的种类或型号,本申请实施例对此不作具体限定。
在实际应用中,为了进一步提升感触电子织物10的外观美观度,检测线101和接地线102的绝缘皮层12可以设置不同颜色。
本申请实施例中,检测线101和接地线102可以以任意方式沿其长度方向编织连接在一起,具体的编织方式包括但不限于现有纺织品中经线和纬线的编织方式。本申请实施例以检测线101和接地线102与感触电子织物10的其他编织线以三股线交叉编织在一起为例,对感触电子织物10的原理进行解释说明。
可选的,感触电子织物10还可以包括:反馈线103和至少一个发光件104;反馈线103沿其长度方向与检测线101、接地线102编织连接,且反馈线103的导电线芯11一端与接地线102相连,另一端与电容检测件30相连,形成反馈回路;弹性连接件40与至少一个发光件104对应,且发光件104串联于反馈回路上;在发光件104对应的弹性连接件40发生弹性变形的情况下,电容检测件30根据检测到的寄生电容,导通发光件104对应的反馈回路以点亮发光件104。
本申请实施例中,发光件104可以为LED灯,反馈线103可以与检测线101或接地线102种类型号相同或不同的线缆。在实际应用中,反馈线103和发光件104可以采用现有技术中的灯带,或者,也可以采用线缆(反馈线103)+灯(发光件104)的方式制作而成。本申请实施例中,通过导通发光件104对应的反馈回路,一方面可以起到提醒用户对应功能已开启及时操作的作用,另一方面还可以起到美化电子设备的外观的作用。
如图2所示,感触电子织物10可以包括三股线:检测线101、接地线102和反馈线103,并将上述三股线编织成截面为近似圆形的编织件。本申请实施例中,三股线相互编织可以作为编织绳,检测线101与接地线102之间的寄生电容存在于检测线101的每一个位置。在实际应用中,反馈线103也可以为与检测线101和接地线102相同的,反馈线103也是具有导电线芯11,以及包覆于导电线芯11外的弹性可压缩的绝缘皮层12组成的线缆。此外,反馈线103上还可以串联或并联设置其他功能件,从而使智能手表的表带可以具有更多的功能。当然,反馈线103也可以为仅具有美化效果的不导电的编织线,起到连接检测线101和接地线102,美化表带外观的效果。
如图3所示,示出了本申请实施例的基础原理电路图。电容检测件30外接3条长走线,分别为检测线101、接地线102和灯带。电容检测芯片通过检测线101上的不断的充放电,利用充放电速率来计算检测线101与接地线102之间的寄生电容的大小,当寄生电容大小超出设定阈值后,电容检测芯片在灯带上施加电压点亮灯带,实现外部反馈。在实际应用中,还可以通过软件算法进行实时的寄生电容检测以及校准,当长时间寄生电容处于某一固定容值时,则以该容值作为校准值,从而只进行电容变化量进行检测,以避免电子设备的功能被误触发。
参照图4,示出了图3所示电子织物的截面示意图。参照图5,示出了图3所示感触电子织物一种状态的示意图。参照图6,示出了图5所示感触电子织物另一种状态的示意图。
本申请实施例中,检测线101的绝缘皮层12和接地线102的绝缘皮层12可以通过其他中间件间隔相连(如图4所示),检测线101的绝缘皮层12和接地线102的绝缘皮层12也可以直接接触相连(如图5所示)。如图5所示,由上述三股线组成的感触电子织物10的任意一个位置受到按压时,均会产生检测线101与接地线102之间的形变,使检测线101对应的寄生电容增大,从而被电容检测芯片检测到,触发相应的功能。在实际应用中,电容检测件30可以在检测线101上不断的充放电,利用充放电速率计算检测线101和接地线102之间的寄生电容。检测线101和接地线102之间形成的寄生电容,与检测线101和接地线102的导电线芯11之间的距离相关,因此,在感触电子织物10受外力作用发生形变时,检测线101和接地线102的绝缘皮层12受挤压而压缩(如图6所示),从而使得检测线101和接地线102的导电线芯11之间的距离减小,进而导致检测线101和接地线102之间的寄生电容发生变化。电容检测件30可以实时检测检测线101和接地线102之间的寄生电容的大小,根据寄生电容的变化量或者变化的频次等触发电子设备的对应功能。
本申请实施例中,对于一些外界固有存在的压力导致检测线101和接地线102的形变,例如,作为表带戴在手上时手腕对其的压力或是表带靠在外部物体上时,可以通过实时校准的功能,将固有的按压导致的寄生电容变化值进行校准,从而只检测实时的寄生电容变化值。本申请实施例中,还可以检测实时检测的寄生电容的变化频次,对应触发不同的功能。例如,作为表带时,可以通过五次按压导致寄生电容变化五次,从而触发紧急呼叫功能;通过两次按压导致寄生电容变化两次,从而打开照明功能。具体,还可以根据寄生电容变化量和变化频次相结合,对应电子设备更多的功能,本领域技术人员可以根据实际情况设定。
可以理解的是,在实际应用中,可以根据不同产品的需求,将感触电子织物10设置为不同的形状。例如,可以将感触电子织物10设置为扁平的长走线形状,以更适合作为智能手表等穿戴设备的表带等。可以将感触电子织物10设置成立体的粗壮长走线形状,以作为数据线等。本领域技术人员可以根据实际需求,将感触电子织物10编织成任意所需形状,本申请实施例对此不作限定。
在实际应用中,用户可以通过直接按压感触电子织物10,以使检测线101和接地线102受外力作用时,检测线101和接地线102的绝缘皮层12受压缩,进而两者的导电线芯11之间的距离发生变化。当然,感触电子织物10的检测线101和接地线102也可以间接受力,从而触发两者的绝缘皮层12发生形变,两者的导电线芯11之间的距离发生变化。本领域技术人员可以根据实际情况选择上述任意方式。
本申请实施例中,为了使电子设备的功能更多,实现方式更加多样化,还可以将感触电子织物10进行分段分区对应不同功能。具体的,感触电子织物10还可以包括:弹性连接件40;弹性连接件40分别与检测线101和接地线102的绝缘皮层12相连,且弹性连接件40的弹性伸缩方向垂直于检测线101和接地线102的长度方向,弹性连接件40伸缩,带动检测线101与接地线102相互靠近或远离。本申请实施例中,弹性连接件40不但可以使用户更为精准的实现对感触电子织物10的按压,还可以在电子设备上通过按压表带不同部位实现不同功能。
在实际应用中,弹性连接件40包括但不限于弹簧,弹性绳、弹性织布等。例如,在弹性连接件40为弹性织布时,按压前,弹性织布处于松弛状态(或者说是处于自然状态),其对应的感触电子织物10中的检测线101和接地线102之间的距离也处于默认距离,当用户按压弹性织布时,弹性织布受力拉伸,带动检测线101和接地线102也发生形变,检测线101和接地线102之间的绝缘皮层12压缩,检测线101和接地线102的导电线芯11之间的距离减小,检测线101和接地线102之间的寄生电容发生变化,进而可以根据寄生电容的变化触发电子设备的对应功能。
本申请实施例中,弹性连接件40为片状弹性织布时,由于片状弹性织布成本低、柔性好,样式多,因此,可以使表带的成本低,功能多,佩戴舒适性更好。
本申请实施例中,弹性连接件40的数量为至少一个,至少一个弹性连接件40沿检测线101和接地线102的长度方向分布;电容检测件30,用于分别检测一个或多个弹性连接件40对应的检测线101和接地线102之间的寄生电容,并根据寄生电容触发电子设备的对应功能。在弹性连接件40的数量为一个的情况下,一个弹性连接件40的长度可以与检测线101、接地线102组成的感触电子织物10的长度相同。在弹性连接件40发生弹性形变的情况下,弹性连接件40带动检测线101和接地线102相互靠近或远离,这样,检测线101和接地线102之间的绝缘皮层12发生压缩或拉伸,进而带动检测线101和接地线102的导电线芯11之间的距离变小或变大,最终使检测线101和接地线102形成的寄生电容发生变化。电容检测芯片在检测到上述寄生电容变化时,可以根据寄生电容的变化量和变化频次等触发电子设备的不同功能。
可选的,感触电子织物10可以包括:多组检测线101和接地线102;其中每两组检测线101和接地线102之间设置一个或多个弹性连接件40,且每个弹性连接件40的两端分别连接至不同组的检测线101和接地线102的绝缘皮层12。
本申请实施例中,表带中可以包括多组检测线101和接地线102,其中,多组检测线101和接地线102均可以连接至同一个电容检测件30和同一个基准电容20上;或者,还可以每组检测线101和接地线102对应设置一个基准电容20,同时多组检测线101和接地线102均连接至同一个电容检测件30,从而更有利于节省成本。本领域技术人员可以根据实际情况设置,本申请实施例对此不作具体限定。
参照图7,示出了本申请实施例所述弹性连接件受力前的结构示意图。参照图8,示出了本申请实施例所述弹性连接件受力后的结构示意图。
在实际应用中,由于一个弹性连接件40的两端连接相邻的两组检测线101和接地线102的绝缘皮层12,因此,每个弹性连接件40在受到按压力F发生弹性变形时,可以带动相邻的两组检测线101和接地线102也发生形变,进而导致两组检测线101与接地线102之间的寄生电容发生变化。在本申请实施例中,通过同时检测两组检测线101和接地线102之间的寄生电容,可以有效提升电容检测芯片通过检测寄生电容从而触发电子设备对应功能的精准性。例如,两组检测线101和接地线102之间的寄生电容可以作为一主一备(即一为正常运行使用的主要寄生电容,一为备用寄生电容)互相作为参考进行检测,从而有效避免误触发的问题。
本申请实施例中,还可以根据需求设置多组检测线101和接地线102,从而映射更多的功能,使电子设备的功能更加多样化,应用面更广。
参照图9,示出了本申请实施例所述电子织物的分区结构示意图。如图9所示,可以将智能手表的表带分成功能区1、2、3、4、5……,其中,每一个功能区对应设置一个弹性连接件40,每一个功能区之间的弹性连接件40彼此独立不相连,这样,可以有效避免区域与区域之间的串扰。在每一个功能区对应的弹性连接件40被按压发生变形时,弹性连接件40带动其对应的那一段检测线101和接地线102发生形变量最大,进而导致功能区对应的检测线101和接地线102之间的寄生电容发生变化最大,在其寄生电容变化量满足预设条件的情况下即可触发对应的功能。在实际应用中,预设条件可以为一个或多个预设阈值,针对每一个预设阈值可以映射电子设备的一种功能。
在实际应用中,按压区域1时,可以快速打开电子设备的二维码等信息进行支付或添加好友;按压区域2时,可以打开电子编织物中的灯带,用于照明等;按压区域3时,可以接受通话;按压区域4时,可以拒绝通话;按压区域5时,可以快速打开运动数据等供用户查看;按压区域6时,可以快速播放音乐等操作。可以理解的是,这里只列出了部分功能映射情况,实际可以根据需求进行不同程度的更改,本申请实施例对此不作限定。
在实际应用中,可以在检测线101上串联设置多个感触开关105,通过感触开关105的断开或闭合,从而实现将检测线101分段。当然,也可以通过每一个弹性连接件40对应一段单独连接至电容检测芯片的检测线101,通过分时段检测每一个弹性连接件40对应的检测线101与接地线102之间的寄生电容的变化,从而触发电子设备的对应功能。
本申请实施例中,电子设备还可以包括:至少一个感触开关105;至少一个感触开关105在检测线101上串联连接,在同一时段内,沿远离电容检测件30的方向,至少一个感触开关105同时断开或同时闭合;电容检测件30,用于在至少一个感触开关105同时断开或同时闭合的情况下,检测其中一个或多个弹性连接件40对应的检测线101与接地线102之间的寄生电容,并根据寄生电容触发电子设备的对应功能。
可以理解的是,在没有感触开关105的情况下,整条检测线101可以对应一种或多种功能,此时无需分时段对检测线101和接地线102之间的寄生电容进行检测。在感触开关105的数量大于或等于一个的情况下,为了实现对多段检测线101进行检测,需要将多段检测线101分时段进行检测,即在其中某一个时段仅检测对应的某一段检测线101与接地线102之间的寄生电容。在感触开关105为N个(N≥1)的情况下,检测线101被分为N+1段,此时可以将每一段检测线101对应一个弹性连接件40,且每一段检测线101与接地线102之间的寄生电容的变化可以对应一种或多种电子设备的功能。
本申请实施例中,感触开关105可以为场效应晶体管;场效应晶体管的源极通过检测线101连接于基准电容20的第一端,场效应晶体管的漏极通过检测线101连接至相邻的场效应晶体管的源极或连接至电容检测件30,场效应晶体管的栅极与电容检测件30相连;场效应晶体管,用于根据电容检测件30发出的通断信号,控制漏极和源极之间的导通或断开。
本申请实施例中,场效应晶体管可以为金属(metal)-氧化物(oxide)-半导体(semiconductor)场效应晶体管(简称MOS管),电容检测件30通过在场效应晶体管的栅极施加高电平,场效应晶体管的源极和漏极之间就有电流通过,即源极和漏极为导通状态;在场效应晶体管的栅极施加低电平,场效应晶体管的源极和漏极之间即断开。
本申请实施例中,在弹性连接件40的数量为N个的情况下,感触开关105的数量为N-1个,其中N≥1;其中,每一个弹性连接件40对应一个检测时段;在同一个检测时段内,沿远离电容检测件30的方向,N-1个感触开关105同时断开的情况下,电容检测件30检测第1个弹性连接件40对应的检测线101与接地线102之间的寄生电容,并根据寄生电容触发电子设备的对应功能;在同一个检测时段内,沿远离电容检测件30的方向,N-1个感触开关105同时闭合的情况下,电容检测件30检测第N个弹性连接件40对应的检测线101与接地线102之间的寄生电容,并根据寄生电容触发电子设备的对应功能。
本申请实施例中,通过沿远离电容检测件30的方向,分时段同时闭合一个或多个开关,从而可以实现对检测线101的寄生电容的分段检测,实现方式简单,可操作性高。
本申请实施例中,以将检测线101和接地线102通过感触开关105分为四段,即表带中分四个区域实现多种感触功能为例对其原理进行解释说明。
参照图10,示出了本申请实施例所述电子设备的电路原理图之二。参照图11,示出了本申请实施例所述电子设备的分时段控制原理图。
如图10所示,表带上具有四个区域实现多种感触功能,MOS管的数量为三个,三个MOS管将检测线101分割为四段;其中,每段检测线101与接地线102之间均可以形成寄生电容。沿远离电容检测件30的方向,分别为检测线1011、检测线1012、检测线1013和检测线1014,MOS管分别为MOS管A1、MOS管A2、MOS管A3,检测线1011对应的寄生电容为寄生电容C1,检测线1012对应的寄生电容为寄生电容C2、检测线1013对应的寄生电容为寄生电容C3,以及检测线1014对应的寄生电容为寄生电容C4。对应的,电容检测芯片分四个时段检测检测线101与接地线102之间的寄生电容,四个时段分别为:时段T1,时段T2,时段T3和时段T4。在时段T1时,电容检测芯片使能MOS管A1、MOS管A2和MOS管A3的栅极均为低电平,三个开关MOS管的源极和漏极之间均关断(断开),则电容检测芯片仅能检测到检测线1011对应的寄生电容1,假设其为C1,如检测线1011或其对应的弹性连接件40未发生按压(其检测线101受到按压影响不到寄生电容1的大小),则C1不会产生大的变化,如检测线1011受到按压,则电容检测芯片检测到的C1则产生变化量。本申请实施例中,以C1的变化量来判断检测线1011上是否存在按压等外部信号。在时段T2时,使能MOS管A1的栅极为高电平,MOS管A1的源极和漏极之间导通,其余MOS管A2、A3的栅极均使能为低电平,则电容检测芯片可以检测到检测线1011对应的寄生电容1和检测线1012对应的寄生电容2的实时值变化,假设检测到的电容值为Cii,则C2=Cii-C1,通过实时的检测与差值计算,则可以单独判断C2的实时值变化,本申请实施例以此原理来判断检测线1012以及检测线1012对应的弹性连接件40上是否存在按压等外部信号。同理,可以通过在时段T3时同时使能MOS管A1和MOS管A2为导通状态,从而实现检测线1013上的按压信号检测;在时段T4时,同时使能MOS管A1、MOS管A2和MOS管A3为导通状态,从而实现检测线1014上的按压的信号检测。
如图10所示,每一段检测线101均可对应设置一组反馈线103和至少一个发光件104组成的反馈组件,本申请实施例以灯带为例,这样,在根据每段检测线101的寄生电容触发电子设备的对应功能的同时,还可以触发点亮对应的灯带,从而提醒用户对应功能已开启。
本申请实施例中,为了区分并减小外界温度以及长时间编织导致检测线101和接地线102的固性形变等带来对寄生电容的缓慢影响,同时也为了减小其他使能线的上下电对寄生电容的影响,而不是按压信号这种对寄生电容突变的影响。在本申请实施例中,可以设置每段检测线101的电容平均值(average值)分别对应为Cavg1,Cavg2,Cavg3,Cavg4。以Cavg1为例进行解释说明,Cavg1的大小等于一段时间(t0-t1时间段)内检测计算得到的C1的平均值。当实时检测到的C1-Cavg1>阈值△C1(其他段走线同理)时,则判断为检测线1011受到外界按压,进而触发电子设备的对应功能(例如,打开二维码等信息进行支付,或添加好友等功能);否则,则认为是在误差范围内的电容波动,不触发电子设备的对应功能,或者可以发出误触发提示,以使用户确认是否为误触发。当判断为检测线101受到按压后,Cavg就不再进行更新计算,当检测到C1-Cavg1<阈值△C1后,则重新计算Cavg1,这样可以避免短时间按压中间产生误认为释放的问题。
在本申请实施例中,触发电子设备的对应功能时,可以如上述单独对每段检测线101对应的寄生电容进行检测,在检测到的寄生电容与电容平均值的差大于预设阈值时,则触发电子设备的一种功能。可以理解的是,还可以同时对多个(大于或等于2个)弹性连接件40或多段检测线101进行检测,在检测到多段检测线101对应的寄生电容满足预设条件时,则触发电子设备的对应功能(例如打开微信等)。在实际应用中,还可以对多段检测线101进行组合,以使电子设备的功能触发方式更加多样化。
可选的,感触电子织物10还可以包括:功能件和使能线106;使能线106分别与检测线101、接地线102以预设方式编织连接在一起,使能线106用于分别连接功能件和电容检测件30;电容检测件30,用于通过使能线106给功能件发送使能电信号,以使能功能件;使能电信号与检测线101上的检测电信号对应的频率相同。
在本申请实施例中,手表的表带中还可以具有其他功能。功能件可以包括:闪光灯、红外传感器、温度传感器、心率传感器等。例如,可以通过使能线106在表达末端连接自动收缩锁扣,以使表带具有自锁功能。
在实际应用中,存在上述提及的其他使能线106(导电纱线)时,为了屏蔽其他使能线106对检测线101的寄生电容的影响,则需要使能线106上施加使能电信号与接地线102上的检测电信号频率相同。具体可参照图11所示,使能线106产生与检测线101相同频率的电信号,保证使能线106与检测线101实时的电压差为0,由于Q=CV,则在检测线101充放电检测寄生电容的时候,不会产生额外的电荷,即不会检测到其他导电纱线的寄生电容,这样就可以有效避免其他导电纱线对检测线101寄生电容的影响。
参照图12,示出了本申请实施例所述电子设备的电路原理图之三。如图12所示,在本申请实施例中,灯带也可以作为反馈线103的一种,与检测线101和接地线102相互编织在一起,在其中某一段检测线101对应的寄生电容的变化满足预设条件时,点亮上述灯带,以起到美观表带外观的效果。可以理解的是,反馈线103上还可以连接多种其他功能件,本申请实施例仅以发光件104为例进行举例说明,其他参照执行即可。
综上,本申请实施例所述的电子设备至少包括以下优点:
在本申请实施例中,由于检测线和接地线均具有导电线芯,以及包覆于导电线芯外的弹性可压缩的绝缘皮层,因此,在检测线和接地线受到外力挤压的情况下,检测线和接地线两者的绝缘皮层受挤压压缩,两者的导电线芯之间的距离减小,进而电容检测件检测到的检测线和接地线之间的寄生电容发生变化,电容检测件根据寄生电容的变化量可以触发电子设备的不同功能。本申请实施例中,利用感触电子织物中检测线和接地线之间的寄生电容的变化,无需在感触电子织物上设置压力传感器等电子器件,即可根据寄生电容的变化映射以及实现电子设备的多种不同功能,实现方式简单,成本低、体积和重量也较小。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:感触电子织物、基准电容以及电容检测件;
所述感触电子织物包括:至少一组检测线和接地线,所述检测线和所述接地线均沿其长度方向编织连接在一起,且所述检测线和所述接地线均具有导电线芯,以及包覆于所述导电线芯外的弹性可压缩的绝缘皮层;所述检测线和所述接地线与所述感触电子织物的其他编织线以三股线交叉编织在一起;
所述检测线的所述导电线芯的一端与所述电容检测件相连,另一端连接于所述基准电容的第一端;所述接地线的所述导电线芯的一端与所述电容检测件相连,另一端连接于所述基准电容的第二端且接地;
所述电容检测件,用于检测所述检测线和所述接地线之间的寄生电容,并根据所述寄生电容触发所述电子设备的对应功能;
其中,所述感触电子织物的任意一个位置受到按压时,所述检测线与所述接地线之间均会产生形变,使得所述检测线对应的寄生电容发生变化。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述感触电子织物还包括:弹性连接件;
所述弹性连接件分别与所述检测线和所述接地线的绝缘皮层相连,且所述弹性连接件的弹性伸缩方向垂直于所述检测线和所述接地线的长度方向,所述弹性连接件伸缩,带动所述检测线与所述接地线相互靠近或远离。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述弹性连接件的数量为至少一个,至少一个所述弹性连接件沿所述检测线和所述接地线的长度方向分布;
所述电容检测件,用于分别检测一个或多个所述弹性连接件对应的所述检测线和所述接地线之间的寄生电容,并根据所述寄生电容触发所述电子设备的对应功能。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述感触电子织物还包括:反馈线和至少一个发光件;
所述反馈线沿其长度方向与所述检测线、所述接地线编织连接,且所述反馈线的一端与所述接地线相连,另一端与所述电容检测件相连以形成反馈回路;
所述弹性连接件与至少一个所述发光件对应,且所述发光件串联于所述反馈回路上;
在所述发光件对应的所述弹性连接件发生弹性变形的情况下,所述电容检测件根据检测到的所述寄生电容,导通所述发光件对应的所述反馈回路以点亮所述发光件。
5.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:至少一个感触开关;
至少一个所述感触开关在所述检测线上串联连接;
在同一时段内,沿远离所述电容检测件的方向,至少一个所述感触开关同时断开或同时闭合;
所述电容检测件,用于在至少一个所述感触开关同时断开或同时闭合的情况下,检测其中一个或多个所述弹性连接件对应的所述检测线与所述接地线之间的寄生电容,并根据所述寄生电容触发所述电子设备的对应功能。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,在所述弹性连接件的数量为N个的情况下,所述感触开关的数量为N-1个,其中N≥1;其中,每一个所述弹性连接件对应一个检测时段;
在同一个所述检测时段内,沿远离所述电容检测件的方向,N-1个所述感触开关同时断开的情况下,所述电容检测件检测第1个所述弹性连接件对应的所述检测线与所述接地线之间的寄生电容,并根据所述寄生电容触发所述电子设备的对应功能;
在同一个所述检测时段内,沿远离所述电容检测件的方向,N-1个所述感触开关同时闭合的情况下,所述电容检测件检测第N个所述弹性连接件对应的所述检测线与所述接地线之间的寄生电容,并根据所述寄生电容触发所述电子设备的对应功能。
7.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述感触开关为场效应晶体管;
所述场效应晶体管的源极通过所述检测线连接于所述基准电容的第一端,所述场效应晶体管的漏极通过所述检测线连接至相邻的所述场效应晶体管的源极或连接至所述电容检测件,所述场效应晶体管的栅极与所述电容检测件相连;
所述场效应晶体管,用于根据所述电容检测件发出的通断信号,控制所述漏极和所述源极之间的导通或断开。
8.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述感触电子织物包括:多组所述检测线和所述接地线;
其中每两组所述检测线和所述接地线之间设置一个或多个所述弹性连接件,且每个所述弹性连接件的两端分别连接至不同组的所述检测线和所述接地线的绝缘皮层。
9.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述感触电子织物还包括:功能件和使能线;
所述使能线分别与所述检测线、所述接地线以预设方式编织连接在一起,所述使能线分别连接所述功能件和所述电容检测件;
所述电容检测件,用于通过所述使能线给所述功能件发送使能电信号,以使能所述功能件;所述使能电信号与所述检测线上的检测电信号对应的频率相同。
10.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述弹性连接件包括:弹簧、弹性绳、弹性织布中的至少一种。
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