CN206364727U - 交互装置和终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于人机交互技术领域，提供了一种交互装置和终端，该人机交互装置包括：用于将外部压力转换成电荷信号的具有电容式结构的压电装置；将所述压电装置产生的电荷信号转换为压力信号以及对所述电荷信号进行能量收集的转换采集电路；和对所述转换采集电路转换得出的压力信号进行相应处理的处理装置。上述人机交互装置，不但能够用来实现传统的电容式触屏检测，而且还能够将受到的外部压力转换出的电荷用于测量压力和/或能量收集，能够减小人机交互装置的厚度以及能量消耗。
Description
技术领域
本实用新型属于交互技术领域，尤其涉及一种交互装置和终端。
背景技术
压力检测已经成为人机交互装置中一种新的触摸屏功能。在人机交互装置中，压力监测技术通常需要具有压力检测功能，例如iPhone6S。而现有技术中的人机交互装置完成压力监测技术需要的传感器件较多，不但增加了触摸屏的厚度和复杂度，同时也增加了能量的消耗。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种交互装置和终端，以解决现有技术中交互装置中压力监测技术需要的传感器件较多，导致的交互装置的厚度较厚以及能量消耗的问题。
本实用新型实施例的第一方面提供了一种交互装置，包括：
用于将外部压力转换成电荷信号的具有电容式结构的压电装置；
将所述压电装置产生的电荷信号转换为压力信号以及对所述电荷信号进行能量收集的转换采集电路；和
对所述转换采集电路转换得出的压力信号进行相应处理的处理装置；
所述压电装置包括第一电极层、第二电极层和压电材料层；所述压电材料层形成于所述第一电极层和所述第二电极层之间；所述第一电极层和所述第二电极层通过所述压电材料层电连接；
所述转换采集电路包括整流装置和电能储蓄装置；所述整流装置的输入端与所述压电装置电连接，输出端与所述电能储蓄装置电连接；
所述处理装置包括中央处理器。
优选的，所述整流装置为桥式整流装置，包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述能量储蓄装置为电容；
所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极连接；
所述第三二极管的负极与所述第四二极管的正极连接；
所述第一二极管的正极与所述第三二极管的正极连接；
所述第二二极管的负极与所述第四二极管的负极连接；
其中，所述第一二极管的负极和所述第三二极管的负极分别与所述压电装置的两端电连接；所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极分别与所述电容的两端电连接。
优选的，还包括缓冲电路；所述缓冲电路的输入端与所述压电装置电连接，所述缓冲电路的输出端与所述整流装置的输入端电连接。
本实用新型实施例的第二方面提供了一种终端，包括上述任意一种交互装置。
本实用新型实施例相对于现有技术具有以下有益效果：上述交互装置，由于压电装置具有电容式结构，能够将受到的外部压力转换出的电荷用于测量压力和/或充电，转换采集电路将所述压电装置产生的电荷信号转换为压力信号以及对所述电荷信号进行能量收集，只需要通过具有电容式结构的压电装置，不但能够用来实现传统的电容式触屏检测，而且还能够将受到的外部压力转换出的电荷用于测量压力和/或能量收集，从而减小交互装置的厚度以及降低能量消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的交互装置的结构框图；
图2是本实用新型实施例提供的压电装置的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的转换采集电路的电路图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
图1示出了本实用新型实施例一提供的交互装置，详述如下：
参见图1，一个实施例中，交互装置可以包括：
用于将外部压力转换成电荷信号的具有电容式结构的压电装置100；
将所述压电装置100产生的电荷信号转换为压力信号以及对所述电荷信号进行能量收集的转换采集电路200；和
对所述转换采集电路200转换得出的压力信号进行相应处理的处理装置300。
具体的，压电装置100中设置有压电材料。该压电材料可以为PVDF（polyvinylidene fluoride，聚偏氟乙烯）。基于压电材料的压电装置100，当受到外部压力时，在其表面产生电荷。产生的电荷可以用于测量压力，或用来充电，也可两者同时进行。
上述交互装置，由于压电装置100具有电容式结构，不但能够用来实现传统的电容式触屏检测，而且还能够将受到的外部压力转换出的电荷用于测量压力和/或能量收集，转换采集电路200将所述压电装置100产生的电荷信号转换为压力信号以及对所述电荷信号进行能量收集，从而能够减小交互装置的厚度，并且能够降低能量消耗。
作为一种可实施方式，参见图2，压电装置100可以包括第一电极层101、第二电极层103和压电材料层102。其中，所述压电材料层102形成于所述第一电极层101和所述第二电极层103之间。所述第一电极层101和所述第二电极层103通过所述压电材料层102电连接。例如，第一电极层101和压电材料层103之间可以用胶水粘连，例如OCA（光学透明胶）。同样的，第二电极层102与压电材料层103之间也可以用胶水粘连，例如OCA（光学透明胶）。可以理解的，压电材料层102可以作为介电层，这样第一电极层101、第二电极层103和压电材料层102组成一个电容。本实施例中的压电装置100的结构可以同时检测电容变化和压力变化。
作为一种可实施方式，所述转换采集电路200包括整流装置和电能储蓄装置电容；所述桥式整流装置的输入端与所述压电装置电连接，输出端与所述电能储蓄装置电容电连接。参见图3，一个实施例中，所述整流装置可以为桥式整流装置，包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4。所述电能储蓄装置可以为电容。其中，所述第一二极管D1的负极与所述第二二极管D2的正极连接；所述第三二极管D3的负极与所述第四二极管D4的正极连接；所述第一二极管D1的正极与所述第三二极管D3的正极连接；所述第二二极管D2的负极与所述第四二极管D4的负极连接。
本实施例中，所述第一二极管D1的负极和所述第三二极管D3的负极分别与所述压电装置100的两端电连接。所述第一二极管D1的正极和所述第二二极管D2的正极分别与所述电容C的两端电连接。
另外，上述交互装置还可以包括对所述整流装置进行保护的缓冲电路。所述缓冲电路的输入端与所述压电装置电连接，所述缓冲电路的输出端与所述整流装置的输入端电连接。
将上述交互装置连接到示波器，通过示波器显示可知，每一次压电装置100受到外部压力时，都会用一部分能量对电容C进行充电（即能量收集）；同时，另一部分能量作为压力信号用来检测。
另外，处理装置300可以包括中央处理器。中央处理器对转换采集电路200转换出的压力信号进行相应的处理。具体的，中央处理器对转换采集电路200转换出的压力信号和收集的能量进行处理。例如，将压力信号的大小应用于不同的软件（可参照IPHONE对压力信号的应用），并可以将收集到的能量进行合理分配（例如点亮LED）。
上述各个实施例中的交互装置可以为用于终端上的触屏等具有交互功能的装置。
另一个实施例中，公开一种终端，可以包括上述任意一种交互装置，且具有上述交互装置所具有的优点，在此不再赘述。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种交互装置，其特征在于，包括：
用于将外部压力转换成电荷信号的具有电容式结构的压电装置；
将所述压电装置产生的电荷信号转换为压力信号以及对所述电荷信号进行能量收集的转换采集电路；和
对所述转换采集电路转换得出的压力信号进行相应处理的处理装置；
所述压电装置包括第一电极层、第二电极层和压电材料层；所述压电材料层形成于所述第一电极层和所述第二电极层之间；所述第一电极层和所述第二电极层通过所述压电材料层电连接；
所述转换采集电路包括整流装置和电能储蓄装置；所述整流装置的输入端与所述压电装置电连接，输出端与所述电能储蓄装置电连接；
所述处理装置包括中央处理器。
2.根据权利要求1所述的交互装置，其特征在于，所述整流装置为桥式整流装置，包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述电能储蓄装置为电容；
所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极连接；
所述第三二极管的负极与所述第四二极管的正极连接；
所述第一二极管的正极与所述第三二极管的正极连接；
所述第二二极管的负极与所述第四二极管的负极连接；
其中，所述第一二极管的负极和所述第三二极管的负极分别与所述压电装置的两端电连接；所述第一二极管的正极和所述第二二极管的正极分别与所述电容的两端电连接。
3.根据权利要求1所述的交互装置，其特征在于，还包括缓冲电路；所述缓冲电路的输入端与所述压电装置电连接，所述缓冲电路的输出端与所述整流装置的输入端电连接。
4.一种终端，其特征在于，包括权利要求1至3任一所述的交互装置。
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|---|---|---|---|---|
| CN110200636A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-06 | 北京中硕众联智能电子科技有限公司 | 足底压力传感器及其检测压力、湿度和收集能量的方法 |
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