本發(fā)明屬于家用電器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種家用電器及其觸控按鍵組件、觸控方法。

背景技術(shù)：

目前市場上具有觸摸功能的家用電器，絕大多數(shù)為塑料或玻璃等絕緣介質(zhì)較高的材料構(gòu)成，雖然這種電容式觸摸按鍵可以使得按鍵和面板融為一體，具有美觀大方的特點，克服機(jī)械式按鍵之間存在間隙的弊端，但是其固有的工作原理決定其面板不能為金屬材料，因傳感器與面板直接進(jìn)行組裝，存在連電的可能性，這樣就有可能發(fā)生觸電事故，并且產(chǎn)品在實際應(yīng)用中由于受溫度、濕度和材質(zhì)的影響，存在按鍵不可靠現(xiàn)象。

而且，現(xiàn)有的觸控按鍵組件將傳感器直接與面板進(jìn)行組裝，其配合結(jié)構(gòu)基本全部布置在面板上，這樣就使得面板的生產(chǎn)特別復(fù)雜，而且也不方便拆卸維修(原因為：面板拆卸困難、且很容易損壞傳感器)，不利于大量推廣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種觸控按鍵組件，解決了上述的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的觸控按鍵組件采用下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種觸控按鍵組件，所述觸控按鍵組件包括：

面板，所述面板上設(shè)置有若干觸控標(biāo)識；

封裝層，所述封裝層位于所述面板的內(nèi)表面并與所述內(nèi)表面接觸，所述封裝層用于封裝傳感器，所述封裝層用于將所述面板上的振動傳遞至傳感器；

傳感器，每個觸控標(biāo)識至少對應(yīng)三個傳感器，所述觸控標(biāo)識位于所述觸控標(biāo)識對應(yīng)的傳感器形成的區(qū)域中，所述傳感器用于檢測振動生成振動信號并將所述振動信號傳輸至控制器；

控制器，所述控制器用于接收所述傳感器檢測的振動信號并記錄接收到振動信號的時間，所述控制器用于計算同一觸控標(biāo)識對應(yīng)的傳感器接收到振動信號的時間差，所述控制器用于根據(jù)所述時間差輸出控制指令。

如上所述的觸控按鍵組件，所述控制器用于存儲設(shè)定閾值，所述控制器用于判斷所述時間差與設(shè)定閾值的關(guān)系，所述控制器用于在所述時間差均小于設(shè)定閾值時輸出與所述觸控標(biāo)識對應(yīng)的控制指令。

如上所述的觸控按鍵組件，所述控制器用于在所述時間差均小于設(shè)定閾值時根據(jù)振動的次數(shù)和時間間隔輸出不同的控制指令。

如上所述的觸控按鍵組件，所述控制器存儲有波形分類特征庫，所述控制器用于將所述振動信號生成波形特征，并與所述波形分類特征庫中的波形進(jìn)行比對，所述控制器用于在波形匹配時輸出控制指令。

如上所述的觸控按鍵組件，所述傳感器均設(shè)置于同一pcb板上；所述觸控組件包括盒體，所述pcb板位于所述盒體內(nèi)，所述封裝層用于封裝所述盒體和所述pcb板。

如上所述的觸控按鍵組件，所述盒體內(nèi)設(shè)置有用于支撐所述pcb板的填充物。

本發(fā)明還提出了一種家用電器，所述家用電器包括上述的觸控按鍵組件。

本發(fā)明還提出了一種基于上述的觸控按鍵組件的觸控方法，

所述面板上有振動時，所述傳感器檢測振動生成振動信號并將所述振動信號傳輸至所述控制器；

所述控制器接收所述傳感器檢測的振動信號并記錄接收到振動信號的時間，所述控制器計算同一觸控標(biāo)識對應(yīng)的傳感器接收到振動信號的時間差，所述控制器根據(jù)所述時間差輸出控制指令。

如上所述的觸控按鍵組件的觸控方法，所述控制器存儲有設(shè)定閾值，所述控制器判斷所述時間差均小于設(shè)定閾值時，所述控制器輸出與所述觸控標(biāo)識對應(yīng)的控制指令。

如上所述的觸控按鍵組件的觸控方法，所述控制器判斷所述時間差均小于設(shè)定閾值時，判定所述振動為觸控所述觸控標(biāo)識的振動，所述控制器根據(jù)觸控所述觸控標(biāo)識振動的次數(shù)和時間間隔輸出不同的控制指令。

如上所述的觸控按鍵組件的觸控方法，所述控制器存儲有波形分類特征庫，所述控制器用于將所述振動信號生成波形特征，并與所述波形分類特征庫中的波形進(jìn)行比對，在波形匹配時，所述控制器輸出控制指令。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：本發(fā)明觸控按鍵組件的封裝層位于面板的內(nèi)表面并與內(nèi)表面接觸，封裝層用于封裝傳感器并將面板上的振動傳遞至傳感器，因而，本發(fā)明的面板材質(zhì)不受限制，可以為性能更加優(yōu)異的金屬材料。本發(fā)明將傳感器封裝至封裝層后，將封裝層與面板裝配即可，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、便于安裝和售后維修。本發(fā)明面板上的每個觸控標(biāo)識至少對應(yīng)三個傳感器，觸控標(biāo)識位于觸控標(biāo)識對應(yīng)的傳感器形成的區(qū)域中，控制器根據(jù)同一觸控標(biāo)識對應(yīng)的傳感器檢測的振動信號的時間差判斷振動信號是否來自于觸控標(biāo)識，并根據(jù)時間差輸出控制指令。本發(fā)明能夠精確判定振動的位置是否為觸控標(biāo)識，并輸出與觸控標(biāo)識相對應(yīng)控制指令。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實施方式后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具體實施例面板的示意圖。

圖2是圖1的a-a向的剖視圖。

圖3是本發(fā)明具體實施例面板觸控標(biāo)識和傳感器位置對應(yīng)示意圖。

圖4是本發(fā)明具體實施例觸控方法流程圖。

1、面板；11、觸控標(biāo)識；2、封裝層；3、傳感器；4、pcb板；5、盒體；6、填充物。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本實施例以家用電器為吸排油煙機(jī)為例進(jìn)行說明，吸排油煙機(jī)包括觸控按鍵組件。當(dāng)然，家用電器也可以是其他類型，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

如圖1-3所示，本實施例的觸控按鍵組件包括面板1、封裝層2、傳感器3、控制器4、盒體5和填充物6。下面對各個組成部分分別進(jìn)行說明：

面板1，為吸排油煙機(jī)的面板，由于金屬面板具有比其他材質(zhì)的面板更加優(yōu)異的性能，因而，優(yōu)選采用金屬面板，當(dāng)然，面板1也可以為其他材質(zhì)的面板。面板1上設(shè)置有若干的觸控標(biāo)識11，觸控標(biāo)識11具有一定的面積和標(biāo)記，用于引導(dǎo)用戶對觸控標(biāo)識11進(jìn)行觸控。一般情況下，觸控標(biāo)識11具有一圓形區(qū)域，并在該圓形區(qū)域內(nèi)具有標(biāo)識，例如：開機(jī)標(biāo)識、關(guān)機(jī)標(biāo)識、風(fēng)量標(biāo)識、照明燈標(biāo)識等。

封裝層2，封裝層2位于面板1的內(nèi)表面并與面板1的內(nèi)表面接觸。封裝層2用于封裝傳感器3，封裝層2用于將面板1上的振動傳遞至傳感器3。封裝層2為能夠傳遞振動的軟性材質(zhì)，例如，硅膠緩沖薄膜，封裝層2也可為采用pcb低壓封裝注塑工藝形成的封裝層2。當(dāng)然，本發(fā)明封裝層2并不限制在上述兩種材料，凡是能夠傳遞振動的材質(zhì)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。封裝層2優(yōu)選通過粘貼的方式固定至面板1的內(nèi)表面上。

傳感器3，傳感器3為用于檢測振動信號的振動傳感器。振動傳感器包括振膜、硅背極板、電容電壓轉(zhuǎn)換電路和信號放大電路，振膜與硅背極板之間形成電容。振動傳感器是利用振動變化產(chǎn)生的壓力梯度使振膜受壓力干擾而產(chǎn)生形變，進(jìn)而改變振膜與硅背極板之間的電容值，電容值的變化由電容電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)化為電壓值的輸出變化，再經(jīng)過放大電路將傳感器產(chǎn)生的電壓放大輸出，從而將振動信號轉(zhuǎn)化成電壓信號。采用一個高阻抗的電阻為振膜和硅背極板形成的電容提供一個偏置電壓vpp，借以在電容上產(chǎn)生固定電荷，傳感器輸出的電壓將與vpp及振膜的形變成正比。

每個觸控標(biāo)識11至少對應(yīng)三個傳感器3，觸控標(biāo)識11位于觸控標(biāo)識11對應(yīng)的傳感器3形成的區(qū)域中，傳感器3用于檢測振動生成振動信號并將振動信號傳輸至控制器。傳感器3均設(shè)置于同一pcb板4上。

如圖3所示，本實施例以觸控標(biāo)識11為圓形，每個觸控標(biāo)識11對應(yīng)4個傳感器3為例進(jìn)行說明，其中，兩個相鄰的觸控標(biāo)識11可以共用兩個傳感器3。4個傳感器3形成方形區(qū)域，觸控標(biāo)識11位于方形區(qū)域內(nèi)，且方形區(qū)域的中心與觸控標(biāo)識11的中心為同一點。觸控標(biāo)識11的直徑小于方形區(qū)域的邊長。

控制器，控制器用于接收傳感器3檢測的振動信號并記錄接收到振動信號的時間，控制器用于計算同一觸控標(biāo)識11對應(yīng)的傳感器3接收到振動信號的時間差，控制器用于根據(jù)時間差輸出控制指令。

其中，時間差為較大時間-較小時間，當(dāng)較大時間與較小時間相同時，時間差為零。

控制器首先判斷最先接收到振動信號的4個傳感器3是否屬于同一觸控標(biāo)識11，若不屬于同一觸控標(biāo)識11，則振動位置不在觸控標(biāo)識11，控制器不輸出控制指令；若屬于同一觸控標(biāo)識11，控制器再根據(jù)時間差判斷振動位置是否位于觸控標(biāo)識11的區(qū)域，若振動位置處于觸控標(biāo)識11的區(qū)域，則控制器輸出與觸控標(biāo)識11相對應(yīng)的控制指令；若振動位置不處于觸控標(biāo)識11的區(qū)域，則控制器不輸出控制指令。

控制器用于存儲設(shè)定閾值，控制器用于判斷屬于同一觸控標(biāo)識11的4個傳感器3之間的時間差與設(shè)定閾值的關(guān)系，控制器用于在時間差均小于設(shè)定閾值時，判斷振動位置處于觸控標(biāo)識11的區(qū)域，控制器輸出與觸控標(biāo)識11對應(yīng)的控制指令。其中，設(shè)定閾值與觸控標(biāo)識的形狀以及與觸控標(biāo)識對應(yīng)的傳感器圍成的形狀有關(guān)。設(shè)定閾值≤觸控標(biāo)識的直徑/振動的傳播速度。

為了增加同一觸控標(biāo)識11的復(fù)用效果，以通過數(shù)量盡量少的按鍵輸出盡量多的控制指令，控制器用于在時間差均小于設(shè)定閾值時根據(jù)振動的次數(shù)和時間間隔輸出不同的控制指令。例如，控制器內(nèi)存儲有預(yù)設(shè)時間間隔，控制器接收同一觸控標(biāo)識11對應(yīng)的4個傳感器3的振動信號為1次，且4個傳感器3的振動信號的時間差均小于設(shè)定閾值，說明振動位置處于觸控標(biāo)識11的區(qū)域，控制器輸出與觸控一次觸控標(biāo)識11對應(yīng)的第一控制指令；控制器接收同一觸控標(biāo)識11對應(yīng)的4個傳感器3的振動信號為2次，且兩次振動信號之間的時間間隔小于預(yù)設(shè)時間間隔，且4個傳感器3的振動信號的時間差均小于設(shè)定閾值，說明兩次振動的位置均處于觸控標(biāo)識11的區(qū)域，控制器輸出與觸控兩次觸控標(biāo)識11對應(yīng)的第二控制指令。

為了濾除干擾振動，避免在接收到干擾振動信號時控制器也發(fā)出控制指令，控制器存儲有波形分類特征庫?？刂破饔糜趯⒄駝有盘柹刹ㄐ翁卣?，并與波形分類特征庫中的波形進(jìn)行比對，控制器用于在波形匹配時輸出控制指令。干擾振動可以是不與波形分類特征庫中的波形匹配的任意一種振動形式。波形分類特征庫中存儲的一般是手指敲擊、按壓、觸摸等動作的波形特征，主要包括振幅、頻率等特征。其中，波形匹配并不特指波形特征完全相同，只要波形特征在特定差值范圍之內(nèi)均認(rèn)為波形匹配。并且，通過同一觸控標(biāo)識對應(yīng)的4個傳感器的波形差異也可判斷波形衰減情況，通過波形衰減情況可以輔助判斷振動位置是否在觸控標(biāo)識的區(qū)域。

盒體5，盒體5用于裝載pcb板4，pcb板4位于盒體5內(nèi)，盒體5內(nèi)設(shè)置有用于支撐pcb板4的填充物6，封裝層2用于封裝盒體5和pcb板4。優(yōu)選填充物6位于盒體5的底部，并將pcb板4支撐于盒口的位置。填充物6一般為泡棉填充物，可以對pcb板4起到緩沖作用，減少pcb板4受外界碰撞時損壞的幾率。為了進(jìn)一步穩(wěn)定pcb板4，可以將pcb板4通過固定結(jié)構(gòu)固定至盒體5的盒口的位置，再用封裝層2封裝盒口和pcb板4。

本實施例觸控按鍵組件組裝時，先將填充物6放置固定于盒體5內(nèi)，將pcb板4放置于填充物6上，并安裝固定至盒體5內(nèi)，用封裝層2封裝pcb板4和盒體5，然后將封裝層2粘貼至面板1的內(nèi)表面，使觸控標(biāo)識11的中心與觸控標(biāo)識11對應(yīng)的傳感器圍成區(qū)域的中心對齊?？梢允孪仍诿姘?的內(nèi)表面設(shè)置安裝標(biāo)識，封裝層2按照安裝標(biāo)識安裝即可。本實施例觸控按鍵結(jié)構(gòu)大大簡化，并且安裝、拆卸、維修十分方便，拆裝時不會對傳感器造成損壞。

本實施例還提出了一種上述的觸控按鍵組件的觸控方法，在面板上有振動時，傳感器檢測振動生成振動信號并將振動信號傳輸至控制器；控制器接收傳感器檢測的振動信號并記錄接收到振動信號的時間，控制器計算同一觸控標(biāo)識對應(yīng)的傳感器接收到振動信號的時間差，控制器根據(jù)時間差輸出控制指令。

其中，時間差為較大時間-較小時間，當(dāng)較大時間與較小時間相同時，時間差為零。

控制器存儲有設(shè)定閾值，控制器判斷屬于同一觸控標(biāo)識的傳感器之間的時間差均小于設(shè)定閾值時，判斷振動位置處于觸控標(biāo)識的區(qū)域，屬于觸控位置，控制器輸出與觸控標(biāo)識對應(yīng)的控制指令。

控制器還存儲有波形分類特征庫，控制器接收傳感器發(fā)送的振動信號后，將振動信號生成波形特征，并與波形分類特征庫中的波形進(jìn)行比對，在波形匹配時，控制器輸出與觸控標(biāo)識對應(yīng)的控制指令。干擾振動可以是不與波形分類特征庫中的波形匹配的任意一種振動形式。波形分類特征庫中存儲的一般是手指敲擊、按壓、觸摸等動作的波形特征，主要包括振幅、頻率等特征。其中，波形匹配并不特指波形特征完全相同，只要波形特征在特定差值范圍之內(nèi)均認(rèn)為波形匹配。

如圖4所示，本實施例的具體觸控方法包括如下步驟：

s1、傳感器檢測振動生成振動信號，并將振動信號傳輸至控制器。

s2、控制器接收傳感器發(fā)送的振動信號，判斷最先接收到振動信號的4個傳感器是否屬于同一觸控標(biāo)識，若不屬于同一觸控標(biāo)識，則振動位置不在觸控標(biāo)識，進(jìn)入步驟s3；若屬于同一觸控標(biāo)識，進(jìn)入步驟s4。

s3、控制器不輸出控制指令。

s4、控制器記錄最先接收到振動信號的4個傳感器接收振動信號的時間，并分別計算4個傳感器接收到振動信號的時間差。例如，第一個傳感器接收到振動信號的時間為t1，第二個傳感器接收到振動信號的時間為t2，第三個傳感器接收到振動信號的時間為t3，第四個傳感器接收到振動信號的時間為t4，若t1＞t2＞t3＞t4，則時間差分別為△t1=t1-t2，△t2=t2-t3，△t3=t3-t4，△t4=t1-t4。

s5、控制器判斷時間差是否均小于設(shè)定閾值δt，若否，進(jìn)入步驟s6；若是，進(jìn)入步驟s7。

s6、若振動位置不處于觸控標(biāo)識的區(qū)域，控制器不輸出控制指令。

s7、振動位置處于觸控標(biāo)識的區(qū)域，進(jìn)入步驟s8。

s8、控制器將4個傳感器接收的振動信號生成波形特征，并與波形分類特征庫中的波形進(jìn)行比對。

s9、控制器判斷生成的波形與分類特征庫中的波形是否匹配，若匹配，進(jìn)入步驟s10，否則，進(jìn)入步驟s11。

s10、控制器輸出與觸控標(biāo)識相對應(yīng)的控制指令。

s11、控制器不輸出控制指令。

為了增加同一觸控標(biāo)識的復(fù)用效果，以通過數(shù)量盡量少的按鍵輸出盡量多的控制指令，控制器用于在時間差均小于設(shè)定閾值時，判定振動為觸控觸控標(biāo)識的振動，控制器根據(jù)觸控觸控標(biāo)識的振動的次數(shù)和時間間隔輸出不同的控制指令。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進(jìn)行限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的技術(shù)方案的精神和范圍。