[发明专利]触摸传感器和具有触摸传感器的触敏系统

说明书

触摸传感器和具有触摸传感器的触敏系统。提出了一种触摸传感器。所述触摸传感器包括：第一电极(21a)；第二电极(21b)；间隔层(22)，布置在第一电极与第二电极之间以将第一电极和第二电极分开；第一密封层(23a)和第二密封层(23b)，其中，第一电极和第二电极以及间隔层布置在第一密封层与第二密封层之间；其中，第一电极、第二电极、间隔层、第一密封层和第二密封层是可弯曲的；电容触摸电路(24)，设置成感测第一电极与第二电极之间的电容耦合并输出电容触摸信号作为对电容耦合变化的响应；以及电荷感应电路(25)，连接至第一电极和第二电极，设置成独立地将电荷感应到第一电极和第二电极。还提出了一种包括所述触摸传感器的触敏系统。

技术领域

本发明涉及用于提供触觉反馈的触敏系统。

背景技术

可直接附接至人的皮肤的类皮肤触敏接口被认为是用于与例如移动和可穿戴设备交互的有前景的输入表面。当今出现了许多原型类皮肤触摸接口。Martin Weigel 等人在CHI'15 Proceedings of the 33rd Annual ACM Conference on Human Factors inComputing Systems中第2991-3000页公开了一个例子。

此外，向用户提供触感以增强在与触摸接口可操作地连接时的用户体验的触觉技术最近得到许多关注。当用户与触摸接口交互时，触觉技术向用户提供了多种触感，因此提供了通过将视觉与触感融合而获得的反馈。与现有电子设备相比，使用触觉技术的电子设备能提供更真实的触摸接口。

因此，需要配置为提供触觉反馈的类皮肤触摸接口。

发明内容

鉴于此，本发明的一个目的是提供配置为提供触觉反馈的类皮肤触摸接口。

根据第一方面，提供了一种触摸传感器。该触摸传感器包括：第一电极；第二电极；间隔层，布置在所述第一电极与所述第二电极之间以将所述第一电极和所述第二电极分开；第一密封层和第二密封层，其中，所述第一电极和所述第二电极以及所述间隔层布置在所述第一密封层与所述第二密封层之间；电容触摸电路，设置成感测所述第一电极与所述第二电极之间的电容耦合，并输出电容触摸信号作为对电容耦合变化的响应；以及电荷感应电路，其连接至所述第一电极和所述第二电极，并设置成独立地将电荷感应到所述第一电极和所述第二电极。所述第一电极、所述第二电极、所述间隔层、所述第一密封层和所述第二密封层是可弯曲的。

通过独立地向第一电极和第二电极施加电荷，可以向触摸传感器的用户提供触觉反馈。这两个电极上的电荷可以具有吸引两个相反电极的不同极性，或者具有使两个相对电极排斥的相同极性。

电容触摸电路还可以用作电荷感应电路。这将提供更紧凑的触摸传感器。

该触摸可以进一步包括布置在所述第一密封层外部的粘合剂。这将提供用于将触摸传感器附接至表面的手段。例如，触摸传感器可以附接至人的皮肤。

所述第一密封层和所述第二密封层可以包括硅酮，优选地为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。间隔层可以包括硅酮，优选地为PDMS和/或所述第一电极和所述第二电极可以包括填充碳的PDMS(cPDMS)和/或填充银的PDMS AgPDMS。也可以使用其他柔性电极。一些例子是金属网、石墨烯和PEDOT。

间隔层可以在厚度上是非均匀的。

所述间隔层可以被穿有通孔。

所述触摸传感器可以进一步包括电阻触摸电路，其设置成感测所述第一电极与所述第二电极之间的电阻变化，并输出电阻触摸信号作为对变化的响应。

根据第二方面，提供了一种触敏系统。该触敏系统包括根据此处所述实施方式中任意一个的触摸传感器，以及连接至所述电容触摸电路和所述电荷感应电路的控制器。所述控制器设置成从电容触摸电路接收电容触摸信号，并且控制电荷感应电路独立地将电荷感应到第一电极和第二电极，作为对电容触摸信号的响应。