[发明专利]一种穿戴式具有区域感知的触觉传感器

权利要求书

1.一种穿戴式具有区域感知的触觉传感器，首先包括一根据穿戴设备(200)正投影面积区域建立的坐标系(100)，所述坐标系(100)至少覆盖穿戴设备(200)一侧的表面，根据上述坐标系(100)建立覆盖于穿戴设备(200)表面虚拟坐标，该虚拟坐标存储于存储器(301)中；还包括均匀排布于穿戴设备(200)表面的多个根据触动动作产生电信号的自发电式发电单元(400)，各发电单元(400)成矩形阵列排布，各发电单元(400)分别对应设有一地址存储器(414)，所述地址存储器(414)用于存储各发电单元(400)位于坐标系(100)的坐标值；还包括处理器(302)，各发电单元(400)产生电信号时，电信号首先经信号处理电路(418)处理生成清晰的数字信号，该数字信号包括发电单元(400)的坐标信息，包含坐标信息的数字信号经总线(303)传输至处理器(302)，由处理器(302)将收到的坐标信息按照横坐标或纵坐标进行分类，相同横坐标或纵坐标的坐标值为一组，然后由处理器(302)运行计算指令集，比较同一组内的纵坐标或横坐标值，将比较后得到的最小值和最大值所在的点进行记录；计算各坐标差值的加权平均数，加权平均数最小即为相邻最近点，逐一判断各点的最近点，连接最近点之间的连线即可形成接触面积区域；所述发电单元(400)，至少包括一组相对设置的一组摩擦片(401)，所述摩擦片(401)相对设置且之间设有空气间隔，当受外力作用时相对接触并摩擦，并在外力作用消失时，所述摩擦片(401)在自身弹性作用下恢复相间隔的状态；所述摩擦片(401)相对的表面涂设有不同材料制成的摩擦层(402)，各所述摩擦层(402)的背部分别涂设有由导电材料制成的电极层(403)，同一组摩擦片(401)的电极层(403)之间连接信号处理电路(418)；同一所述发电单元(400)内，同时堆叠设置多组摩擦片(401)，不同组摩擦片(401)的相同极性的电极串联连接形成同一电极组，由同一电极组接入信号处理电路(418)，各所述摩擦片(401)还包括由回弹性材料制成的支撑层(404)，所述电极层(403)位于摩擦层(402)和支撑层(404)之间，所述支撑层(404)与所述电极层(403)固定连接，所述发电单元(400)还包括位于各摩擦片(401)中部的连接部(405)，所述连接部(405)的外周面设有由导电材料制成的第一导电环(406)、第二导电环(407)；所述第一、二导电环((406、407))成圆柱状嵌入连接部(405)，所述第一、二导电环包括导电触头(408)，所述导电触头(408)用于与同一极性的摩擦片(401)导电接触，且各所导电接触头为多个且成环状间隔分布；所述第二导电环(407)外套于第一导电环(406)的外侧且之间由连接部(405)部分形成绝缘材质，所述第二导电环(407)与第一导电环(406)的导电接触头交叉处，第二导电环(407)成镂空状结构，被配置为第一导电环(406)的导电接触头与第二导电环(407)镂空处交叉相隔的结构，其形成交叉相隔的部分由连接部(405)形成绝缘设置。

2.根据权利要求1所述的一种穿戴式具有区域感知的触觉传感器，其特征在于，所述存储器(301)用于存储穿戴设备(200)正投影面积区域建立的坐标系(100)信息，包括设定精准度的坐标点信息；还用于存储运算指令集，所述指令集包括用于比较各坐标值的指令或指令集；所述存储器(301)、处理器(302)通过通讯总线(303)或通讯线连接接口电路(304)，所述接口电路(304)与各所述发电单元(400)电性连接；所述发电单元(400)包括存储发电单元(400)坐标值信息的地址存储器(414)，还包括控制地址存储器(414)的控制器(415)、微型处理器(416)、连接外部电路或设备的外部接口(417)，上述地址存储器(414)、控制器(415)、微型处理器(416)、连接外部电路或设备的外部接口(417)可集成于同一芯片电路中，还包括与外部接口(417)电性来接的信号处理电路(418)，所述信号处理电路(418)包括整流滤波电路、放大电路、数模转换电路，有发电单元(400)产生的模拟信号经放大电路处理后再由整流滤波电路形成单向电流，再经单向电流形成数字电信号。