触碰检测装置的制作方法

本实用新型涉及触碰检测领域，尤指一种触碰检测装置。

背景技术：

在当前社会中，随着智能技术的发展，各类智能电子设备逐步进入人们的生活与工作中；传统的智能设备主要通过图像、声音等信息作为触发信号，并予以执行对应该些触发信号的行为；随着智能设备的发展，传统的图像或声音作为触发信号的方式已不能满足使用需要；触碰检测已成为当前智能识别技术的发展趋势；现有针对触碰检测的方法主要是通过加速度传感器或陀螺仪等设备实现检测，应用弹性波传感器执行触碰检测的方案较少，其原因在于，弹性波传感器在实际使用和安装上对工作人员要求较高，非专业人员无法较好的安装弹性波传感器实现触碰检测，为此，即使弹性波传感器具有功耗较少，价格较低等优势亦因传感器易碎、传感器直接焊线带来的温度焊锡等对传感器性能的影响、粘贴传感器的涂胶量和位置的不一致性对传感器的信号传导的影响、易受外界环境干扰等问题，导致无法大规模推广使用。基于该问题，业内亟需一种安装简便，适用性强且性价比较高的触碰检测方式。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种安装简便，可有效就检测触碰发生的触碰检测装置。

为达上述目的，本实用新型所提供的触碰检测装置，具体包含弹性波传感器、电路板、固定结构和处理芯片；所述固定结构设置于所述电路板外侧或内侧，用于将所述触碰检测装置固定于预定位置；所述弹性波传感器设置于所述电路板外侧或内侧上，用于接收所述预定位置在发生触碰时产生的弹性波信号，并将所述弹性波信号转化为电压信号输出；所述处理芯片与所述弹性波传感器相连，用于通过所述弹性波传感器获得所述电压信号，并根据所述电压信号与预定阈值的比较结果，获得预定位置发生的触碰情况。

在上述触碰检测装置中，优选的，所述装置还包含环境检测传感器，所述环境检测传感器焊接于所述电路板外侧或内侧上，用于采集环境数据；所述环境检测传感器包含温度检测传感器、湿度检测传感器、压力检测传感器、红外检测传感器、惯性加速度检测传感器中一种或多的组合。

在上述触碰检测装置中，优选的，所述固定结构包含至少一组胶条构成的闭环结构；所述闭环结构中胶条围成的空间里填充有结构胶，所述结构胶用于将所述触碰检测装置粘贴于预定位置。

在上述触碰检测装置中，优选的，所述胶条包含胶层和胶条光滑层，所述胶层和胶条光滑层总厚度为所述触碰检测装置涂胶需求厚度；所述胶层用于将所述触碰检测装置粘贴于预定位置；所述胶条光滑层用于保护所述胶层，以及提供所述结构胶在粘贴所述触碰检测装置时的挤压空间。

在上述触碰检测装置中，优选的，当所述固定结构设于电路板上且与所述弹性波传感器不在同一侧时，所述固定结构大小与所述电路板外框一致；当所述固定结构设于所述电路板上与所述弹性波传感器处于同侧时，所述固定结构大小与所述电路板外框一致，且包裹所述弹性波传感器。

在上述触碰检测装置中，优选的，所述固定结构包含至少两个螺纹孔和螺母；所述螺纹孔与所述螺母用于将所述触碰检测装置固定于预定位置；或，所述固定结构包含至少两个卡扣孔和卡扣组件；所述卡扣孔与所述卡扣组件用于将所述触碰检测装置固定于预定位置。

在上述触碰检测装置中，优选的，所述装置还包含封装壳体，所述封装壳体与所述电路板构成密封结构，用于将所述弹性波传感器封装于所述密封结构内；或者，所述封装壳体的外边缘延伸出所述电路板，所述封装壳体、电路板和预定位置处的安装面构成密封结构，将所述弹性波传感器封装于所述密封结构内。

在上述触碰检测装置中，优选的，当所述封装壳体与所述电路板构成密封结构时，所述封装壳体与所述弹性波传感器之间填充有封胶，所述封胶用于稳定和密封所述弹性波传感器。

在上述触碰检测装置中，优选的，所述装置还包含挤压构件和胶体；所述胶体设置于所述电路板的贴设面；所述封装壳体和所述电路板上对应位置分别预设通孔，所述挤压构件通过所述通孔透过所述封装壳体和所述电路板与所述胶体相接，用于挤压所述胶体使所述电路板粘贴至预定位置。

在上述触碰检测装置中，优选的，所述装置还包含储胶囊和导通槽；所述储胶囊内存有预设体积的胶体；所述导通槽穿透所述电路板与所述储胶囊相连，用于在外部挤压储胶囊过程中，将所述胶体导通至所述电路板的贴设面。

在上述触碰检测装置中，优选的，所述装置还包含封装壳体和挤压构件，所述封装壳体与所述电路板构成密封结构，用于将所述弹性波传感器与所述储胶囊封装于所述密封结构内，或者，所述封装壳体的外边缘延伸出所述电路板，所述封装壳体、电路板和预定位置处的安装面构成密封结构，将所述弹性波传感器封装于所述密封结构内；所述封装壳体上与所述储胶囊相对应位置设置有通孔，所述挤压构件通过所述通孔透过所述封装壳体与所述储胶囊相接，用于挤压所述储胶囊，使所述储胶囊内胶体导通至所述电路板的贴设面。

本实用新型所提供的触碰检测装置安装简便，对安装工艺要求较低，避免了弹性波传感器安装要求较高所导致的不便于量产的几个因素，克服了传感器易碎、传感器直接焊线带来的温度焊锡等对传感器性能的影响、粘贴传感器的涂胶量和位置的不一致性对传感器的信号传导的影响、易受外界环境干扰等问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1为本实用新型一实施例所提供的触碰检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例所提供的固定结构的结果示意图；

图3为本实用新型一实施例所提供的触碰检测装置的结构侧视图；

图4为本实用新型一实施例所提供的触碰检测装置的安装结构侧视图；

图5为本实用新型一实施例所提供的触碰检测装置的成品侧视图；

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“一具体实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

请参考图1所示，本实用新型所提供的触碰检测装置，具体包含弹性波传感器103、电路板101、固定结构和处理芯片；所述固定结构设置于所述电路板101外侧或内侧，用于将所述触碰检测装置固定于预定位置；所述弹性波传感器103焊接于所述电路板101外侧或内侧上，用于接收所述预定位置在发生触碰时产生的弹性波信号，并将所述弹性波信号转化为电压信号输出；所述处理芯片与所述弹性波传感器103相连，用于通过所述弹性波传感器103获得所述电压信号，并根据所述电压信号与预定阈值的比较结果，获得预定位置发生的触碰情况。其中，弹性波传感器包括但不限于压电传感器、应变传感器等，压电传感器可以包括压电陶瓷传感器、压电薄膜传感器、压电晶体传感器或者其它具有压电效应的传感器。所述处理芯片可为arm内核的stm32系列芯片；当然实际工作中，因使用位置及要求的不同，该处理电路也可设置为其他芯片或集成于使用所述触碰检测装置的智能设备的处理器中；所述电路板包含fr4电路板或柔性fpc板加装背强板等硬质电路板材。在上述实施例中，所述处理芯片比较所述电压信号的方式可通过现有技术实现，例如，采用对应表的方式，将所述电压信号与预先设置的对应表中各值进行比较，根据比较结果确认对应的触碰结果，从而获得当前触碰情况。当然，实际工作中也还存在其他比较判断方式，基于电压信号与触碰情况存在线性相关这一原理，本领域相关技术人员可采用不同的方式予以设定，本实用新型在此不做过多限制。

在上述实施例中，所述触碰检测装置中可以包含多个弹性波传感器，该多个弹性波传感器均通过机贴或手焊的方式焊接在电路板上。所述触碰检测装置还可包含封装壳体102，封装壳体102结构方面可以采用焊接、粘连等方式与电路板相接，实际工作中也可采用其他密封连接方式，本实用新型在此不做过多限制；该封装壳体的材质方面可选择pc、abs、尼龙、pom等塑料，或铝、不锈钢等合金材质，以进一步保护所述弹性波传感器，避免不必要的干扰对所述触碰检测装置的影响；或者，所述封装壳体的外边缘延伸出所述电路板，所述封装壳体、电路板和预定位置处的安装面构成密封结构，将所述弹性波传感器封装于所述密封结构内；在实际应用中，本领域相关技术人员可根据实际需要选择设置，本实用新型对此不作进一步限定。

在上述实施例中，所述弹性波传感器103通过机贴或手焊的方式焊接于所述电路板101外侧或内侧上，该方式可有效避免传统方式中在传感器上直接焊线时焊接的时间温度不一致和焊接所用焊锡量的不一致，所导致的对传感器的性能造成不一致性的影响；更适用于非专业人士使用所述触碰检测装置。同时，上述封装壳体的使用，可有效屏敝电气、电磁、esd等干扰信号对传感器的串扰；同时，提供所述触碰检测装置防水、防尘等功效；而且加固了弹性波传感器，避免弹性波传感器的易碎特性，使传感器更便于操作；以此，通过上述结构，使得本实用新型所提供的触碰检测装置可以简单易行的方式设置于需要检测触碰的设备上，当触碰发生时，基于所述弹性波传感器所检测获得的弹性波信号准确获知触碰情况，从而完成触碰识别，可适用于智能家居、智能驾驶、机器人设备、智能穿戴设备等领域。

请参考图3所示，在本实用新型一实施例中，所述电路板301与所述封装壳体302构成密闭空间，所述弹性波传感器303放置于所述密闭空间中，所述固定结构可包含至少一组胶条构成的闭环结构，所述闭环结构的胶条围成的空间306里填充有结构胶，所述结构胶用于将所述触碰检测装置粘贴于预定位置；所述胶条包含胶层304和胶条光滑层305，所述胶层304和胶条光滑层305总厚度为所述触碰检测装置涂胶需求厚度；所述胶层用于将所述触碰检测装置粘贴于预定位置；所述胶条光滑层305用于保护所述胶层，以及提供所述结构胶在粘贴所述触碰检测装置时的挤压空间。实际工作中，所述闭环结构为通过多条胶条围成圆形、矩形、三角形、梯形中一种或多种的组合；本领域相关技术人员可根据实际需要选择使用，本实用新型在此并在做任何限制；通过上述胶条结构，在粘贴所述触碰检测装置时，具体粘贴流程可如下操作，将结构胶涂在闭环结构内部306，并将结构胶均匀刷平整使之于胶条光滑层305平齐，随后将胶条光滑层305撕去，则结构胶层比胶条胶层高出胶条光滑层厚度，使之结构胶有挤压的空间，然后将触碰检测装置压合在目标粘贴位置；以此保证涂胶手法的规范步骤和一致性，即涂胶、刷胶两个步骤，同时，保证了涂胶量的一致性，即因弹性波传感器对信号传导的敏感度较高，而结构胶为信号传导的中间介质，因此胶量的致性对传感器信号的响应尤为重要，该结构及方法利用涂胶量的一致性来确保弹性波传感器的工作稳定性。

值得说明的是，在上述一实施例中，当所述固定结构设于电路板上且与所述弹性波传感器不在同一侧时，所述固定结构大小与所述电路板外框一致；当所述固定结构设于所述电路板上与所述弹性波传感器处于同侧时，所述固定结构大小与所述电路板外框一致，且包裹所述弹性波传感器。以此，使得所述触碰检测装置的一体化设计，便于后续使用、运输和安装。实际工作中，为实现模块集成化和多功能化，在所述触碰检测装置中除弹性波传感器外还可进一步包含其他数据采集传感器；也就是说，所述装置还可包含环境检测传感器，所述环境检测传感器通过机贴或手焊的方式焊接于所述电路板内侧上，用于采集环境数据；所述环境检测传感器包含温度检测传感器、湿度检测传感器、压力检测传感器、红外检测传感器、惯性加速度检测传感器中一种或多的组合。该些环境检测传感器可如压力传感器一样设置于封装壳体内，也可采用其他方式集成在该装置上，本实用新型在此不再一一说明，本领域相关技术人员可根据实际需要选择设置。

再请参考图3所示，在本实用新型一实施例中，当封装壳体与所述电路板构成密封结构时，所述封装壳体302与所述弹性波传感器303之间填充有封胶，所述封胶用于稳定和密封所述弹性波传感器；所述封胶包含黑胶等密封胶体。由图可知，在本实施例中，所述黑胶作用在于填充所述封装壳体302与电路板构成的空间，以此限定所述弹性波传感器303的活动范围，防止所述触碰检测装置在触碰发生时产生的晃动等情况；当然实际工作中，本领域相关技术人员也可根据实际需要，选择其他方式限制所述弹性波传感器晃动，本实用新型在此并不做进一步限定。

为更好的稳定所述触碰检测装置，请参考图2所示，在本实用新型一实施例中，所述固定结构包含至少两个螺纹孔203和螺母；所述螺纹孔203与所述螺母用于将所述触碰检测装置固定于预定位置。类似的，实际工作中，所述固定结构也可包含至少两个卡扣孔和卡扣组件；所述卡扣孔与所述卡扣组件用于将所述触碰检测装置固定于预定位置。以此，用户仅需通过上述固定结构将所述触碰检测装置固定于需要检测的区域后，即可进行触碰检测，无需焊接等复杂操作，使用方式极为简便；当然固定方式多种多样，例如将胶条202围构成密闭空间201，并在密闭空间201中注入结构胶，以便于通过该结构胶及胶条辅助固定所述触碰检测装置；本领域相关技术人员也可根据实际需要选择其他固定方式固定所述触碰检测装置，本实用新型在此并不做过多限制。

请参考图4所示，在本实用新型一实施例中还提供储胶囊308和导通槽309；所述储胶囊308内存有预设体积的胶体；所述导通槽309穿透所述电路板与所述储胶囊308相连，用于在外部挤压储胶囊过程中，将所述胶体导通至所述电路板的贴设面；进一步的，所述装置还可包含封装壳体和挤压构件，所述封装壳体与所述电路板构成密封结构，用于将所述弹性波传感器与所述储胶囊封装于所述密封结构内；所述封装壳体上与所述储胶囊相对应位置设置有通孔，所述挤压构件通过所述通孔透过所述封装壳体与所述储胶囊相接，用于挤压所述储胶囊，使所述储胶囊内胶体导通至所述电路板的贴设面。以此，该封装壳体除了可以保护弹性波传感器，还可为挤压构件提供支撑作用；其中，所述挤压构件可为螺丝挤胶结构，具体包含：在所述屏蔽罩302即封装壳体的外壳上设置有通孔，所述通孔用于提供螺丝307旋转插入的通口；所述电路板301与屏蔽罩302所构成的内部空间中，所述螺丝307在旋转插入所述屏蔽罩302后的对应位置处设置有一储胶囊308，所述储胶囊308内存有预设体积的胶体，该储胶囊308设有导通槽309，所述导通槽309可通过通孔将所述储胶囊308中的胶体端透过所述电路板301导入至所述涂胶空间306，用于在所述螺丝307旋转插入所述屏蔽罩302后持续旋转并挤压所述储胶囊308时，所述储胶囊308内的胶体可通过所述导通槽309进入所述涂胶空间306；当然，实际工作中也可不设置导通槽，仅通过电路板上的通孔实现导通槽的效果；其中，所述涂胶空间306由胶光面305贴设所述触碰检测装置面、胶层304和电路板301围构而成；以此，利用所述螺丝307的旋转尺度控制出胶量，从而保证在实际工作中胶量的一致性，另外避免了现场涂胶，从而提高生产效率。在该实施例中，压力传感器303可设置于所述内部空间中，以贴设或手焊的方式固定，实际工作中，工作人员可根据实际需要选择具体固定方式，本实用新型在此并不做进一步限定。上述实施例在安装时，首先撕掉胶光面30)，将传感器模组紧贴待粘贴位置，按一定行程转动螺丝307，挤出储胶囊308中的预存胶，储胶囊308受到挤压后，通过导通槽309挤胶到涂胶空间306，通过螺丝行程控制挤胶量，从而保证胶量的一致性，另外避免了现场涂胶，从而提高生产效率。

再请图5所示，在本实用新型的一实施例中，还可仅包含挤压构件和胶体；所述胶体设置于所述电路板的贴设面；所述封装壳体和所述电路板上对应位置分别预设通孔，所述挤压构件通过所述通孔透过所述封装壳体和所述电路板与所述胶体相接，用于挤压所述胶体使所述电路板粘贴至预定位置；所述胶体可为易碎胶体，也可为通过薄膜等易碎结构包裹的胶体，该胶体设于涂胶空间306内，其后将触碰检测装置紧贴粘贴位置，按一定行程转动螺丝307即挤压构件，挤破易碎的胶体，涂胶空间306中的预置易碎的胶体即粘贴到目标区域；以此，通过胶量提前预置，避免现场涂胶，提高实际工作中的生产效率。

本实用新型所提供的触碰检测装置安装简便，对安装工艺要求较低，避免了弹性波传感器安装要求较高所导致的不便于量产的几个因素，克服了传感器易碎、传感器直接焊线带来的温度焊锡等对传感器性能的影响、粘贴传感器的涂胶量和位置的不一致性对传感器的信号传导的影响、易受外界环境干扰等问题。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。