智能水杯的触控电路

摘要

为了提高智能水杯触控人机交互体验，本发明提供了一种智能水杯的触控电路，包括：触控感应阵列，用于接受使用者的触控动作，并响应于该动作产生触控信号；计时单元，用于提供响应于所述触控动作的时间信号；信号处理单元，用于根据所述触控感应阵列和计时单元获得使用者的触控指令。本发明能够通过多个触控感应子电路灵敏地感应到使用者在触控面板，并能够将多个触控感应子电路灵活地设置成多种形状，例如矩形、正方形、菱形、环形或弧形等，从而提高使用者的交互体验。

权利要求

1.一种智能水杯的触控电路，其特征在于，包括：

触控感应阵列，用于接受使用者的触控动作，并响应于该动作产生触控信号；

计时单元，用于提供响应于所述触控动作的时间信号；

信号处理单元，用于根据所述触控感应阵列和计时单元获得使用者的触控指令；

所述触控感应阵列包括多个触控感应子电路，各个所述触控感应子电路用于构成具有多个行或多个列的阵列；

所述触控感应子电路包括：公共电极、压力传感器模块、发光二极管、输出端、双向数据总线、重置控制端、第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管、第四晶闸管、第五晶闸管、第六晶闸管、N型三极管、电容和与门；其中，第一晶闸管的阴极连接发光二极管，阳极连接双向数据总线，控制极连接时钟信号；第二晶闸管的控制极连接重置控制端，阳极连接压力传感器模块的控制端，阴极连接第五晶闸管的控制极；第三晶闸管的控制极连接双向数据总线，阳极连接N型三极管的发射极及第四晶闸管的阴极，阴极连接与门的一个输入端；第四晶闸管的控制极连接第二晶闸管的阴极，阳极连接所述压力传感器模块的控制端；电容的一端连接压力传感器模块，N型三极管的集电极连接电容的另一端，N型三极管的基极连接压力传感器模块的输出端；第五晶闸管的阴极连接第六晶闸管的阳极，第五晶闸管的阳极连接双向数据总线，第六晶闸管的控制极连接时钟信号，阴极连接与门的所述的一个输入端，电容的所述另一端连接与门的另一个输入端，与门的输出端即为输出端。

2.根据权利要求1所述的智能水杯的触控电路，其特征在于，所述触控电路被设置在触控面板的内侧，该触控面板设置在智能水杯的杯体和/或杯盖上。

3.根据权利要求2所述的智能水杯的触控电路，其特征在于，所述触控面板与所述触控电路的形状相匹配。

4.根据权利要求2或3所述的智能水杯的触控电路，其特征在于，所述触控面板采用矩形、菱形、环形或弧形。

5.根据权利要求1所述的智能水杯的触控电路，其特征在于，所述计时单元包括复位电路。

6.根据权利要求4所述的智能水杯的触控电路，其特征在于，所述触控感应子电路包括多个存储单元，各个存储单元分别设置在所述多个行或多个列的输出端。

7.根据权利要求1所述的智能水杯的触控电路，其特征在于，所述信号处理单元包括加法器和比较器。

8.根据权利要求1所述的智能水杯的触控电路，其特征在于，所述触控电路还包括语音模块，用于根据所述信号处理单元的输出信号发出语音提示信息，该语音提示信息表示使用者触控指令的内容。

说明书

智能水杯的触控电路

技术领域

[0001] 本发明涉及生活饮水用具技术领域，更具体地，涉及一种用于智能水杯的触控电路。

背景技术

[0002] 随着人们对生活品质的要求日益提高，智能水杯方兴未艾。现有技术中的智能水杯多提供了提示使用者饮水量的功能，而其他的智能水杯甚至提供了调温功能、播放功能、记事功能等模块。

[0003] 经过检索，申请人查询到现有技术中存在这样的技术方案：一种自充电的触控式显温水杯(见申请号为CN201520028598.5的中国发明专利申请)，包括杯体和杯盖，所述杯体具有外螺纹，杯盖具有与杯体上外螺纹相配合的内螺纹，杯盖上有三个八叶发电机；杯体底部安装有蓄电池，杯体内安装有热敏温度计；杯体外表面装有触控开关及显示器；三个八叶发电机在灌水及倒水过程中产生的电能，储存在蓄电池中，蓄电池给热敏温度和显示器供电，以显示杯内水温。申请号为CN201220071167.3的实用新型专利公开了一种触控式LED夜间发光水杯，包括杯体和底座，杯体通过隔层连接底座，底座内装有可拆卸电池，与之相连接的时间控制器、触控器、夜间模式拨动开关及发光LED灯珠。进一步：所述杯体与底座部分为螺纹旋紧分体结构；所述底座下部设有防沁水漏槽；所述杯体为透明双层材料制成。LED灯珠上方隔层及杯体均采用环保透明材料制成，以增强夜间发光照明透明度。

[0004] 然而，现有的智能水杯的人机交互过程相对单调，其中触控开关仅仅起到了触控的基本功能，但对于调温等需要通过使用者动作方向来判断不同触控指令的方案尚存空白。此外，限于技术中的触控电路动作缓慢，通常需要使用者等待1-2秒的时间。然而，这种时间对于大多数使用者而言都是不佳的用户体验。

发明内容

[0005] 为了提高智能水杯触控人机交互体验，本发明提供了一种智能水杯的触控电路，包括：

[0006] 触控感应阵列，用于接受使用者的触控动作，并响应于该动作产生触控信号；

[0007] 计时单元，用于提供响应于所述触控动作的时间信号；

[0008] 信号处理单元，用于根据所述触控感应阵列和计时单元获得使用者的触控指令。

[0009] 进一步地，所述触控电路被设置在触控面板的内侧，该触控面板设置在智能水杯的杯体和/或杯盖上。

[0010] 进一步地，所述触控面板与所述触控电路的形状相匹配。

[0011] 进一步地，所述触控面板采用矩形、正方形、菱形、环形或弧形。

[0012] 进一步地，所述触控感应阵列包括多个触控感应子电路，所述各个触控感应子电路用于构成具有多个行或多个列的阵列。

[0013] 进一步地，所述计时单元包括复位电路。

[0014] 进一步地，所述触控感应子电路包括多个存储单元，各个存储单元分别设置在所述多个行或多个列的输出端。

[0015] 进一步地，所述信号处理单元包括加法器和比较器。

[0016] 进一步地，所述触控电路还包括语音模块，用于根据所述信号处理单元的输出信号发出语音提示信息，该语音提示信息表示使用者触控指令的内容。

[0017] 本发明的有益效果是：能够通过多个触控感应子电路灵敏地感应到使用者在触控面板，并能够将多个触控感应子电路灵活地设置成多种形状，例如矩形、正方形、菱形、环形或弧形等，从而提高使用者的交互体验。

附图说明

[0018] 图1示出了根据本发明的智能水杯的触控电路的结构图。

[0019] 图2示出了根据本发明的触控感应子电路的电路图。

具体实施方式

[0020] 如图1所示，根据本发明的智能水杯的触控电路包括：触控感应阵列、计时单元和信号处理单元。其中，触控感应阵列用于接受使用者的触控动作，并响应于该动作产生触控信号；计时单元用于提供响应于所述触控动作的时间信号；信号处理单元用于根据所述触控感应阵列和计时单元获得使用者的触控指令。

[0021] 根据本发明的优选实施例，所述触控感应阵列包括多个触控感应子电路，所述各个触控感应子电路用于构成具有多个行或多个列的阵列。这样设置的目的有两个：一是能够灵活地设置触控感应阵列的形状，使得该阵列不会存在触控死角；二是为能够检测到使用者在触控动作发生期间的触控动作方向提供了前提和基础。

[0022] 所述触控电路被设置在触控面板的内侧，该触控面板设置在智能水杯的杯体和/或杯盖上，且优选地设置于智能水杯的杯体外表面。该触控电路被设置在杯体内侧、该触控面板对应的位置上，由智能水杯中的供电单元(例如太阳能电池板或可充电电池)供电。

[0023] 由于本发明的触控感应阵列能够被分解为多个触控感应子电路，且各个触控感应子电路可以被设置为单独地封装为一个触控器件，而所述触控面板由各个触控器件对应地(例如，按照多行或多列)形成，因此，该触控感应阵列的形状能够与所述触控电路的形状相匹配。

[0024] 根据本发明的一些优选实施例，所述触控面板采用矩形、正方形、菱形、环形或弧形。本领域技术人员应当清楚的是，这些形状不限于此，还包括其他的对称和/或不对称形状，或者这些形状的任意组合，例如，组合为笑脸形状。

[0025] 根据本发明的实施例，所述计时单元包括复位电路。该复位电路由触发器构成，用于在接收到信号处理单元发出的复位信号后对计时单元以及触控感应阵列中的各个输出端信号进行复位(例如，重置或清零)，以便于使用者下次触控操作的指令能够在不受到上一次触控结果的干扰的情况下被触控感应阵列接收并由信号处理单元做出正确的处理。

[0026] 根据本发明的优选实施例，所述触控感应子电路包括多个存储单元，各个存储单元分别设置在所述多个行或多个列的输出端。在这些存储单元中存储有不同的数值作为权值。这些权值用于在触控感应阵列向信号处理单元输出触控信号后，使得信号处理单元能够仅仅根据这些权值就确定使用者指令表示的一些信息，例如，触控动作发生的方向。这种情况下，上述存储单元的作用与计时单元的作用类似，可以作为计时单元的补充，在必要时(例如，计时单元出现故障)替代计时单元，或者在计时单元未出现故障时作为计时单元的校正信号，以为信号处理单元做出准确的判断提供参考信号。

[0027] 根据本发明的一些实施例，所述信号处理单元包括加法器和比较器。其中，加法器用于将触控感应阵列中的各个行或列的输出相加，得到的和越大，则表示使用者滑动时滑动的距离越远，则调温的幅度就越大。

[0028] 根据本发明的一些实施例，所述触控电路还包括语音模块，用于根据所述信号处理单元的输出信号发出语音提示信息，该语音提示信息表示使用者触控指令的内容。该语音模块中包括比较器、语音存储器以及音频发生器，其中比较器用于比较所述信号处理单元的输出信号与语音存储器中记录的各个语音信息的预设信号是否相同，当相同时认为该语音信息为所述信号处理单元对应的信息，并将此信息通过音频发生器产生语音并发出。

[0029] 如图2所示，本发明中的触控感应子电路包括：公共电极1、压力传感器模块2、发光二极管3、输出端4、双向数据总线B、重置控制端R、晶闸管T1-T6、三极管T、电容F1。其中，晶闸管T1的漏极连接发光二极管3，源极连接双向数据总线B，栅极连接时钟端；晶闸管T2的栅极连接重置控制端R，源极连接压力传感器模块2的控制端(使能端)，漏极连接晶闸管T5的源极；晶闸管T3的栅极连接双向数据总线B，源极连接三极管T的发射极及晶闸管T4的漏极，漏极连接晶闸管T5的栅极；晶闸管T4的栅极连接晶闸管T2的漏极，漏极连接压力传感器模块的控制端，源极连接晶闸管T3的源极；三极管T的集电极连接电容F1的一端，三极管T的基极连接压力传感器模块2的输出端；晶闸管T5的漏极连接晶闸管T6的源极，晶闸管T6的栅极连接时钟信号CLK，漏极连接与门的一个输入端，电容F1的另一端连接与门的另一个输入端，与门的输出端即为输出端4。其中，三极管为N型。

[0030] 根据本发明的优选实施例，所述的多个交互接口单元构成阵列，且该阵列的形状为长条形、方形或其他形状，该形状所在的区域可以接受使用者的触碰或按压，以实现对来自使用者的调温操作的接收。例如，当该形状为长条形时，这些多个交互接口单元组成的阵列的输出端被赋予不同的权值，最终经过加法器将阵列中的各个行或列的输出相加，得到的和越大，则表示使用者滑动时滑动的距离越远，则调温的幅度就越大。

[0031] 另外，优选地，根据上述阵列中各个行或各个列输出值获取时刻的先后，可以判断使用者触碰该人机交互接口时的滑动方向。可以定义其中某一个方向为调高温度，而另一个方向为调低温度。在本发明的一些优选实施例中，信号处理单元接收到各个触控感应子单元输出的信号与该子单元对应的存储器中的权值，并将这两种数据对应地相乘，当乘积沿某个预设方向越来越大时，表示此时使用者期望调高温度。当该结果与上述经过计时器得到的信息不一致时，通过故障指示灯或其他方式提示使用者此时智能水杯的触控电路存在故障。

[0032] 以上对于本发明的较佳实施例所作的叙述是为阐明的目的，而无意限定本发明精确地为所揭露的形式，基于以上的教导或从本发明的实施例学习而作修改或变化是可能的，实施例是为解说本发明的原理以及让所属领域的技术人员以各种实施例利用本发明在实际应用上而选择及叙述，本发明的技术思想企图由权利要求及其均等来决定。