汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵應(yīng)用分析

姚俊偉

摘 要：伴隨著不同種類電容式觸控電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，觸控產(chǎn)品為終端用戶提供了更多的時(shí)尚感與便利性。車載空調(diào)控器也是一種比較常見(jiàn)的觸控產(chǎn)品，一般采用傳統(tǒng)的物理機(jī)械按鍵。本文主要對(duì)汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵的合理應(yīng)用進(jìn)行分析探究，探討電容式觸控按鍵與傳統(tǒng)按鍵存在的差異，并介紹了電容式觸控按鍵的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)以及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：汽車空調(diào)控制器;傳統(tǒng)按鍵;電容觸控按鍵;設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展，汽車在人們生活中得到了廣泛的普及，消費(fèi)者也開(kāi)始著重關(guān)注汽車內(nèi)飾?？照{(diào)控制器作為車內(nèi)的重要零件，按鍵面板風(fēng)格產(chǎn)品也影響了消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知度，應(yīng)用比較普及的按鍵是傳統(tǒng)的物理按鍵，需要經(jīng)過(guò)按壓按鍵，使按鍵展開(kāi)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，最終將空調(diào)控制器的功能展示出來(lái)。

1 汽車空調(diào)控制器電容式觸控按鍵與傳統(tǒng)按鍵的優(yōu)劣性對(duì)比

與傳統(tǒng)按鍵相比，控按鍵存在明顯的優(yōu)勢(shì)，比如具備較強(qiáng)的可靠性，可以延長(zhǎng)生命，適應(yīng)不同的面板外形，使用多種背光效果。若不采用非機(jī)械接觸式開(kāi)關(guān)，按鍵就不具備機(jī)械動(dòng)作部件，由此可以將面板進(jìn)行密封，防止受到塵、油污、水以及靜電的干擾。[1]傳統(tǒng)的物理按鍵也存在著明顯的優(yōu)劣勢(shì)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)用很容易使鍵力減弱，無(wú)法突出按鍵的相關(guān)功能，按鍵表面也還造成磨損，容易進(jìn)塵，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也十分繁瑣。觸控按鍵存在的優(yōu)勢(shì)是防水防塵。使用壽命可以無(wú)限循環(huán)，在設(shè)計(jì)方面比較簡(jiǎn)約，但也展現(xiàn)出了科技感，符合人們的審美要求。

2 汽車空調(diào)控制器電容式觸控按鍵的重要結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)性薄膜、碳線接點(diǎn)、導(dǎo)電引線、導(dǎo)電聚合物、絕緣層都屬于電容式觸控按鍵的重要組成結(jié)構(gòu)，以下是對(duì)各部分組成結(jié)構(gòu)的詳細(xì)介紹。首先是結(jié)構(gòu)性薄膜，該結(jié)構(gòu)是觸控片的底材，其次是碳線接點(diǎn)，是作為一個(gè)接觸點(diǎn)與FFc coN進(jìn)行連接。第三是導(dǎo)電引線，是觸控膜片的走線。第四是導(dǎo)電聚合物，是比較普及的PEDOT方案，又或者是IT0方案。第五是絕緣層，屬于電容式觸控按鍵的保護(hù)層，覆蓋在表面。對(duì)于PEDOT與IT0的簡(jiǎn)單介紹，EDOT屬于聚合物，存在著一些顯著的特點(diǎn)，比如具備簡(jiǎn)單的分子結(jié)構(gòu)，較小的能隙以及較高的電導(dǎo)率，在電致變色材料與機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池材料等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。IT0的主要用途是制作平板顯示器、電子紙、抗靜電鍍膜以及液晶顯示器。導(dǎo)電聚合物是薄膜按鍵應(yīng)用較多的，可以分為兩種方案進(jìn)行，分別是PEDOT與IT0。從工藝手段來(lái)看，PEDOT方案的過(guò)程是加法，不印刷不需要導(dǎo)電部分，印刷需要導(dǎo)電部分。相反，IT0方案的過(guò)程是減法，在進(jìn)行制作時(shí)ITO材料是整片膜片來(lái)料自帶的，保存需要導(dǎo)電的部分，侵蝕掉需要不導(dǎo)電的部分。在日常的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)明確PEDOT與IT0的材料屬性，具有一定柔軟性的是PEDOT，偏脆的是IT0，PEDOT方案是更適用于車載的產(chǎn)品，同時(shí)，車載也具備IT0方案，從行業(yè)信息的工藝與成本兩方面來(lái)看，PEDOT方案會(huì)成為發(fā)展主流。[2]

3 汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵原理

平行電容的正負(fù)極可以用來(lái)表示人的手指和按鍵的感應(yīng)區(qū)，電容正負(fù)極間的距離出現(xiàn)變化時(shí)也可以理解為手指逐漸靠近按鍵的感應(yīng)區(qū)，以致于電容的容值出現(xiàn)變化，電容值可以運(yùn)用觸控芯片進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)電容值升高時(shí)，開(kāi)關(guān)信號(hào)將被輸出。電容器不斷地放電和充電就是電容式觸控感應(yīng)按鍵最基本的原理，該電容器的電熔值是固定的，充放電參數(shù)也是固定的，從而合理測(cè)量電容值及其頻率。若按鍵受到觸控筆或者手指的觸控，按鍵的電容值就會(huì)發(fā)生改變，充電周期與放電周期也會(huì)出現(xiàn)改變，在這一情況下觸控按鍵芯片就可以直接監(jiān)測(cè)出電容觸控動(dòng)作。

4 汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

4.1 關(guān)于設(shè)計(jì)風(fēng)格時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題

在汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)格的前期，若客戶給出風(fēng)格圖進(jìn)行建議時(shí)，在布置風(fēng)格過(guò)程中應(yīng)避免是T型或 Y型，若布置成這兩種類型，應(yīng)仔細(xì)考量拼板的利用率，以實(shí)現(xiàn)良好的方案設(shè)計(jì)。

4.2 關(guān)于單按鍵形狀的選擇

針對(duì)單按鍵形狀的相關(guān)注意事項(xiàng)，按鍵性能會(huì)受到按鍵形狀的影響。[3]正方形、長(zhǎng)方形、環(huán)形以及圓形這幾種形狀的是依據(jù)按鍵形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)的，在設(shè)計(jì)單按鍵形狀時(shí)，應(yīng)盡可能的避免出現(xiàn)異形或類似三角形的形狀，除此之外，單按鍵形狀若出現(xiàn)尖角，會(huì)集中磁場(chǎng)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能的避免應(yīng)用90度以下的的尖角。

4.3 對(duì)于字符間距的具體要求

汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)還包括字符間距要求，為了不斷加強(qiáng)操作的便利性，按健字符間距應(yīng)保持在10毫米以上，正常手指寬度為15毫米，若低于10毫米，很容易造成誤觸發(fā)，直徑或邊長(zhǎng)為5毫米至15毫米是按鍵尺寸的范圍，其中平均值10毫米在各個(gè)場(chǎng)合使用的比較廣泛，尺寸越大越可以增加覆蓋層厚度。汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵走線邊界到孔的徑需要在1毫米以上，字符邊界與按鍵走線邊界的距離也應(yīng)大于1毫米，到LENS每個(gè)按鍵應(yīng)保持3毫米以上的距離，按鍵與按鍵之間也需要留出空隙，最小距離為2毫米。

4.4 對(duì)于滑條狀觸控按鍵尺寸的具體要求

滑條狀觸控按鍵的長(zhǎng)度應(yīng)小于7毫米大于15毫米，寬度應(yīng)小于2毫米大于7毫米，按鍵之間存在的空隙應(yīng)小于0.5毫米大于2毫米。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，是對(duì)汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵的合理應(yīng)用進(jìn)行分析探究。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)也逐漸加快，后續(xù)空調(diào)儀表的發(fā)展方向會(huì)逐漸依據(jù)電容式觸控按鍵。汽車空調(diào)控制器電容式觸控按鍵與傳統(tǒng)按鍵相比，存在著明顯的優(yōu)勢(shì)，觸控按鍵通過(guò)自身容易操作、較強(qiáng)的科技感與靈敏性，將受到越來(lái)越多消費(fèi)者的關(guān)注。但對(duì)于汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，也有幾方面需要著重關(guān)注，首先是汽車空調(diào)控制器電容式觸控按鍵的結(jié)構(gòu)組成其次是電容式觸控按鍵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]瑞薩電子超低功耗微控制器對(duì)帶LED和LCD顯示屏的電容式觸摸按鍵應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2018（1）：94-95.

[2]李建國(guó)，楊文博，宋強(qiáng)，等.模塊化多電平換流器電容電壓的分布式均衡控制方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2016，40（17）：197-203.

[3]胡斯登，梁梓鵬，范棟琦，等.基于Z源變換器的電動(dòng)汽車超級(jí)電容-電池混合儲(chǔ)能系統(tǒng)[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2017，32（8）：247-255.