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尚感與便利性。車載空調(diào)控器也是一種比較常見的觸控產(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、結(jié)構(gòu)以及注意事項。

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)計注意事項

隨著我國經(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，消費者也開始著重關(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)品也影響了消費者對產(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)過按壓按鍵，使按鍵展開運動，實現(xiàn)開關(guān)動作，最終將空調(diào)控制器的功能展示出來。

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)劣性對比

與傳統(tǒng)按鍵相比，控按鍵存在明顯的優(yōu)勢，比如具備較強的可靠性，可以延長生命，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)械接觸式開關(guān)，按鍵就不具備機(jī)械動作部件，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，長時間運用很容易使鍵力減弱，無法突出按鍵的相關(guān)功能，按鍵表面也還造成磨損，容易進(jìn)塵，結(jié)構(gòu)設(shè)計也十分繁瑣。觸控按鍵存在的優(yōu)勢是防水防塵。使用壽命可以無限循環(huán)，在設(shè)計方面比較簡約，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、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，是作為一個接觸點與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。對于PEDOT與IT0的簡單介紹，EDOT屬于聚合物，存在著一些顯著的特點，比如具備簡單的分子結(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。從工藝手段來看，PEDOT方案的過程是加法，不印刷不需要導(dǎo)電部分，印刷需要導(dǎo)電部分。相反，IT0方案的過程是減法，在進(jìn)行制作時ITO材料是整片膜片來料自帶的，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，車載也具備IT0方案，從行業(yè)信息的工藝與成本兩方面來看，PEDOT方案會成為發(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，電容值可以運用觸控芯片進(jìn)行檢測，當(dāng)電容值升高時，開關(guān)信號將被輸出。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，按鍵的電容值就會發(fā)生改變，充電周期與放電周期也會出現(xiàn)改變，在這一情況下觸控按鍵芯片就可以直接監(jiān)測出電容觸控動作。

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

4.1 關(guān)于設(shè)計風(fēng)格時出現(xiàn)的問題

在汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計風(fēng)格的前期，若客戶給出風(fēng)格圖進(jìn)行建議時，在布置風(fēng)格過程中應(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，以實現(xiàn)良好的方案設(shè)計。

4.2 關(guān)于單按鍵形狀的選擇

針對單按鍵形狀的相關(guān)注意事項，按鍵性能會受到按鍵形狀的影響。[3]正方形、長方形、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)計的，在設(shè)計單按鍵形狀時，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，會集中磁場，在進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)盡可能的避免應(yīng)用90度以下的的尖角。

4.3 對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)計注意事項還包括字符間距要求，為了不斷加強操作的便利性，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毫米在各個場合使用的比較廣泛，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 對于滑條狀觸控按鍵尺寸的具體要求

滑條狀觸控按鍵的長度應(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

綜上所述，是對汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵的合理應(yīng)用進(jìn)行分析探究。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢也逐漸加快，后續(xù)空調(diào)儀表的發(fā)展方向會逐漸依據(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，觸控按鍵通過自身容易操作、較強的科技感與靈敏性，將受到越來越多消費者的關(guān)注。但對于汽車空調(diào)控制器電容觸控按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，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)計中需要注意的關(guān)鍵點。

參考文獻(xiàn)：

[1]瑞薩電子超低功耗微控制器對帶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，楊文博，宋強，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源變換器的電動汽車超級電容-電池混合儲能系統(tǒng)[J].電工技術(shù)學(xué)報，2017，32（8）：247-255.