汽車空調控制器電容觸控按鍵應用分析

姚俊偉

摘 要：伴隨著不同種類電容式觸控電子產品的廣泛應用，觸控產品為終端用戶提供了更多的時尚感與便利性。車載空調控器也是一種比較常見的觸控產品，一般采用傳統的物理機械按鍵。本文主要對汽車空調控制器電容觸控按鍵的合理應用進行分析探究，探討電容式觸控按鍵與傳統按鍵存在的差異，并介紹了電容式觸控按鍵的設計、結構以及注意事項。

關鍵詞：汽車空調控制器;傳統按鍵;電容觸控按鍵;設計注意事項

隨著我國經濟水平的快速發展，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注汽車內飾?？照{控制器作為車內的重要零件，按鍵面板風格產品也影響了消費者對產品的認知度，應用比較普及的按鍵是傳統的物理按鍵，需要經過按壓按鍵，使按鍵展開運動，實現開關動作，最終將空調控制器的功能展示出來。

1 汽車空調控制器電容式觸控按鍵與傳統按鍵的優劣性對比

與傳統按鍵相比，控按鍵存在明顯的優勢，比如具備較強的可靠性，可以延長生命，適應不同的面板外形，使用多種背光效果。若不采用非機械接觸式開關，按鍵就不具備機械動作部件，由此可以將面板進行密封，防止受到塵、油污、水以及靜電的干擾。[1]傳統的物理按鍵也存在著明顯的優劣勢，長時間運用很容易使鍵力減弱，無法突出按鍵的相關功能，按鍵表面也還造成磨損，容易進塵，結構設計也十分繁瑣。觸控按鍵存在的優勢是防水防塵。使用壽命可以無限循環，在設計方面比較簡約，但也展現出了科技感，符合人們的審美要求。

2 汽車空調控制器電容式觸控按鍵的重要結構

結構性薄膜、碳線接點、導電引線、導電聚合物、絕緣層都屬于電容式觸控按鍵的重要組成結構，以下是對各部分組成結構的詳細介紹。首先是結構性薄膜，該結構是觸控片的底材，其次是碳線接點，是作為一個接觸點與FFc coN進行連接。第三是導電引線，是觸控膜片的走線。第四是導電聚合物，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構，較小的能隙以及較高的電導率，在電致變色材料與機薄膜太陽能電池材料等領域都有著廣泛的應用。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。導電聚合物是薄膜按鍵應用較多的，可以分為兩種方案進行，分別是PEDOT與IT0。從工藝手段來看，PEDOT方案的過程是加法，不印刷不需要導電部分，印刷需要導電部分。相反，IT0方案的過程是減法，在進行制作時ITO材料是整片膜片來料自帶的，保存需要導電的部分，侵蝕掉需要不導電的部分。在日常的實際應用中，應明確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品，同時，車載也具備IT0方案，從行業信息的工藝與成本兩方面來看，PEDOT方案會成為發展主流。[2]

3 汽車空調控制器電容觸控按鍵原理

平行電容的正負極可以用來表示人的手指和按鍵的感應區，電容正負極間的距離出現變化時也可以理解為手指逐漸靠近按鍵的感應區，以致于電容的容值出現變化，電容值可以運用觸控芯片進行檢測，當電容值升高時，開關信號將被輸出。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生改變，充電周期與放電周期也會出現改變，在這一情況下觸控按鍵芯片就可以直接監測出電容觸控動作。

4 汽車空調控制器電容觸控按鍵結構設計注意事項

4.1 關于設計風格時出現的問題

在汽車空調控制器電容觸控按鍵結構設計風格的前期，若客戶給出風格圖進行建議時，在布置風格過程中應避免是T型或 Y型，若布置成這兩種類型，應仔細考量拼板的利用率，以實現良好的方案設計。

4.2 關于單按鍵形狀的選擇

針對單按鍵形狀的相關注意事項，按鍵性能會受到按鍵形狀的影響。[3]正方形、長方形、環形以及圓形這幾種形狀的是依據按鍵形狀進行設計的，在設計單按鍵形狀時，應盡可能的避免出現異形或類似三角形的形狀，除此之外，單按鍵形狀若出現尖角，會集中磁場，在進行設計時，應盡可能的避免應用90度以下的的尖角。

4.3 對于字符間距的具體要求

汽車空調控制器電容觸控按鍵結構設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，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大于1毫米，到LENS每個按鍵應保持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小于7毫米大于15毫米，寬度應小于2毫米大于7毫米，按鍵之間存在的空隙應小于0.5毫米大于2毫米。

5 結語

綜上所述，是對汽車空調控制器電容觸控按鍵的合理應用進行分析探究。隨著我國社會經濟的快速發展，汽車行業的發展趨勢也逐漸加快，后續空調儀表的發展方向會逐漸依據電容式觸控按鍵。汽車空調控制器電容式觸控按鍵與傳統按鍵相比，存在著明顯的優勢，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注。但對于汽車空調控制器電容觸控按鍵結構設計過程中，也有幾方面需要著重關注，首先是汽車空調控制器電容式觸控按鍵的結構組成其次是電容式觸控按鍵的結構設計中需要注意的關鍵點。

參考文獻：

[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用進行優化[J].單片機與嵌入式系統應用，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[J].電工技術學報，2017，32（8）：247-255.