[发明专利]一种选择性激发和接收非对称声波的交互装置

摘要

本发明涉及一种通过选择性激发和接收平板非对称声波实现的交互界面装置，包括一个固定尺寸的平板，以及至少一对声电换能器。该平板利用点击产生的弹性机械波即超声波在平板内传递时，到达不同传感器组的时间差推导触碰的位置。压电换能器利用平板为振膜激发和接收声波，提供麦克风及扩音器功能。平板边缘具有相对中正面对称型的坡面，可增强触碰产生的非对称型传递超声波的信号，并抵消对称型超声波。换能器在平板坡面上相对于中正面对称粘贴并具相反极性，通过桥接进一步抵消对称型超声波。本发明适用于制作具有平整水平表面的交互界面，并可以通过整体装配进入现有桌面或橱窗，实现如：交互橱窗、交互桌台、交互地板或智能公交站台产品。

主权项

一种通过选择性激发和接收平板非对称声波实现的交互界面装置，该交互界面装置包含一个一定尺寸的平板，以及至少一组声电换能器；其特征在于：该平板至少具有一个局部几何区域能够对于对称型传递的超声波产生衰减效应，从而保证所述声电换能器主要检测到的是点击触碰时激发产生的非对称型模式传递的超声波；该局部区域内平板的表面非水平面而是相对于平板半高度面的具有一定角度的对称坡形表面；同时所述声电换能器两两相对，在平板上相对于半高度面对称布置；所述声电换能器为压电陶瓷盘片，其两面均覆盖有银涂层电极；所述声电换能器两两一组，并具有相反的极性，每组在平板上的位置为相对于平板正中面即半厚度面为对称；压电陶瓷盘片与平板接触的一面电极与双股电线焊接相连，并受金属外壳保护，构成一个兜帽机械结构，形成一个电磁屏蔽法拉第笼；兜帽内部填充有树脂，使其内部整体具有一定机械性能，可简便且精确的布置在所述平板上；所述压电陶瓷盘片为圆盘状、半圆形或长方形；所述坡面长度L的范围为30mm到40mm，坡面弧度小于或等于0.1rad，同时：a)：所述的声电换能器通过粘接与所述平板相连，并通过导电线连接到信号处理元件处后，平板在坡面处被坡度占据的面积填充为金属粉，从而减少超声波在平板边缘发生反射或折射而产生的回声效应；b)：所述平板由于坡面加工空出的面积被金属外壳所覆盖，可用于装配所述界面进入其他产品，所述外壳表面与平板中心表面保持水平。