1.本技术涉及自供电传感技术领域，具体而言涉及一种柔性自驱动人机界面的密码锁传感器。
背景技术：2.密码锁传感器有很多种类，如古老的机械式密码锁传感器，按键式密码锁传感器，或者滑动式密码锁传感器。从机理角度来说，密码锁传感器包括有压电式，电容式，摩擦式等。但前两者因为产生电信号太小或者需要额外电源供电因而导致应用场景不很多。并且，大部分机理的密码锁传感器都需要依赖于额外电源供电，因此会导致器件耗能，没有电池就不能工作。
3.此外，柔性可穿戴设备中密码系统的选择存在较大局限性。现有器件中很少提供针对人体可穿戴或者具有弯曲曲面的密码锁传感器。现有的自驱动传感器容易因为静电或者电荷导致偏压产生，导致信号输出不稳定。
技术实现要素：4.本技术针对人机界面领域现有技术的不足，提供一种柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，本技术基于静电感应与摩擦原理，通过在图案化的柔性人机界面上滑动，自驱动产生一定模态的电信号，通过电信号识别滑动路径触发实现开关操作。本技术具体采用如下技术方案。
5.首先，为实现上述目的，提出一种柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其包括：柔性基底，其选择为易得失电子的绝缘材料；第一金属电极层，其贴合设置于柔性基底的一侧表面；第二金属电极层，其贴合设置于柔性基底的另一侧表面；电信号测试单元，其串联连接于第一金属电极层、第二金属电极层之间，形成电信号感应回路，在柔性基底被触碰摩擦时感应于第一金属电极层、第二金属电极层之间电荷转移而产生电信号，触发开关开启或关闭。
6.可选的，如上任一所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其中，所述柔性基底为以下任意一种：柔性聚四氟乙烯薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物、聚醚醚酮或聚甲基丙烯酸甲酯。
7.可选的，如上任一所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其中，解锁过程中由滑动模块触碰摩擦柔性基底及第一金属电极层上表面，所述滑动模块为以下任意一种材质：柔性聚四氟乙烯薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物、聚醚醚酮或聚甲基丙烯酸甲酯。
8.可选的，如上任一所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其中，所述滑动模块与柔性基底设置为具有相同的材质。
9.可选的，如上任一所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其中，所述第一金属电极层、第二金属电极层为采用电子束蒸发方式或者磁控溅射方式分别覆盖于柔性基底上、下两侧表面的铝薄膜、金薄膜、铜薄膜或银薄膜中的一种或其组合。
10.可选的，如上任一所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其中，所述第一金属电极层包括：第一电极引脚，其至少一端由柔性基底上表面边缘延伸至外部；第一电极图案单元，其排布于柔性基底上表面，各第一电极图案单元之间等间距排列并由上侧连接臂电连接，接近于第一电极引脚的各第一电极图案单元外侧分别通过相互平行的横向连接臂与所述第一电极引脚电连接。
11.可选的，如上任一所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其中，所述第二金属电极层包括：第二电极引脚，其至少一端由柔性基底下表面边缘延伸至外部；第二电极图案单元，其排布于柔性基底下表面，各第二电极图案单元之间等间距排列并由下侧连接臂电连接，接近于第二电极引脚的各第二电极图案单元外侧分别通过相互平行的横向连接臂与所述第二电极引脚电连接。
12.可选的，如上任一所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其中，各第二电极图案单元分别正对设置于各第一电极图案单元之间间隔位置的下方，第一电极图案单元与第二电极图案单元分别在柔性基底上下两侧交错设置；所述第二电极引脚设置于第一电极引脚正下方，且，第一电极引脚与第二电极引脚之间无直接电接触。
13.可选的，如上任一所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其中，所述第一金属电极层中各上侧连接臂之间相互平行，其连接于相邻第一电极图案单元第一方向的对角线之间；所述第二金属电极层中各下侧连接臂之间相互平行，其连接于相邻第二电极图案单元第二方向的对角线之间；各上侧连接臂与各下侧连接臂之间交叉设置且无直接电连接。
14.可选的，如上任一所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其中，所述第一电极引脚、第二电极引脚分别设置为环绕于各第一电极图案单元、第二电极图案单元外周的c字形结构，所述第一电极引脚、第二电极引脚的两端均分别平行于第一电极图案单元、第二电极图案单元，设置于柔性基底外部。
15.有益效果
16.本技术提供一种柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其通过电信号测试单元串联获取第一金属电极层第二金属电极层之间电信号感应回路中的电流或电压特征，通过柔性基底被触碰摩擦时电荷转移而产生的电信号识别开关操作从而相应触发开关开启或关闭。本技术通过手指与材料的接触，利用静电感应与摩擦原理接触引起电荷移动，无需额外供电即可通过电极静电效应触发电荷转移从而产生信号输出，实现自驱动功能。本技术所提供的密码锁传感器制备简单，不需要额外电源，价格便宜，便于大规模使用。
17.本技术的密码锁传感器具有双电机输出，能够避免传统单电极方式下一个电极输出，另外一个电极悬空，所导致的容易因为静电或者电荷产生偏压，使得输出信号不稳定的问题。本技术所提供的交错设置的上下两组电极图案单元可完整覆盖整个密码锁传感器界面，从而通过电极之间电荷状况识别不同位置区域的电波动信号，从而计算识别出滑动操作的路径，从而准确控制开关，仅在解锁动作路径正确的情况下开启。
18.本技术采用表面微纳结构的聚四氟乙烯作为柔性基底。微纳结构是表面粗糙，从而致使微纳粗糙表面具有相对较大的表面积，从而能够储存更多电荷。聚四氟乙烯本身作为一种易得失电子的材料，其能够通过滑动模块的碰触以微纳结构较大的表面接触面积，从而实现大的输出电信号，更易于电信号测试单元进行识别与解码。
19.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。
附图说明
20.附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本技术的实施例一起，用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
21.图1是本技术的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器结构示意图；
22.图2是本技术的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器工作方式示意图；
23.图3是本技术柔性自驱动人机界面的密码锁传感器的电路原理图；
24.图4是本技术柔性自驱动人机界面的密码锁传感器不同解码方式所得电信号的示意图；
25.图5是沿垂直方向解码本技术密码锁传感器所获得的信号波形；
26.图6是沿l字型解码本技术密码锁传感器所获得的信号波形。
27.图中，1表示第一金属电极层；2表示第二金属电极层；3表示柔性基底；4表示滑动模块；5表示电信号测试单元；6表示导线；7表示开关。
具体实施方式
28.为使本技术实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
30.本技术中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
31.本技术中所述的“内、外”的含义指的是相对于密码锁传感器本身而言，由上下两电极图案单元指向柔性基底内部的方向为内，反之为外；而非对本技术的装置机构的特定限定。
32.本技术中所述的“左、右”的含义指的是使用者正对密码锁传感器时，使用者的左边即为左，使用者的右边即为右，而非对本技术的装置机构的特定限定。
33.本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
34.本技术中所述的“上、下”的含义指的是使用者密码锁传感器时，由第二金属电极层指向第一金属电极层的方向即为上，反之即为下，而非对本技术的装置机构的特定限定。
35.图3为根据本技术的一种柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，包括：
36.由聚四氟乙烯(ptfe)、全氟乙烯丙烯共聚物(fep)、聚醚醚酮(peek)、聚甲基丙烯
酸甲酯(pmma)等易得失电子的绝缘材料构成的柔性基底3；
37.以图1所示图形结构贴合设置于柔性基底3的顶部表面的第一金属电极层1；
38.相应贴合设置于柔性基底3底部表面的第二金属电极层2；
39.以及串联连接于第一金属电极层1、第二金属电极层2之间，形成电信号感应回路的电信号测试单元5。其在柔性基底3、第一金属电极层1被触碰摩擦时感应于第一金属电极层1、第二金属电极层2之间电荷转移而产生电信号，通过识别电信号波形特征是否匹配于解锁特征而相应在点信号特征符合解锁动作所对应的特征时触发开关7开启，而在其他状况下保持开关关闭。
40.由此，本技术通过人手在上述图案化的柔性电极层所构成的人机界面上滑动时，受静电感应与摩擦作用而在上下电极之间自驱动产生的一定模态的电信号，通过电信号测试单元5对该电信号进行特征识别，利用开关实现电路状态的切换。本发明通过第一第二上下两金属电极层图案化的电极设计，能够决定密码锁传感器不同触碰位置、滑动轨迹所对应的输出波形，从而利用特定的波形控制解锁开关实现对电路状态的切换，以及对用户交互信号的识别。通过摩擦所产生的电荷转移信号波形实现开关控制时，开关状态与触碰摩擦路径直径可通过量化的信号波形实现一一对应，通过电信号测试单元5中电信号的波形数量或者电信号幅值来实现判断。
41.相比于传统的仅在基底材料一侧表面设置电极的传感器件，本技术在柔性基底的上下两侧表面分别设置有电极结构设计，上下电极的结构决定了器件输出电信号的稳定性。其原因在于，上下双电极输出，相比单电极输出时一个电极输出电信号另一个电极不接触的方式，可避免悬空电极因为产生静电而导致单电极输出不稳定。本技术中双电极输出可有效避免因为单电极悬空而造成的静电或者电荷，可避免偏压产生，从而提升信号输出的稳定性。本技术的电极信号其识别效果与信号稳定性会好很多。此外，本技术中还可以通过定制不同电极图案而调整信号的输出方式，从而调整输出波形的特征值。
42.参考图2所示，除通过人手触碰柔性基底3及第一金属电极层1上表面实现解锁外，本技术还可通过单独设置的滑动模块4触碰摩擦柔性基底3及第一金属电极层1上表面实现同样的信号输出。本技术所采用的所述滑动模块4可配合于柔性基底相应设置为：柔性聚四氟乙烯薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物、聚醚醚酮或聚甲基丙烯酸甲酯。当选择滑动模块4与柔性基底3具有相同材质时，摩擦接触就不产生任何电荷，导致输出为0。但不同材质，会产生电荷，输出电压，从而出现电压波形。因此优选设置滑动模块4与柔性基底3为不同材质以最大化电荷转移量，改善电压以及电荷电流输出参数，从而实现最佳的电信号输出效果。
43.图2在ptfe薄膜上设置了图案化的电极层，其与滑动模块4之间接触后可由滑动模块的摩擦而产生电荷移动从而在无外部电量供给的状态下产生电信号用于交互识别。本实施例中，ptfe薄膜的尺寸约为6cm
×
9cm
×
180m，滑动模块4的半径约为1cm。ptfe薄膜表面采用电子束蒸发方式(cvd方法)将1厘米
×
1厘米矩形单元的铜电极涂覆在ptfe薄膜上下表面，并相应在各个矩形的电极图案单元之间对角设置连接臂，将若干电极图案单元并联至图案外周形成电极引脚的金属条上构成完整金属电极层结构。滑动模块4在ptfe薄膜顶部第一金属电极层界面滑动，通过材料之间的摩擦产生电荷转移，为增加电荷转移量可将ptfe薄膜表面设置为粗糙结构来增加电荷，或者直接将其设置为微纳结构以提供更大表面积从而存储更多电荷实现更大幅值的电信号输出。
44.在设备运行期间，上述上下两层的金属电极层，通过各自电极图案单元与柔性基底形成纳米发电机。滑动模块4在其表面滑动过程中：最初，ptfe薄膜上没有电荷。随着滑动模块4沿着薄膜的移动，滑动模块4与ptfe薄膜之间的摩擦会通过静电方式吸引电荷，从而在上下两层电极的图案单元之间产生图2中中间所示的瞬时电荷流动。该电荷转移过程将通过连接臂以及电极图案单元外侧相互平行的横向连接臂传递至上下两电极引脚，从而通过串联在第一、第二电极引脚之间的电信号测试单元识别到该感应电流识别。滑动模块4继续沿图案化电极膜移动，随着滑动模块4在图中走得更远，如图2vi所示，电极上的电荷到达另一个固定层的位置。此时，摩擦起电效应和静电效应共同作用，电荷会在柔性基底3顶部和背侧的电极之间一起来回移动，以保持系统平衡，从而在电信号测试单元5中产生图4下侧所示的各种电压曲线。图4中标记编号“1”、“2”和“3”分别表示滑动过程中滑动模块4所碰到的位于柔性基材顶部的各个铜电极时所对应的电信号。通过这些标记之间时域上的距离可以用来计算滑动模块4的移动速度。它还可以求出电荷来回流动(正负值)，以通过电流或电压信号的波曲线和峰值，通过机器学习算法识别出滑动模块4的运行模式和滑动路径，从而可以通过电极图案所产生的信号来实现对滑动模块4滑动方式的识别，实现对使用者触碰动作的响应。
45.由此，本技术可通过滑动模块4沿ptfe薄膜的连续滑动形成电信号输出，通过对电信号电压或电流波形的识别和计算明确滑动模块4滑动轨迹路径和滑动速度、滑动方向的变化从而识别出使用者操控滑动模块4所对应触发的电路功能，实现人机交互。
46.由于上述信号产生过程仅利用摩擦静电对电荷进行转移，因此当检测手指轻敲密码锁传感器界面所产生的信号时不难发现，手指轻敲ptfe薄膜后，密码锁传感器界面电荷可迅速恢复常态，因而上述装置能够用于反复、实时获得相应的触碰信号。
47.对上述电荷转移电信号的采集可通过将短路电流(isc)和开路电压(voc)连接到计算机进行测量和识别。若计ptfe的上表面与分离的物体，两个电极的感应输出电压可获得如下对应关系：其中，c
t
表示电极和分离物体之间的总电容，可由下式计算获得式中dl和dw分别表示金属电极图案单元的不同长度和宽度，h表示ptfe薄膜的厚度。由此，可计算获得，上下电极所输出的电压由此，我们可针对不同电压或电流识别精度需求，通过相应调整金属电极图案单元尺寸结构和表面密度即可获得满足识别需求的ptfe薄膜的输出电压。
48.在一些更为具体的实现方式下，为保证实现良好的交互效果，更为准确地识别用户的触碰，本技术还可优选将上述柔性基底3上下两侧的第一金属电极层1、第二金属电极层2分别设置为如下形式：
49.在聚甲基丙烯酸甲酯构成的柔性基底3上表面通过磁控溅射方式(physical vapor deposition，pvd)形成具有如下结构的铝薄膜、金薄膜或银薄膜作为第一金属电极层1：
50.第一电极引脚11，其至少一端由柔性基底3上表面边缘延伸至外部；
51.第一电极图案单元，其排布于柔性基底3上表面，各第一电极图案单元之间等间距
排列并由上侧连接臂电连接，其中，接近于第一电极引脚11的各第一电极图案单元外侧可分别通过单独设置的相互平行的横向连接臂与所述第一电极引脚11电连接。
52.在聚甲基丙烯酸甲酯构成的柔性基底3下表面同样通过磁控溅射方式(physical vapor deposition，pvd)形成具有如下结构的铝薄膜、金薄膜或银薄膜作为第二金属电极层2：
53.第二电极引脚21，其至少一端由柔性基底3下表面边缘延伸至外部；
54.第二电极图案单元，其排布于柔性基底3下表面，各第二电极图案单元之间等间距排列并由下侧连接臂电连接，接近于第二电极引脚21的各第二电极图案单元外侧分别通过相互平行的横向连接臂与所述第二电极引脚21电连接。
55.图案喷涂过程中，为保证人手或滑动模块4触碰柔性基底3任意位置均可相应在电极引脚之间产生电信号输出，因此，需要将上述各第二电极图案单元分别正对设置于各第一电极图案单元之间间隔位置的下方，并将第一电极图案单元与第二电极图案单元分别在柔性基底3上下两侧交错设置。两电极图案之间的相对位置决定输出信号的频率与带宽，也就是决定输出电压的波形。由此，第二电极图案单元与第一电极图案单元叠加后可完整覆盖整个柔性基底3表面，并可输出如图5、图6所示的信号波形，通过其单元结构形成不同的识别区域，通过输出信号波形提供对触碰位置的定位。
56.为方便电路连接，方便电信号测试单元5采集电极间信号，本技术可直接将上述电极层中的所述第二电极引脚21正对设置于第一电极引脚11正下方，并通过柔性基底材料的绝缘效果保证第一电极引脚11与第二电极引脚21之间无直接电接触，可在两者之间形成完整信号通路供电信号测试单元5对触碰信号进行相应识别。
57.其他实现方式下采用柔性聚四氟乙烯薄膜(ptfe)作为柔性基底以提供密码锁传感器自驱动产生信号的电荷载体。柔性基底可设置为柔性以便于贴在任意期望的界面，如，手腕，以实现人体可穿戴的自驱动密码锁传感器。同时该柔性材料也作为上下金属电极层的载体，将两层金属相互绝缘隔离。为保证输出电压稳定，实现最大化的信号输出，本技术可进一步设置第一金属电极层1中各上侧连接臂之间相互平行，将各上侧连接臂分别连接于相邻第一电极图案单元第一方向的对角线之间；而所述第二金属电极层2中各下侧连接臂之间设置为以另一方向相互平行，将各下侧连接臂分别连接于相邻第二电极图案单元第二方向的对角线之间，通过上下两电极层之间交叉方向确保输出电压的稳定输出，保证输出最大化，以避免正对设置时上下电极输出波形不易控制的问题；将各上侧连接臂与各下侧连接臂之间交叉设置且通过ptfe材料隔离保证两者之间无直接电连接。配合于上述电极图案，本技术可相应将所述第一电极引脚11、第二电极引脚21分别设置为环绕于各第一电极图案单元、第二电极图案单元外周的c字形或门字形结构，将所述第一电极引脚11、第二电极引脚21的两端均分别平行于第一电极图案单元、第二电极图案单元，设置于柔性基底3外部，由此实现双电极的电信号输出。
58.采用上述形式的上下电极能够有效提高器件输出电信号的稳定性。相比单电极的方式，双电极增加系统的稳定。图案化的上金属电极层与下金属电极层的作用是与聚四氟乙烯薄膜ptfe形成感应电压及电荷，经过滑动模块形成电信号曲线，通过曲线的幅值与数量判断给予控制单元锁开关的开与关操作。
59.由此，当人的手指或滑动模块4滑动作用于图案化薄膜表面，薄膜上电荷受静电作
用重新分布，在上下电极之间形成相应的电流波形，提供具有大量调制信息的输出信号。该电信号与设备上的电极图案密切相关。因此，上述电输出信号将携带手指或滑动模块4在薄膜上滑动所产生的调制信息，不需要额外的电源，仅通过对该调制信息的解析即可获得不同的触发信号相应控制系统运行。
60.在对上述电信号的分析可通过机器学习工具实现。机器学习有很多方法，如，如pca+gmm、pca/t-sne+k-means等。本技术可借助pca或t sne算法，进行参数识别，可以将电信号与电极图案的独特的特性解耦。之后，将采用gmm和k-means对这些模式进行聚类和可视化。最后，借助机器学习工具，通过设备的输出信号跟踪和精确还原手指或滑动模块4的运动过程，识别出例如垂直运动、反向l形运动、反向短l形运动、z形运动等不同运动模式以相应调取匹配于该运动模式的控制指令，触发系统执行相应操作。
61.本技术优选采用表面微纳结构的聚四氟乙烯，其表面粗糙，可以增大表面接触的面积，从而储存的电荷多，进而实现较大的输出电信号。
62.矩形单元结构的图案化的电极材料可提供对不同触碰位置区域的电波动信号，从而实现对触碰过程的准确跟踪定位。
63.根绝电容的特征，电容与厚度由关系，当厚度越大，d越大，电容就越小，但是当厚度太小，电荷容易发生穿透现象，导致器件失去作用。因此，综合上述因素，本技术实施例中，柔性聚四氟乙烯薄膜(ptfe)基底的理想的是为1μm-100mm.其材料可以是全氟乙烯丙烯共聚物(fep)，聚醚醚酮(peek)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等的其它材料。
64.上下金属电极层所采用的电极材料可灵活选择为铝(al)、金(au)、铜(cu)、银(ag)等，制备电极的方式可采用电子束蒸发或者磁控溅射方式，电极的厚度可为1nm-2μm。
65.本领域技术人员应当理解，上述各实施例中矩形结构的上下金属电极层图案形状仅用于对不同触碰区域进行区分以方便电路识别出不同电信号特征。该团形状并不应当被局限于任意形式。其它能够在不同薄膜区域形成不同电荷分布的任意形式团均可应用于本技术。只要该图案电机的输出电信号可以通过定制化学习过程实现对触碰位置的还原，即可通过该特定形状实现与前述各实施例相同的密码锁传感器功能。
66.综上，本技术所提供的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器具有如下优势：
67.1.本技术的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其可以使用在柔性曲面上实现自驱动功能，该器件制备简单，便于大规模使用于柔性可穿戴设备上。并且，本技术所提供的密码锁传感器能够通过微纳结构利用材料间的摩擦而直接产生电荷转移，其利用纳米发电机理，无需单独供电，不需要额外电源，能够灵活应用于各类场景中。
68.2.区别于现有密码锁传感器主要依赖于压电原理、压阻原理等产生相应信号，发电电量小，甚至需要额外电源才能正常工作输出信号。本发明通过滑动摩擦发电机理，不需要额外电源可以产生足够大的电信号致使器件工作，更易于广泛使用。
69.3.本发明采用的双电极方式实现信号输出。相对于单电极输出方式，本技术可避免悬空电极因为静电或电荷导致偏压。因此，本技术的密码锁传感器能够有效提高器件信号的稳定性。
70.4.本发明的图案化电极可以任意定制化，从而可以实现任意期望的滑动密码功能。不同的滑动路径和滑动方式会向电信号测试单元提供不同信号值，电信号测试单元识别出信号中的特征量和相应触发设备执行器执行不同动作，从而实现解锁或者人员识别功
能。
71.以上仅为本技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本技术的保护范围。
技术特征：1.一种柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，包括：柔性基底（3），其选择为易得失电子的绝缘材料；第一金属电极层（1），其贴合设置于柔性基底（3）的一侧表面；第二金属电极层（2），其贴合设置于柔性基底（3）的另一侧表面；电信号测试单元（5），其串联连接于第一金属电极层（1）、第二金属电极层（2）之间，形成电信号感应回路，在柔性基底（3）被触碰摩擦时感应于第一金属电极层（1）、第二金属电极层（2）之间电荷转移而产生电信号，触发开关（7）开启或关闭。2.如权利要求1所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，所述柔性基底（3）为以下任意一种：柔性聚四氟乙烯薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物、聚醚醚酮或聚甲基丙烯酸甲酯。3.如权利要求2所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，解锁过程中由滑动模块（4）触碰摩擦柔性基底（3）及第一金属电极层（1）上表面，所述滑动模块（4）为以下任意一种材质：柔性聚四氟乙烯薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物、聚醚醚酮或聚甲基丙烯酸甲酯。4.如权利要求3所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，所述滑动模块（4）与柔性基底（3）设置为具有相同的材质。5.如权利要求2所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，所述第一金属电极层（1）、第二金属电极层（2）为采用电子束蒸发方式或者磁控溅射方式分别覆盖于柔性基底（3）上、下两侧表面的铝薄膜、金薄膜、铜薄膜或银薄膜中的一种或其组合。6.如权利要求5所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，所述第一金属电极层（1）包括：第一电极引脚（11），其至少一端由柔性基底（3）上表面边缘延伸至外部；第一电极图案单元，其排布于柔性基底（3）上表面，各第一电极图案单元之间等间距排列并由上侧连接臂电连接，接近于第一电极引脚（11）的各第一电极图案单元外侧分别通过相互平行的横向连接臂与所述第一电极引脚（11）电连接。7.如权利要求6所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，所述第二金属电极层（2）包括：第二电极引脚（21），其至少一端由柔性基底（3）下表面边缘延伸至外部；第二电极图案单元，其排布于柔性基底（3）下表面，各第二电极图案单元之间等间距排列并由下侧连接臂电连接，接近于第二电极引脚（21）的各第二电极图案单元外侧分别通过相互平行的横向连接臂与所述第二电极引脚（21）电连接。8.如权利要求7所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，各第二电极图案单元分别正对设置于各第一电极图案单元之间间隔位置的下方，第一电极图案单元与第二电极图案单元分别在柔性基底（3）上下两侧交错设置；所述第二电极引脚（21）设置于第一电极引脚（11）正下方，且，第一电极引脚（11）与第二电极引脚（21）之间无直接电接触。9.如权利要求8所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，所述第一金属电极层（1）中各上侧连接臂之间相互平行，其连接于相邻第一电极图案单元第一方向的对角线之间；
所述第二金属电极层（2）中各下侧连接臂之间相互平行，其连接于相邻第二电极图案单元第二方向的对角线之间；各上侧连接臂与各下侧连接臂之间交叉设置且无直接电连接。10.如权利要求8所述的柔性自驱动人机界面的密码锁传感器，其特征在于，所述第一电极引脚（11）、第二电极引脚（21）分别设置为环绕于各第一电极图案单元、第二电极图案单元外周的c字形结构，所述第一电极引脚（11）、第二电极引脚（21）的两端均分别平行于第一电极图案单元、第二电极图案单元，设置于柔性基底（3）外部。
技术总结本申请提供一种柔性自驱动人机界面的密码锁传感器。该密码锁传感器包括：易得失电子的柔性基底，设置在柔性基底顶部的第一金属电极层以及设置在柔性基底底部的第二金属电极层。本申请通过电信号测试单元串联获取第一金属电极层第二金属电极层之间电信号感应回路中的电流或电压特征，通过柔性基底被触碰摩擦时电荷转移而产生的电信号识别开关操作从而相应触发开关开启或关闭。本申请通过手指与材料的接触，利用静电感应与摩擦原理接触引起电荷移动，无需额外供电即可通过电极静电效应触发电荷转移从而产生信号输出，实现自驱动功能。本申请所提供的密码锁传感器制备简单，不需要额外电源，便于大规模使用。便于大规模使用。便于大规模使用。
技术研发人员：朱建雄 张志胜 温海营 张慧
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2022.06.17
技术公布日：2022/11/1
