触控板振动反馈控制方法、触控板、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及触控技术领域，尤其是涉及一种触控板振动反馈的控制方法、存储介质、触控板以及电子设备。

背景技术：

由于压电材料的诸多优点，利用压电材料的逆压电效应用作触控反馈应用，越来越受到重视。例如，对于笔记本电脑触控板，为了降低设备的整体厚度，逐渐取消了实体按键，使用线性马达或者压电马达达到与实体按键类似的按压反馈功能。与线性马达不同，压电马达很难做到整个模组质量中心的大幅度摆动，只能通过模态调整在产品局部产生较强的振动。

但是，对于需要触控振动反馈均匀的应用场景，例如笔记本电脑的触控板，使用上面的方法难以实现。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种触控板振动反馈的控制方法，该方法可以实现触控任意位置处的同级别振动。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种触控板。

本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。

为了达到上述目的，本发明的第一方面实施例提出了一种触控板振动反馈的控制方法，包括采集触控输入位置坐标；根据所述触控输入位置坐标确定目标压电马达；获取所述目标压电马达的压电信号，并根据所述目标压电马达的压电信号和压力分布函数计算触控输入位置的压力值，其中，所述压力分布函数为压力随位置变化的分布特征函数；根据所述触控输入位置的压力值确定振动反馈强度；在预判触控输入位置的振动反馈强度超出振动反馈阈值时，根据振动分布函数对所述目标压电马达的压电信号进行补偿，其中，所述振动分布函数为振动反馈强度随位置变化的分布特征函数；根据补偿后的压电信号对所述目标压电马达进行激励。

根据本发明实施例的触控板振动反馈的控制方法，通过根据振动分布函数对对应触控输入位置坐标的目标压电马达的压电信号进行补偿，根据补偿后的压电信号对目标压电马达进行激励，使得每次触控输入时，能够产生几乎同样的振动反馈，避免因为触控输入位置对应的压电马达分布不同而造成反馈差异，从而可以使得触控板具有相同等级的振动和压电信号的输出，提高触控板任意位置处振动反馈的均匀性。

在一些实施例中，所述根据所述触控输入位置坐标确定目标压电马达包括：比较所述触控输入位置坐标与压电马达阵列中每个压电马达的马达位置坐标；判断所述触控输入位置坐标与马达位置坐标的差值是否大于第一预设距离且小于第二预设距离；如果是，则确定满足条件的所述马达位置坐标处的压电马达为所述目标压电马达。从而，为进行压电信号补偿，提高反馈振动均匀性提供了基础。

在一些实施例中，所述目标压电马达的压电信号和压力分布函数计算触控输入位置的压力值包括：计算所述目标压电马达的马达位置坐标与所述触控输入位置坐标的坐标差值；根据所述目标压电马达的压电信号计算所述目标压电马达的感测压力值；根据所述坐标差值、所述目标马达的感测压力值和所述压力分布函数计算所述触控输入位置的压力值，为提供振动反馈强度提供基础。

在一些实施例中，根据如下压电信号与感测压力值的关系式反推以获得所述目标压电马达的感测压力值：其中，(x0,y0,)为触控输入位置坐标，f[(x0,y0),x,y,t]为与触控输入位置、触控板上任意一点坐标(x,y)及时间t有关的压力函数，s(m,n)表示编号为[m,n]的压电马达的面积，为编号[m,n]的压电马达的压电信号，d表示压电系数，α表示比例系数；根据如下感测压力值与触控输入位置的压力值的关系式计算所述触控输入位置的压力值：其中，为触控输入位置处的压力分布函数，f[(x0,y0),x,y,t]为感测压力，t(x0,y0,t)为所述触控输入位置的压力值。通过感测压力值和触控输入位置的压力分布函数，获得触控输入的压力值，为获得振动反馈提供基础。

在一些实施例中，所述根据振动分布函数对所述目标压电马达的压电信号进行补偿，包括：根据所述振动分布函数获得所述目标压电马达的补偿系数；根据所述补偿系数对所述目标压电马达的压电信号进行补偿，采用补偿后的压电信号对目标压电马达进行激励，提高振动反馈的均匀性。

在一些实施例中，根据以下公式对所述目标压电马达的压电信号进行补偿：其中，a为所述补偿系数，(x0,y0,)为触控输入位置坐标，为补偿后的压电信号，为编号为[m,n]的压电马达的压电信号，提高振动反馈的准确性。

在一些实施例中，所述控制方法还包括：当所述触控输入位置坐标与马达位置坐标的差值小于第三预设距离时时，获得满足条件的的压电信号，并根据所述压电信号激励所述压电马达。其中，所述第三预设距离小于所述第一预设距离。由于触控输入位置位于压电马达上方时，压电马达产生的振动反馈较大，可达到与触控输入位于几个压电马达间的振动叠加效果，因此无需补偿，以使得不同触控输入位置时反馈均匀。

为了达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出的一种计算机存储介质，所述计算机程序被执行时实现上面实施例提到的触控板振动反馈的控制方法。

为了达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出的一种触控板，包括传感器层、压电马达阵列层和处理器，其中，所述传感器层靠近触摸侧，所述处理器分别与所述传感器阵列层和所述压电马达阵列层相连，用于执行上面实施例提到的任一项所述的触控板振动反馈的控制方法。

根据本发明实施例的触控板，在触控板接收到触控输入后，传感器层将接收到触控输入传递给压电马达阵列，处理器用于执行上面实施例的振动反馈的控制方法，可以在不同位置的触控输入时，振动反馈更加均匀。

在一些实施例中，所述触控板还包括保护层，所述保护层设置在所述传感器层远离所述压电马达阵列层的一侧，保护传感器层，防止传感器层受到损坏。

在一些实施例中，所述触控板还包括屏蔽层，所述屏蔽层设置在所述传感器层和所述压电马达阵列层之间，防止两层间器件的干扰。

为了达到上述目的，本发明的第四方面实施例提出的一种电子设备，包括设备本体和上面实施例提到的触控板。

根据本发明实施例的电子设备，通过采用上面实施例的触控板，触控板任意位置触控输入时，获得的振动反馈更加均匀。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的触控板振动反馈的控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的对应图示触控输入位置的压力分布的示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的对目标压电马达的压电信号补偿的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的对目标压电马达的压电信号补偿后的振动反馈效果的示意图；

图5是根据本发明一个实施例的压电马达产生的振动位移分布示意图；

图6是根据本发明一个实施例触控输入位置位于马达正上方的压电信号与振动分布函数示意图；

图7是根据本发明一个实施例的触控板振动反馈的控制方法的流程图；

图8是根据本发明一个实施例的触控板的示意图；

图9是根据本发明一个实施例的压电马达阵列分布的示意图；

图10是根据本发明一个实施例的电子设备的框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图7描述根据本发明第一方面实施例的触控板振动反馈的控制方法。

图1是根据本发明一个实施例的触控板振动反馈的控制方法的流程图，如图1所示，本发明实施例的触控板振动反馈的控制方法至少包括步骤s1-步骤s5。

步骤s1，采集触控输入位置坐标。

具体地，触控板设置有阵列式的传感器层，通过传感器层可以感知触控输入的位置，例如手指的按压位置，进而处理器可以识别触控输入位置的坐标，即获得触控输入位置坐标。当然，触控板还可以根据其他方式来采集触控输入位置，本申请实施例不做限制。

步骤s2，根据触控输入位置坐标确定目标压电马达。

具体地，通过触控板的传感器层可以感知触控输入位置，例如手指按压位置坐标，由于压电马达设置位置是固定的，因此压电马达坐标是已知的。其中，手指按压位置是变化的，有时会按压在某个压电马达的正上方，即触控输入位置对标对应某个马达位置坐标，或者，有时也会按压在两个或更多个压电马达之间，即触控输入位置偏离马达位置坐标。在实施例中，目标压电马达可以是临近触控输入位置的压电马达，例如，在触控输入位于几个压电马达之间时，触控输入位置坐标与压电马达中心坐标的差值大于第一预设距离时认为触控输入位置坐标偏离马达位置坐标，且该差值小于第二预设距离时，则认为该压电马达与触控输入位置临近，相当于手指按压力主要分散在几个目标压电马达上。

例如，比较触控输入位置坐标与压电马达阵列中每个压电马达的马达位置坐标，判断触控输入位置坐标是否偏离马达位置坐标，如果是，确定与触控输入位置坐标临近的马达位置坐标处的压电马达为目标压电马达。在手指按压触控板时，获得触控输入位置坐标，通过坐标比较，得到与触控输入位置坐标邻近的多个马达位置坐标，确定邻近的多个压电马达作为目标压电马达。

步骤s3，获取目标压电马达的压电信号，并根据目标压电马达的压电信号和压力分布函数计算触控输入位置的压力值。

其中，压力分布函数为压力随位置变化的分布特征函数，压力分布函数可以通过测试或者理论计算得到，例如通过固体力学中的振动力学来计算获得分布函数，并将对应每个触控输入位置的压力分布函数预存在触控板的处理器的数据库中，在进行振动反馈控制时，作为调用数据。

具体地，计算目标压电马达的马达位置坐标与触控输入位置坐标的坐标差值；根据目标压电马达的压电信号计算目标压电马达的感测压力值，例如可以根据压电信号及其与压力值满足的关系推出压电值对应的感测压力值，以及，根据坐标差值、目标马达的感测压力值和压力分布函数计算触控输入位置的压力值，其中，由于压力分布函数为压力随位置变化的分布特征函数，所以可以根据压力值、两者的坐标差值按照该函数的分布确定触控输入位置的压力值。

如图2所示为根据本发明的一个实施例的对应图示触控输入位置的压力分布的示意图。例如可以用t(x0,y0,t)表示在触控输入位置坐标(x0,y0,)处的按压力，且按压力以(x0,y0,)为中心，向四周逐渐减小。用表示触控输入位置处的压力分布函数，其中，x0,y0表示触控输入位置坐标。触控输入位置每一点的压力值可以表示为f[(x0,y0),x,y,t]，其中f[(x0,y0),x,y,t]是与触控输入位置坐标(x0,y0,)、触控板上任意一点坐标(x,y)以及时间t有关的函数。通过按压力t(x0,y0,t)和压力分布函数可以得到触控位置坐标处的压力值。

通过每个触控输入位置坐标处的压力值，例如和每个目标压电马达的位置坐标，计算目标压电马达的压电信号，例如表示目标压电马达的压电信号，是触控输入位置(x0,y0,)处，每个压电马达通过压电效应产生的电压信号，产生的压电信号的电压的一种表达形式如下：

其中，(x0,y0,)为触控输入位置坐标，f[(x0,y0),x,y,t]为与触控输入位置、触控板上任意一点坐标(x,y)及时间t有关的压力函数，为编号[m,n]的压电马达的压电信号，d表示压电系数，α表示比例系数，s(m,n)表示编号为[m,n)]的压电马达的面积。可以根据上面压电信号与感测压力值的关系式反推以获得目标压电马达的感测压力值。

以及，可以根据如下感测压力值与触控输入位置的压力值的关系式计算触控输入位置的压力值：

其中，为触控输入位置处的压力分布函数，f[(x0,y0),x,y,t]为感测压力，t(x0,y0,t)为触控输入位置的压力值。

步骤s4，根据触控输入位置的压力值确定振动反馈强度。

具体地，可以预存压力值与振动反馈强度的对应关系表或函数关系，根据触控输入位置的压力值，则可以根据压力值与振动反馈强度的关系预判触控输入位置感受到的振动反馈强度。

步骤s5,根据振动分布函数对目标压电马达的压电信号进行补偿。

具体地，由于在触控输入位置偏移压电马达位置时，会造成触控输入位置的反馈振动强度达不到触控输入位置对应压电马达位置时的振动强度，使得触控振动反馈不均匀。在本发明实施例中，根据振动分布函数对触控输入位置的振动反馈进行补偿，即根据振动分布函数对目标压电马达的压电信号进行补偿例如增大其压电信号，使得传递到触控输入位置的振动强度能够达到触控输入在压电马达上方时的振动强度，从而使得任何触控输入位置的振动强度相等，即每次触控的振动反馈近乎一致，提高触控反馈均匀性。

其中，振动分布函数是对应于触控输入位置的每个压电马达的振动反馈分布情况的反馈，即振动分布函数为振动反馈强度随位置变化的分布特征函数，在获取触控输入位置后，调取对应该触控输入位置对应的振动分布函数，根据振动分布函数获得目标压电马达的补偿系数；根据补偿系数对目标压电马达的压电信号进行补偿。

例如，图3是根据本发明一个实施例的对目标压电马达的压电信号补偿的示意图，其中，补偿系数为振动分布函数在目标压电马达处的相关值，目标压电马达的压电信号乘以补偿系数，得到补偿后的压电信号。在实施例中，可以根以下公式对目标压电马达的压电信号进行补偿：

其中，a为补偿系数，(x0,y0,)为触控输入位置坐标，为补偿后的压电信号，为编号为[m,n]的压电马达的压电信号。

例如，触控输入位置位于编号为[m,n]和编号为[m-1,n]的压电马达中间，即该两个压电马达为目标压电马达。

是编号为[m,n]的目标压电马达输出的压电信号，对该目标压电马达的压电信号进行补偿，补偿后的目标压电马达的压电信号为其中，a1为补偿系数。同理，编号为[m-1,n]的目标压电马达输出压电信号为补偿后的目标压电马达的压电信号可表示为a2为该马达的补偿系数。

步骤s6，根据补偿后的压电信号对目标压电马达进行激励以使触控输入位置获得振动反馈强度对应的振动。

具体地，如图4所示，为根据本发明的一个实施例的对目标压电马达的压电信号补偿后的振动反馈效果的示意图。在触控输入位置偏离目标压电马达正上方时，根据补偿后的压电信号对目标压电马达进行激励，其中，虚线和为压电信号激励目标压电马达发生振动后，得到的相邻目标压电马达的振动分布函数。此时，相邻两个目标压电马达同时振动，产生叠加效应，得到的振动分布曲线如图4中的实线所示。该振动曲线可以弥补触控输入位置偏离目标压电马达中心时造成的振动衰减，进而实现了任意触控输入位置的均匀振动。

进一步地，对目标压电马达施加激励，触控板会产生振动反馈，如图5所示，为根据本发明的一个实施例的压电马达产生的振动位移分布示意图，以编号为[m,n]的马达为例，振动位移会以该马达为中心向四周逐渐衰减。图5中的曲线表现出了该振动位移的分布特点。振动位移x[(m,n),x,y,t]可以表示为其中，β是与逆压电特性相关的比例系数，表示驱动编号为[m,n]的压电马达时，振动位移在整个触控板上的分布特征函数。本发明实施例的方法，通过对临近触控输入位置处的目标压电马达的压电信号进行补偿，从而可以使得触控不同位置时，使得压电马达产生的振动位移大小接近，从而，产生的振动反馈更加均匀。

根据本发明实施例的触控板振动反馈的控制方法，通过根据振动分布函数对对应触控输入位置坐标的目标压电马达的压电信号进行补偿，再根据补偿后的压电信号对目标压电马达进行激励，使得每次触控输入时，能够产生几乎同样的振动反馈，避免因为触控输入位置对应的压电马达分布不同而造成反馈差异，从而可以使得触控板具有相同等级的振动和压电信号的输出，提高触控板任意位置处振动反馈的均匀性。

在一些实施例中，控制方法还包括：当触控输入位置坐标与马达位置坐标的差值小于第一预设距离时，获得满足条件的压电马达的压电信号，并根据压电信号激励压电马达，即触控输入位置正好位于压电马达上时，触控反馈可以达到阈值，则无需补偿，或者进行补偿而补偿近乎为零。

具体地，当手指按压触控板时，获得触控板输入位置坐标，通过对比触控输入位置坐标与每个马达位置坐标，确定触控输入位置坐标与一个马达位置坐标对应，例如手指按压在某个压电马达的正上方时，压电马达产生的振动反馈较大，可达到与触控输入位于几个压电马达间的振动叠加效果，因此此时无需对其压电信号进行补偿。如图6所示，为本发明实施例触控输入位置位于马达正上方的压电信号与振动分布函数的示意图。这种情况下，振动强度分布曲线与目标压电马达的压电信号的输出曲线的最大位置出现在相同位置，此时不需要对目标压电马达的压电信号进行补偿，直接以计算得到的压电马达的压电信号激励压电马达。

例如，当手指按压在触控板中间位置时，中间位置刚好设置有压电马达，则该位置处压电马达产生的反馈振动和压力感应比较大，而当手指按压在其它某个位置时，恰位于两个压电马达之间，则手指按压位置处的振动反馈和压力感应相当于分散在两个压电马达位置，则相较于位于压电马达正上方时的振动反馈和压力感应要小些，为了使得手指按压在任何位置时振动反馈均匀，则处理器需要根据手指按压力度和位置提高或降低激励电压和压力信号放大倍数，使的振动强度与压力感应信号在任何位置接近一样，从而提高振动反馈的均匀性。

下面结合图7对本发明实施例的触控板振动反馈的控制方法进行说明，如图7所示，为本发明实施例的触控板振动反馈的控制方法的流程图。

步骤s11,采集触控输入位置坐标。

步骤s12，获得触控输入位置坐标的目标压电马达。

步骤s13，判断触控输入位置是否在马达中心处，若是，执行步骤s14；若否，执行步骤s15。

步骤s14，根据压电信号对马达施加激励。

步骤s15，对压电马达的压电信号进行补偿。

概括来说，根据本发明实施例的触控板振动反馈的控制方法，通过根据振动分布函数对目标压电马达的压电信号进行补偿，再根据补偿后的压电信号对目标压电马达进行激励，以及，在确定目标压电马达后，判断触控输入位置是否位于目标压电的正上方，若触控输入位置处于目标压电马达的正上方，根据目标压电马达的压电信号对目标压电马达进行激励，若触控输入位置偏离目标压电马达，根据触控输入位置处的振动分布函数对目标压电马达的压电信号进行补偿，根据补偿后的压电信号对目标压电马达进行激励，使触控位置无论是否偏离目标压电马达正上方，均能得到同级别的振动，避免因为触控输入位置对应的压电马达分布不同而造成反馈差异，从而可以使得触控板具有相同等级的振动和压电信号的输出，提高触控板任意位置处振动反馈的均匀性。

本发明第二方面实施例的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被执行时上面实施例提到的触控板振动反馈的控制方法。

下面参照附图描述根据本发明第三方面实施例的触控板。

图8是根据本发明一个实施例的触控板的示意图，如图8所示，本发明实施例的触控板20包括传感器阵列层210、压电马达阵列层220、处理器(图中未标示)。

其中，传感器层210设置靠近触摸侧，其中，马达阵列层220如图9所示。处理器分别与传感器阵列层210和压电马达阵列层220相连，用于执行上面实施例提到的触控板振动反馈的控制方法。

根据本发明实施例的触控板20，在触控板20接收到触控输入后，传感器阵列层210将接收到触控输入传递给压电马达阵列220，处理器用于执行上面实施例的振动反馈的控制方法，可以在不同位置的触控输入时，振动反馈更加均匀。

在一些实施例中，触控板20还包括保护层230，保护层220设置在所述传感器阵列层210远离所述压电马达阵列层220的一侧，用于保护传感器阵列，以避免其受到损伤。

在一些实施例中，触控板20还包括屏蔽层240，屏蔽层240设置在传感器阵列层210和压电马达阵列层220之间，防止两层间器件的干扰。

下面参照附图描述根据本发明第四方面实施例的电子设备。

图10是是根据本发明一个实施例的电子设备的框图，如图10所示，本发明实施例的电子设备30的包括设备本体310和上面实施例提到的触控板20。其中，电子设备30可以包括例如笔记本电脑、手机终端等。

根据本发明实施例的电子设备30，通过采用上面实施例的触控板20，触控板20任意位置输入时，可以提供同级别的振动，获得的振动反馈更加均匀。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。