触控装置以及触控识别方法与流程

1.本发明实施例涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控装置以及触控识别方法。


背景技术：

2.随着通信技术和终端技术的快速发展，智能手机、笔记本电脑、pda、平板电脑、智能手表等电子设备的使用越来越广泛。
3.电子设备可以采用触摸传感器接收输入信号，触摸传感器检测触摸位置并使得电子设备能够根据触摸位置执行相应的操作，触摸传感器通常为电阻类型或电容类型，结构较为复杂，且不能检测触摸压力等级，大大降低了用户的体验效果。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种触控装置以及触控识别方法，以实现触控位置和触摸压力的两维感知，提高用户的使用效果。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种触控装置，包括：
6.触控模组，所述触控模组包括阵列排布的多个感应组件，所述感应组件与控制芯片连接；所述感应组件用于检测所述触控装置的压力形变并生成脉冲信号，所述控制芯片基于获取到的所述脉冲信号确定触控指令和触摸压力。
7.可选地，相邻两个所述感应组件之间的最小距离大于或等于0.5mm。
8.可选地，还包括基板、电路板、盖板和振动马达；
9.所述触控模组设置于所述电路板上，所述电路板位于所述盖板和所述基板之间，所述振动马达设置于所述盖板靠近所述电路板一侧，并与所述盖板接触，，所述振动马达与所述控制芯片连接，用于响应所述压力形变向所述盖板施加振动。
10.第二方面，本发明实施例还提供了一种触控识别方法，该触控识别方法用于实现本发明任意实施例所提供的触控装置的触控操作；该触控识别方法包括：
11.所述感应组件检测所述触控装置的压力形变，并基于检测到的压力形变输出脉冲信号；
12.所述控制芯片获取所述感应组件输出的脉冲信号，根据所述脉冲信号确定触控指令和触摸压力。
13.可选地，所述控制芯片获取所述感应组件输出的脉冲信号，根据所述脉冲信号确定触摸压力，包括：
14.所述控制芯片根据所述脉冲信号的峰值大小确定所述触摸压力。
15.可选地，所述控制芯片获取所述感应组件输出的脉冲信号，根据所述脉冲信号确定触控指令，包括：
16.所述控制芯片通过判断不同所述感应组件输出的脉冲信号是否相同，以确定所述触控指令；
17.其中，所述脉冲信号是否相同至少包括不同所述感应组件输出的脉冲信号生成时
间，以及波峰相位是否相同。
18.可选地，若所述控制芯片确定不同所述感应组件输出的脉冲信号至少生成时间相同，则输出多点同时按压指令。
19.可选地，若所述控制芯片确定不同所述感应组件输出的脉冲信号不同，则输出滑动指令；
20.若控制芯片确定不同感应组件输出的脉冲信号相同，则输出非滑动指令；
21.其中，不同所述感应组件输出的脉冲信号不同至少满足：不同所述感应组件输出的脉冲信号之间的波峰相位存在相位差。
22.可选地，当所述压力形变的形变量大于预设值时，则确定对应所述感应组件的位置为触摸位置点，所述感应组件输出脉冲信号；
23.当所述触摸位置点形成的触控轨迹满足预设手势时，所述控制芯片输出相应的触控指令。
24.可选地，一所述脉冲信号包括正脉冲信号和负脉冲信号，所述控制芯片根据所述正脉冲信号与所述负脉冲信号之间的脉冲间隔确定触控按压时间。
25.本发明实施例通过设置多个感应组件来检测触控装置上的压力形变，并根据检测到的压力形变输出脉冲信号，与感应组件连接的控制芯片根据接收到的脉冲信号确定触控位置点的触控指令和触摸压力。相对于现有技术中的电容或电阻式触控方案，本发明实施例提供的技术方案通过获取压力形变来实现触控位置及其触控位置的触控指令的检测，并基于感应组件输出的脉冲信号确定触摸位置对应的触摸压力，从而实现了触摸位置和压力的两维感知，有利于提高用户的使用效果。且本发明实施例提供的触控装置的结构简单，便于简化制作工艺。
附图说明
26.图1为本发明实施例提供的一种触控装置的俯视结构示意图；
27.图2为本发明实施例提供的一种触控装置结构的爆炸图；
28.图3为本发明实施例提供的另一种触控装置的俯视结构示意图；
29.图4为本发明实施例提供的另一种触控装置的俯视结构示意图；
30.图5为本发明实施例提供的一种触控识别方法的流程图；
31.图6为本发明实施例提供的一种脉冲信号波形图；
32.图7为本发明实施例提供的另一种触控识别方法的流程图；
33.图8为本发明实施例提供的另一种触控识别方法的流程图；
34.图9为本发明实施例提供的另一种脉冲信号波形图；
35.图10为本发明实施例提供的另一种脉冲信号波形图；
36.图11为本发明实施例提供的另一种脉冲信号波形图。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
38.图1为本发明实施例提供的一种触控装置的俯视结构示意图，参考图1，本发明实施例提供的触控装置包括触控模组，触控模组包括阵列排布的多个感应组件30，感应组件30与控制芯片连接；感应组件30用于检测触控装置的压力形变并生成脉冲信号，控制芯片基于获取到的脉冲信号确定触控指令和触摸压力。
39.具体地，在本实施例中，感应组件30包括压电传感器，具体可以为压电片或者其他能够检测压力的传感器。多个感应组件30共同形成触控模组，其中，触控模组可以单独形成触控装置，也可以结合其他结构形成触控装置。以触控模组可以单独形成触控装置为例，当用户在触控模组上施加一个作用力(压力)时，触控模组会产生形变，对应的感应组件30能够检测到这个形变，并生成相应的脉冲信号。控制芯片根据获取到的脉冲信号确定触控指令和触摸压力，其中，触控指令可以包括对于触摸位置的滑动指令和非滑动指令，控制芯片可以根据接收到的脉冲信号的幅值大小来确定触摸压力。
40.在本实施例中，图中未示出控制芯片，控制芯片可以单独设置，也可以与触控模组集成在一起，本实施例对此不作限制。
41.需要说明的是，对于触控装置整体来说，当对触控装置某一位置施加压力时，该位置处的形变最大，当然其他位置也会发生形变。因此，为了避免多个感应组件30之间出现干扰，通过设置阈值的形式控制感应组件30输出脉冲信号，只有当感应组件30检测到对应位置的形变量大于预设阈值时，该感应组件30才会输出脉冲信号。
42.示例性地，当对触控模组施加压力时，第一感应组件301和第二感应组件302分别输出第一脉冲信号和第二脉冲信号，则控制芯片确定第一感应组件301和第二感应组件302对应的位置为触摸位置。之后，控制芯片再根据接收到的第一脉冲信号和第二脉冲信号之间的对比关系确定触控指令。若控制芯片确定第一脉冲信号和第二脉冲信号的生成时间相同，且第一脉冲信号和第二脉冲信号之间无相移，则输出单击指令，并控制对应触控位置执行相应的单击指令。若控制芯片确定第一脉冲信号和第二脉冲信号的生成时间不同，或者第一脉冲信号和第二脉冲信号的波峰相位发生相移，则输出滑动指令。
43.进一步地，当确定触控位置对应的触控指令后，控制芯片还根据第一脉冲信号和第二脉冲信号的波峰幅值确定压力大小。例如，在一些对触控压力有要求的场景下，不同的触控压力对应不同的执行操作。因此，控制芯片通过判断脉冲信号的峰值能够确定当前触摸位置的压力大小，进而控制相应的执行结构执行针对当前压力等级的触控操作。
44.本发明实施例通过设置多个感应组件来检测触控装置上的压力形变，并根据检测到的压力形变输出脉冲信号，控制芯片根据接收到的脉冲信号确定触控位置点的触控指令和触摸压力。相对于现有技术中的电容或电阻式触控方案，本发明实施例提供的技术方案通过获取压力形变来实现触控位置及其触控位置的触控指令的检测，并基于感应组件输出的脉冲信号确定触摸位置对应的触摸压力，从而实现了触摸位置和压力的两维感知，有利于提高用户的使用效果。且本发明实施例提供的触控装置的结构简单，便于简化制作工艺。
45.可选地，图2为本发明实施例提供的一种触控装置结构的爆炸图，图3为本发明实施例提供的另一种触控装置的俯视结构示意图，参考图2和图3，本发明实施例提供的触控面板包括：
46.基板10；电路板20，位于基板10一侧；盖板40，位于电路板20远离基板10一侧，并覆盖基板10；触控模组设置于电路板20上，电路板20位于基板10和盖板30之间。
47.具体地，基板10用于起到支撑与承载的作用，基板10可以由刚性材料制成，也可以由柔性材料制成。电路板20设置与基板10的一侧，控制芯片可以设置在电路板20上，用于实现触控检测与触控执行等功能。其中，电路板20可以为柔性电路板，控制芯片可以弯折至基板10或电路板的背侧，以提高触控装置的屏占比。在电路板20上设置有呈阵列排布的多个感应组件30，且所有感应组件30均与控制芯片电性连接。其中，感应组件30可以设置在电路板20远离基板10一侧，也可以设置在电路板20靠近基板10一侧，所有的感应组件30形成触控模组，用于实现触控功能。在本实施例中，感应组件30可以直接设置于电路板20上，也可以通过绝缘薄膜设置于电路板20上，本实施例对此不进行限制。
48.可选地，继续参考图3，相邻两个感应组件30之间的最小距离大于或等于0.5mm。在本实施例中，感应组件30为压电感应传感器，能够检测到盖板40因受到压力而产生的形变，并将检测到的形变转换为电信号进行处理，输出脉冲信号。感应组件30呈片状，便于检测盖板40发生的形变。当然，在其他实施例中，感应组件30还可以呈多面体、球体或其他规则形状或不规则形状。将相邻的两个感应组件30之间的最小距离(即距离l)设置为大于或等于0.5mm，能够避免相邻感应组件30之间检测形变的相互干扰，同时还有利于实现滑动动作的检测。
49.可选地，图4为本发明实施例提供的另一种触控装置的俯视结构示意图，参考图4，触控面板还包括振动马达50，该振动马达50设置于盖板40靠近电路板20一侧，并与盖板40接触，振动马达50与控制芯片连接，用于响应压力形变向触控面板施加振动。
50.具体地，振动马达50可以与盖板40整面抵接，当感应组件30检测到盖板40的形变时，对应触摸位置点的感应组件30输出脉冲信号至控制芯片，控制芯片向振动马达50输出控制信号，振动马达50向触控装置(具体向盖板40)施加预设的振动力，使得用户在对触控面板按压时，实现按压触觉反馈，以增强用户的触摸效果。
51.可选地，通过合理配置振动马达50的振动频率，以减小振动马达50输出的振动对感应组件30的影响，有利于提高感应组件30的检测精度。
52.可选地，本发明实施例还提供了一种触控识别方法，用于实现识别上述任意实施例所提供的触控装置的触控操作。图5为本发明实施例提供的一种触控识别方法的流程图，参考图5，本发明实施例提供的触控识别方法包括：
53.s110、感应组件检测触控装置的压力形变，并基于检测到的压力形变输出脉冲信号。
54.具体地，结合图2，触控面板包括多个感应组件30，多个感应组件30呈阵列排布设置在电路板20上，电路板20设置与基板10的一侧，电路板20上设置有控制芯片，控制芯片与感应组件30电性连接，用于实现触控检测与触控执行等功能。感应组件30为压电传感器，具体可以为压电片或者其他能够检测压力的传感器。
55.当用户在盖板40上施加一个作用力(压力)时，盖板40会产生形变，对应的感应组件30能够检测到这个形变，并生成相应的脉冲信号。示例性地，图6为本发明实施例提供的一种脉冲信号波形图，在上述技术方案的基础上，结合图6，当对触控面板施加压力时，第一感应组件301和第二感应组件302检测到形变大于预设阈值，分别输出第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2，则控制芯片确定第一感应组件301和第二感应组件302对应的位置为触摸位置。针对不同的压力等级，对应的感应组件30输出的脉冲信号的波形幅值也不相同。
56.s120、控制芯片获取感应组件输出的脉冲信号，根据脉冲信号确定触控指令和触摸压力。
57.具体地，控制芯片在接收到第一感应组件301和第二感应组件302输出的第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2后，对第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2进行处理，如，滤波、放大等处理，然后对处理后的第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2进行对比分析，以确定触摸位置对应的触控指令和触摸压力。示例性地，可以根据第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2的生成时间是否相同、或者第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2之间的波峰相位是否存在相移来判断是为滑动指令还是非滑动指令。本领域技术人员应当理解的是，只有出现滑动操作时，对应的感应组件所生成的脉冲信号之间才会存在相移。
58.本发明实施例通过设置多个感应组件来检测触控装置上的压力形变，并根据检测到的压力形变输出脉冲信号，设置于电路板上的控制芯片根据接收到的脉冲信号确定触控位置点的触控指令和触摸压力。相对于现有技术中的电容或电阻式触控方案，本发明实施例提供的技术方案通过获取压力形变来实现触控位置及其触控位置的触控指令的检测，并基于感应组件输出的脉冲信号确定触摸位置对应的触摸压力，从而实现了触摸位置和压力的两维感知，有利于提高用户的使用效果。
59.可选地，在上述各技术方案的基础上，图7为本发明实施例提供的另一种触控识别方法的流程图，参考图7，上述s120步骤具体包括：
60.s1201、控制芯片根据脉冲信号的峰值大小确定触摸压力。
61.具体地，感应组件30将检测到的形变转换为脉冲信号输出，脉冲信号的辐值可对应电压，通过波峰峰值对应的电压大小可反映出触摸压力的大小。例如，当第一脉冲信号s1的波峰峰值大于或等于预设幅值时，可确定当前触摸位置对应的触摸压力大于或等于预设压力值，即用户执行了重按触控操作；当第一脉冲信号s1的波峰峰值小于预设幅值时，可确定当前触摸位置对应的触摸压力小于预设压力值，即用户执行了轻按触控操作。
62.s1202、控制芯片通过判断不同感应组件输出的脉冲信号是否相同，以确定触控指令。
63.具体地，脉冲信号是否相同至少包括不同感应组件输出的脉冲信号生成时间，以及波峰相位是否相同。通过不同脉冲信号之间的生成时间或波峰相位能够确定是否发生滑动操作。继续参考图6，一脉冲信号包括正脉冲信号和负脉冲信号，其中，正脉冲信号为用户按下触控面板产生形变时感应组件30输出的脉冲信号，负脉冲信号为用户松开触控面板时感应组件30输出的脉冲信号，即第一脉冲信号s1包括第一正脉冲信号s11和第一负脉冲信号s21，第二脉冲信号s2包括第二正脉冲信号s21和第二负脉冲信号s22。
64.在本实施例中，以第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2为例，可以通过如下方法判断不同感应组件输出的脉冲信号是否相同：第一正脉冲信号s11和第二正脉冲信号s21的生成时间是否相同，以及第一正脉冲信号s11和第二正脉冲信号s21的波峰相位是否相同；第一负脉冲信号s12和第二负脉冲信号s22的生成时间是否相同，以及第一负脉冲信号s12和第二负脉冲信号s22的波峰相位是否相同。
65.在上述技术方案的基础上，图8为本发明实施例提供的另一种触控识别方法的流程图，参考图8，s1202步骤具体包括：
66.s12021、若控制芯片确定不同感应组件输出的脉冲信号不同，则输出滑动指令；其
中，不同感应组件输出的脉冲信号不同至少满足：不同感应组件输出的脉冲信号之间的波峰相位存在相位差。
67.具体地，若控制芯片确定不同感应组件30输出的脉冲信号不同，也即不同感应组件30输出的脉冲信号的生成时间不同，且不同所述感应组件30输出的脉冲信号之间的波峰相位存在相位差，则控制芯片输出滑动指令。应当理解的是，这里说的滑动指的是其他触控位置点的正脉冲信号的生成时间在起始触控位置点的正脉冲信号和负脉冲信号生成时间之间所对应的触控动作。
68.进一步地，在识别多位置点滑动时，为了增加各感应组件的检测效果，可设置触控的第一个触摸位置点对应脉冲信号的生成时间与最后一个触摸位置点对应的脉冲信号的生成时间之间的时间差小于或等于预设时间时，控制芯片才认定当前触控操作为滑动指令。
69.图9为本发明实施例提供的另一种脉冲信号波形图，参考图9，第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2的波形不同。其中，第一正脉冲信号s11的生成时间为t1，第一负脉冲信号s12的生成时间为t3，第二正脉冲信号s21的生成时间为t2，第二负脉冲信号s22的生成时间为t4，t2位于t1和t3之间，且第一正脉冲信号s11的波峰b1与第二正脉冲信号s21的波峰b2之间不重合，即存在相位差，则可以确定用户的触控操作为滑动指令。由于第一正脉冲信号s11的生成时间t1早于第二正脉冲信号s21的生成时间t2，因此，可以确定滑动方向为由生成第一脉冲信号s1的感应组件30对应的触控位置指向生成第二脉冲信号s2的感应组件30对应的触控位置。
70.可选地，图10为本发明实施例提供的另一种脉冲信号波形图，参考图10，第一脉冲信号s1、第二脉冲信号s2和第三脉冲信号s3的生成时间均不同，且三个脉冲信号之间存在相移，因此，控制芯片可确定当前的触控指令为生成第一脉冲信号s1、第二脉冲信号s2和第三脉冲信号s3的感应组件30对应的位置点之间的滑动指令。具体描述可参照两点滑动的相关描述，不再赘述。
71.进一步地，在执行滑动指令过程中，若多个触摸位置点(两个及其以上触摸位置点)形成的触控轨迹满足预设手势，则控制芯片输出满足预设手势的触控指令。其中，预设手势可存储在控制芯片中。例如，用户在触控面板上通过滑动方式画出
“△”
形状，则可执行解锁操作；用户在触控面板上通过滑动方式画出“l”形状，则可执行锁屏操作等。
72.s12022、若控制芯片确定不同感应组件输出的脉冲信号相同，则输出非滑动指令。
73.具体地，当控制芯片确定不同脉冲信号相同，也即不同脉冲信号之间无相位差，则输出非滑动指令，其中，非滑动指令可以包括单击、双击、多点按压等指令。
74.继续参考图6，图6所示第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2的生成时间相同，则控制芯片确定当前触控为非滑动触控，由于两个感应组件30均输出相应的脉冲信号，则控制芯片可确定当前的触控为两个触控位置点同时按压。其中，脉冲信号的幅值反映压力等级，第一脉冲信号s1和第二脉冲信号s2的脉冲幅值可以相同，也可以不同。当然，在其他实施例中，还可以为两个触控位置点以上的多点同时按压，其波形可参照两点同时按压的波形，在此不再赘述。
75.图11为本发明实施例提供的另一种脉冲信号波形图，参考图11，第一脉冲信号s1包括第一子脉冲信号s01和第二子脉冲信号s02，其中，第二子脉冲信号s02为同一感应组件
30在输出第一子脉冲信号s01的一段时间后输出的脉冲信号。通过第一子脉冲信号s01和第二子脉冲信号s02生成时间之间的差值与时间阈值之间的关系来确定当前触摸位置点的触控指令为单击或者双击。示例性地，若第一子脉冲信号s01的正脉冲信号的生成时间t1和第二子脉冲信号s02的正脉冲信号的生成时间t5之间的差值大于第一时间阈值，且小于第二时间阈值，则表明用户的触控动作为在预设时间内按压同一触控位置点两次，即进行了双击触控操作。若第一子脉冲信号s01的正脉冲信号的生成时间t1和第二子脉冲信号s02的正脉冲信号的生成时间t5之间的差值小于第一时间阈值，虽然同一感应组件30检测到两次压力形变，但是由于两次压力形变之间的时间过短，控制芯片确定当前触控动作为单击触控指令，即用户在短时间内进行了两次单击触控操作。同样地，当第一子脉冲信号s01的正脉冲信号的生成时间t1和第二子脉冲信号s02的正脉冲信号的生成时间t5之间的差值大于第二时间阈值时，表明用于在较长时间内进行了两次单击触控操作。
76.当然，在其他实施例中，还可以通过第一子脉冲信号s01的负脉冲信号的生成时间t3和第二子脉冲信号s02的负脉冲信号的生成时间t7之间的差值，确定是单击触控指令还是双击触控指令。也可以通过第一子脉冲信号s01的负脉冲信号的结束时间t4(或正脉冲信号的结束时间t2)和第二子脉冲信号s02的负脉冲信号的结束时间t8(或正脉冲信号的结束时间t6)之间的差值，确定是单击触控指令还是双击触控指令。
77.进一步地，同一脉冲信号的正脉冲信号和负脉冲信号的波峰之间的时间间隔可表示为按压时间，以便控制芯片确定触控操作为长按或短按。
78.可选地，本发明实施例还提供了一种触控装置，该触控装置包括本发明任意实施例所提供的触控面板，该触控装置包括但不限制于手机、平板电脑、智能穿戴装置、车载装置等电子产品，本发明实施例提供的触控装置也具备上述任意实施例所描述的有益效果。
79.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。