触控板的按压冲量识别方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种触控板的按压冲量识别方法及系统，所述方法包含：通过安设于触控板上的至少两个压电传感器，获取触控板上手指按压产生的按压信号，并将所述按压信号分别转化为对应的电压信号；根据各所述压电传感器的安设位置，获得各所述压电传感器输出信号所对应的第一权重系数和所述压电传感器的特征信号所对应的第二权重系数；根据所述第一权重系数与所述电压信号计算获得按压产生的按压信号冲量值；根据所述第二权重系数与所述压电传感器的特征信号计算获得按压特征信号冲量值；根据所述按压信号冲量值和所述按压特征信号冲量值获得所述触控板上按压产生的按压冲量值。

【技术实现步骤摘要】
触控板的按压冲量识别方法及系统
本专利技术涉及机电交互领域，尤指一种适用于触摸面板的触控板的按压冲量识别方法及系统。
技术介绍
目前市场上存在的便携手机、平板电脑等电子设备，主要的操作是通过触摸屏完成的。触摸屏因为其易于操作和越来越低廉的价格越来越普及，触摸屏独特的优势在于可以帮助用户不用再频繁的移动鼠标和敲击键盘就可以达到相同的操作目的。触摸屏的组成一般包含触摸面板、触摸响应组件、触摸控制系统和驱动等。触摸响应组件主要采用的技术方案包含电阻型、电容型、红外型、表面声波型等等，这些技术方案除了自生技术的局限性外，都有一个共同的缺点，就是它们通常只提供位置信息，不能提供压力或力度信息。随着技术的发展和进步，已经出现了可以提供静态压力的触摸设备和触摸屏，但使用者较少；例如，笔记本厂商中仅有苹果公司的MacBookPro笔记本产品支持按压力度感应和识别的功能，其采用了ForceTouchTrackPad方案。该方案中采用了四个压力传感器以及一个TapticEngine触觉反馈振动器。MacBookPro的压力感应触控板在触控板的四个角上都安装了一个压力传感器，使得整块触控板都能够下沉一定的距离，同时在触控板各个区域的操作感受也都是一样的；在压力传感器上分布着十分密集的线路，当手指上的压力增大使得上方电容触控板与压力传感器之间的距离逐渐变小，接触面积变大使得传感器内的回路电阻变小，便可感知手指施加在触控板上压力的大小；该MacBookPro上这套压力传感装置存在机构复杂、占用笔记本装配空间大、功耗高且成本较高的显著缺点。
技术实现思路
本专利技术目的在于通过较少的压电传感器即可实现触控板上手指按压的冲量信息检测，以在成本较低的基础上，使结构更简单、重量更轻，更省电。为达上述目的，本专利技术所提供触控板的按压冲量识别方法，具体包含：通过安设于触控板上的至少两个压电传感器，获取触控板上手指按压产生的按压信号，并将所述按压信号分别转化为对应的电压信号；根据各所述压电传感器的安设位置，获得各所述压电传感器输出信号所对应的第一权重系数和所述压电传感器的特征信号所对应的第二权重系数；根据所述第一权重系数与所述电压信号计算获得按压产生的按压信号冲量值；根据所述第二权重系数与所述压电传感器的特征信号计算获得按压特征信号冲量值；根据所述按压信号冲量值和所述按压特征信号冲量值获得所述触控板上按压产生的按压冲量值。在上述触控板的按压冲量识别方法中，优选的，将所述按压信号分别转化为对应的电压信号包含：所述按压信号为弹性波信号；将所述弹性波信号分别转化为预定频率比例的电压信号。在上述触控板的按压冲量识别方法中，优选的，将所述按压信号分别转化为预定频率比例的电压信号还包含：对所述电压信号进行滤波处理、放大处理、整流处理、开关处理、傅立叶变换处理、小波变换处理中一项或多项处理，获得预处理后的电压信号。在上述触控板的按压冲量识别方法中，优选的，根据所述第一权重系数与所述电压信号计算获得按压产生的按压信号冲量值包含：根据各所述压电传感器输出的电压信号计算各所述压电传感器输出波形的均方根值；根据各所述压电传感器输出波形的均方根值与所述第一权重系数获得各压电传感器输出的信号冲量值；根据所述各压电传感器输出的信号冲量值计算获得按压产生的按压信号冲量值。在上述触控板的按压冲量识别方法中，优选的，根据所述第二权重系数与所述压电传感器的特征信号计算获得按压特征信号冲量值包含：根据各所述压电传感器的特征信号幅值与所述第二权重系数获得各压电传感器的特征信号冲量值；根据所述各压电传感器的特征信号冲量值计算获得按压特征信号冲量值。在上述触控板的按压冲量识别方法中，优选的，所述方法还包含：获取所述触控板上手指按压产生的按压信号的按压位置；根据所述按压位置获得对应的修正系数；根据所述修正系数修正所述按压冲量值。在上述触控板的按压冲量识别方法中，优选的，根据所述按压位置获得对应的修正系数包含：通过棋盘标定法于所述触控板上标定复数个标定点；在相同按压压力条件下分别获取所述标定点的按压冲量值；将各所述标定点的按压冲量值与标准按压冲量值比较，获得各所述标定点的修正系数；根据所述按压位置与各所述标定点之间的位置关系以及各所述标定点的修正系数，获得所述按压位置所对应的修正系数。在上述触控板的按压冲量识别方法中，优选的，根据所述按压位置与各所述标定点之间的位置关系以及各所述标定点的修正系数，获得所述按压位置所对应的修正系数包含：根据所述按压位置与各所述标定点之间的位置关系以及各所述标定点的修正系数，通过双线性插值法获得所述按压位置所对应的修正系数。本专利技术还提供一种触控板的按压冲量识别系统，所述系统包含处理模块、触控板、权重模块、计算模块和至少两个压电传感器；所述触控板用于根据按压动作产生按压信号；所述压电传感器安设于所述触控板上，用于将所述按压信号分别转化为对应的电压信号；所述权重模块用于根据各所述压电传感器的安设位置，获得各所述压电传感器输出信号所对应的第一权重系数和所述压电传感器的特征信号所对应的第二权重系数；所述计算模块分别与所述压电传感器和所述权重模块相连，用于根据所述第一权重系数与所述电压信号计算获得按压产生的按压信号冲量值；以及根据所述第二权重系数与所述压电传感器的特征信号计算获得按压特征信号冲量值；所述处理模块与所述计算模块相连，用于根据所述按压信号冲量值和所述按压特征信号冲量值获得所述触控板上按压产生的按压冲量值。在上述触控板的按压冲量识别系统中，优选的，所述压电传感器包含压电陶瓷传感器、压电薄膜传感器、压电晶体传感器或者其它具有压电效应的传感器。在上述触控板的按压冲量识别系统中，优选的，所述系统还包含预处理电路，所述预处理电路设置于所述压电传感器与所述计算模块之间，用于对所述电压信号进行滤波处理、放大处理、整流处理、开关处理、傅立叶变换处理、小波变换处理中一项或多项处理，获得预处理后的电压信号。在上述触控板的按压冲量识别系统中，优选的，所述计算模块包含差值计算单元，所述差值计算单元用于根据各所述压电传感器输出的电压信号计算各所述压电传感器输出波形的均方根值；根据各所述压电传感器输出波形的均方根值与所述第一权重系数获得各压电传感器输出的信号冲量值；根据所述各压电传感器输出的信号冲量值计算获得按压产生的按压信号冲量值。在上述触控板的按压冲量识别系统中，优选的，所述计算模块包含特征值计算单元，所述特征值计算单元用于根据各所述压电传感器的特征信号幅值与所述第二权重系数获得各压电传感器的特征信号冲量值；根据所述各压电传感器的特征信号冲量值计算获得按压特征信号冲量值。在上述触控板的按压冲量识别系统中，优选的，所述系统还包含位置获取模块和校准模块；所述位置获取模块用于获取所述触控板上手指按压产生的按压信号的按压位置；所述校准模块用于根据所述按压位置获得对应的修正系数；以及根据所述修正系数修正所述按压冲量值。在上述触控板的按压冲量识别系统中，优选的，所述校准模块还包含标定单元，所述标定单元用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触控板的按压冲量识别方法，其特征在于，所述方法包含：/n通过安设于触控板上的至少两个压电传感器，获取触控板上手指按压产生的按压信号，并将所述按压信号分别转化为对应的电压信号；/n根据各所述压电传感器的安设位置，获得各所述压电传感器输出信号所对应的第一权重系数和所述压电传感器的特征信号所对应的第二权重系数；/n根据所述第一权重系数与所述电压信号计算获得按压产生的按压信号冲量值；/n根据所述第二权重系数与所述压电传感器的特征信号计算获得按压特征信号冲量值；/n根据所述按压信号冲量值和所述按压特征信号冲量值获得所述触控板上按压产生的按压冲量值。/n

【技术特征摘要】
1.一种触控板的按压冲量识别方法，其特征在于，所述方法包含：
通过安设于触控板上的至少两个压电传感器，获取触控板上手指按压产生的按压信号，并将所述按压信号分别转化为对应的电压信号；
根据各所述压电传感器的安设位置，获得各所述压电传感器输出信号所对应的第一权重系数和所述压电传感器的特征信号所对应的第二权重系数；
根据所述第一权重系数与所述电压信号计算获得按压产生的按压信号冲量值；
根据所述第二权重系数与所述压电传感器的特征信号计算获得按压特征信号冲量值；
根据所述按压信号冲量值和所述按压特征信号冲量值获得所述触控板上按压产生的按压冲量值。


2.根据权利要求1所述的触控板的按压冲量识别方法，其特征在于，将所述按压信号分别转化为对应的电压信号包含：所述按压信号为弹性波信号；将所述弹性波信号分别转化为预定频率比例的电压信号。


3.根据权利要求2所述的触控板的按压冲量识别方法，其特征在于，将所述按压信号分别转化为预定频率比例的电压信号还包含：对所述电压信号进行滤波处理、放大处理、整流处理、开关处理、傅立叶变换处理、小波变换处理中一项或多项处理，获得预处理后的电压信号。


4.根据权利要求1所述的触控板的按压冲量识别方法，其特征在于，根据所述第一权重系数与所述电压信号计算获得按压产生的按压信号冲量值包含：根据各所述压电传感器输出的电压信号计算各所述压电传感器输出波形的均方根值；根据各所述压电传感器输出波形的均方根值与所述第一权重系数获得各压电传感器输出的信号冲量值；根据所述各压电传感器输出的信号冲量值计算获得按压产生的按压信号冲量值。


5.根据权利要求1所述的触控板的按压冲量识别方法，其特征在于，根据所述第二权重系数与所述压电传感器的特征信号计算获得按压特征信号冲量值包含：根据各所述压电传感器的特征信号幅值与所述第二权重系数获得各压电传感器的特征信号冲量值；根据所述各压电传感器的特征信号冲量值计算获得按压特征信号冲量值。


6.根据权利要求1所述的触控板的按压冲量识别方法，其特征在于，所述方法还包含：
获取所述触控板上手指按压产生的按压信号的按压位置；
根据所述按压位置获得对应的修正系数；
根据所述修正系数修正所述按压冲量值。


7.根据权利要求6所述的触控板的按压冲量识别方法，其特征在于，根据所述按压位置获得对应的修正系数包含：
通过棋盘标定法于所述触控板上标定复数个标定点；在相同按压压力条件下分别获取所述标定点的按压冲量值；将各所述标定点的按压冲量值与标准按压冲量值比较，获得各所述标定点的修正系数；
根据所述按压位置与各所述标定点之间的位置关系以及各所述标定点的修正系数，获得所述按压位置所对应的修正系数。


8.根据权利要求7所述的触控板的按压冲量识别方法，其特征在于，根据所述按压位置与各所述标定点之间的位置关系以及各所述标定点的修正系数，获得所述按压位置所对应的修正系数包含：根据所述按压位置与各所述标定点之间的位置关系以及各所述标定点的修正系数，通过双线性插值法获得所述按压位置所对应的修正系数。


9.一种触控板的按压冲量识别系统，其特征在于，所述系统包含处理模块、触控板、权重模块、计算模块和至少两个压电传感器；
所述触控板用于根据按压动作产生按压信号；
所述压电传感器安设于所述触控板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：北京钛方科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11