一种接触检测方法、系统和触控装置与流程

1.本文涉及触控技术，尤指一种接触检测方法、系统和触控装置。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，触控装置已逐渐进入人们的各个生活领域，如触控手机、触控电脑、触控汽车方向盘。目前，为在设备上实现触控功能，常用的接触检测的技术方案包括：
3.采用应变片式传感器进行接触检测；因物体接触到触控装置产生的形变通过悬臂梁式结构被应变片式传感器可以检测到，进而根据形变量检测出接触动作。应变片式传感器需要悬臂梁式结构，占用体积大，造成触控设备体型大且笨重，整体成本也比较高，这与触控设备日益轻薄的设计趋势相悖。
4.采用压电传感器进行接触检测；当触控装置因物体接触产生弹性波信号时，通过压电传感器检测所述弹性波信号，并将所述弹性波信号转换为电信号，根据是否检测到电信号判断是否发生了接触动作。采用压电传感器可以减小触控设备的体积，但由于触控设备因触摸产生的弹性波信号稳定性差，且容易受到外界环境的干扰，不利于接触检测的准确性。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种接触检测方法、系统和触控装置，能够准确对接触动作进行检测。
6.本技术实施例提供的接触检测方法，包括：
7.通过设置在装置上的第一弹性波传感器作为激励源驱动所述装置振动产生弹性波信号；
8.通过设置在所述装置上的第二弹性波传感器检测在所述装置中传输的弹性波信号；
9.比较检测的弹性波信号与预设弹性波信号的差异，根据所述差异判断是否发生了对所述装置的接触动作，所述预设弹性波信号为对所述装置无接触的情况下，所述第一弹性波传感器驱动所述装置振动产生的信号。
10.本技术实施例提供的接触检测方法能够准确对接触动作进行检测。
11.本技术实施例提供的接触检测系统，包括：
12.设置在装置上的第一弹性波传感器，作为激励源，设置为驱动所述装置振动产生弹性波信号；
13.设置在所述装置上的第二弹性波传感器，设置为检测在所述装置中传输的弹性波信号；
14.处理器模块，与所述第一弹性波传感器和所述第二弹性波传感器连接，设置为前述接触检测方法的步骤。
15.本技术实施例提供的接触检测系统能够准确对接触动作进行检测。
16.本技术实施例还提供了一种触控装置，所述触控装置包括：
17.壳体；
18.如前所述的接触检测系统，设置为判断所述壳体上是否发生了接触动作，其中，所述接触检测系统包含的第一弹性波传感器和第二弹性波传感器设置在所述壳体上。
19.本技术实施例提供的触控装置能够准确对接触动作进行检测。
20.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。本技术的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
21.附图用来提供对本技术技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术的技术方案，并不构成对本技术技术方案的限制。
22.图1为本技术实施例提供的接触检测方法流程图；
23.图2为本技术实施例提供的第一弹性波传感器和第二弹性波传感器为不同弹性波传感器的示意图；
24.图3为本技术实施例提供的在输入不同频率的激励信号下，检测到的不同幅值的电压信号的示意图；
25.图4为本技术实施例提供的接触检测系统方框图。
具体实施方式
26.本技术描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本技术所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。
27.本技术包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本技术已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本技术中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。
28.此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术
人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本技术实施例的精神和范围内。
29.本技术实施例提供了一种接触检测方法，如图1所示，所述方法包括：
30.步骤s101通过设置在装置上的第一弹性波传感器作为激励源驱动所述装置振动产生弹性波信号；
31.本技术实施例所述的由所述第一弹性波传感器驱动所述装置振动产生的弹性波信号在所述装置中传输，无法穿透装置向装置外传输；
32.步骤s102通过设置在所述装置上的第二弹性波传感器检测在所述装置中传输的弹性波信号；
33.步骤s103比较检测的弹性波信号与预设弹性波信号的差异，根据所述差异判断是否发生了对所述装置的接触动作，所述预设弹性波信号为对所述装置无接触的情况下，所述第一弹性波传感器驱动所述装置振动产生的信号。
34.本技术实施例记载的接触动作可以为按压、点击和滑动中的任一种；
35.本技术实施例记载的弹性波传感器可以为一切具有压电效应和逆压电效应的传感器，如压电传感器，所述压电传感器的类型可以包括压电陶瓷传感器、压电薄膜传感器和压电晶体传感器。
36.本技术实施例中的第一弹性波传感器和第二弹性波传感器可以为相同的弹性波传感器也可以为不同的弹性波传感器。图2示出了第一弹性波传感器和第二弹性波传感器为不同弹性波传感器的示意图，图中201表示装置的壳体，202表示在壳体中传输的弹性波信号，203表示第一弹性波传感器，204表示第二弹性波传感器。当第一弹性波传感器和第二弹性波传感器为相同的弹性波传感器时，两个弹性波传感器可以分时工作。
37.当物体(如人体)与装置存在接触时，所述预设弹性波信号在装置中的传输受到影响，进而导致检测的弹性波信号和预设弹性波信号存在差异：即当在存在接触时，预设弹性波信号在装置中的传输实际受到阻碍，检测的弹性波信号相对预设弹性波信号，信号幅度、信号能量减小；由于接触时造成传输介质的改变，检测的弹性波信号的频率相对预设弹性波信号的频率也可能发生改变。本技术实施例正是利用了上述差异来判断是否发生了对所述装置的接触动作。
38.本技术实施例中的预设弹性波信号由弹性波传感器产生，信号相对稳定，且容易和干扰信号相区分，有利于保证接触检测的准确性。
39.在一示例性实施例中，比较检测的弹性波信号与所述预设弹性波信号的差异包括：将检测的弹性波信号转换为电压信号；将检测的弹性波信号转换为的电压信号与预存的所述预设弹性波信号转换为的预设电压信号进行比较，得到差异。所述差异可以包括：电压信号幅度的差异，电压信号能量的差异和电压信号频率的差异中的一种或多种。
40.由于电信号之间的比较更加简单明了，本技术实施例将弹性波信号之间的比较转换为与弹性波信号对应的电压信号的比较，使得检测流程更易操作实施。
41.在一示例性实施例中，根据所述差异判断是否发生了对所述装置的接触动作，包括：所述检测的弹性波信号转换为的电压信号与预存的将所述预设弹性波信号转换为的预设电压信号的差异大于预设阈值，则确定发生了对所述装置的接触动作。
42.本技术实施例预设了差异阈值，可以进一步减小外界环境的干扰，提高接触检测的准确性。如外界环境存在温度、湿度等因素变化，或人体误触碰时，可能会对预设弹性波
信号在装置中的传输造成影响，进而使得检测的弹性波信号与预设弹性波信号存在微小的差异，可通过预设阈值避免因所述微小差异误判接触动作的情况发生。
43.在一示例性实施例中，通过设置在装置上的第一弹性波传感器作为激励源驱动所述装置振动产生弹性波信号，包括：
44.确定所述第一弹性波传感器的预设激励信号，所述预设激励信号在对所述装置无接触的情况下，使所述第一弹性波传感器作为激励源驱动所述装置振动产生最大幅值的弹性波信号；
45.通过将确定的所述预设激励信号施加在所述第一弹性波传感器上，使所述第一弹性波传感器作为激励源驱动所述装置振动产生弹性波信号。
46.本实施例中产生的弹性波信号为在激励信号的作用下使所述第一弹性波传感器作为激励源驱动装置振动产生的最大幅值的弹性波信号，此时一旦物体(如人体)与装置存在接触时，检测的弹性波信号与所述产生的弹性波信号的差异更加明显，进一步提高了接触检测的准确性。
47.在一示例性实施例中，所述确定所述第一弹性波传感器的预设激励信号，包括：
48.通过向所述第一弹性波传感器输入位于预设频率范围内的不同频率的激励信号，使所述第一弹性波传感器驱动所述装置振动产生多个不同幅值的弹性波信号；通过所述第二弹性波传感器检测所述多个不同幅值的弹性波信号，并将其转换为多个不同幅值的电压信号；当从获得的所述多个不同幅值的电压信号中检测到幅值最大的电压信号后，记录与所述幅值最大的电压信号对应的向所述第一弹性波传感器输入的激励信号的频率，将具有该频率的激励信号作为所述预设激励信号。本技术实施例中的激励信号可以为交变电压信号，向第一弹性波传感器输入的具有不同频率的多个交变电压信号的幅度相同。
49.在一示例性实施例中，从获得的所述多个不同幅值的电压信号中检测幅值最大的电压信号，可以包括：
50.获得全部不同幅值的电压信号后，从全部不同幅值的电压信号中检测幅值最大的电压信号；或获得第一个电压信号后，将该电压信号记录为幅值最大的电压信号；
51.从获得的第二个电压信号开始，每获得一个电压信号，将该电压信号与记录的幅值最大的电压信号进行比较，如果该电压信号的幅值大于记录的幅值最大的电压信号的幅值，则将该电压信号记录为幅值最大的电压信号，直至获得最后一个电压信号。
52.如图3所示为对装置无接触的情况下，输入不同频率的激励信号，检测到的不同幅值的电压信号的示意图，从图中可知，第一弹性波传感器在频率为f1的激励信号的作用下，产生的弹性波信号的幅值最大，在本技术实施例中可以将频率f1的激励信号作为预设激励信号。
53.在一示例性实施例中，确定所述第一弹性波传感器的预设激励信号，包括以下一种或多种情况：
54.在所述装置出厂时，确定所述第一弹性波传感器的预设激励信号；
55.当检测到包含所述装置的外界环境发生变化时，重新确定所述第一弹性波传感器的预设激励信号；所述外界环境发生变化可以包括：触控设备所处外界环境的温度、湿度等环境参数发生变化；可以通过检测设置在所述触控设备上的相应传感器记录的数值判断环境参数是否发生了变化；
56.当检测到包含所述装置的硬件配置发生变化时，重新确定所述第一弹性波传感器的预设激励信号；所述触控设备的硬件配置变化可以包括：更换硬件配置(如更换电池、更换显示屏等)、增加及减少硬件配置；所述硬件配置的改变可以通过读取相关的配置文件确定；
57.当检测到预设时间间隔达到时，重新确定所述第一弹性波传感器的预设激励信号。
58.上述本技术实施例所述的检测方法可以用于耳机入耳检测，触控设备(如智能手机、平板电脑等电子设备、触控方向盘)的手指触碰检测等。
59.本技术实施例还提供了一种接触检测系统，如图4所示，所述系统包括：
60.设置在所述装置上的第一弹性波传感器401，作为激励源，设置为驱动所述装置振动产生弹性波信号；
61.设置在所述装置上的第二弹性波传感器402，设置为检测在所述装置中传输的弹性波信号；
62.处理器模块403，与所述第一弹性波传感器401和所述第二弹性波传感器402连接，设置为执行前述接触检测方法的步骤。
63.本技术实施例所述的接触检测系统能够准确对接触动作进行检测。
64.本技术实施例还提供了一种触控装置，所述触控装置，包括：
65.壳体；
66.如前实施例所述的接触检测系统，设置为判断所述壳体上是否发生了接触动作，其中，所述接触检测系统包含的第一弹性波传感器和第二弹性波传感器设置在所述壳体上。
67.本技术实施例所述的触控装置能够准确对接触动作进行检测。
68.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。