一種壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)，其包括手指按壓位置的按壓力引起的電阻變化量、溫度引起的電阻變化量及與所述按壓位置相鄰的至少兩感測(cè)電極的按壓力所引起的電阻變化量之間呈函數(shù)關(guān)系，對(duì)所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，以獲得按壓位置的按壓力所引起的電阻值變化量，并可根據(jù)所述電阻值變化量獲得按壓位置的按壓力大小。本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)基于一函數(shù)關(guān)系式通過解方程運(yùn)算獲得由壓力所引起的按壓位置的電阻值變化量及前后溫度變化所引起的電阻值變化量，根據(jù)電阻值變化量可檢測(cè)到實(shí)際按壓力的大小及按壓位置的實(shí)際溫度大小。
【專利說明】
一種壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力觸控感測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]觸控面板廣泛應(yīng)用于各種消費(fèi)電子設(shè)備，例如:智能型手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、相機(jī)、電子書、MP3播放器等攜帶式電子產(chǎn)品，或是應(yīng)用于操作控制設(shè)備的顯示屏幕。近年來，可感測(cè)按壓力度大小偵測(cè)的觸控面板受到了廣泛關(guān)注。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用壓力感測(cè)電極塊偵測(cè)出受壓前后的電阻值變化從而判斷按壓力度的大小，但目前常見的壓阻材料的限制，其的電阻變化不可避免地會(huì)受到環(huán)境溫度的影響，例如其電阻值會(huì)受溫度(環(huán)境溫度或觸控操作手指的溫度)影響而產(chǎn)生變化，受到溫差的因素而引起的電阻變化的影響將無法精準(zhǔn)檢測(cè)到壓力及壓力大小。在現(xiàn)有技術(shù)中存在一種包括雙層壓感電極層，并通過惠斯通電橋進(jìn)行溫度補(bǔ)償與壓力偵測(cè)的技術(shù)方案。
[0004]然而雙層壓感層的設(shè)置使得電子設(shè)備的整體厚度增加，會(huì)影響壓力檢測(cè)的靈敏度，同時(shí)不符合現(xiàn)行輕薄化電子設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，故，業(yè)界亟待提出一種新的溫度補(bǔ)償解決方案，以克服現(xiàn)有觸控面板所存在的壓力感測(cè)受溫度等環(huán)境因素影響而導(dǎo)致壓力感測(cè)不精準(zhǔn)及觸控面板較為厚重的問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]為克服目前壓力感測(cè)受到溫度因素影響的問題，本發(fā)明提供一種新型的壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的一技術(shù)方案是提供一種壓力感測(cè)方法，其具體包括提供一壓力感測(cè)裝置，施加按壓力于所述壓力感測(cè)裝置表面，按壓位置的按壓力引起的電阻變化量、溫度引起的電阻變化量及與所述按壓位置相鄰的至少兩感測(cè)電極的按壓力所引起的電阻變化量之間呈函數(shù)關(guān)系，對(duì)所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，以獲得按壓位置的按壓力所引起的電阻值變化量。
[0007]優(yōu)選地，所述函數(shù)關(guān)系包括第一函數(shù)關(guān)系及第二函數(shù)關(guān)系，所述壓力感測(cè)方法具體包括如下步驟:提供多個(gè)位置感測(cè)電極及多個(gè)壓力感測(cè)電極;步驟SI，對(duì)所述位置感測(cè)電極進(jìn)行掃描，并在感測(cè)到手指按壓后輸出按壓位置的坐標(biāo);步驟S2，選取與按壓位置距離不相等的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極;步驟S3，根據(jù)所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極獲得電阻值變化量，并根據(jù)所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極與按壓位置之間的距離及所述第一函數(shù)關(guān)系，確定力參數(shù)及溫度參數(shù);及步驟S4，基于壓力感測(cè)電極的電阻值變化量、力參數(shù)與溫度參數(shù)結(jié)合所述第二函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，獲得按壓位置由按壓力引起的電阻值變化量。
[0008]優(yōu)選地，上述步驟SI包括:步驟Pl，對(duì)位置感測(cè)電極進(jìn)行掃描;步驟P2，判斷是否偵測(cè)到觸控信號(hào)，若是，則進(jìn)入步驟P3，若否，則返回步驟Pl;及步驟P3，獲得按壓位置坐標(biāo)。
[0009]優(yōu)選地，上述步驟S2包括:步驟TlOl，以所述壓力感測(cè)裝置的質(zhì)心為原點(diǎn)；及步驟T102，確定相對(duì)朝向所述壓力感測(cè)裝置的原點(diǎn)的至少兩個(gè)與按壓位置之間距離不相等的壓力感測(cè)電極。
[0010]優(yōu)選地，上述步驟S2包括:步驟QlOl，將所述壓力感測(cè)裝置劃分為至少一個(gè)中心區(qū)域及至少一個(gè)邊緣區(qū)域，通過位置感測(cè)電極感測(cè)手指按壓位置所在的區(qū)域;步驟Q102，判斷按壓位置是否位于所述中心區(qū)域，若是，則進(jìn)入步驟Q103，如否，則進(jìn)入步驟S104;步驟Q103，選取與按壓位置距離不相等的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極，進(jìn)入步驟S3;及步驟Q104，選取相對(duì)朝向所述中心區(qū)域的與按壓位置距離不相等的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極，進(jìn)入步驟S3 ο
[0011]優(yōu)選地，選取兩個(gè)所述壓力感測(cè)電極，所選取的所述兩個(gè)壓力感測(cè)電極位于同一方向或不同方向上。
[0012]優(yōu)選地，所述兩個(gè)壓力感測(cè)電極中的任一個(gè)所述壓力感測(cè)感測(cè)電極與所述按壓位置的距離為O。
[0013]優(yōu)選地，在上述步驟S3進(jìn)一步包括:步驟PlOl，根據(jù)所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極的坐標(biāo)分別計(jì)算出其與按壓位置的距離;步驟P102，根據(jù)按壓位置沿所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極的方向的力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系，確定所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極相對(duì)于按壓位置的力參數(shù)和溫度參數(shù);及步驟P103，分別獲取所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極的電阻值變化量。
[0014]優(yōu)選地，在上述步驟P102中確定所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極相對(duì)于按壓位置的力參數(shù)和溫度參數(shù)具體為:將所述步驟PlOl獲得的距離參數(shù)代入力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系中進(jìn)行解方程運(yùn)算，獲得對(duì)應(yīng)的力參數(shù)、溫度參數(shù);或提供一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫，所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)距離參數(shù)、力參數(shù)、溫度參數(shù)及其函數(shù)關(guān)系，根據(jù)所述步驟PlOl獲得的距離參數(shù)，從所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中獲取相對(duì)應(yīng)的力參數(shù)、溫度參數(shù)。
[0015]優(yōu)選地，所述壓力感測(cè)方法進(jìn)一步包括:根據(jù)獲得的由按壓力引起的電阻值變化量后，并依據(jù)所述由按壓力引起的電阻值變化量，獲得按壓位置的按壓力大小。
[0016]優(yōu)選地，通過對(duì)所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算后，獲得按壓位置的由溫度變化引起的電阻值變化量，并依據(jù)所述由溫度變化引起的電阻值變化量，獲得按壓位置的按壓力大小。
[0017]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的又一技術(shù)方案是提供一種壓力感測(cè)系統(tǒng)，其包括:電阻檢測(cè)模塊，包括用于偵測(cè)按壓力值的壓力感測(cè)電極，所述電阻檢測(cè)模塊用于獲取所述壓力感測(cè)電極在按壓前后的電阻值，并獲得手指按壓引起的電阻值變化量;位置檢測(cè)模塊，包括用于偵測(cè)手指按壓位置的位置感測(cè)電極，所述位置檢測(cè)模塊用于計(jì)算獲得手指按壓位置及與其相鄰的壓力感測(cè)電極之間的距離;存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述電阻檢測(cè)模塊中所檢測(cè)獲得的所述壓力感測(cè)電極的電阻值及電阻值變化量；比較模塊，用于對(duì)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)模塊中的手指按壓位置及與其相鄰的至少兩壓力感測(cè)電極之間的距離并進(jìn)行比較與排序，以選取其中最小距離;運(yùn)算模塊，用于根據(jù)壓力感測(cè)電極的電阻值變化量、力參數(shù)與溫度參數(shù)結(jié)合所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，獲得按壓位置由按壓力引起的電阻值變化量;及參照模塊，用于根據(jù)由按壓力引起的電阻值變化量獲得與其對(duì)應(yīng)的按壓力值大小;其中，所述電阻檢測(cè)模塊連接所述存儲(chǔ)模塊，所述位置檢測(cè)模塊連接所述存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊依次連接所述比較模塊及所述運(yùn)算模塊，所述參照模塊與所述運(yùn)算模塊連接。
[0018]優(yōu)選地，所述比較模塊與所述存儲(chǔ)模塊之間數(shù)據(jù)雙向傳輸;所述存儲(chǔ)模塊與所述運(yùn)算模塊之間數(shù)據(jù)雙向傳輸。
[0019]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)采用單層壓力觸摸屏實(shí)現(xiàn)按壓力大小的檢測(cè)，具體為，基于一函數(shù)關(guān)系式通過運(yùn)算獲得手指按壓位置的由壓力所引起的電阻值變化量A R0F，從而可根據(jù)電阻值變化量△ ROF可檢測(cè)到實(shí)際按壓力的大小，與現(xiàn)有采用雙層結(jié)構(gòu)使用電橋方法進(jìn)行溫度補(bǔ)償不同，本發(fā)明采用單層壓力觸摸屏即可實(shí)現(xiàn)按壓力大小的精準(zhǔn)檢測(cè)。
【【附圖說明】】
[0020]圖1是本發(fā)明中一壓力感測(cè)裝置的疊層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2A是圖1中所示位置感測(cè)層的位置感測(cè)電極分布示意圖。
[0022]圖2B是圖1中所示壓力感測(cè)層的壓力感測(cè)電極分布示意圖。
[0023]圖3A本發(fā)明壓力感測(cè)方法的力參數(shù)-距離關(guān)系曲線圖。
[0024]圖3B是本發(fā)明壓力感測(cè)方法的溫度參數(shù)-距離關(guān)系曲線圖。
[0025]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例壓力感測(cè)方法的流程示意圖。
[0026]圖5A是本發(fā)明第二實(shí)施例壓力感測(cè)方法的流程示意圖。
[0027I圖5B是圖5A中所示按壓位置的平面示意圖。
[0028I圖5C是圖5B中所示按壓位置區(qū)域分布示意圖。
[0029]圖6A-6E是圖5B中A處-E處的放大示意圖。
[0030]圖7A是本發(fā)明第三實(shí)施例壓力感測(cè)方法的流程示意圖。
[0031]圖7B是圖7A中所示按壓位置的平面示意圖。
[0032]圖7C是圖7B中所示按壓位置區(qū)域分布示意圖。
[0033]圖8A-8E是圖7B中A處-E處的放大示意圖。
[0034]圖9是本發(fā)明第五實(shí)施例壓力感測(cè)系統(tǒng)的模塊示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0035]為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0036]一壓力觸摸屏上手指按壓過程中受到壓力變化及溫度變化而產(chǎn)生感測(cè)電極電阻的變化，其中，以壓力所產(chǎn)生的電阻值變化量表示為A R0F，而按壓前后溫度變化所引起的電阻值變化量表示為A R0T。其中，由壓力所產(chǎn)生的電阻值變化量△ ROF與按壓力大小成正比，而按壓前后溫度變化所引起的電阻值變化量△ ROT則與感測(cè)電極的材料相關(guān)。
[0037]請(qǐng)參閱圖1，提供一壓力感測(cè)裝置10，其包括一位置感測(cè)層13、一絕緣層12及一壓力感測(cè)層U。所述位置感測(cè)層13與所述壓力感測(cè)層11分別位于所述絕緣層12的兩側(cè)。在本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)裝置10—些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述位置感測(cè)層13較佳的是更靠近所述壓力感測(cè)裝置10的觸摸操作面。
[0038]如圖2A中所示，所述位置感測(cè)層包括縱橫分布的多個(gè)第一方向位置感測(cè)電極131及多個(gè)第二方向位置感測(cè)電極132。如圖2B中所示，所述壓力感測(cè)層11包括以5列X9行為例陣列分布的多個(gè)壓力感測(cè)電極111。
[0039]當(dāng)手指按壓在所述壓力感測(cè)裝置10的某一位置時(shí)，手指按壓位置的按壓力作用(含按壓力的傳遞及溫度傳遞)會(huì)以按壓位置為中心向所述壓力感測(cè)裝置10的四周傳遞。手指按壓后會(huì)對(duì)與該按壓位置相鄰的壓力感測(cè)電極111電阻值產(chǎn)生影響。其中，影響所述壓力感測(cè)電極111的電阻值變化較大的因素包括:按壓力因素及溫度因素。其中，按壓位置中按壓力與溫度的傳遞與按壓位置及壓力感測(cè)電極的設(shè)置位置相關(guān)。
[0040]其中，力參數(shù)-距離關(guān)系圖及溫度參數(shù)-距離關(guān)系圖是與所述壓力感測(cè)裝置10的整體層疊結(jié)構(gòu)、壓力感測(cè)電極分布及其尺寸大小密切相關(guān)的，其中，溫度參數(shù)-距離關(guān)系圖還與組成壓力感測(cè)電極材料的溫度系數(shù)(如材料為正溫度系數(shù)材料或負(fù)溫度系數(shù)材料)相關(guān)。上述任一項(xiàng)條件的改變，都會(huì)對(duì)應(yīng)變量-厚度關(guān)系圖中曲線的形態(tài)造成影響，因此，力參數(shù)-距離關(guān)系圖及溫度參數(shù)-距離關(guān)系圖僅表示在特定條件下類似結(jié)構(gòu)的大致走勢(shì)圖。
[0041 ] 如圖3A中所示，系以圖2B中按壓位置112為例，在按壓位置112沿某一方向(如圖2B中按壓位置112指向Rl、R2的方向)的力參數(shù)-距離關(guān)系圖，以按壓位置112為原點(diǎn)沿該方向的不同距離處，代表力對(duì)該處影響程度的力參數(shù)α與該處距原點(diǎn)距離L滿足如下函數(shù)關(guān)系式
(I):
[0042]a = -9E-10L6+2E-07L5-lE-05L4+0.0004L3_0.0059L2+0.0044L+1.0035; (I)
[0043]當(dāng)L = Ll時(shí)，力參數(shù)α表示為al ；當(dāng)L = L2時(shí)，力參數(shù)α表示為α2。
[0044]如圖3Β中所示，系以圖2Β中按壓位置112為例，在按壓位置112沿某一方向(如圖2Β中按壓位置112指向R1、R2的方向)的溫度參數(shù)-距離關(guān)系圖，以按壓位置112為原點(diǎn)沿該方向的不同距離處，代表溫度對(duì)該處影響程度的溫度參數(shù)β與該處距原點(diǎn)距離L滿足如下函數(shù)關(guān)系式(2):
[0045]e = -lE-08L5+2E-06L4-0.0002L3+0.0069L2_0.1332L+1 ；(2)
[0046]當(dāng)L = Ll時(shí)，溫度參數(shù)β表示為β?;當(dāng)L = L2時(shí)，溫度參數(shù)β表示為β2。
[0047]不同的按壓位置沿不同的方向可能會(huì)有不同的力參數(shù)-距離關(guān)系式、溫度參數(shù)-距離關(guān)系式，但可以確定的是，相同按壓位置沿相同方向的力參數(shù)-距離關(guān)系式不同于溫度參數(shù)-距離關(guān)系式。因此當(dāng)按壓位置確定時(shí)，可以根據(jù)按壓位置的信息，選擇與按壓位置不同距離的壓力感測(cè)電極R1、壓力感測(cè)電極R2，根據(jù)按壓位置指向壓力感測(cè)電極R1、壓力感測(cè)電極R2方向的不同的力參數(shù)α-距離L的函數(shù)關(guān)系式與溫度參數(shù)β-距離L的函數(shù)關(guān)系式分別獲得相應(yīng)的力參數(shù)α?、力參數(shù)α2，溫度參數(shù)β?及溫度參數(shù)β2。在實(shí)際選擇壓力感測(cè)電極R1、壓力感測(cè)電極R2的過程中，為了增加感測(cè)的靈敏度，較佳是選擇與按壓位置距離不相等的兩個(gè)壓力感測(cè)電極，所選擇的與按壓位置距離不相等的兩個(gè)壓力感測(cè)電極，較佳是與按壓位置距離較近，因此，還可將壓力感測(cè)層中不同按壓位置沿各不同方向選取距離最短的壓力感測(cè)電極，根據(jù)按壓位置沿各不同方向的力參數(shù)α-距離關(guān)系式與溫度參數(shù)距離關(guān)系式力計(jì)算出距離最近的壓力感測(cè)電極對(duì)應(yīng)于所述手指按壓位置力參數(shù)α與溫度參數(shù)β整理為數(shù)據(jù)表，并將所述數(shù)據(jù)表存儲(chǔ)為一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中，便于力參數(shù)α與溫度參數(shù)β的快速選取與確定。
[0048]以下結(jié)合圖2Β，對(duì)按壓力所引起的電阻值變化量的具體的計(jì)算過程進(jìn)行說明如下:
[0049]為了使上述式(I)與式(2)成立，需選取距離LI不等于距離L2的壓力感測(cè)電極Rl與壓力感測(cè)電極R2，獲取手指按壓前后壓力感測(cè)電極Rl的電阻值變化量ARl及壓力感測(cè)電極R2的電阻值變化量△ R2。其中，電阻值變化量△ Rl及電阻值變化量A R2同時(shí)受到按壓力變化及溫度變化的影響。
[0050]以ARlF表示按壓力變化引起的壓力感測(cè)電極Rl的電阻值變化量，以ARlT表示溫度變化對(duì)壓力感測(cè)電極Rl的電阻值變化量，則電阻值變化量A Rl可進(jìn)一步表示為如下式
(3):
[0051]ARl= ARlF+Δ RlT; (3)
[0052]以△R2F表示按壓力變化引起的壓力感測(cè)電極R2的電阻值變化量，以△ R2T表示溫度變化對(duì)壓力感測(cè)電極R2的電阻值變化量，則電阻值變化量AR4可進(jìn)一步表示為如下式
(4):
[0053]AR2= AR2F+AR2T；(4)
[0054]對(duì)于所選取的壓力感測(cè)電極Rl與所選取的壓力感測(cè)電極R2的某一選定的方向上，均具有一特定的力參數(shù)α-距離關(guān)系式與溫度參數(shù)距離關(guān)系式，其如上述函數(shù)關(guān)系式(I)及函數(shù)關(guān)系式(2)中所示，具體的函數(shù)關(guān)系式會(huì)根據(jù)所述壓力感測(cè)電極Rl與所述壓力感測(cè)電極R2的位置及選取的方向相關(guān)，其中，△ RlF與△ R2F可以根據(jù)壓力感測(cè)電極Rl、壓力感測(cè)電極R2與按壓位置112的距離與電阻值變化量AROF的關(guān)系如式(5)及式(6)中所示:
[0055]ARlF = QlX Δ R0F; (5)
[0056]AR2F = a2X AR0F；(6)
[0057]同樣地，基于上述函數(shù)關(guān)系式(I)及函數(shù)關(guān)系式(2)，其中，ARlT與AR2T可以根據(jù)壓力感測(cè)電極R1、壓力感測(cè)電極R2與按壓位置112的距離與電阻值變化量AROT的關(guān)系如式
(7)及式(8)中所示:
[0058]ARlT = WX Δ R0T; (7)
[0059]AR2T = 02X AR0T；(8)
[0060]更進(jìn)一步地，將上述式(3)-式(8)可得到如下式(9)及式(10):
[0061 ] ARi= A RiF+A RiT = al X Δ ROF+βΙ X AR0T；(9)
[0062]AR2= AR2F+AR2T = a2X Δ ROF+02 X Δ ROT; (10)
[0063]其中，由于電阻值變化量Δ Rl與電阻值變化量Δ R2可通過測(cè)量獲得，而力參數(shù)al、力參數(shù)a2、溫度參數(shù)β?及溫度參數(shù)β2可通過如圖3A及圖3B中所示的函數(shù)關(guān)系式得出(也可從上述的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中調(diào)取相關(guān)的數(shù)值):
[0064]當(dāng)LI = 1mm 時(shí)，力參數(shù) al =0.97，溫度參數(shù) β? =0.3;
[0065]當(dāng)L2 = 20mm 時(shí)，力參數(shù) α2 = 0.6，溫度參數(shù) β2 = 0.15。
[0066]因此，通過上述式(9)及式(10)可計(jì)算獲得按壓位置121的按壓力引起的電阻值變化量△ ROF及按壓位置的溫度變化引起的電阻值變化量△ R0T。
[0067]在本發(fā)明中利用上述式(9)及式(10)的對(duì)按壓位置的按壓力引起的電阻變化量、溫度引起的電阻變化量及與其相鄰的至少兩感測(cè)電極的按壓力所引起的電阻變化量之間呈函數(shù)關(guān)系，對(duì)所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，以獲得按壓位置的按壓力所引起的電阻值變化量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)按壓力所引起的電阻值變化量進(jìn)行更精準(zhǔn)的感測(cè)。
[0068]請(qǐng)參閱圖4，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一種壓力感測(cè)方法S10，所述壓力感測(cè)方法SlO具體包括如下步驟:提供一函數(shù)關(guān)系，所述函數(shù)關(guān)系包括第一函數(shù)關(guān)系與第二函數(shù)關(guān)系，進(jìn)一步提供用于感測(cè)按壓位置的位置感測(cè)電極及用于感測(cè)按壓作用的壓力感測(cè)電極；
[0069]步驟SI，對(duì)所述位置感測(cè)電極進(jìn)行掃描，并在感測(cè)到手指按壓后輸出按壓位置的坐標(biāo)；
[0070]步驟S2，選取與按壓位置距離不相等的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極；
[0071]步驟S3，根據(jù)所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極獲得電阻值變化量，并根據(jù)所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極與按壓位置之間的距離及所述第一函數(shù)關(guān)系，確定力參數(shù)及溫度參數(shù);及
[0072]步驟S4，基于壓力感測(cè)電極的電阻值變化量、力參數(shù)與溫度參數(shù)結(jié)合所述第二函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，獲得按壓位置由按壓力引起的電阻值變化量。
[0073]其中，所述第一函數(shù)關(guān)系指的是按壓位置某一方向上的力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系。
[0074]所述第二函數(shù)關(guān)系指的是如上述式(9)及式(10)中所示，按壓位置由按壓力引起的電阻值變化量、按壓位置由溫度引起的電阻值變化量、所選取的壓力感測(cè)電極的電阻值變化量、力參數(shù)與溫度參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系式。
[0075]所述與按壓位置之間距離不相等的壓力感測(cè)電極，即為至少選取兩個(gè)與按壓位置距離不相等的壓力感測(cè)電極，且較佳是選取其中與按壓位置距離較短的至少兩個(gè)所述壓力感測(cè)電極。
[0076]上述步驟SI可進(jìn)一步分為如下步驟:
[0077]步驟SlOl，對(duì)位置感測(cè)電極進(jìn)行掃描；
[0078]步驟S102，判斷是否偵測(cè)到位置感測(cè)電極信號(hào)，若是，則進(jìn)入步驟S103，如否，則返回步驟SlOl;及
[0079]步驟S103，獲得按壓位置的坐標(biāo)。
[0080]在上述步驟S3中可進(jìn)一步細(xì)分為如下步驟:
[0081]步驟PlOl，根據(jù)所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極的坐標(biāo)分別計(jì)算出其與按壓位置的距離；
[0082]步驟P102，根據(jù)按壓位置沿所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極的方向的力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系，確定所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極相對(duì)于按壓位置的力參數(shù)和溫度參數(shù);及
[0083]步驟P103，分別獲取所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極的電阻值變化量。
[0084]其中，在上述步驟P102中，根據(jù)按壓位置沿所選取的至少兩壓力感測(cè)電極的方向的力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系，確定所選取的至少兩壓力感測(cè)電極相對(duì)于按壓位置的力參數(shù)和溫度參數(shù)可具體包括:
[0085](I)將步驟PlOl獲得的距離參數(shù)代入力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系中進(jìn)行解方程運(yùn)算，獲得對(duì)應(yīng)的力參數(shù)與溫度參數(shù)。
[0086](2)根據(jù)步驟PlOl獲得的距離參數(shù)，從預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中獲取相對(duì)應(yīng)的力參數(shù)、溫度參數(shù)。其具體為，先對(duì)所述壓力感測(cè)裝置中的壓力感測(cè)電極沿各個(gè)方向的力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系中壓力感測(cè)電極與按壓位置之間距離及與其對(duì)應(yīng)的力參數(shù)、溫度參數(shù)存儲(chǔ)在一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中，在通過上述步驟Si獲得壓力感測(cè)電極與按壓位置之間距離后，可從預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中調(diào)取相關(guān)的力參數(shù)、溫度參數(shù)數(shù)據(jù)，從而可簡(jiǎn)化力參數(shù)與溫度參數(shù)的調(diào)取過程，以提高相關(guān)參數(shù)獲得的速率，并提高準(zhǔn)確度。
[0087]在另外的一些實(shí)施方式中，上述步驟所選取的壓力感測(cè)電極的數(shù)量還可進(jìn)一步為三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)，其對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式也會(huì)相應(yīng)增加。其中最優(yōu)的實(shí)施方式是選取兩個(gè)壓力感測(cè)電極進(jìn)行感測(cè)及計(jì)算，可以使運(yùn)算速度更快。
[0088]在本實(shí)施例中一些較優(yōu)的實(shí)施方法中，對(duì)壓力感測(cè)電極的電阻值變化量、力參數(shù)與溫度參數(shù)進(jìn)行解方程運(yùn)算，運(yùn)算獲得按壓位置的由按壓力引起的電阻值變化量。
[0089]在本實(shí)施例中一些較優(yōu)的實(shí)施方式中，在上述步驟S4中之后進(jìn)一步包括:
[0090]步驟S5，根據(jù)所述電阻值變化量獲得按壓位置的按壓力大小;及
[0091]步驟S6，通過對(duì)所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算后獲得按壓位置的由溫度變化引起的電阻值變化量，并依據(jù)所述由溫度變化引起的電阻值變化量，獲得按壓位置的按壓力大小。
[0092]上述步驟S5具體為在確定所述壓力輸入裝置10的尺寸及層結(jié)構(gòu)后，對(duì)按壓力值大小與壓力所引起的電阻變化、溫度變化所引起的電阻變化的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行記錄并形成一數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)在所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中，便于數(shù)據(jù)的調(diào)取與輸出。根據(jù)由按壓力引起的電阻值變化量AROF與所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對(duì)，獲得按壓位置的實(shí)際按壓力大小。
[0093]為了更快速地確定與按壓位置距離不同的兩壓力感測(cè)電極，并進(jìn)一步減小所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)壓力，本發(fā)明第二實(shí)施例提供一種壓力感測(cè)方法T10，所述壓力感測(cè)方法TlO與上述第一實(shí)施例的區(qū)別在于:如圖5A中所示，所述步驟S2中選取至少兩個(gè)用于感測(cè)按壓位置電阻值變化量的壓力感測(cè)電極的步驟包括:
[0094]步驟TlOl，以所述壓力感測(cè)裝置的質(zhì)心為原點(diǎn);及
[0095]步驟T102，確定相對(duì)朝向所述壓力感測(cè)裝置的原點(diǎn)的至少兩個(gè)與按壓位置之間距離不相等的壓力感測(cè)電極。
[0096]其中，所述與按壓位置之間距離不相等的壓力感測(cè)電極，即為至少選取兩個(gè)與按壓位置距離不相等的壓力感測(cè)電極，且較佳是選取與按壓距離較短的至少兩個(gè)所述壓力感測(cè)電極。
[0097]在本實(shí)施例一些較優(yōu)的實(shí)施方式中，所選取的壓力感測(cè)電極的數(shù)量為兩個(gè)，所述兩個(gè)壓力感測(cè)電極可處于相同方向或不同方向上。
[0098]具體地，如圖5B中所示，表示為手指按壓在所述壓力感測(cè)裝置10表面時(shí)，按壓位置與所述壓力感測(cè)電極111之間的位置關(guān)系及區(qū)域劃分示意圖。如圖5C中所示，本實(shí)施例中的壓力感測(cè)方法以所述壓力感測(cè)裝置10的中心作為原點(diǎn)建立一 X-Y坐標(biāo)系，所述X-Y坐標(biāo)系將所述壓力感測(cè)裝置10劃分為四個(gè)象限區(qū)域，其中，I點(diǎn)與II點(diǎn)位于第一象限區(qū)域(Χ>0，Υ>0)，111點(diǎn)位于第二象限區(qū)域0<0，￥>0)，1￥點(diǎn)位于第三象限區(qū)域0<0，￥<0)及￥點(diǎn)位于第四象限區(qū)域(Χ>0，Υ<0)，原點(diǎn)坐標(biāo)(Χ = 0，Υ = 0)。
[0099]請(qǐng)參閱圖6Α-圖6Ε，其中所選取的第一壓力感測(cè)電極、第二壓力感測(cè)電極……均表示為在所述壓力感測(cè)層中所選取的不同位置的壓力感測(cè)電極。
[0100]如圖6A-6C中所示，手指按壓位置分別位于I點(diǎn)、II點(diǎn)及III點(diǎn)時(shí)，手指按壓位置與任一所述壓力感測(cè)電極111均不重疊，為獲得更精準(zhǔn)的按壓力傳遞與溫度傳遞效果，則選取相對(duì)朝向所述X-Y坐標(biāo)系原點(diǎn)的兩個(gè)所述壓力感測(cè)電極111以實(shí)現(xiàn)壓力感測(cè)(本發(fā)明中相對(duì)朝向所述X-Y坐標(biāo)系原點(diǎn)是指與原點(diǎn)的直線距離相對(duì)小于按壓位置與原點(diǎn)的直線距離)，具體可包括:
[0101 ]如圖6A所示，當(dāng)手指按壓位置位于I點(diǎn)時(shí)，I點(diǎn)的坐標(biāo)為(Xa，Ya)，Xa>O，Ya >O，選取第一壓力感測(cè)電極31a及第二壓力感測(cè)電極32a以進(jìn)行壓力感測(cè)。其中，所述第一壓力感測(cè)電極31a的坐標(biāo)為(Xla，Yla)，Xa>Xla>0，Ya>Yla>0;所述第二壓力感測(cè)電極32a的坐標(biāo)為(X2a，Y2a)，Xa>X2a>0，Ya>Y2a>0。
[0102]如圖6B所示，當(dāng)手指按壓位置位于11點(diǎn)時(shí)，II點(diǎn)的坐標(biāo)為(Xb，Yb)，Xa > O，Ya > O，選取第一壓力感測(cè)電極31b及第二壓力感測(cè)電極32b以進(jìn)行壓力感測(cè)。其中，所述第一壓力感測(cè)電極31b的坐標(biāo)為(Xlb，Ylb)，Xb>Xlb>0，Yb>Ylb>0;所述第二壓力感測(cè)電極32b的坐標(biāo)為(X2b，Y2b)，Xb>X2b>0，Yb>Y2b>0。
[0103]如圖6C所示，當(dāng)手指按壓位置位于III點(diǎn)時(shí)，III點(diǎn)的坐標(biāo)為(Xe，Yc)，Xe<O，Yc>0，選取第一壓力感測(cè)電極31c及第二壓力感測(cè)電極32c以進(jìn)行壓力感測(cè)。其中，所述第一壓力感測(cè)電極31c的坐標(biāo)為(X1c，Y1c)，Xc<X1c<0，Yc>Y1c>0;所述第二壓力感測(cè)電極32c的坐標(biāo)為(X2c，Y2c)，Xc<X2c<0，Yc>Y2c>0。
[0104]相似的，當(dāng)手指按壓位置位于第三象限區(qū)域、第四象限區(qū)域，且按壓位置與任一所述壓力感測(cè)電極111的位置均不重疊時(shí)，則可選取相對(duì)朝向所述X-Y坐標(biāo)系原點(diǎn)方向且與所述按壓位置距離較接近的兩壓力感測(cè)電極以分別感測(cè)按壓前后的電阻值變化量。
[0105]如圖6D-6E中所示，手指按壓位置分別位于IV點(diǎn)及V點(diǎn)時(shí)，手指按壓位置與其中一所述壓力感測(cè)電極111重疊，為獲得更精準(zhǔn)的按壓力傳遞與溫度傳遞效果，可選取相對(duì)朝向所述X-Y坐標(biāo)系原點(diǎn)的兩個(gè)所述壓力感測(cè)電極111以實(shí)現(xiàn)壓力感測(cè):
[0106]如圖6D所示，當(dāng)手指按壓位置位于IV點(diǎn)時(shí)，IV點(diǎn)的坐標(biāo)為(Xd，Yd)，按壓位置與所述第一壓力感測(cè)電極31d重疊，則可以選取按壓位置所在壓力感測(cè)電極31d和相對(duì)朝向所述X-Y坐標(biāo)系原點(diǎn)方向且與所述按壓位置距離較接近的第二壓力感測(cè)電極32d或第三壓力感測(cè)電極33d或第四壓力感測(cè)電極34d以進(jìn)行壓力感測(cè)，其中，所述第一壓力感測(cè)電極31d的坐標(biāo)為(Xld，Yld)，Xd = Xld，Yd = Yld;所述第二壓力感測(cè)電極32d的坐標(biāo)為(X2d，Y2d)，Xd<X2d<0，Yd = Y2d;所述第三壓力感測(cè)電極33d的坐標(biāo)為(X3d，Y3d)，Xd<X3d<0，Yd<Y3d<O ；所述第四壓力感測(cè)電極34d的坐標(biāo)為(X4d，Y4d)，Xd = X4d，Yd<Y4d<O。
[0107]如圖6E所示，當(dāng)手指按壓位置位于V點(diǎn)時(shí)，V點(diǎn)的坐標(biāo)為(Xe，Ye)，按壓位置與所述第一壓力感測(cè)電極31e重疊，且Xe較靠近X = O時(shí)，則可以選取按壓位置所在壓力感測(cè)電極31e和具有相同X坐標(biāo)值的第二壓力感測(cè)電極32e以進(jìn)行壓力感測(cè)，其中，所述第一壓力感測(cè)電極316的坐標(biāo)為016，￥16)，乂6 = 乂16，￥6 = ￥16;所述第二壓力感測(cè)電極326的坐標(biāo)為(父26，Y2e)，Xe = X2e，Ye<Y2e<0o
[0108]從上述按壓位置IV點(diǎn)及V點(diǎn)可以看出，當(dāng)按壓位置與一所述壓力感測(cè)電極111的位置重疊時(shí)，可選取按壓位置所在壓力感測(cè)電極，和與所述按壓位置相鄰的任一具有最短距離的壓力感測(cè)電極以感測(cè)按壓前后的電阻值變化量，為了取點(diǎn)的方便性，可選取與按壓位置相比相對(duì)朝向所述X-Y坐標(biāo)系原點(diǎn)的一個(gè)壓力感測(cè)電極以分別感測(cè)按壓前后的電阻值變化量。
[0109]在本發(fā)明中，不同的點(diǎn)，根據(jù)其所在的位置，沿不同的方向上具有不同的力傳導(dǎo)、溫度傳導(dǎo)與距離的關(guān)系曲線。
[0110]在本實(shí)施例中，分別以按壓位置I點(diǎn)、II點(diǎn)、III點(diǎn)、IV點(diǎn)及V點(diǎn)相對(duì)朝向所述X-Y坐標(biāo)系的原點(diǎn)的方向作為選定的方向，并根據(jù)所選定的方向確定其所滿足的力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系式及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系式;在確定上述函數(shù)關(guān)系式后，選取在選定的方向上的距離最小的壓力感測(cè)電極，確定按壓位置與相鄰的壓力感測(cè)電極的距離，從而獲得在該距離下對(duì)應(yīng)的力參數(shù)α與溫度參數(shù)β的數(shù)值，并依據(jù)上述式(9)及式(10)，計(jì)算獲得的按壓位置在受到按壓前后的按壓力引起的電阻值變化量A ROF及溫度變化引起的電阻值變化量△ROT0
[0111]在本實(shí)施例中，將壓力感測(cè)裝置10分為四個(gè)象限區(qū)域，再根據(jù)按壓位置所在象限進(jìn)行相鄰壓力感測(cè)電極的選取，將壓力感測(cè)電極的選取方向限定為1-3個(gè)方向，大大地提高了待測(cè)壓力感測(cè)電極的選取速率，并且可以減小所述數(shù)據(jù)庫對(duì)不同方向力參數(shù)-距離關(guān)系式、溫度參數(shù)-距離關(guān)系式的存儲(chǔ)量，并進(jìn)一步使將各按壓位置與待測(cè)壓力感測(cè)電極的距離與力參數(shù)、溫度參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系整理成數(shù)據(jù)表進(jìn)行方便取點(diǎn)成為可能。
[0112]此外，在實(shí)際測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)按壓位置并不位于壓力感測(cè)電極周邊時(shí)，按壓位置沿四周各個(gè)方向的力參數(shù)-距離、溫度參數(shù)-距離關(guān)系式差異不大，可模擬出沿各個(gè)方向通用的關(guān)系式函數(shù)，進(jìn)一步地本發(fā)明的第三實(shí)施例提供一壓力感測(cè)方法Q10，所述壓力感測(cè)方法QlO與上述第一實(shí)施例的區(qū)別在于:如圖7Α中所示，所述步驟S2中選取至少兩個(gè)用于感測(cè)按壓位置電阻值變化量的壓力感測(cè)電極的步驟包括:
[0113]步驟QlOl，將所述壓力感測(cè)裝置10劃分為至少一個(gè)中心區(qū)域及至少一個(gè)邊緣區(qū)域，通過位置感測(cè)電極感測(cè)手指按壓位置所在的區(qū)域；
[0114]步驟Q102，判斷按壓位置是否位于所述中心區(qū)域，若是，則進(jìn)入步驟Q103，如否，則進(jìn)入步驟S104;
[0115]步驟Q103，選取與按壓位置距離不相等的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極，進(jìn)入步驟S3;及
[0116]步驟Q104，選取相對(duì)朝向所述中心區(qū)域的與按壓位置距離不相等的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極，進(jìn)入步驟S3。
[0117]在本發(fā)明一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述步驟Q103所述步驟Q104所選取兩個(gè)壓力感測(cè)電極可位于同一方向或不同方向上。
[0118]其中，所述與按壓位置之間距離不相等的壓力感測(cè)電極，即為至少選取兩個(gè)與按壓位置距離不相等的壓力感測(cè)電極，且選取其中與按壓位置距離較短的至少兩個(gè)所述壓力感測(cè)電極。
[0119]具體地，如圖7Β中所示，其表示為手指按壓在所述壓力感測(cè)裝置10表面時(shí)，按壓位置與所述壓力感測(cè)電極111之間的位置關(guān)系及區(qū)域劃分示意圖。如圖7C中所示，本實(shí)施例中的壓力感測(cè)方法將所述壓力感測(cè)裝置10以“井”字形劃分為一個(gè)中心區(qū)域及8個(gè)邊緣區(qū)域，其中，區(qū)域101表示為壓力觸摸屏30的中心區(qū)域，區(qū)域102與區(qū)域103表示為壓力觸摸屏30的長(zhǎng)邊緣區(qū)域，區(qū)域104與區(qū)域105表示為壓力觸摸屏30的短邊緣區(qū)域，區(qū)域106、區(qū)域107、區(qū)域108及區(qū)域109表示為壓力觸摸屏30的四個(gè)邊角區(qū)域。
[0120]當(dāng)按壓位置位于所述中心區(qū)域之內(nèi)時(shí)，按壓位置沿四周不同方向的力參數(shù)α、溫度參數(shù)β與距離大小的差異性不大，可隨意選取任意方向不同距離的兩點(diǎn)；
[0121]而當(dāng)按壓位置位于所述邊緣區(qū)域之內(nèi)時(shí)，按壓位置沿四周不同方向的力參數(shù)α、溫度參數(shù)β與距離大小的差異性較大，為了獲得更高的壓力感測(cè)精準(zhǔn)度，在選擇與按壓位置的距離不同的兩個(gè)壓力感測(cè)電極時(shí)，傾向于選取更靠近中心區(qū)域的壓力感測(cè)電極。
[0122]請(qǐng)參閱圖8A-圖SE，其中所選取的第一壓力感測(cè)電極、第二壓力感測(cè)電極……均表示為在所述壓力感測(cè)層中所選取的不同位置的壓力感測(cè)電極，其中，按壓位置與所選取的壓力感測(cè)電極的坐標(biāo)并未示出。
[0123]如圖8A-8C中所示，手指按壓位置分別位于I'點(diǎn)、11'點(diǎn)及III'點(diǎn)時(shí)，手指按壓位置與任一所述壓力感測(cè)電極111均不重疊，為獲得更精準(zhǔn)的按壓力傳遞與溫度傳遞效果，則選取相對(duì)朝向所述X-Y坐標(biāo)系原點(diǎn)的兩個(gè)所述壓力感測(cè)電極111以實(shí)現(xiàn)壓力感測(cè):
[0124]當(dāng)手指按壓位置位于I'點(diǎn)時(shí)，按壓位置位于所述中心區(qū)域，其可選取沿按壓位置的至少一方向的任意兩個(gè)與所述按壓位置距離不相等的壓力感測(cè)電極以進(jìn)行壓力感測(cè)，所選取的兩個(gè)所述壓力感測(cè)電極可為31a'與33a, ,32a7與33a, ,34a7與35a, ,38a7與39a,、36a7與37a'等組合方式。其中，所選取的壓力感測(cè)電極與按壓位置的距離為第一短距離及第二短距離。
[0125]當(dāng)手指按壓位置位于11'點(diǎn)時(shí)，按壓位置位于長(zhǎng)邊區(qū)域104，其具體為選取第一壓力感測(cè)電極31K及第二壓力感測(cè)電極321/以進(jìn)行壓力感測(cè)，其中，所選取的所述第一壓力感測(cè)電極31K及所述第二壓力感測(cè)電極321/靠近所述中心區(qū)域101。
[0126]當(dāng)手指按壓位置位于III'點(diǎn)時(shí)，按壓位置位于邊角區(qū)域106，其具體為選取第一壓力感測(cè)電極31(/及第二壓力感測(cè)電極32(/以進(jìn)行壓力感測(cè)，其中，所述第一壓力感測(cè)電極31c7及第二壓力感測(cè)電極32(/靠近所述中心區(qū)域101。
[0127]如圖8D-8E中所示，手指按壓位置分別位于IV'點(diǎn)及V'點(diǎn)時(shí)，手指按壓位置與其中一所述壓力感測(cè)電極重疊，具體地:
[0128]當(dāng)手指按壓位置位于If點(diǎn)時(shí)，按壓位置與所述第一壓力感測(cè)電極31(Τ的位置重疊，其具體可選取第二壓力感測(cè)電極32(Τ或第三壓力感測(cè)電極33(Τ或第四壓力感測(cè)電極34個(gè)以進(jìn)行壓力感測(cè)。
[0129]當(dāng)手指按壓位置位于V點(diǎn)時(shí)，按壓位置與所述第一壓力感測(cè)電極31e'重疊，其具體可選取第二壓力感測(cè)電極32^與第三壓力感測(cè)電極33^以進(jìn)行壓力感測(cè)。
[0130]從上述按壓位置I'點(diǎn)、11'點(diǎn)、III'點(diǎn)、IV'點(diǎn)及V'點(diǎn)可以看出，當(dāng)按壓位置位于所述中心區(qū)域之內(nèi)時(shí)，如按壓位置V點(diǎn)與按壓位置IV'點(diǎn)則可選取任一角度與所述按壓位置相鄰的任一具有最短距離的壓力感測(cè)電極以感測(cè)按壓前后的電阻值變化量;而當(dāng)按壓位置位于所述邊緣區(qū)域之內(nèi)(如短邊區(qū)域104、邊角區(qū)域108、邊角區(qū)域109等區(qū)域)時(shí)，如按壓位置If點(diǎn)、IlV點(diǎn)、及Ψ點(diǎn)則可較優(yōu)地選擇靠近所述中心區(qū)域的壓力感測(cè)電極以實(shí)現(xiàn)壓力感測(cè)。其中，選取的任一個(gè)所述壓力感測(cè)電極的中心位置與所述按壓位置的中心位置的距離為與之相鄰的按壓位置。
[0131]在本實(shí)施例中，將壓力感測(cè)裝置10分為中心區(qū)域和周邊區(qū)域，再根據(jù)按壓位置所在區(qū)域進(jìn)行相鄰壓力感測(cè)電極的選取，再進(jìn)一步確定力參數(shù)-距離關(guān)系式與溫度參數(shù)-距離關(guān)系式，從而大大地提高了待測(cè)壓力感測(cè)電極的選取速率，并且可以減小所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫對(duì)不同方向力參數(shù)-距離關(guān)系式、溫度參數(shù)-距離關(guān)系式中距離參數(shù)、力參數(shù)與溫度參數(shù)等數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量，并進(jìn)一步將各按壓位置與待測(cè)壓力感測(cè)電極之間的距離與力參數(shù)、溫度參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系整理成預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)表，并進(jìn)行方便取點(diǎn)成為可能。
[0132]本發(fā)明第四實(shí)施例提供一種壓力感測(cè)方法，所述壓力感測(cè)方法與上述第一至第三實(shí)施例的區(qū)別在于:所述壓力感測(cè)方法除了可對(duì)按壓力大小、按壓位置溫度進(jìn)行感測(cè)之外，還可進(jìn)一步對(duì)在按壓過程中，可有效區(qū)分對(duì)引起按壓位置的電阻值變化的其它因素(如環(huán)境因素、壓力感測(cè)裝置的層結(jié)構(gòu)等因素)，從而獲得由該一種或多種因素引起的按壓位置的電阻值變化量進(jìn)行感測(cè)，從而更精準(zhǔn)地感測(cè)獲得實(shí)際按壓作用力的大小。
[0133]與上述第一至第三實(shí)施例中相似，在本實(shí)施例中，通過獲得引起按壓位置的電阻值變化的其它因素(包括一種或多種因素)的參數(shù)與距離之間的函數(shù)關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)由該一種或多種因素引起的按壓位置的電阻值變化量進(jìn)行感測(cè)。
[0134]在本發(fā)明的一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所選取的所述壓力感測(cè)電極的數(shù)量還可進(jìn)一步為三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)等、其中，所述壓力感測(cè)電極的具體數(shù)量與所述函數(shù)關(guān)系式中引起按壓位置的電阻值變化的系數(shù)的數(shù)量所決定，所述的系數(shù)可為如力參數(shù)、溫度參數(shù)、環(huán)境系數(shù)等弓I起按壓位置的電阻值變化的系數(shù)。
[0135]請(qǐng)參閱圖9，本發(fā)明第五實(shí)施例提供一種壓力感測(cè)系統(tǒng)50，其包括電阻檢測(cè)模塊51、位置檢測(cè)模塊52、存儲(chǔ)模塊53、比較模塊54及運(yùn)算模塊55，其中，所述電阻檢測(cè)模塊51連接所述存儲(chǔ)模塊53，所述位置檢測(cè)模塊52連接所述存儲(chǔ)模塊53，所述存儲(chǔ)模塊53依次連接所述比較模塊54及所述運(yùn)算模塊55。
[0136]其中，所述電阻檢測(cè)模塊51包括用于偵測(cè)按壓力值的壓力感測(cè)電極(圖未示)，在所述電阻值檢測(cè)模塊51，可用于獲取所述壓力感測(cè)電極在按壓前后的電阻值，并獲得手指按壓引起的電阻值變化量Δ Rl、Δ R2、Δ R3……Δ Rn;
[0137]所述位置檢測(cè)模塊52包括用于偵測(cè)手指按壓位置(如XY坐標(biāo))的位置感測(cè)電極(圖未示)，所述位置檢測(cè)模塊52可在獲得手指按壓位置的同時(shí)，進(jìn)一步獲得與所述手指按壓位置相鄰的壓力感測(cè)電極，并可計(jì)算手指按壓位置及與其相鄰的壓力感測(cè)電極之間的距離；
[0138]所述存儲(chǔ)模塊53用于存儲(chǔ)所述電阻檢測(cè)模塊51中所檢測(cè)獲得的所述壓力感測(cè)電極的電阻值及電阻值變化量AR1、AR2、AR3……△ Rn;所述存儲(chǔ)模塊53還可用于存儲(chǔ)所述位置檢測(cè)模塊52所檢測(cè)獲得的手指按壓位置及與其相鄰的壓力感測(cè)電極的參數(shù)，并獲得兩者之間的距離;所述存儲(chǔ)模塊53進(jìn)一步可用于存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫。所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫的設(shè)定如本發(fā)明所述第一實(shí)施例中所述的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫相同，在此不再贅述。
[0139]所述比較模塊54用于對(duì)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)模塊53中的手指按壓位置及與其相鄰的壓力感測(cè)電極之間的距離進(jìn)行比較并排序，并選取其中較優(yōu)的距離(如最小距離)，所述比較模塊54的較優(yōu)距離選取獲得所需的壓力感測(cè)電極及其電阻值變化量；
[0140]所述運(yùn)算模塊55用于根據(jù)壓力感測(cè)電極的電阻值變化量、力參數(shù)與溫度參數(shù)結(jié)合所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，獲得按壓位置的由按壓力引起的電阻值變化量A R0F;具體的運(yùn)算過程如上述式(9)及式(1)中所示，在此不再贅述。
[0141]在本實(shí)施例中，所述電阻檢測(cè)模塊51中的所述壓力感測(cè)電極與所述位置檢測(cè)模塊52中的所述位置感測(cè)電極的形態(tài)及其分布規(guī)律不受限制。在一些較優(yōu)的實(shí)施方式中，所述電阻檢測(cè)模塊51中僅包括單層設(shè)置的所述壓力感測(cè)電極。
[0142]如圖9中所示，在本實(shí)施例一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述比較模塊54與所述存儲(chǔ)模塊53之間可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸，所述存儲(chǔ)模塊53與所述運(yùn)算模塊55之間也可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸，以使在所述存儲(chǔ)模塊53的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)與檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)之間可進(jìn)行匹配與計(jì)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速運(yùn)算。
[0143]在本發(fā)明一些較優(yōu)的實(shí)施例中，所述壓力感測(cè)系統(tǒng)50進(jìn)一步包括一參照模塊56，所述參照模塊56用于根據(jù)由按壓力引起的電阻值變化量AROF與一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)參照對(duì)比，獲得與所述電阻值變化量A ROF對(duì)應(yīng)的按壓力值大小。
[0144]在本發(fā)明一些較優(yōu)的實(shí)施例中，采取電阻值-增量的計(jì)算方式，起始值可以是不固定的，如此的信號(hào)處理方式可以將壓力感測(cè)電極制程的電阻值變異和環(huán)境造成的電阻值變化忽略。
[0145]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0146](I)本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)利用單層壓力感測(cè)層，基于一函數(shù)關(guān)系式可計(jì)算出施加按壓前后由壓力所引起的按壓位置的電阻值變化量AROF及由溫度變化所引起的電阻值變化量A R0T，根據(jù)電阻值變化量△ ROF可檢測(cè)到實(shí)際按壓力的大小及按壓位置的實(shí)際溫度大小。
[0147](2)本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)進(jìn)一步利用函數(shù)關(guān)系，獲得前后溫度變化所引起的電阻值變化量A ROT，依據(jù)所述電阻值變化量△ ROT獲得按壓位置的實(shí)際溫度大小。
[0148](3)本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)進(jìn)一步包括選取與按壓位置相鄰的至少兩壓力感測(cè)電極，并進(jìn)一步獲取按壓位置與兩感測(cè)電極R1、R2之間的距離L1、L2，基于函數(shù)關(guān)系式及距離L1、L2獲得對(duì)應(yīng)的力參數(shù)α1、α2，及溫度參數(shù)β1、β2，最后根據(jù)電阻值變化量八則、八1?2，力參數(shù)(11、(12及溫度參數(shù)財(cái)、02計(jì)算獲得按壓位置的由按壓力引起的電阻值變化量△ R0F，通過上述運(yùn)算過程，可更為精準(zhǔn)地獲得電阻值變化量△ ROF，從而通過與預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫數(shù)值比較，獲得實(shí)際按壓力大小。
[0149](4)為了進(jìn)一步基于函數(shù)關(guān)系運(yùn)算獲得更為精準(zhǔn)的電阻值變化量AR0F，本發(fā)明進(jìn)一步對(duì)選取的兩個(gè)壓力感測(cè)電極與手指的按壓位置的相對(duì)位置進(jìn)行限定，其中，選取與按壓位置的距離不相等的兩個(gè)壓力感測(cè)電極可使在進(jìn)行運(yùn)算過程中，對(duì)函數(shù)關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算;所述兩壓力感測(cè)電極位于朝所述壓力觸控屏中心位置的方向上且選取的所述兩壓力感測(cè)電極與所述按壓位置的距離為與所述按壓位置相鄰的壓力感測(cè)電極距離的最短的距離。上述條件的選擇可滿足力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系曲線及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系曲線的變化趨勢(shì)由大變小的趨勢(shì)。
[0150](5)更進(jìn)一步地，在本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)中，所述任一所述兩壓力感測(cè)電極與所述按壓位置的距離為0，可實(shí)現(xiàn)當(dāng)手指按壓位置與壓力感測(cè)電極重合時(shí)，也可進(jìn)行壓力值大小的感測(cè)。
[0151](6)在本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)方法及其系統(tǒng)中，進(jìn)一步包括一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫，所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫可設(shè)于所述存儲(chǔ)模塊中，與距離L1、L2對(duì)應(yīng)的力參數(shù)α1、α2，及溫度參數(shù)β1、β2存儲(chǔ)在預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中，可便于在運(yùn)算過程中相應(yīng)數(shù)據(jù)的調(diào)取。
[0152](7)本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)系統(tǒng)，其包括電阻檢測(cè)模塊51、位置檢測(cè)模塊52、存儲(chǔ)模塊53、比較模塊54、運(yùn)算模塊55及參照模塊56，其可實(shí)現(xiàn)對(duì)按壓位置的電阻值變化量、按壓位置的獲取及相鄰壓力感測(cè)電極的選取，進(jìn)一步地，可對(duì)按壓位置的坐標(biāo)進(jìn)行比較及基于函數(shù)關(guān)系對(duì)電阻值變化量進(jìn)行運(yùn)算，從而獲得所需的按壓力值大小。
[0153](8)本發(fā)明所提供的壓力感測(cè)系統(tǒng)中，所述比較模塊54與所述存儲(chǔ)模塊53之間數(shù)據(jù)雙向傳輸;所述存儲(chǔ)模塊53與所述運(yùn)算模塊55之間數(shù)據(jù)雙向傳輸，以使在所述存儲(chǔ)模塊53的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)與檢測(cè)獲得的數(shù)據(jù)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速匹配與運(yùn)算。
[0154]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓力感測(cè)方法，其特征在于:提供一壓力感測(cè)裝置，施加按壓力于所述壓力感測(cè)裝置表面，按壓位置的按壓力引起的電阻變化量、溫度引起的電阻變化量及與所述按壓位置相鄰的至少兩感測(cè)電極的按壓力所引起的電阻變化量之間呈函數(shù)關(guān)系，對(duì)所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，以獲得按壓位置的按壓力所引起的電阻值變化量。2.如權(quán)利要求1中所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:所述函數(shù)關(guān)系包括第一函數(shù)關(guān)系及第二函數(shù)關(guān)系，所述壓力感測(cè)方法具體包括如下步驟:提供多個(gè)位置感測(cè)電極及多個(gè)壓力感測(cè)電極； 步驟SI，對(duì)所述位置感測(cè)電極進(jìn)行掃描，并在感測(cè)到手指按壓后輸出按壓位置的坐標(biāo)； 步驟S2，選取與按壓位置距離不相等的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極； 步驟S3，根據(jù)所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極獲得電阻值變化量，并根據(jù)所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極與按壓位置之間的距離及所述第一函數(shù)關(guān)系，確定力參數(shù)及溫度參數(shù);及 步驟S4，基于壓力感測(cè)電極的電阻值變化量、力參數(shù)與溫度參數(shù)結(jié)合所述第二函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，獲得按壓位置由按壓力引起的電阻值變化量。3.如權(quán)利要求2中所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:上述步驟SI包括: 步驟Pl，對(duì)位置感測(cè)電極進(jìn)行掃描； 步驟P2，判斷是否偵測(cè)到觸控信號(hào)，若是，則進(jìn)入步驟P3，若否，則返回步驟Pl;及 步驟P3，獲得按壓位置坐標(biāo)。4.如權(quán)利要求2中所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:上述步驟S2包括: 步驟TlOl，以所述壓力感測(cè)裝置的質(zhì)心為原點(diǎn);及 步驟T102，確定相對(duì)朝向所述壓力感測(cè)裝置的原點(diǎn)的至少兩個(gè)與按壓位置之間距離不相等的壓力感測(cè)電極。5.如權(quán)利要求2中所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:上述步驟S2包括: 步驟QlOl，將所述壓力感測(cè)裝置劃分為至少一個(gè)中心區(qū)域及至少一個(gè)邊緣區(qū)域，通過位置感測(cè)電極感測(cè)手指按壓位置所在的區(qū)域； 步驟Q102，判斷按壓位置是否位于所述中心區(qū)域，若是，則進(jìn)入步驟Q103，如否，則進(jìn)入步驟S104; 步驟Q103，選取與按壓位置距離不相等的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極，進(jìn)入步驟S3;及步驟Q104，選取相對(duì)朝向所述中心區(qū)域的與按壓位置距離不相等的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極，進(jìn)入步驟S3。6.如權(quán)利要求4或5中所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:選取兩個(gè)所述壓力感測(cè)電極，所選取的所述兩個(gè)壓力感測(cè)電極位于同一方向或不同方向上。7.如權(quán)利要求6中所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:所述兩個(gè)壓力感測(cè)電極中的任一個(gè)所述壓力感測(cè)感測(cè)電極與所述按壓位置的距離為O。8.如權(quán)利要求2中所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:在上述步驟S3進(jìn)一步包括: 步驟PlOl，根據(jù)所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極的坐標(biāo)分別計(jì)算出其與按壓位置的距離； 步驟P102，根據(jù)按壓位置沿所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極的方向的力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系，確定所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極相對(duì)于按壓位置的力參數(shù)和溫度參數(shù);及 步驟P103，分別獲取所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極的電阻值變化量。9.如權(quán)利要求8中所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:在上述步驟P102中確定所選取的至少兩個(gè)壓力感測(cè)電極相對(duì)于按壓位置的力參數(shù)和溫度參數(shù)具體為: 將所述步驟PlOl獲得的距離參數(shù)代入力參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系及溫度參數(shù)-距離函數(shù)關(guān)系中進(jìn)行解方程運(yùn)算，獲得對(duì)應(yīng)的力參數(shù)、溫度參數(shù);或提供一預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫，所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫用于存儲(chǔ)距離參數(shù)、力參數(shù)、溫度參數(shù)及其函數(shù)關(guān)系，根據(jù)所述步驟PlOl獲得的距離參數(shù)，從所述預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中獲取相對(duì)應(yīng)的力參數(shù)、溫度參數(shù)。10.如權(quán)利要求1-5及8-9中任一項(xiàng)所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:所述壓力感測(cè)方法進(jìn)一步包括:根據(jù)獲得的由按壓力引起的電阻值變化量后，并依據(jù)所述由按壓力引起的電阻值變化量，獲得按壓位置的按壓力大小。11.如權(quán)利要求10中所述壓力感測(cè)方法，其特征在于:所述壓力感測(cè)方法進(jìn)一步包括:通過對(duì)所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算后，獲得按壓位置的由溫度變化引起的電阻值變化量，并依據(jù)所述由溫度變化引起的電阻值變化量，獲得按壓位置的按壓力大小。12.一種壓力感測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括: 電阻檢測(cè)模塊，包括用于偵測(cè)按壓力值的壓力感測(cè)電極，所述電阻檢測(cè)模塊用于獲取所述壓力感測(cè)電極在按壓前后的電阻值，并獲得手指按壓引起的電阻值變化量； 位置檢測(cè)模塊，包括用于偵測(cè)手指按壓位置的位置感測(cè)電極，所述位置檢測(cè)模塊用于計(jì)算獲得手指按壓位置及與其相鄰的壓力感測(cè)電極之間的距離； 存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)所述電阻檢測(cè)模塊中所檢測(cè)獲得的所述壓力感測(cè)電極的電阻值及電阻值變化量； 比較模塊，用于對(duì)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)模塊中的手指按壓位置及與其相鄰的至少兩壓力感測(cè)電極之間的距離并進(jìn)行比較與排序，以選取其中最小距離； 運(yùn)算模塊，用于根據(jù)壓力感測(cè)電極的電阻值變化量、力參數(shù)與溫度參數(shù)并結(jié)合所述函數(shù)關(guān)系進(jìn)行解方程運(yùn)算，獲得按壓位置由按壓力引起的電阻值變化量； 參照模塊，用于根據(jù)由按壓力引起的電阻值變化量獲得與其對(duì)應(yīng)的按壓力值大小； 其中，所述電阻檢測(cè)模塊連接所述存儲(chǔ)模塊，所述位置檢測(cè)模塊連接所述存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊依次連接所述比較模塊及所述運(yùn)算模塊，所述參照模塊與所述運(yùn)算模塊連接。13.如權(quán)利要求12中所述壓力感測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述比較模塊與所述存儲(chǔ)模塊之間數(shù)據(jù)雙向傳輸;所述存儲(chǔ)模塊與所述運(yùn)算模塊之間數(shù)據(jù)雙向傳輸。
【文檔編號(hào)】G06F3/041GK105912159SQ201610209373
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月6日
【發(fā)明人】蔣承忠, 陳風(fēng), 危偉, 李裕文
【申請(qǐng)人】宸鴻科技(廈門)有限公司