CN107710115A - 触控响应模组、键盘、触控装置、具反馈功能的触控设备 - Google Patents

Abstract

一种基于压力传感组件的触控响应模组，该模组包括触控响应组件(1)和压力传感组件(2)，所述触控响应组件(1)用于检测所述压力传感组件(2)由于外部触控而受到的压力；所述压力传感组件(2)对应多个触控事件，所述触控响应组件(1)内预存有所述压力所处的压力范围与触控事件的对应关系，当所述压力大于第一设定阈值时，所述触控响应组件(1)输出所述压力所处的压力范围对应的触控事件的触发信号。该模组利用压力传感组件(2)替代传统的电容触控式虚拟按键，需要对压力传感组件施加足够压力才能实现触控事件的响应，有效降低了误操作几率，同时，相比机械按键，该模组在触控时不会产生机械行程，节省结构空间。

Description

触控响应模组、键盘、触控装置、具反馈功能的触控设备 技术领域

本发明涉及触摸按键技术，尤其涉及一种触控响应模组、键盘、触控装置、具有反馈功能的触控设备。

背景技术

传统的触摸屏手机， 通常采用基于电容触控技术的虚拟按键。基于电容触控技术的虚拟按键的工作原理为，当手指接触按键区域，手指引起按键区域面板下方感应电极的电场变化，电场变化转化为电流/电压信号的变化，继而被手机感知并响应。上述技术的问题非常容易出现误操作， 例如：1、当手指无意识轻触按键时，按键即有响应；2、手机装在身上，无意的身体轻触按键，按键即有响应。在上述场景中用户均无意愿触控按键，此时的按键响应会引起用户困扰。

技术问题

本发明实施例提供了一种 触控响应模组、基于压力感应的键盘、基于指纹识别的触控装置、具有反馈功能的触控设备 ，以解决现有技术中所采用的基于电容触控技术的虚拟按键容易出现误操作的问题。

技术解决方案

本发明是这样实现的：

一种触控响应模组，包括相连接的压力传感组件和触控响应组件，所述触控响应组件用于检测所述压力传感组件由于外部触控而受到的压力；

所述压力传感组件对应多个触控事件，所述触控响应组件内预存有所述压力所处的压力范围与触控事件的对应关系，当所述压力大于第一设定阈值时，所述触控响应组件输出所述压力所处的压力范围对应的触控事件的触发信号。

进一步地，所述触控响应组件包括处理器单元、激励信号电路单元、前级放大单元、模数转换电路单元；

所述处理器单元与所述激励信号电路单元的输入端连接，所述激励信号电路单元的输出端与所述压力传感组件的一端连接，所述压力传感组件的另一端与所述前级放大单元的输入端连接，所述前级放大单元的输出端与所述模数转换电路单元的输入端连接，所述模数转换电路单元的输出端与所述处理器单元连接；

所述处理器单元控制所述激励信号电路单元向所述压力传感组件输入电压信号以对所述压力传感组件进行激励；所述压力传感组件受压而产生的电信号输入所述模数转换电路单元，并经所述模数转换电路单元转换为数字信号后输入所述处理器单元；

所述处理器单元根据所述数字信号的变化计算所述压力传感组件的电阻变化率，并根据所述电阻变化率计算所述压力传感组件受到的压力。

更进一步地，所述压力传感组件有多个，所述触控响应组件轮流检测各压力传感组件受到的压力。

再进一步地，所述触控响应组件还包括多路复用开关单元，各压力传感组件的另一端通过所述多路复用开关单元与所述前级放大单元的输入端连接。

进一步地，所述压力传感组件受一交流信号激励；所述触控响应组件还用于检测所述压力传感组件相对于系统地的寄生电容，并根据所述寄生电容的变化判断所述压力传感组件所受压力是否为手指接触所致，当判定为手指接触所致时，才检测所述压力传感组件受到的压力。

本发明实施例所提供的基于压力感应的键盘包括盖板和如上所述的触控响应模组，所述触控响应模组中的压力传感组件贴合在所述盖板的下表面。

本发明实施例所提供的一种基于指纹识别的触控装置，包括如上所述的触控响应模组、指纹识别芯片、以及主控芯片；

所述触控响应组件的输出端与所述指纹识别芯片连接，所述触控响应模组中的压力传感组件与所述指纹识别芯片相贴合；

所述主控芯片用于在接收到所述触控响应模组的触发信号之后判断是否需要执行指纹识别，若是，则生成一指纹识别指令；

所述指纹识别芯片用于在接收到所述指纹识别指令后 识别指纹， 并 将 识别的指纹信息发送给所述主控芯片。

进一步地，所述指纹识别芯片在接收到所述指纹识别指令之前处于休眠状态；当接收到所述指纹识别指令后，退出休眠状态进行指纹识别；当将识别的指纹信息发送给所述主控芯片之后，再次进入休眠状态。

本发明实施例所提供的另一种基于指纹识别的触控装置，包括如上所述的触控响应模组、指纹识别芯片、以及主控芯片；

所述触控响应组件与所述指纹识别芯片连接，所述压力传感组件与所述指纹识别芯片相贴合；

所述触控响应组件与所述压力传感组件连接，用于检测所述压力传感组件受到的压力，并在当所述压力大于第一设定阈值时，触发所述指纹识别芯片进一步识别所述压力进行是否由手指触摸所致；

所述指纹识别芯片用于检测自身接收到的触摸信号，并在当所述触摸信号大于预设的第二设定阈值时，向主控芯片发送与压力传感组件对应的触控事件的触发信号以便所述主控芯片判断是否需要进行指纹识别，并在接收到主控芯片发出的指纹识别指令后 识别指纹， 并 将 识别的指纹信息发送给所述主控芯片。

进一步地，所述指纹识别芯片在接收到所述指纹识别指令之前处于休眠状态；当接收到所述指纹识别指令后，退出休眠状态进行指纹识别；当将识别的指纹信息发送给所述主控芯片之后，再次进入休眠状态。

本发明实施例所提供的具有反馈功能的触控设备，包括反馈装置、主控芯片和如上所述的基于指纹识别的触控装置，所述主控芯片用于在接收到触控事件的触发信号时控制所述反馈装置向用户进行反馈。

进一步地，所述反馈装置的反馈强度与所述压力的大小正相关。

进一步地，所述反馈装置包括一触觉反馈器件，其反馈强度包括反馈幅度、频率和持续时长中的一个或多个。

进一步地，所述触觉反馈器件基于振动马达实现。

进一步地，所述反馈装置包括听觉反馈器件，其反馈强度包括反馈音量、频率和持续时长中的一个或多个。

进一步地，所述听觉反馈器件基于音频提示器件实现。

进一步地，所述反馈装置包括一视觉反馈器件，其反馈强度包括亮度、色度、亮度变化和色度变化中的一个或多个。

进一步地，所述视觉反馈器件为一指示灯。

有益效果

与现有技术相比， 本发明利用压力传感组件替代传统的电容触控式虚拟按键，需要对压力传感组件施加足够压力才能实现触控事件的响应，有效降低了误操作几率，同时，相比传统机械按键，本发明在触控按键时不会产生机械行程，节省结构空间。而将压力传感组件与指纹识别芯片的电容式触控技术相结合，通过压力传感组件可检测压力，通过指纹识别芯片的电容式触控技术可进一步检测压力是否为手指触摸引起，通过双重确认后才对触控事件做出响应，从而可更进一步降低误操作几率。

附图说明

图 1：本发明提供的 基于压力传感组件的触控响应模组的结构及应用示意图；

图2：本发明提供的基于压力传感组件的触控响应模组的按键触摸示意图；

图3：电阻式压力传感组件的等效电路示意图；

图4：电阻式压力传感组件受到压力时的等效电路示意图；

图5A、B：分别为采用直流电压信号作为激励信号检测压力传感组件受到的压力的检测电路中压力传感组件在未受到压力和受到压力时的电阻及电容变化示意图；

图 6： 基于压力传感组件的触控响应模组与主控芯片的连接示意图；

图7A、B：分别为采用交流电压信号作为激励信号检测压力传感组件是否为手指触摸的检测电路中压力传感组件在未受到压力和受到压力时的电阻及电容变化示意图；

图 8A、B： 分别为改进后的采用直流电压信号作为激励信号检测压力传感组件受到的压力的检测电路中压力传感组件在未受到压力和受到压力时的电阻及电容变化示意图 ；

图 9A、B： 分别为改进后的采用交流电压信号作为激励信号检测压力传感组件是否为手指触摸的检测电路中压力传感组件在未受到压力和受到压力时的电阻及电容变化示意图；

图10：本发明提供的基于压力感应的键盘的剖面结构及按键触摸示意图；

图11：本发明提供的基于压力感应的指纹按键模组的组成示意图；

图12A-D：上述指纹按键模组的四种剖面示意图；

图13：上述指纹按键模组的工作流程示意图；

图 14：上述指纹按键模组的改进工作流程示意图；

图 15：本发明提供的 具有振动反馈的指纹按键系统的组成示意图。

本发明的最佳实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

图 1所示为本发明提供的基于压力传感组件的触控响应模组的结构及应用示意图，根据图1所示，触控响应模组包括相连接的触控响应组件1和压力传感组件2,该触控响应模组可置于图1所示的移动终端中，例如手机，其中， 触控响应组件1用于检测压力传感组件2由于外部触控而受到的压力，并可根据压力决定是否予以响应 。作为本发明的一个实施例，压力传感组件2可采用应变片实现，应变片有电阻应变片，半导体应变片等，无论何种构成形式，其基本原理均为当应变片发生形变时，应变片的电阻相应的发生变化，并且形变越大，电阻变化越大。后续内容中的 压力传感组件2 均以电阻应变片为例，实际的事实方案中，包含但不限于此，任何类似于上述基本原理的传感器如石墨烯薄膜等均可适用于本发明。

一般的安卓手机有三个基于电容触控技术的虚拟触控按键，图1中的三个并排的矩形框表示三个压力传感组件2，每个压力传感组件2相当于一个按键，用于执行一个按键的功能。实际应用中，压力传感组件2的数量可根据实际需要确定，例如将本发明应用于苹果手机中可能就只需要一个压力传感组件2，因为苹果手机的主面板上只有一个HOME键。从图1中可以看到，每个矩形框有两个引脚引出，两个引脚分别连接压力传感组件2的两个电极。各压力传感组件2的两个电极实际上都是与触控响应组件1连接的，触控响应组件1通过各压力传感组件2的一端向各压力传感组件2注入激励信号，再通过各压力传感组件2的另一端接收各压力传感组件2由于受外部触控而受压后产生的电信号。触控响应组件1根据各压力传感组件2的电信号的变化就可以计算出各压力传感组件2的电阻变化率，继而计算出各压力传感组件2受到的压力。这里的激励信号一般为直流或交流电压信号。一般而言，手指无意识触碰按键的压力小于100g，而手指有意识触碰按键的压力大于200g。因此，为避免误操作，设定当压力传感组件2受到的压力大于第一设定阈值（例如200g）时，才输出与该压力传感组件2对应的触控事件的触发信号，否则不输出该触发信号，从而降低无意识触碰时产生的误操作的发生几率。当有多个压力传感组件2时，触控响应组件1轮流检测各压力传感组件2受到的压力。

图2所示为本发明提供的基于压力传感组件的触控响应模组的按键触摸示意图，由图2可以看出，压力传感组件2并非由手指5直接触摸，手指5触摸时，压力传感组件2上应覆有盖板3（如手机的盖板），盖板3与压力传感组件2之间通过贴合胶4贴合，手指5通过触摸盖板3对压力传感组件2施加压力。

当手指5触摸盖板3时，对盖板3施加压力，压力通过盖板3、贴合胶4传递到压力传感组件2，从而将压力传递到压力传感组件2上。图3所示为电阻式压力传感组件的等效电路示意图，图4所示为电阻式压力传感组件受到压力时的等效电路示意图。结合图2、3、4，当手指5触摸盖板3，压力通过盖板3、贴合胶4传递到压力传感组件2，使压力传感组件2受到压力，使压力传感组件2的电阻 R 0 产生变化，同时，手指5通过盖板3按压压力传感组件2时，手指5与压力传感组件2之间产生耦合电容，导致压力传感组件2相对于系统地的寄生电容 C 0 也发生变化。定义电阻的变化为 ∆R，寄生电容的变化为∆C， 通过电阻的变化 ∆R 可计算得出电阻变化率，继而计算得出压力传感组件2受到的压力。检测压力传感组件2受到的压力时采用直流电压信号作为激励信号，虽然手指5按压也会引起寄生电容产生 ∆ C 的变化，但是直流电压信号对电容信号不敏感，不影响后续电路的检测结果。图5A、图5B分别为采用直流电压信号作为激励信号检测压力传感组件2受到的压力的检测电路中压力传感组件2在未受到压力和受到压力时的电阻及电容变化示意图。图5A中未受到压力，图5B中受到压力。

每个压力传感组件2还可对应多个触控事件，这时，在触控响应组件1内预存每个压力传感组件2受到的压力所处的压力范围与触控事件的对应关系。此时，对于任何一个压力传感组件2，当该压力传感组件2受到的压力大于第一设定阈值时，触控响应组件1输出压力所处的压力范围对应的触控事件的触发信号。例如，可将大于第一设定阈值的压力P划分为三个压力范围：P<P1、P1 P<P2、P P2，对于某一压力传感组件2，当P<P1时对应第一触控事件，P1 P<P2时对应第二触控事件，P P2时对应第三触控事件。如果该压力传感组件2受到的压力P所处的范围为P<P1，则触控响应组件1输出第一触控事件的触发信号，如果该压力传感组件2受到的压力P所处的范围为P1 P<P2，则触控响应组件1输出第二触控事件的触发信号，如果该压力传感组件2受到的压力P所处的范围为P P2，则触控响应组件1输出第三触控事件的触发信号。通过这种方式可以实现在同一按键上根据压力大小执行不同的操作，比如轻按为预览，重按为打开，类似于压力感应触摸屏对不同压力的响应。

图6所示为基于压力传感组件的触控响应模组与主控芯片7的连接示意图。根据图6所示，触控响应组件1包括处理器单元105、激励信号电路单元102、前级放大单元103、模数转换电路单元104。处理器单元105与激励信号电路单元102的输入端连接，激励信号电路单元102的输出端与压力传感组件2的一端连接，压力传感组件2的另一端与前级放大单元103的输入端连接，前级放大单元103的输出端与模数转换电路单元104的输入端连接，模数转换电路单元104的输出端与处理器单元105连接。处理器单元105控制激励信号电路单元102向压力传感组件2输入电压信号，压力传感组件2输出的电信号输入模数转换电路单元104，并经模数转换电路单元104转换为数字信号后输入处理器单元105。处理器单元105根据数字信号的变化计算压力传感组件2的电阻变化率，并根据电阻变化率计算压力传感组件2受到的压力。

如果只有一个压力传感组件2，压力传感组件2的另一端可直接与前级放大单元103的输入端连接。当有多个压力传感组件2时，触控响应组件1中需加入多路复用开关单元101。多路复用开关单元101相当于是一个多通道的输入输出开关，通过多路复用开关单元101可以支持多个通道（即多个压力传感组件2）的压力检测。这时，如图6所示，各压力传感组件2的另一端需通过多路复用开关单元101与前级放大单元103的输入端连接。

仅通过压力检测来确定压力传感组件2的触控事件只能在一定程度上减少误操作的可能，因为仅通过压力检测确定压力传感组件2的触控事件无法对压力是否由手指触摸产生进行确认，在某些情况下会出现非手指按压而导致误操作的情况。鉴于此，可对上述技术方案进行改进，加入对是否为手指触摸的检测。检测是否为手指触摸时，激励信号采用交流电压信号，同时，前级放大单元103为高阻抗输入。此时，当手指按压压力传感组件2时，压力传感组件2的电阻增大，压力传感组件2相对于系统地的寄生电容也会增大。手指按压压力传感组件2时，压力传感组件2上的微小应力造成了电阻变化，同时，手指与压力传感组件2大面积的近距离耦合造成了压力传感组件2相对于系统地的寄生电容的变化。通常情况下，压力传感组件2的电阻变化率仅仅为寄生电容变化率的1/100至1/10。触控响应组件1可检测压力传感组件2相对于系统地的寄生电容，并根据寄生电容的变化判断是否为手指接触压力传感组件2，当判定有手指接触压力传感组件2时，才检测压力传感组件2受到的压力。通过对压力传感组件2所受压力的检测和对是否为手指触摸的检测的双重确认机制，可进一步降低误操作的可能性，提高按键触控可靠性。对压力传感组件2所受压力的检测和对是否为手指触摸的检测的执行顺序可调换，都可以起到双重确认的目的。在检测是否为手指触摸时，可通过压力传感组件2 寄生电容的变化 ∆ C计算得出寄生电容变化率，继而根据寄生电容变化率的大小判断出是否为手指触摸。 图7A、图7B分别为采用交流电压信号作为激励信号检测压力传感组件2是否为手指触摸的检测电路中压力传感组件2在未受到压力和受到压力时的电阻及电容变化示意图。图7A中未受到压力，图7B中受到压力。

基于图5A、图5B、图7A、图7B可改进出图8A、图8B、图 9A、图9B的检测电路。其中图8A、图8B分别为改进后的采用直流电压信号作为激励信号检测压力传感组件2受到的压力的检测电路中压力传感组件2在未受到压力和受到压力时的电阻及电容变化示意图，图8A中未受到压力，图8B中受到压力。图9A、图9B分别为改进后的采用交流电压信号作为激励信号检测压力传感组件2是否为手指触摸的检测电路中压力传感组件2在未受到压力和受到压力时的电阻及电容变化示意图，图9A中未受到压力，图9B中受到压力。

具有传统机械按键的电子设备均可采用上述触控响应模组，例如，手机、平板、便携式 /台式电脑等 电子设备，并且键盘包含指纹按键的电子设备也可采用上述触控响应模组。

如上文所述，当将上述触控响应模组应用于键盘时，可以得到一种基于压力感应的键盘。根据图10所示的该键盘的剖面结构及按键触摸示意图，该键盘包括盖板3及上述触控响应模组，触控响应模组的各压力传感组件2利用贴合胶4贴合在盖板3的下表面，每一个压力传感组件2表示一个按键。需要点击某一按键时，只需要触摸盖板3上的位于相应压力传感组件2正上方的位置，并施加适当压力即可实现按键触发。

如图11所示，上述触控响应模组还可与指纹识别芯片6结合，从而得到一种基于指纹识别的触控装置，该基于指纹识别的触控装置包括上述触控响应模组、指纹识别芯片6和主控芯片7。根据图12A-D该指纹按键模组的剖面结构示意图，触控响应模组中的压力传感组件2与指纹识别芯片6相贴合，具体可采用贴合胶4贴合。同时，触控响应模组中的触控响应组件1的输出端与指纹识别芯片6连接，具体连接方式如图11所示，触控响应组件1未在图12A-D中示出。主控芯片7用于在接收到触控响应模组的触发信号之后判断是否需要执行指纹识别，若是，则生成一指纹识别指令，然后指纹识别芯片6在接收到该指纹识别指令后 识别指纹， 并 将 识别的指纹信息发送给主控芯片7，其中，指纹识别芯片6在接收到该指纹识别指令之前处于休眠状态；当接收到该指纹识别指令后，退出休眠状态进行指纹识别；当将识别的指纹信息发送给主控芯片7之后，指纹识别芯片6再次进入休眠状态。与触控响应模组类似，使用时需要在指纹识别芯片6的上表面（用于采集指纹）覆盖盖板3，依据指纹识别芯片6适应盖板3厚度的能力，可以设计成图12A的结构，或盖板3局部减薄的图12B-D的结构，压力传感组件2通过全贴合置于指纹识别芯片6的下表面。在图12D中，盖板3包括两层，分别是第一层盖板301和第二层盖板302，两层盖板都可以采用玻璃材料制成，两层盖板间可通过贴合胶贴合。指纹按键模组中，指纹识别芯片6的初始状态为休眠状态。 如图 13所示，该指纹按键模组的工作流程如下：

步骤1、指纹识别芯片6进入休眠状态，然后进入步骤2。

步骤 2、 触控响应组件1按设定频率检测压力传感组件2受到的压力， 并在当压力大于第一设定阈值时向主控芯片7发送与压力传感组件2对应的触控事件的触发信号，然后进入步骤3。压力检测频率设定得越高，压力检测的实时性就越好。

步骤 3、 指纹识别芯片6接收主控芯片7判断出 响应触发信号中的触控事件需要识别指纹时发出的指纹识别指令 ，并在接收到指纹识别指令后退出休眠状态并识别指纹，同时，将 识别的指纹信息发送给主控芯片7，然后返回步骤1。

根据该指纹按键模组的工作流程，触控响应组件1发送触发信号给主控芯片7后，主控芯片7才会根据接收到的触发信号中的触控事件判断响应该触控事件时是否需要识别指纹，而只有当响应触控事件需要识别指纹时主控芯片7才会向指纹识别芯片6发送指纹识别指令，因此，指纹识别芯片6大部分情况处于休眠状态，只有在有触控事件发生（即主控芯片7接收到触控事件的触发信号）以及需要识别指纹（即主控芯片7判断出响应触控事件需要识别指纹）时才会唤醒并识别指纹，因此，可降低指纹按键模组的系统功耗。同时， 上述工作流程中，步骤 2主要用于检测对压力传感组件2的按压力度，以防止无意识的触摸所引起的误操作，只有当对压力传感组件2的按压力度达到特定强度时，才会向主控芯片7发送触控事件的触发信号，由此可显著降低无意识触摸按键时导致的误操作的发生几率。

上述工作流程仅通过压力检测就确定了压力传感组件2的触控事件，根据前述，由于仅通过压力检测确定压力传感组件2的触控事件无法对压力是否由手指触摸产生进行确认，因此，上述工作流程只能在一定程度上减少误操作的可能。为进一步降低误操作可能性，可借鉴前述方法，加入对是否为手指触摸的检测，从而得到该指纹按键模组的改进的工作流程，在此改进的工作流程中，触控响应组件1与压力传感组件2的两端连接，用于检测压力传感组件2受到的压力，并在当所述压力大于第一设定阈值时，触发指纹识别芯片6进一步识别所述压力进行是否由手指触摸所致；而指纹识别芯片6用于检测自身接收到的触摸信号，并在当所述触摸信号大于预设的第二设定阈值时，向主控芯片7发送与压力传感组件对应的触控事件的触发信号以便主控芯片7判断是否需要进行指纹识别，并在接收到主控芯片7发出的指纹识别指令后 识别指纹， 并 将 识别的指纹信息发送给主控芯片7。根据图14所示，该指纹按键模组的改进的工作流程如下：

步骤1、指纹识别芯片6进入休眠状态，然后进入步骤2；

步骤 2、 触控响应组件1按设定频率检测压力传感组件2受到的压力， 并在当压力大于第一设定阈值时唤醒指纹识别芯片6，然后进入步骤3；

步骤3：指纹识别芯片6检测自身接收到的触摸信号，并在当触摸信号大于预设的第二设定阈值时，向主控芯片7发送与压力传感组件2对应的触控事件的触发信号，然后进入步骤4；

步骤4： 指纹识别芯片6接收主控芯片7判断出 响应触发信号中的触控事件需要识别指纹时发出的指纹识别指令，并 在接收到指纹识别指令后退出休眠状态并识别指纹，同时，将 识别的指纹信息发送给主控芯片7，然后返回步骤1。

上述步骤2主要用于检测压力传感组件2受到的按压力度，以防止无意识的触摸导致的误操作，步骤3主要用于进一步检测是否为手指触摸，以防止非手指触摸导致的误操作。与前述利用触控响应组件1对压力传感组件2寄生电容的变化的检测来判断是否为手指触摸的原理不同，这里是利用指纹识别芯片6对手指的检测以判断是否为手指触摸。根据上述改进的工作流程，只有当压力传感组件2受到的压力大于第一设定阈值以及指纹识别芯片6接收到的触摸信号大于预设的第二设定阈值时，才会向主控芯片7发送触发信号，即只有当用手指按压压力传感组件2且按压力度达到一定强度时，才会触发触控事件。通过对压力传感组件2所受压力的检测和对是否为手指触摸的检测的双重确认机制，可进一步降低误操作的可能性，提高按键触控可靠性。

在上述双重确认机制中，对压力传感组件2所受压力的检测和对是否为手指触摸的检测的执行顺序可以调换，即指纹识别芯片6先对自身接收到的触摸信号进行检测，检测通过后再触发触控响应组件1对压力传感组件2受到的压力进行检测，当检测通过后再由触控响应组件1将触发信号发送给主控芯片7，两种执行顺序都可以起到双重确认的目的。但是，先对压力传感组件2受到的压力进行检测，再对是否为手指触摸进行检测比先对是否为手指触摸进行检测，再对压力传感组件2受到的压力进行检测消耗的系统功耗更低。

本发明还提供了一种具有反馈功能的触控设备，包括反馈装置、如上文所述的基于指纹识别的触控装置，其中主控芯片7用于在接收到触控事件的触发信号时控制所述反馈装置进行反馈。为提升反馈效果，该反馈装置的反馈强度随所述压力的增大而增大，例如可设置多个反馈强度和多个压力等级，并在反馈强度和压力等级之间映射为正相关，即，反馈强度随压力的增大而增大、减小而减小。

具体地，上述反馈装置可以包括一触觉反馈器件，如基于图15示出的振动马达8实现，也可以为听觉反馈器件，如基于音频提示器件等实现，还可以为视觉反馈器件，如基于指示灯等实现。

当采用触觉反馈器件时，反馈强度包括反馈幅度、频率和持续时长中的一个或多个，例如，可设置为压力等级越大，则振动幅度越大，或者是频率越高，或者是持续时间越长，或者是这几种情况的组合。

当采用听觉反馈器件时，反馈强度包括反馈音量、频率和持续时长中的一个或多个，例如，可设置为压力等级越大，音量越高，声音的频率越高，或者是持续时间越长，或者是这几种情况的组合。

当采用视觉反馈器件时，反馈强度包括亮度、色度、亮度变化和色度变化中的一个或多个，例如，可设置为压力等级越大，亮度越大，色度越深，或者亮度在亮-暗之间的变化越快，色度在深-浅之间的变化越快，或者是这几种情况的组合。

请参照图15，下文仅以反馈装置采用振动马达为例来说明具体的工作流程。其中，主控芯片7用于在接收到触控事件的触发信号时控制振动马达8发出振动。具体工作流程为：主控芯片7检测是否接收到触控事件的触发信号，接收到触控事件的触发信号后，判断该触控事件对应的应用场景，并根据应用场景确定振动类型，然后向振动马达8输出设定时长的驱动信号，以驱动振动马达8振动。振动持续的时间及强度可与压力传感组件2受到的压力大小和持续时间对应，主控芯片7可以根据按压按键时的应用场景，选择合适的振动频率、强度、时长，从而在用户按压按键时给用户模拟出最佳的按键回馈。例如，压力传感组件2受到的压力越大马达振动强度越大，压力传感组件2持续受到压力，则振动马达8也持续振动，压力传感组件2停止受到压力，则振动马达8也停止振动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明的实施方式

工业实用性

序列表自由内容

Claims (18)

1. 一种触控响应模组，其特征在于，包括相连接的压力传感组件和触控响应组件，所述触控响应组件用于检测所述压力传感组件由于外部触控而受到的压力；

   所述压力传感组件对应多个触控事件，所述触控响应组件内预存有所述压力所处的压力范围与触控事件的对应关系，当所述压力大于第一设定阈值时，所述触控响应组件输出所述压力所处的压力范围对应的触控事件的触发信号。
2. 如权利要求1所述的触控响应模组，其特征在于，所述触控响应组件包括处理器单元、激励信号电路单元、前级放大单元、模数转换电路单元；

   所述处理器单元与所述激励信号电路单元的输入端连接，所述激励信号电路单元的输出端与所述压力传感组件的一端连接，所述压力传感组件的另一端与所述前级放大单元的输入端连接，所述前级放大单元的输出端与所述模数转换电路单元的输入端连接，所述模数转换电路单元的输出端与所述处理器单元连接；

   所述处理器单元控制所述激励信号电路单元向所述压力传感组件输入电压信号以对所述压力传感组件进行激励；所述压力传感组件受压而产生的电信号输入所述模数转换电路单元，并经所述模数转换电路单元转换为数字信号后输入所述处理器单元；

   所述处理器单元根据所述数字信号的变化计算所述压力传感组件的电阻变化率，并根据所述电阻变化率计算所述压力传感组件受到的压力。
3. 如权利要求2所述的触控响应模组，其特征在于，所述压力传感组件有多个，所述触控响应组件轮流检测各压力传感组件受到的压力。
4. 如权利要求3所述的触控响应模组，其特征在于，所述触控响应组件还包括多路复用开关单元，各压力传感组件的另一端通过所述多路复用开关单元与所述前级放大单元的输入端连接。
5. 如权利要求1所述的触控响应模组，其特征在于，所述压力传感组件受一交流信号激励；所述触控响应组件还用于检测所述压力传感组件相对于系统地的寄生电容，并根据所述寄生电容的变化判断所述压力传感组件所受压力是否为手指接触所致，当判定为手指接触所致时，才检测所述压力传感组件受到的压力。
6. 一种基于压力感应的键盘，其特征在于，包括盖板和如权利要求1-5中任一所述的触控响应模组，所述触控响应模组中的压力传感组件贴合在所述盖板的下表面。
7. 一种基于指纹识别的触控装置，其特征在于，包括如权利要求 1- 5中任一所述的触控响应模组、指纹识别芯片、以及主控芯片；

   所述触控响应组件的输出端与所述指纹识别芯片连接，所述触控响应模组中的压力传感组件与所述指纹识别芯片相贴合；

   所述主控芯片用于在接收到所述触控响应模组的触发信号之后判断是否需要执行指纹识别，若是，则生成一指纹识别指令；

   所述指纹识别芯片用于在接收到所述指纹识别指令后 识别指纹， 并 将 识别的指纹信息发送给所述主控芯片。
8. 如权利要求7所述的触控装置，其特征在于，所述指纹识别芯片在接收到所述指纹识别指令之前处于休眠状态；当接收到所述指纹识别指令后，退出休眠状态进行指纹识别；当将识别的指纹信息发送给所述主控芯片之后，再次进入休眠状态。
9. 一种基于指纹识别的触控装置，其特征在于，包括如权利要求 1- 5中任一所述的触控响应模组、指纹识别芯片、以及主控芯片；

   所述触控响应组件与所述指纹识别芯片连接，所述压力传感组件与所述指纹识别芯片相贴合；

   所述触控响应组件与所述压力传感组件连接，用于检测所述压力传感组件受到的压力，并在当所述压力大于第一设定阈值时，触发所述指纹识别芯片进一步识别所述压力进行是否由手指触摸所致；

   所述指纹识别芯片用于检测自身接收到的触摸信号，并在当所述触摸信号大于预设的第二设定阈值时，向主控芯片发送与压力传感组件对应的触控事件的触发信号以便所述主控芯片判断是否需要进行指纹识别，并在接收到主控芯片发出的指纹识别指令后 识别指纹， 并 将 识别的指纹信息发送给所述主控芯片。
10. 如权利要求9所述的触控装置，其特征在于，所述指纹识别芯片在接收到所述指纹识别指令之前处于休眠状态；当接收到所述指纹识别指令后，退出休眠状态进行指纹识别；当将识别的指纹信息发送给所述主控芯片之后，再次进入休眠状态。
11. 一种具有反馈功能的触控设备，其特征在于，包括反馈装置、如权利要求7或9所述的基于指纹识别的触控装置，所述主控芯片用于在接收到触控事件的触发信号时控制所述反馈装置向用户进行反馈。
12. 如权利要求11所述的触控装置，其特征在于，所述反馈装置的反馈强度与所述压力正相关。
13. 如权利要求12所述的触控装置，其特征在于，所述反馈装置包括一触觉反馈器件，其反馈强度包括反馈幅度、频率和持续时长中的一个或多个。
14. 如权利要求13所述的触控装置，其特征在于，所述触觉反馈器件基于振动马达实现。
15. 如权利要求12所述的触控装置，其特征在于，所述反馈装置包括一听觉反馈器件，其反馈强度包括反馈音量、频率和持续时长中的一个或多个。
16. 如权利要求15所述的触控装置，其特征在于，所述听觉反馈器件基于音频提示器件实现。
17. 如权利要求12所述的触控装置，其特征在于，所述反馈装置包括一视觉反馈器件，其反馈强度包括亮度、色度、亮度变化和色度变化中的一个或多个。
18. 如权利要求17所述的触控装置，其特征在于，所述视觉反馈器件基于指示灯实现。