CN109085957B - 触控终端及其触摸检测装置和检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种触控终端及其触摸检测装置和检测方法，触摸检测装置包括超声波装置和信号处理装置。超声波装置在处于液体环境中时，对触控终端进行超声波扫描并获取表面压力信息，根据所受压力信息和返回的超声波生成感应信号并发送至信号处理装置。信号处理装置根据感应信号得到触控终端所在的液体深度和触控终端的触摸信息。对触控终端所处的液体深度进行检测，以及通过超声波扫描对触控终端的触摸动作进行识别得到触摸信息，以便于进行触控显示操作。同时进行触摸信息检测和液体深度探测，操作简便可靠，即使触控终端处于导电液体中也可对触摸信息进行检测，实现液体环境下对触控终端的触摸检测。
Description
技术领域
本发明涉及触控技术领域，特别是涉及一种触控终端及其触摸检测装置和检测方法。
背景技术
触摸屏又称为“触控屏”、“触控面板”，是一种可接收触摸等输入信号的感应式装置。当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。随着触摸屏产品种类的增多，触摸屏正朝着抗摔性和防水性等方面发展。
传统的触摸屏采用电容式触控结构，电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)，最外层是一层玻璃保护层。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置进行对应操作。由于需要人体和触摸屏表面形成耦合电容才能进行触摸检测，当触摸屏处于水下等液体环境中时，由于液体的导电性质，使得传统的触摸屏在液体环境中无法实现触摸检测。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种可在液体环境下进行触摸检测的触控终端及其触摸检测装置和检测方法。
一种触控终端的触摸检测装置，包括超声波装置和信号处理装置，所述信号处理装置连接所述超声波装置，
所述超声波装置用于在触控终端处于液体环境中时，对所述触控终端进行超声波扫描并获取表面压力信息，根据所受压力信息以及返回的超声波生成感应信号并发送至所述信号处理装置，所述信号处理装置用于根据所述感应信号得到所述触控终端所在的液体深度和所述触控终端的触摸信息。
上述触控终端的触摸检测装置，对触控终端所处的液体深度进行检测，以及通过超声波扫描对触控终端的触摸动作进行识别得到触摸信息，以便于进行触控显示操作。利用超声波装置同时进行触摸信息检测和液体深度探测，操作简便可靠，即使触控终端处于导电液体中也可对触摸信息进行检测，实现液体环境下对触控终端的触摸检测。
在一个实施例中，所述触摸信息包括触摸位置和触摸物类型，所述信号处理装置还用于在触摸物为手指时，根据所述超声波感应信号得到手指指纹信息。通过超声波扫描获取触摸位置和触摸物类型，并在触摸物为手指时提取手指指纹信息，以便用作进行后续操作，提高了触控终端的触摸检测全面性和触控操作便利性。
在一个实施例中，所述感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，所述超声波装置包括第一指纹模组，所述第一指纹模组设置于所述触控终端的显示区域且连接所述信号处理装置，
所述第一指纹模组用于根据所受压力信息发送压力感应信号至所述信号处理装置，以及在对所述触控终端的显示区域进行超声波扫描时，根据返回的超声波生成超声波感应信号并发送至所述信号处理装置；
所述信号处理装置用于根据所述压力感应信号得到液体深度，根据所述压力感应信号检测所述触控终端的显示区域是否存在触摸物，并在所述触控终端的显示区域存在触摸物时控制所述第一指纹模组对所述触控终端的显示区域进行超声波扫描，以及根据所述第一指纹模组发送的超声波感应信号得到触摸信息。
第一指纹模组在检测到触控终端的显示区域存在触摸物后再进行超声波扫描获取触摸信息，在显示区域不存在触摸物则不进行超声波扫描，降低能耗。
在一个实施例中，所述感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，所述超声波装置包括第二指纹模组，所述第二指纹模组设置于所述触控终端的非显示区域且连接所述信号处理装置，
所述第二指纹模组用于根据预设频率对所述触控终端的非显示区域进行超声波扫描，根据所受压力信息生成对应的压力感应信发送至所述信号处理装置，以及根据返回的超声波生成对应的超声波感应信号发送至所述信号处理装置。
第二指纹模组实时对触控终端的非显示区域进行超声波扫描，提高触摸信息的检测可靠性。
在一个实施例中，所述感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，所述超声波装置包括分别设置于所述触控终端的显示区域和非显示区域的两个指纹模组，且两个所述指纹模组均与所述信号处理装置连接，
设置于所述触控终端的显示区域的指纹模组用于获取表面压力信息，根据所受压力信息生成压力感应信号至所述信号处理装置；设置于所述触控终端的非显示区域的指纹模组用于对所述触控终端进行超声波扫描，根据返回的超声波生成超声波感应信号并发送至所述信号处理装置。
利用两个指纹模组分别进行压力感应和超声波扫描，生成对应的压力感应信号和超声波感应信号发送至信号处理装置，信号处理装置根据两路独立的信号分别进行触摸信息检测和液体深度探测时，避免因信号之间的干扰而影响检测准确度。
在一个实施例中，所述信号处理装置包括信号放大电路、信号处理器和显示器，所述信号放大电路连接所述超声波装置，所述信号处理器连接所述信号放大电路和所述显示器。通过信号放大电路对超声波装置输出的感应信号进行放大，以便于信号处理器进行信号处理，确保信号处理可靠性。
一种触控终端的触摸检测方法，包括以下步骤：
在触控终端处于液体环境中时，对所述触控终端进行超声波扫描并获取表面压力信息；
根据所受压力信息以及返回的超声波生成感应信号；
根据所述感应信号得到所述触控终端所在的液体深度和所述触控终端的触摸信息。
上述触控终端的触摸检测方法，对触控终端所处的液体深度进行检测，以及通过超声波扫描对触控终端的触摸动作进行识别得到触摸信息，以便于进行触控显示操作。同时进行触摸信息检测和液体深度探测，操作简便可靠，即使触控终端处于导电液体中也可对触摸信息进行检测，实现液体环境下对触控终端的触摸检测。
在一个实施例中，所述感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，所述触摸信息包括触摸位置和触摸物类型；所述根据所述感应信号得到所述触控终端所在的液体深度和所述触控终端的触摸信息的步骤，包括：
根据所述压力感应信号计算得到压力值，并根据所述压力值得到所述触控终端所在的液体深度；
根据所述超声波感应信号得到感应信号幅值和所述触控终端的触摸位置；
根据所述感应信号幅值和预设的物体类型与反射信号幅度的对应关系，得到触摸物类型。
通过超声波扫描获取触摸位置和触摸物类型，以便用作进行后续操作，提高了触控终端的触摸检测全面性和触控操作便利性。
在一个实施例中，所述根据所述感应幅值和预设的物体类型与反射幅度的对应关系，得到触摸物类型之后，还包括：
在所述触摸物为手指时，根据所述超声波感应信号得到手指指纹信息。
当信号处理装置检测到触摸物为手指时，还根据超声波感应信号得到手指指纹信息，同样可用作后续操作，提高了触控终端的触摸检测全面性和触控操作便利性。
一种触控终端，包括显示屏上述触摸检测装置，所述超声波装置设置于所述显示屏。
上述触控终端，对所处的液体深度进行检测，以及通过超声波扫描对触摸动作进行识别得到触摸信息，以便于进行触控显示操作。利用超声波装置同时进行触摸信息检测和液体深度探测，操作简便可靠，即使触控终端处于导电液体中也可对触摸信息进行检测，实现液体环境下对触控终端的触摸检测。
上述触控终端及其触摸检测装置和检测方法，在处于液体环境中时，对触控终端进行超声波扫描，根据所受压力信息和返回的超声波生成感应信号，根据感应信号得到触控终端所在的液体深度和触控终端的触摸信息。对触控终端所处的液体深度进行检测，以及通过超声波扫描对触控终端的触摸动作进行识别得到触摸信息，以便于进行触控显示操作。同时进行触摸信息检测和液体深度探测，操作简便可靠，即使触控终端处于导电液体中也可对触摸信息进行检测，实现液体环境下对触控终端的触摸检测。
附图说明
图1为一实施例中触控终端的触摸检测装置的结构图；
图2为一实施例中触控终端和超声波装置的结构示意图；
图3为一实施例中信号处理装置的结构图；
图4为一实施例中触控终端的触摸检测方法的流程图。
具体实施方式
在一个实施例中，一种触控终端的触摸检测装置，触控终端具体可以是触摸屏手机、平板电脑、触控广告屏等设备。如图1所示，该装置包括超声波装置110和信号处理装置120，信号处理装置120连接超声波装置110。超声波装置110用于在触控终端处于液体环境中时，对触控终端进行超声波扫描并获取表面压力信息，根据所受压力信息以及返回的超声波生成感应信号并发送至信号处理装置120，信号处理装置120用于根据感应信号得到触控终端所在的液体深度和触控终端的触摸信息。
液体环境可包括导电液体环境和非导电液体环境，导电液体可以是水等含有自由电子或离子的液体。触摸信息的类型也不唯一，例如，触摸信息可以包括触摸位置、触摸面积和触摸物类型等。具体地，可以是通过在触控终端设置虚拟按键或硬件开关，以供用户控制触摸检测装置是否进行液体深度和触摸信息的检测；也可以是触摸检测装置实时发送超声波进行扫描，并在触控终端处于液体环境中后，根据所受压力信息和接收的返回超声波进行液体深度和触摸信息的检测。检测得到的液体深度可直接通过显示屏显示以便用户查看，检测得到的触摸信息可显示、存储或用于其他操作。需要说明的是，在触控终端没有处于液体环境中时，触摸检测装置同样可对触控终端进行超声波扫描以获取触控终端的触摸信息。
超声波装置110可以是对触控终端的显示区域和/或非显示区域进行超声波扫描，对触控终端的显示区域进行扫描，以获取用户在显示区域的触控操作。触控终端的非显示区域具体可以是预先设置的触控区域，以触控终端为手机为例，可以在手机背面(如背面靠近顶端位置)或手机显示屏下端(如home键所在位置)设置触控区域，利用超声波装置110进行超声波扫描，以获取用户在非显示区域的触控操作。
具体地，超声波装置110包括由发送器和接收器组成的超声波收发阵列，超声波收发阵列利用照射到触摸物的超声波的反射来获取触摸位置等信息。压电元件是形成超发送器和接收器的组要部件，压电元件是通过在下部带微腔的硅薄膜上设置压电材料而形成的，可施加电压使其发生振动，在信号读取时可以获取因振动而发生的电压变化。压电材料在受到不同压力时在其表面产生不同的电荷，通过测量电荷大小可反馈其所受到的压力大小。由于超声波在水中的传播效果好，当触摸检测装置应用于水下触控终端的触摸检测时，可更好地区分超声波装置110有超声波返回和没有超声波返回的区域的电压变化，能够更准确地识别出触摸信息。
上述触控终端的触摸检测装置，对触控终端所处的液体深度进行检测，以及通过超声波扫描对触控终端的触摸动作进行识别得到触摸信息，以便于进行触控显示操作。由超声波装置110同时进行触摸信息检测和液体深度探测，操作简便可靠，即使触控终端处于导电液体中也可对触摸信息进行检测，实现液体环境下对触控终端的触摸检测。
在一个实施例中，感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号。信号处理装置120根据压力感应信号计算得到压力值，并根据压力值得到液体深度。超声波装置110根据所受压力的不同产生对应的电荷形成压力感应信号，信号处理装置120通过测量压力感应信号的电荷大小可得到超声波装置110所受压力，结合超声波装置110的受力面积可计算出触控终端所处液体环境中的压强，最后根据压强和液体密度便可计算得到液体深度。
超声波在遇到触碰物后会发生反射回到超声波装置110，超声波装置110根据返回的超声波生成对应的超声波感应信号至信号处理装置120。根据接收到返回超声波位置的不同，超声波装置110产生振动的位置也不同，由于不同位置的振动生成的超声波感应信号也会对应不同。信号处理装置120根据接收的超声波感应信号可获得超声波装置110因振动而发生的电压变化，从而提取得到触控终端的触摸信息。
进一步地，在一个实施例中，触摸信息包括触摸位置和触摸物类型，信号处理装置120还用于在触摸物为手指时，根据超声波感应信号得到手指指纹信息。
信号处理装置120根据接收的超声波感应信号获得超声波装置110因振动而发生电压变化的部分，进而可提取得到对应的触摸位置。信号处理装置120可预先存储不同类型物体与反射信号幅度的对应关系，信号处理装置120根据接收的超声波感应信号计算得到感应信号幅值，再结合存储的对应关系可得到触摸物类型，在获取触摸物类型后可直接显示或用作其他操作。通过返回的超声波提取得到触摸位置和触摸物类型，以便用作进行后续操作，提高了触控终端的触摸检测全面性和触控操作便利性。
当信号处理装置120检测到触摸物为手指时，还根据超声波感应信号得到手指指纹信息，同样可用作后续操作。信号处理装置120在进行指纹读取时，利用了触摸面与指尖的边界、以及指尖表皮与皮下组织的边界的超声波反射特性的不同，这样便可实现通过反射波来识别指纹。识别得到手指指纹信息后同样可进行显示、存储或用作其他操作。
本实施例中，信号处理装置120在检测到触摸物为手指时还提取手指指纹信息，以便用作进行后续操作，进一步提高了触控终端的触摸检测全面性和触控操作便利性。
超声波装置110的具体结构、检测所受压力和进行超声波扫描的方式都不是唯一的。在一个实施例中，感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，如图2所示，超声波装置110包括第一指纹模组112，第一指纹模组112设置于触控终端的显示区域且连接信号处理装置120。
触控终端处于液体环境中且受到图2中箭头所示方向的压力，第一指纹模组112用于根据所受压力信息发送压力感应信号至信号处理装置120，以及在对触控终端的显示区域进行超声波扫描时，根据返回的超声波生成超声波感应信号并发送至信号处理装置120。信号处理装置120用于根据压力感应信号得到液体深度，根据压力感应信号检测触控终端的显示区域是否存在触摸物，并在触控终端的显示区域存在触摸物时控制第一指纹模组112对触控终端的显示区域进行超声波扫描，以及根据第一指纹模组112发送的超声波感应信号得到触摸信息。
具体地，触摸物可以是用户手指、触控笔等，第一指纹模组112可设置在触控终端的显示屏200内表面。第一指纹模组112在受到不同压力时产生不同的电荷，信号处理装置120通过测量电荷大小可反馈其所受到的压力大小，进而计算得到液体深度。本实施例中，信号处理装置120根据第一指纹模组112反馈的压力大小生成压力分布图，检测压力分布图上的压力分布是否均匀，若是则可认为用户没有对触控终端的显示区域进行触碰操作，反之则可认为发生了触碰操作。检测压力分布是否均匀的标准并不是唯一的，例如，可以是通过判断压力分布图上最高压力与最低压力的差值是否大于设定阈值，若是则认为压力分布不均匀。当检测到在触控终端的显示区域发生触碰操作时，信号处理装置120控制第一指纹模组112对触控终端的显示区域进行超声波扫描，并根据第一指纹模组112发送的超声波感应信号获取触摸信息。
本实施例中，第一指纹模组112为被动扫描工作模式，在检测到触控终端的显示区域存在触摸物后再进行超声波扫描获取触摸信息，在显示区域不存在触摸物则不进行超声波扫描，降低能耗。
在另一实施例中，感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，继续参照图2，超声波装置110包括第二指纹模组114，第二指纹模组114设置于触控终端的非显示区域且连接信号处理装置120。第二指纹模组114用于根据预设频率对触控终端的非显示区域进行超声波扫描，根据所受压力信息生成对应的压力感应信发送至信号处理装置120，以及根据返回的超声波生成对应的超声波感应信号发送至信号处理装置120。
具体地，第二指纹模组114设置的位置并不唯一，可以是设置于触控终端与显示屏相对的侧面，也可以是设置于触控终端与显示屏相同的侧面。预设频率的具体取值也不是唯一的，可以是10次/秒、20次/秒等。第二指纹模组114按照预设频率进行超声波扫描，生成超声波感应信号发送至信号处理装置120。第二指纹模组114还在触控终端处于液体环境中时，根据所受压力信息生成对应的压力感应信发送至信号处理装置120。信号处理装置120根据超声波感应信号获取触摸信息，同样可以是获取触摸位置和触摸物类型，进一步地，还可在触摸物为手指时提取手指指纹信息，具体处理方式与根据第一指纹模组112的超声波感应信号进行信号处理类似，在此不再赘述。
本实施例中，第二指纹模组114即是处于主动扫描工作模式，实时对触控终端的非显示区域进行超声波扫描，提高触摸信息的检测可靠性。
可以理解，在一个实施例中，超声波装置110还可以同时包括第一指纹模组112和第二指纹模组114，第一指纹模组112采用被动扫描工作模式，在检测到触控终端的显示区域存在触摸物后再进行超声波扫描；第二指纹模组114采用主动扫描工作模式，实时对触控终端的非显示区域进行超声波扫描。
在一个实施例中，感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，超声波装置110包括分别设置于触控终端的显示区域和非显示区域的两个指纹模组，且两个指纹模组均与信号处理装置120连接。
设置于触控终端的显示区域的指纹模组用于获取表面压力信息，根据所受压力信息生成压力感应信号至信号处理装置120，具体地，该指纹模组可设置在触控终端的显示屏内表面，显示屏在液体环境中受到的压力传递给该指纹模组，使其表面压力更加均匀，使得压力信息提取更加便捷和准确，可提高后续深度检测的便利性和准确性。
设置于触控终端的非显示区域的指纹模组用于对触控终端进行超声波扫描，根据返回的超声波生成超声波感应信号并发送至信号处理装置120。具体地，该指纹模组可对非显示区域进行超声波扫描，监控触控终端非显示区域中设置的触控区域发生的触摸动作。
本实施例中，利用两个指纹模组分别进行压力感应和超声波扫描，生成对应的压力感应信号和超声波感应信号发送至信号处理装置，信号处理装置根据两路独立的信号分别进行触摸信息检测和液体深度探测时，避免因信号之间的干扰而影响检测准确度。
信号处理装置120的具体结构也并不是唯一的，在一个实施例中，如图3所示，信号处理装置120包括信号放大电路122、信号处理器124和显示器126，信号放大电路122连接超声波装置110，信号处理器124连接信号放大电路122和显示器126。信号放大电路122用于对超声波装置110输出的感应信号进行放大处理，信号处理器124根据放大后的信号得到液体深度和触控终端的触摸信息，显示器126用于显示液体深度。显示器126可以是直接采用触控终端的显示屏。
具体地，信号放大电路122对超声波装置110输出的压力感应信号和超声波感应信号进行放大，以便于信号处理器124进行信号处理，确保信号处理可靠性。信号处理器124根据放大后的压力感应信号计算得到液体深度并发送至显示器126进行显示，根据放大后的超声波感应信号计算得到触摸信息后，可将触摸信息进行存储，或者输出至触控终端的主控制器，以用作进行其他操作。
可以理解，在其他实施例中，信号处理装置120也可以不包括信号放大电路122，直接利用信号处理器124对超声波装置110输出的感应信号进行信号处理。
在一个实施例中，一种触控终端的触摸检测方法，触控终端具体可以是触摸屏手机、平板电脑、触控广告屏等设备。如图4所示，该方法包括以下步骤：
步骤S110：在触控终端处于液体环境中时，对触控终端进行超声波扫描并获取表面压力信息。
具体地，可通过超声波装置对触控终端的显示区域和/或非显示区域进行超声波扫描。液体环境可包括导电液体环境和非导电液体环境，导电液体可以是水等含有自由电子或离子的液体。可以是通过在触控终端设置虚拟按键或硬件开关，以供用户控制是否进行液体深度和触摸信息的检测；也可以是触摸检测装置实时发送超声波进行扫描，并在触控终端处于液体环境中后，根据所受压力信息和接收的返回超声波进行液体深度和触摸信息的检测。可以理解，在触控终端没有处于液体环境中时，同样可对触控终端进行超声波扫描以获取触控终端的触摸信息。
步骤S120：根据所受压力信息以及返回的超声波生成感应信号。
感应信号具体可包括压力感应信号和超声波感应信号。在触控终端处于液体环境中时，超声波装置的压电材料在受到不同压力时在其表面产生不同的电荷形成压力感应信号，通过测量电荷大小可反馈其所受到的压力大小。超声波在遇到触碰物后会发生反射回到超声波装置，超声波装置根据返回的超声波生成对应的超声波感应信号至信号处理装置。
步骤S130：根据感应信号得到触控终端所在的液体深度和触控终端的触摸信息。
具体可通过信号处理装置计算液体深度和触控终端的触摸信息。信号处理装置通过计算超声波装置所受到的压力大小，进而可得到触控装置所处的液体深度。根据接收到返回超声波位置的不同，超声波装置产生振动的位置也不同，由于不同位置的振动生成的超声波感应信号也会对应不同。信号处理装置根据接收的超声波感应信号可获得超声波装置因振动而发生的电压变化，从而提取得到触控终端的触摸信息。
上述触控终端的触摸检测方法，对触控终端所处的液体深度进行检测，以及通过超声波扫描对触控终端的触摸动作进行识别得到触摸信息，以便于进行触控显示操作。同时进行触摸信息检测和液体深度探测，操作简便可靠，即使触控终端处于导电液体中也可对触摸信息进行检测，实现液体环境下对触控终端的触摸检测。
在一个实施例中，感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，触摸信息包括触摸位置和触摸物类型；步骤S130包括步骤132至步骤136。
步骤132：根据压力感应信号计算得到压力值，并根据压力值得到触控终端所在的液体深度。
超声波装置根据所受压力的不同产生对应的电荷形成压力感应信号，信号处理装置通过测量压力感应信号的电荷大小可得到超声波装置所受压力，结合超声波装置的受力面积可计算出触控终端所处液体环境中的压强，最后根据压强和液体密度便可计算得到液体深度。
步骤134：根据超声波感应信号得到感应信号幅值和触控终端的触摸位置。
信号处理装置根据接收的超声波感应信号获得超声波装置因振动而发生电压变化的部分，进而可提取得到对应的触摸位置。信号处理装置根据接收的超声波感应信号可直接计算得到感应信号幅值。
步骤136：根据感应信号幅值和预设的物体类型与反射信号幅度的对应关系，得到触摸物类型。
信号处理装置可预先存储不同类型物体与反射信号幅度的对应关系，结合感应信号幅值和存储的对应关系可得到触摸物类型，在获取触摸物类型后可直接显示或用作其他操作。
通过返回的超声波提取得到触摸位置和触摸物类型，以便用作进行后续操作，提高了触控终端的触摸检测全面性和触控操作便利性。
进一步地，步骤136之后，步骤S130还可包括步骤138。
步骤138：在触摸物为手指时，根据超声波感应信号得到手指指纹信息。
识别得到手指指纹信息后同样可进行显示、存储或用作其他操作。当信号处理装置检测到触摸物为手指时，还根据超声波感应信号得到手指指纹信息，同样可用作后续操作，提高了触控终端的触摸检测全面性和触控操作便利性。
在检测到触摸物为手指时还提取手指指纹信息，以便用作进行后续操作，进一步提高了触控终端的触摸检测全面性和触控操作便利性。
在一个实施例中，步骤132之前，步骤S130还可包括步骤131。
步骤131：对压力感应信号和超声波感应信号进行放大处理。
对超声波装置输出的压力感应信号和超声波感应信号进行放大，以便于进行信号处理，确保信号处理可靠性。根据放大后的压力感应信号计算得到液体深度后可进行显示，根据放大后的超声波感应信号计算得到触摸信息后，可将触摸信息进行存储，或者输出至触控终端的主控制器，以用作进行其他操作。
在一个实施例中，一种触控终端，包括显示屏和上述触摸检测装置。超声波装置具体可包括第一指纹模组和/或第二指纹模组。第一指纹模组可设置显示屏内表面，采用被动扫描工作模式，在检测到触控终端的显示区域存在触摸物后再进行超声波扫描。第二指纹模组采用主动扫描工作模式，实时对触控终端的非显示区域进行超声波扫描。
上述触控终端，对所处的液体深度进行检测，以及通过超声波扫描对触摸动作进行识别得到触摸信息，以便于进行触控显示操作。同时进行触摸信息检测和液体深度探测，操作简便可靠，即使触控终端处于导电液体中也可对触摸信息进行检测，实现液体环境下对触控终端的触摸检测。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种触控终端的触摸检测装置，其特征在于，包括超声波装置和信号处理装置，所述信号处理装置连接所述超声波装置，
所述超声波装置用于在触控终端处于液体环境中时，对所述触控终端进行超声波扫描并获取表面压力信息，根据所受压力信息以及返回的超声波生成感应信号并发送至所述信号处理装置，所述信号处理装置用于根据所述感应信号得到所述触控终端所在的液体深度和所述触控终端的触摸信息；
所述感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，所述超声波装置包括第一指纹模组，所述第一指纹模组设置于所述触控终端的显示区域且连接所述信号处理装置，
所述第一指纹模组用于根据所受压力信息发送压力感应信号至所述信号处理装置，以及在对所述触控终端的显示区域进行超声波扫描时，根据返回的超声波生成超声波感应信号并发送至所述信号处理装置；
所述信号处理装置用于根据所述压力感应信号得到液体深度，根据所述压力感应信号生成压力分布图，检测所述压力分布图上的压力分布是否均匀以确定所述触控终端的显示区域是否存在触摸物，并在所述触控终端的显示区域存在触摸物时控制所述第一指纹模组对所述触控终端的显示区域进行超声波扫描，以及根据所述第一指纹模组发送的超声波感应信号得到触摸信息。
2.根据权利要求1所述的触摸检测装置，其特征在于，所述触摸信息包括触摸位置和触摸物类型，所述信号处理装置还用于在触摸物为手指时，根据所述超声波感应信号得到手指指纹信息。
3.根据权利要求1所述的触摸检测装置，其特征在于，所述感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，所述超声波装置包括第二指纹模组，所述第二指纹模组设置于所述触控终端的非显示区域且连接所述信号处理装置，
所述第二指纹模组用于根据预设频率对所述触控终端的非显示区域进行超声波扫描，根据所受压力信息生成对应的压力感应信发送至所述信号处理装置，以及根据返回的超声波生成对应的超声波感应信号发送至所述信号处理装置。
4.根据权利要求1所述的触摸检测装置，其特征在于，所述感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，所述超声波装置包括分别设置于所述触控终端的显示区域和非显示区域的两个指纹模组，且两个所述指纹模组均与所述信号处理装置连接，
设置于所述触控终端的显示区域的指纹模组用于获取表面压力信息，根据所受压力信息生成压力感应信号至所述信号处理装置；设置于所述触控终端的非显示区域的指纹模组用于对所述触控终端进行超声波扫描，根据返回的超声波生成超声波感应信号并发送至所述信号处理装置。
5.根据权利要求1所述的触摸检测装置，其特征在于，所述信号处理装置包括信号放大电路、信号处理器和显示器，所述信号放大电路连接所述超声波装置，所述信号处理器连接所述信号放大电路和所述显示器。
6.一种触控终端的触摸检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
在触控终端处于液体环境中时，对所述触控终端进行超声波扫描并获取表面压力信息；
根据所受压力信息以及返回的超声波生成感应信号；
根据所述感应信号得到所述触控终端所在的液体深度和所述触控终端的触摸信息；其中，所述感应信号包括压力感应信号和超声波感应信号，通过第一指纹模组根据所受压力信息发送的压力感应信号生成压力分布图，检测所述压力分布图上的压力分布是否均匀以确定所述触控终端的显示区域是否存在触摸物，并在所述触控终端的显示区域存在触摸物时控制所述第一指纹模组对所述触控终端的显示区域进行超声波扫描，以及根据所述第一指纹模组发送的超声波感应信号得到触摸信息。
7.根据权利要求6所述的触摸检测方法，其特征在于，所述触摸信息包括触摸位置和触摸物类型；所述根据所述感应信号得到所述触控终端所在的液体深度和所述触控终端的触摸信息的步骤，包括：
根据所述压力感应信号计算得到压力值，并根据所述压力值得到所述触控终端所在的液体深度；
根据所述超声波感应信号得到感应信号幅值和所述触控终端的触摸位置；
根据所述感应信号幅值和预设的物体类型与反射信号幅度的对应关系，得到触摸物类型。
8.根据权利要求7所述的触摸检测方法，其特征在于，所述根据所述感应信号幅值和预设的物体类型与反射信号幅度的对应关系，得到触摸物类型之后，还包括：
在所述触摸物为手指时，根据所述超声波感应信号得到手指指纹信息。
9.一种触控终端，其特征在于，包括显示屏和如权利要求1至5任意一项所述的触摸检测装置。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104220964A (zh) * | 2010-12-24 | 2014-12-17 | 石墨烯广场株式会社 | 用于同时检测压力和位置的使用石墨烯的触摸传感器 |
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| US9013451B1 (en) * | 2011-07-07 | 2015-04-21 | Qualcomm Incorporated | Through display ultrasonic touch-screen monitor |
| US10184856B2 (en) * | 2015-05-12 | 2019-01-22 | Kyocera Corporation | Mobile device |
| CN106250800B (zh) * | 2015-06-05 | 2021-08-27 | Ａｇｃ株式会社 | 一种保护玻璃以及便携式信息终端 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104220964A (zh) * | 2010-12-24 | 2014-12-17 | 石墨烯广场株式会社 | 用于同时检测压力和位置的使用石墨烯的触摸传感器 |
| CN105224139A (zh) * | 2015-10-30 | 2016-01-06 | 深圳市汇顶科技股份有限公司 | 触控设备和在触控设备上进行指纹检测的方法 |
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