CN110554793A - 终端设备和压力触控方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种终端设备和压力触控方法，该终端设备包括：由触摸屏和壳体形成的腔体，气压传感器和处理器，气压传感器设置在腔体内，用于在触摸屏或者壳体受到按压操作时，检测腔体内的气压，处理器用于根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定按压操作的压力，其中，该一个或多个压力计算系数包括与按压操作的位置对应的形变系数，该形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数。通过利用腔体内的气压变化值确定用户对终端设备的按压力度，不需要增加终端设备的体积，降低了终端设备的成本。

Description

终端设备和压力触控方法

技术领域

本申请涉及触屏控制技术，尤其涉及一种终端设备和压力触控方法。

背景技术

随着智能电子设备的日益普及，人机交互技术创新层出不穷。例如，许多采用触摸屏的电子设备中采用了强力按压(forch touch)技术，采用forch touch技术的电子设备可以感知轻压以及重压的力度，并调出不同的对应功能，丰富人们对于电子设备的操作方式。

目前电子设备上检测用户按压力度的技术主要分为电容式、电阻式和压电式。电容式方案中，在电子设备的触摸屏下方布置了两层电容传感器，当用户按压触摸屏时，触摸屏发生形变，两层电容传感器间的距离发生变化，从而导致电容值的变化，通过检测电容值的变化获取用户对触摸屏的按压压力。电容式方案成本高，且两层电容器间需要保留一定的空隙，使得电子设备厚度增加，影响外观。电阻式方案中，需要在触摸屏下方布置一层电阻式压力传感器，当用户按压触摸屏时，触摸屏变形引起电阻传感器形变，通过测量电阻值的变化获取用户对触摸屏的按压压力。电阻式方案相较于电容器方案来说，成本略小，增加的厚度也略小，但是其也需要额外设置电阻层，导致终端设备的成本增加，同时，为保证电阻传感器形变感应的准确性，其电阻传感器的铺设对结构工艺要求较高。压电式方案中，需要在触摸屏下方布置压电材料，用户按压触摸屏时，触摸屏形变导致压电材料受到压力而产生电信号，通过检测电信号变化获取用户对触摸屏的按压压力。压电式方案也需要增加额外压电材料，成本较高。

综上，现有技术中的各种压力检测技术都需要在电子设备上额外增加硬件，在电子设备集成度越来越高的大趋势下，增加额外的硬件会挤占已有器件的空间，造成电子设备体积增加，结构复杂化等技术问题，同时也增加了电子设备的制造成本。

发明内容

本申请提供一种终端设备和压力触控方法，不需要增加终端设备的体积，降低了终端设备的成本。

本申请第一方面提供一种终端设备，包括：

由触摸屏和壳体形成的腔体；

气压传感器，设置在所述腔体内，用于在所述触摸屏或者所述壳体受到按压操作时，检测所述腔体内的气压；

处理器，用于根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力，其中，所述一个或多个压力计算系数包括与所述按压操作的位置对应的形变系数，所述形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数，可以理解，气压变化值可由受到按压操作后的气压与平时的气压相减得到。

由于不同的按压会产生不同的气压，因此，本实施例可以利用不同的气压变化值来确定按压操作，同时，为了提高准确性，本实施例中还引入了形变系数来计算，这是因为屏幕不同的区域，针对相同的按压操作产生的形变并不会相同，因此，引入跟按压操作位置相关的形变系数可以起到补偿作用，从而提高计算的准确性。

可选的，所述触摸屏和所述壳体被划分为多个触摸子区域，其中，所述按压操作的位置为所述按压操作位于的触摸子区域的位置。通过将按压操作与触摸子区域进行结合，实现简单，即可以利用现有的触摸屏来检测用户触摸。在另一个实现方式中，触摸子区域数量控制在9-30个(如15个)，这样既能够划分出多个区域来进行相应地补偿，同时，也不会由于划分出太多的区域而增加实现的复杂度。

可选的，所述一个或多个压力计算系数还包括所述按压操作的位置对应的温度系数，其中，所述温度系数为用于指示当前检测到的温度相关的系数。通过引入温度系数，可以进一步提高准确性，因为气压、形变系数等在不同的温度下都会产生一点细小的变化，温度系数可以进一步对这些变化进行补偿，提高准确性。

可选的，所述一个或多个压力计算系数还包括所述按压操作的位置对应的距离系数，其中，所述距离系数为用于指示所述触摸操作的触摸点的位置与所述触摸操作位于的所述触摸子区域的相对距离。通过进一步引入距离系数，可以对在一个触摸子区域内的触摸位置进行补偿，因为在一个触摸子区域内，各个位置的形变仍然会存在一定的差别，因此，可以引入距离系数进行补偿。可以理解的是，也可以将触摸子区域划分得更小来实现类似的效果。

可选的，所述一个或多个压力计算系数还包括海拔高度系数，其中，所述海拔高度系数用于指示海拔高度。由于气压大小跟海拔相关，因此，引入海拔高度系数可以对气压进行修正，进一步提升准确性。

可选的，所述海拔高度系数根据外界大气压确定，其中，所述外界大气压通过所述压力传感器检测得到。通过该方法，可以利用同一个压力传感器来检测海拔系数，从而节省成本。

可选的，所述一个或多个压力计算系数还包括地理位置参数，所述地理位置参数用于指示所述设备位于的地理位置的经纬度。由于气压还跟地理位置有关(如赤道、南北极处的气压并不相同)，因此，还可以通过地理位置参数来对气压进行修正，可以进一步提升准确性。

可选的，所述处理器用于根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数来确定所述按压操作的压力时，具体用于：

将所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数代入事先建立的计算模型来确定所述按压操作的压力，其中，所述计算模型为一个跟所述气压变化值以及所述一个或多个压力计算系数相关的函数。

可选的，所述计算模型为：

P1＝P0*Tx*ax+b；

其中，P1为所述按压操作的压力，P0为所述气压变化值，Tx为形变系数，ax为温度系数，b为补偿系数，所述补偿系数为海拔高度系数、地理位置参数以及距离系数中的一个或多个相关的系数。模型的构建可以通过实验数据获取，上述模型只是其中一种实现方式，该实现方式实现简单，且结合了多个参数，也提高了准确性。

可选的，所述腔体为能够在所述触摸屏或者所述壳体受到所述按压操作时引起内部气压变化的非密闭腔体。非密闭腔体易于实现，可以兼容现有绝大部分设备的设计，实现简单。

可选的，所述腔体为满足IPx5防水等级的腔体。可以兼容现有的设计，且能满足防水性能。

可选的，所述处理器还用于：

根据所述气压变化值的大小和持续时间，判断所述气压变化值是否为所述按压操作形成的；

当所述气压变化值为所述按压操作形成的时，根据所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力。

可选的，所述处理器还用于根据所述体内的温度以及下述公式计算所述腔体内的气压P：

PV＝nRT；

其中，n为气体的物质的量，R为比例常数，T为所述腔体内的温度，V为所述腔体内的体积；

根据计算得到的气压校准所述气压传感器检测到的气压。通过该方法，可以校准气压，提高检测的准确性。

可选的，所述壳体包括：底壳和边框，所述底壳与所述边框之间设置有缝隙以形成所述非密闭腔体；或者，

或者，所述壳体上设置有透气孔以形成所述非密闭腔体；

或者，所述壳体为透气材料或防水透气材料。上述实现方式可以兼容现有技术，实现更加简单。

本申请第二方面提供一种压力触控方法，所述方法应用在终端设备中，所述终端设备包括由触摸屏和壳体形成的腔体，所述方法包括：

当所述触摸屏或者所述壳体受到按压操作时，检测所述腔体内的气压变化值；

根据检测到的所述变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力，其中，所述一个或多个压力计算系数包括与所述按压操作的位置对应的形变系数，所述形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数。

可选的，所述触摸屏和所述壳体被划分为多个触摸子区域，其中，所述按压操作的位置为所述按压操作位于的触摸子区域的位置。

可选的，所述一个或多个压力计算系数还包括所述按压操作的位置对应的温度系数，其中，所述温度系数为用于指示当前检测到的温度相关的系数。

可选的，所述一个或多个压力计算系数还包括所述按压操作的位置对应的距离系数，其中，所述距离系数为用于指示所述触摸操作的触摸点的位置与所述触摸操作位于的所述触摸子区域的相对距离。

可选的，所述一个或多个压力计算系数还包括海拔高度系数，其中，所述海拔高度系数用于指示海拔高度。

可选的，所述海拔高度系数根据外界大气压确定，其中，所述外界大气压通过所述压力传感器检测得到。

可选的，所述一个或多个压力计算系数还包括地理位置参数，所述地理位置参数用于指示所述设备位于的地理位置的经纬度。

可选的，所述根据所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数来确定所述按压操作的压力，包括：

将所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数代入事先建立的计算模型来确定所述按压操作的压力，其中，所述计算模型为一个跟所述气压变化值以及所述一个或多个压力计算系数相关的函数。

可选的，所述计算模型为：

P1＝P0*Tx*ax+b；

其中，P1为所述按压操作的压力，P0为所述气压变化值，Tx为形变系数，ax为温度系数，b为补偿系数，所述补偿系数为海拔高度系数、地理位置参数以及距离系数中的一个或多个相关的系数。

可选的，所述腔体为能够在所述触摸屏或者所述壳体受到所述按压操作时引起内部气压变化的非密闭腔体。

可选的，所述腔体为满足IPx5防水等级的腔体。

可选的，所述根据检测到的所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力，包括：

根据检测到的所述气压变化值的大小和持续时间，判断所述气压变化值是否为所述按压操作形成的；

当所述气压变化值为所述按压操作形式时，根据所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力。

可选的，根据检测到的所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力之前，还包括：

根据所述腔体内的温度以及下述公式计算所述腔体内的气压P：

PV＝nRT；

其中，n为气体的物质的量，R为比例常数，T为所述非密闭腔体内的温度，V为所述非密闭腔体内的体积；

根据计算得到的气压校准检测到的气压；

根据校准后的气压确定所述气压变化值。

可选的，当所述按压操作的位置为所述触摸屏上指纹识别区域时，检测到的所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力之后，还包括：

判断所述指纹识别区域的所述按压操作的压力是否大于或等于预设的压力阈值；

当所述指纹识别区域的所述按压操作的压力大于或等于所述压力阈值时，检测用户输入的指纹信息。

本申请第三方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，使得计算机执行如本申请第二方面所述的方法。

本申请第四方面提供一种终端设备，包括用于执行本发明第二方面所述方法的功能模块。

本申请提供的终端设备和压力触控方法，该终端设备包括：由触摸屏和壳体形成的腔体，气压传感器和处理器，气压传感器设置在所述腔体内，用于在触摸屏或者壳体受到按压操作时，检测腔体内的气压，处理器用于根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定按压操作的压力，其中，该一个或多个压力计算系数包括与按压操作的位置对应的形变系数，该形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数。通过利用腔体内的气压变化值确定用户对终端设备的按压力度，不需要增加终端设备的体积，降低了终端设备的成本。

附图说明

图1a为本申请实施例一提供的终端设备的正面结构示意图；

图1b为本申请实施例提供的终端设备的侧面结构示意图；

图2为终端设备内部硬件之间的一种连接示意图；

图3为终端设备的触摸屏或者壳体受到按压时非密闭腔体内的气压变化示意图；

图4为触摸子区域的一种示意图；

图5a至图5d为终端设备内部器件的安装示意图；

图6为本申请实施例二提供的压力触控方法的流程图；

图7为本申请实施例三提供的压力触控方法的流程图；

图8为本申请实施例四提供的压力触控方法的流程图。

附图标记：

1、触摸屏；2、壳体；3、腔体；4、气压传感器；5、处理器；6、温度传感器；7、支架；21、底壳；22、边框；a、缝隙。

具体实施方式

图1a为本申请实施例一提供的终端设备的正面结构示意图，图1b为本申请实施例提供的终端设备的侧面结构示意图，本申请涉及的终端设备可以是集成有触摸屏的手机(mobile phone)、平板电脑(Pad)、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality，AR)终端设备、工业控制(industrialcontrol)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程医疗(remotemedical)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportationsafety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端等等。

参照图1a和图1b所示，该终端设备，包括：由触摸屏1和壳体2形成的腔体3，气压传感器(barometer)4和处理器5。可选的，该终端设备还包括温度传感器6。图2为终端设备内部硬件之间的一种连接示意图，如图2所示，触摸屏1、气压传感器4、温度传感器6均和处理器5连接、通信，触摸屏1、气压传感器4、温度传感器6可以通过总线与处理器5连接、通信。

其中，腔体3能够在触摸屏1或者壳体2受到按压操作时引起内部气压变化的腔体，因此，腔体3可以为非密闭腔体，即腔体3与外界大气连通。可选的，腔体3还需要满足IPx5防水等级以及IPx5防水等级以上防水等级，IPx5防水等级为现有大部分手机采用的防水等级。

腔体3内的气压变化情况为：在终端设备的触摸屏1或者壳体2没有受到外部按压操作时，腔体3内的气压与外界大气压相等，当终端设备的触摸屏1或者壳体2受到按压操作时瞬间发生变形，腔体3的体积减小，腔体3内的气压上升，同时伴随排气，但是由于腔体3和外界大气是连通的，在触摸屏1或者壳体2上施加的压力消失后，腔体3恢复到最初的体积，腔体3内气压也逐渐恢复到与外界大气压一致。

图3为终端设备的触摸屏或者壳体受到按压时腔体3内的气压变化示意图，如图3所示，在按压开始时，腔体3内的气压开始上升，上升到一定值后开始下降，在按压结束后，腔体3内的气压开始逐渐恢复到按压开始时气压(即外界大气压)。

气压传感器4，设置在腔体3内，用于在触摸屏1或者壳体2受到按压操作时，检测腔体3内的气压。由于气压上升的值和腔体3的形变大小有关，而形变大小又和用户施加的力相关，所以可以用此气压的增量推算出用户按压力的大小。气压传感器4可以采用终端设备中已有的气压传感器，如果终端设备没有气压传感器，则新增一个气压传感器。

本实施例中，气压传感器4，将检测到的腔体3内的气压发送给处理器5，处理器5根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定按压操作的压力，其中，该一个或多个压力计算系数包括与按压操作的位置对应的形变系数，该形变系数为用于指示屏幕(触摸屏和壳体)的形变量的系数。

该气压变化值是处理器5根据气压传感器5检测到的气压确定的，示例性的，处理器5根据以下两种方式确定气压变化值：方式一，将检测到的最大气压减去触摸屏1或者壳体2没有受到按压操作时腔体3内的气压得到的差值确定为气压变化值，其中，触摸屏1或者壳体2没有受到按压操作时腔体3内的气压等于外界大气压；方式二，通过机器学习等方式获取气压上升斜率等参数，结合当前检测得到的一些非最大值来预测最大气压，然后将预测得到的最大气压值减去触摸屏1或者壳体2没有受到按压操作时腔体3内的气压得到的差值确定为气压变化值。这里只是举例说明，当然，气压变化值还可以通过其他方式确定，本实施例不对此进行限制。

可选的，处理器5用于根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数来确定按压操作的压力时，具体用于：将气压变化值以及一个或多个压力计算系数代入事先建立的计算模型来确定按压操作的压力，其中，该计算模型为一个跟气压变化值以及一个或多个压力计算系数相关函数。通过建模的方式计算按压操作的压力的方式，简单且易于实现，当然还有其他方式计算按压操作的压力，本实施例不对此进行限制。

形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数，该形变系数可以为固定值，在终端设备的使用过程中不会随着终端设备所处环境的变化而改变，该形变系数与终端设备的触摸屏1、壳体2的材料、结构、安装方式等有关，该形变系数可以预先通过实验的方式测量得到。可选的，当其他压力计算系数不变时，形变系数越大，计算得到的按压操作的压力越大。

可选的，本实施例中可以设置一个或多个形变系数，例如，当按压操作的位置为触摸屏1时对应形变系数1，当按压操作的位置为壳体2时对应形变系数2。或者，无论按压操作的位置在哪，都对应唯一的形变系数，即不同的按压操作的位置对应相同的形变系数。或者，触摸屏1和壳体2被划分为多个触摸子区域，其中，按压操作的位置为按压操作位于的触摸子区域的位置，每个触摸子区域对应不同的形变系数，即不同的按压操作的位置对应不同的形变系数。

一方面，由于触摸屏1的支撑结构一般位于触摸屏1的四周，因此，当用户对触摸屏1的不同区域施加相同的压力时，腔体3的形变可能不同，从而引起腔体3内的气压值变化也是不同的。另一方面，触摸屏1和壳体2的材料、工艺不同，导致触摸屏1和壳体2的弹性不同，在触摸屏1和壳体上分别施加相同的压力时，腔体3的形变可能不同。又一方面中，触摸屏1不同区域施加相同的压力时，腔体3的形变可能不同，以及壳体2的不同区域施加相同的压力时，腔体3的形变也不同。如果不考虑按压操作的位置，任意位置的形变系数都相同，可能会导致测量得到的按压操作的压力不准确。因此，本实施例中，将触摸屏1和壳体2划分为多个触摸子区域，不同触摸子区域对应的形变系数不同。

其中，多个触摸子区域的面积可能相同也可能不同，或者，部分触摸子区域的面积相同，部分触摸子区域的面积不同。本实施例不对划分的触摸子区域的个数进行限制，可以根据终端设备的大小、材料、工艺等确定触摸子区域的个数和大小。图4为触摸子区域的一种示意图，如图4所示，终端设备的触摸屏1被划分为24个触摸子区域。上述触摸子区域的划分方式可以根据触摸屏1的坐标进行划分，也可以根据用于对触摸屏1进行控制的控制器的控制通道进行划分，其中，划分出的子触摸子区域的数量不少于1个。图4以触摸屏为例进行说明，壳体2也可以按照相同的方式进行划分。

当然，随着技术的发展，触摸屏1、壳体2的材料和工艺的不断改进，触摸屏1或壳体2上不同区域施加相同压力时，腔体3的形变也可能相同，此时就不需要考虑按压操作的触摸位置，直接根据气压变化值，确定按压操作的压力。

可选的，该一个或多个压力计算系数还包括按压操作的位置对应的温度系数，其中，该温度系数为用于指示当前检测到的温度相关的系数。该温度系数可以是当前检测到的温度的一个函数，该函数可以通过测试或者实验建模得到，处理器5可以根据温度传感器6当前检测到的温度和该函数，实时计算得到温度系数，然后，使用温度系数计算按压操作的压力。由于温度是一个缓慢变化的量，因此，也可以周期性更新该温度系数，例如，根据一个检测周期内的平均温度和该函数计算温度系数，并更新该温度系数。其中，不同按压操作的位置对应的温度系数可以相同也可以不同。可选的，当其他压力计算系数不变时，温度系数越大，计算得到的按压操作的压力越大。

可选的，该一个或多个压力计算系数还包括按压操作的位置对应的距离系数，其中，该距离系数为用于指示触摸操作的触摸点的位置与触摸操作位于的触摸子区域的相对距离。触摸子区域是对触摸屏1和壳体2划分得到的，该相对距离可以是触摸操作的触摸点与触摸操作位于的触摸子区域的中心的距离。可选的，还可以进一步对触摸子区域进行划分，例如，将每个触摸子区域划分为4个更小的子单元，该相对距离可以是触摸操作的触摸点位于的子单元的中心与触摸操作位于的触摸子区域的中心的距离，也可以是触摸操作的触摸点位于的子单元的外沿与触摸操作位于的触摸子区域的外沿的距离。通过该距离系数对触摸子区域进一步校准，提高了按压操作的压力的计算准确度。

可选的，该一个或多个压力计算系数还包括海拔高度系数，其中，该海拔高度系数用于指示海拔高度。该海拔高度系数可以根据外界大气压确定，其中，外界大气压通过压力传感器4检测得到。海拔高度系数通常随着终端设备所处海拔高度变化，示例性的，处理器5根据压力传感器4检测得到的外界大气压计算当前海拔高度，根据当前海拔高度计算海拔高度系数。该海拔高度系数可以是海拔高度的一个函数，该函数可以通过测试或者实验建模得到，处理器5可以根据当前海拔高度和该函数，实时计算得到海拔高度系数。可选的，处理器5也可以周期性的计算该海拔高度系数。可选的，当其他压力计算系数不变时，海拔高度系数越大，计算得到的按压操作的压力越大。

可选的，该一个或多个压力计算系数还包括地理位置参数，该地理位置参数用于指示终端设备位于的地理位置的经纬度。

本实施例中，利用终端设备已有的气压传感器或者新增的气压传感器检测腔体内的气压，处理器根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定按压操作的压力，由于气压传感器的体积较小，成本也低，相比于现有技术的方案，本申请的方案依然能够减少终端设备的体积，并且降低终端设备的成本。

可选的，壳体2可以为一体成型，或者，壳体2包括底壳和边框。通常情况下一体成型的壳体2不可拆卸，如果壳体2包括底壳和边框，底壳可以为可拆卸结构，本实施例不对壳体2的结构进行限制。

本实施例中，在外壳2上设置有泄气结构，该泄气结构用于形成腔体3。该泄气结构可以通过如下几种方式实现：底壳与边框之间预设有缝隙以形成腔体3；或者，壳体2上设置有透气孔以形成腔体3，如果壳体2包括底壳和边框，该透气孔可以设置在边框和/或底壳上；或者，壳体3为透气材料或防水透气材料，如果壳体2包括底壳和边框，则底壳和边框中的至少一个采用透气材料或防水透气材料。这里只是举例说明几种泄气结构，当然，泄气结构不限于上述方式。

图5a至图5d为终端设备内部器件的安装示意图，如图5a所示，壳体2可以包括：底壳21和边框22，底壳21与边框22之间预设有缝隙a，底壳21、边框22与触摸屏1形成非密闭腔体3，气压传感器4、处理器5和温度传感器6设置在底壳21上，底壳21上还集成有其他器件，例如，底壳21还集成有存储器、电源组件、多媒体组件、音频组件、输入/输出(I/O)接口中的一个或多个。参照图5a和图5b，图5b与图5a所示结构的区别为：气压传感器4、处理器5和温度传感器6设置在触摸屏1的背面上。

参照图5b和图5c，图5b和图5c所示结构的区别为：图5c在图5b的基础上还包括支架7，支架7设置在触摸屏1的背面的四周，支架7用于固定或支撑触摸屏1。参照图5c和图5d，图5d和图5c所示结构的区别为：图5d中壳体2为一体成型结构。

图5a至图5d只是举例说明，气压传感器4、处理器5和温度传感器6还可以通过其他方式安装，例如，气压传感器4、处理器5和温度传感器6中的部分设置在触摸屏1的背部，剩余部分设置在底壳21上。上述例子中，处理器5均设置在非密闭腔体3内，可选的，处理器5还可以设置在非密闭腔体3外。

可选的，底壳21、边框22、支架7的材质包括以下材料中的至少一种：金属、塑胶、玻璃、陶瓷、硅胶、泡棉、防水透气膜。

在上述结构的基础上，一种示例性的方式中，触摸屏1和壳体2被划分为多个触摸子区域，不同触摸子区域对应的压力计算系数不同，且该压力计算系数包括形变系数、温度系数和补偿系数，补偿系数为海拔高度系数、地理位置参数以及距离系数中的一个或多个相关的系数。相应的，处理器5具体用于：根据按压操作的位置，确定按压操作位于的触摸子区域，根据按压操作位于的触摸子区域的压力计算系数和气压变化值，确定按压操作的压力。

下述表一为图5所示的触摸子区域的压力计算系数的示意图：

表一

如表一所示，表中的每一行保存一个触摸子区域的压力计算系数，其中，形变系数可以为一个常数，温度系数和温度传感器6检测到的当前温度的关系可以用一个函数表示，该函数可以表示为ai＝fi(T)，i的取值为1，……，24，T表示温度传感器6检测到的当前温度，需要说明的是，不同触摸子区域对应的温度系数的计算函数可以不同，也可以不同，即f1()和f2()可以相同也可以不同。同理，该补偿系数与海拔高度系数、地理位置参数以及距离系数中的一个或多个的关系也可以用函数bi＝fi(d)表示，d表示海拔高度系数、地理位置参数以及距离系数中的一个或多个，f1()和f2()可以相同也可以不同。

本实施例中，处理器5可以将气压变化值以及一个或多个压力计算系数代入事先建立的计算模型来确定按压操作的压力，示例性的，该计算模型为：

P1＝P0*Tx*ax+b；

其中，P1为按压操作的压力，P0为气压变化值，Tx为形变系数，ax为温度系数，b为补偿系数，补偿系数b为海拔高度系数、地理位置参数以及距离系数中的一个或多个相关的系数。上述公式只是举例说明，该计算模型还可以为其他形式，例如，该计算模型为：P1＝P0*Tx*ax*b。

该方式中，通过将触摸屏1和壳体2划分为多个触摸子区域，并针对每个触摸子区域分配不同的压力计算系数，可以使的压力计算更精确，从而更准确的检测出按压操作的压力。

可选的，处理器5还用于根据腔体3内的温度以及下述公式计算腔体3内的气压P：

PV＝nRT；

其中，n为气体的物质的量，单位为摩尔；R为比例常数，单位是焦耳/(摩尔·开尔文)；T为非密闭腔体3内的温度，单位是开尔文；V为非密闭腔体内的体积，单位是帕斯卡。n和R在短时间内可以认为是常量，因此对于终端设备的按压，腔体3内的腔体内气压与气体体积以及腔体气温都有关系，仅用气压传感器4测量得到的压力会忽视温度因素的影响，所以加入温度传感器6可以获得腔体3内的温度，利用上述方程计算得到的气压来校准气压传感器4检测到的气压，从而更准确的计算出按压操作的压力。

示例性的，处理器5可以根据下述方式校准气压传感器4检测到的气压：对计算得到的气压和气压传感器检测到的气压进行加权平均，得到校准后的气压，后续使用校准后的气压计算按压操作的压力，其中，加权算法使用的加权因子为常数，可以通过实验测量得到。

另外，由于外界大气压会因为海拔高度、气温、气流流动等因素发生变化，因此，腔体3内的气压的变化可能是由于外界环境变化引起的，所以需要排除外界环境变化引起的气压变化的情况。由于外界环境变化引起的气压变化的特性与用户对终端设备的按压操作引起的气压变化特性不同，因此，能够根据一段时间内气压的变化特性，判断气压变化是外界环境变化引起的还是用户的按压操作引起的。

外界环境变化引起的气压变化在相对较长时间内保持稳定，且变化幅度不大，而用户的按压操作引起的腔体3内气压增加只能保持很短时间(例如，小于1秒)，且变化幅度大，根据这种持续时间的差异和气压变化幅度可以判断出气压传感器4检测到的气压上升是因为按压操作引起的，还是因为外界环境变化引起的，气压变化幅度即气压变化值的大小。相应的，处理器5还用于：根据检测到的气压变化值的大小和持续时间，判断气压变化值是否为按压操作形成的；若气压变化值为按压操作形成的，则处理器5根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数，确定按压操作的压力。若气压变化值不是按压操作形成的，则处理器5不进行任何操作。

处理器5在计算得到按压操作的压力后，根据该按压操作的压力，驱动终端设备执行对应的操作。例如，若在黑屏状态下检测到该按压操作的压力大于一定的预设压力阈值，则可以执行点亮屏幕的操作；或者，向用户展现多个应用程序叠放的窗口；或者，若该按压操作的压力施加在某个应用程序上，则可以执行与该应用程序对应的操作，如打开该应用程序或执行与该应用程序功能相关的操作。以上处理器根据该按压操作的压力，驱动终端设备执行对应的操作仅为举例说明，本领域技术人员可以根据终端设备的应用场景，实现功能，将终端设备不同状态下的不同压力值与不同操作进行设定，本实施例对此不作具体限定。

本实施例中，终端设备，包括：由触摸屏和壳体形成的腔体，气压传感器和处理器，气压传感器设置在腔体内，用于在触摸屏或者壳体受到按压操作时，检测腔体内的气压，处理器用于根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定按压操作的压力，其中，该一个或多个压力计算系数包括与按压操作的位置对应的形变系数，该形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数。通过利用气压变化值检测用户对终端设备的按压力度，不需要增加终端设备的体积，降低了终端设备的成本。

图6为本申请实施例二提供的压力触控方法的流程图，本实施例的方法可以应用在上述终端设备中，如图6所示，本实施例提供的方法包括以下步骤：

步骤S101，当触摸屏或者壳体受到按压操作时，检测腔体内的气压变化值。

该腔体由终端设备的触摸屏和壳体组成，该腔体为能够在触摸屏或者壳体受到按压操作时引起内部气压变化的非密闭腔体，可选的，该腔体为满足IPx5防水等级的腔体。可以在壳体上设置泄气结构，通过该泄气结构使得终端设备的内部与外界大气连通，从而形成该非密闭腔体。当终端设备的触摸屏或者壳体受到按压操作时，腔体发生形变，腔体发生形变导致腔体内的气压发生变化。终端设备可以通过腔体内的气压传感器检测腔体内的气压，处理器根据气压传感器检测到的气压确定气压变化值，气压变化值的确定方式参照实施例一的描述，这里不再赘述。

步骤S102，根据检测到的气压变化值以及一个或多个压力计算系数，确定按压操作的压力，其中，该一个或多个压力计算系数包括与按压操作的位置对应的形变系数，该形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数。

示例性的，将气压变化值以及一个或多个压力计算系数代入事先建立的计算模型来确定所述按压操作的压力，其中，该计算模型为一个跟气压变化值以及一个或多个压力计算系数相关的函数。

可选的，触摸屏和壳体被划分为多个触摸子区域，其中，按压操作的位置为按压操作位于的触摸子区域的位置。

可选的，该一个或多个压力计算系数还包括按压操作的位置对应的温度系数，其中，该温度系数为用于指示当前检测到的温度相关的系数。

可选的，该一个或多个压力计算系数还包括按压操作的位置对应的距离系数，其中，该距离系数为用于指示触摸操作的触摸点的位置与触摸操作位于的触摸子区域的相对距离。

可选的，该一个或多个压力计算系数还包括海拔高度系数，其中，该海拔高度系数用于指示海拔高度。可选的，该海拔高度系数根据外界大气压确定，其中，外界大气压通过压力传感器检测得到。

可选的，该一个或多个压力计算系数还包括地理位置参数，该地理位置参数用于指示设备位于的地理位置的经纬度。

本实施例中，温度系数、距离系数、海拔高度系数和地理位置参数的计算方式参照上述实施例一的描述，这里不再赘述。

本实施例中，当终端设备的触摸屏或者壳体受到按压操作时，检测由触摸屏和壳体形成的腔体内的气压变化值，根据检测到的气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定按压操作的压力，其中，该一个或多个压力计算系数包括与按压操作的位置对应的形变系数，该形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数。所述方法通过利用气压变化值检测用户对终端设备的按压力度，不需要增加终端设备的体积，降低了终端设备的成本。

图7为本申请实施例三提供的压力触控方法的流程图，本实施例在实施例二基础上，触摸屏和壳体被划分为多个触摸子区域，其中，按压操作的位置为按压操作位于的触摸子区域的位置，不同触摸子区域的压力计算系数不同。如图7所示，本实施例的方法包括：

步骤S201，当触摸屏或者壳体受到按压操作时，检测腔体内的气压变化值。

步骤S202、根据按压操作的位置，确定按压操作位于的触摸子区域。

本实施例中，触摸屏和壳体被划分为多个触摸子区域，每个触摸子区域对应一定的坐标范围，终端设备根据按压操作的坐标，确定按压操作的坐标位于哪个触摸子区域的坐标范围，从而得到按压操作位于的触摸子区域。

步骤S203、根据按压操作位于的触摸子区域的压力计算系数和气压变化值，确定按压操作的压力。

本实施例中，不同触摸子区域对应的压力计算系数不同，该压力计算系数包括形变系数、温度系数和补偿系数。示例性的，计算模型：

P1＝P0*Tx*ax+b；

其中，P1为按压操作的压力，P0为气压变化值，Tx为形变系数，ax为温度系数，b为补偿系数，补偿系数为海拔高度系数、地理位置参数以及距离系数中的一个或多个相关的系数。

可选的，在检测到的腔体内的气压变化值后，根据检测到的气压变化值的大小和持续时间，判断气压变化值是否为按压操作形成的；当气压变化值为按压操作形成的，则根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数，确定按压操作的压力。具体判断方式参照实施例一的相关描述，这里不再赘述。

可选的，在检测到的腔体内的气压后，还包括：

根据非密闭腔体内的温度以及下述公式计算腔体内的气压P：

PV＝nRT；

其中，n为气体的物质的量，R为比例常数，T为非密闭腔体内的温度，V为非密闭腔体内的体积。进一步，根据计算得到的气压校准气压传感器检测到的气压，使用校准后的气压计算气压变化值。

本实施例中，通过将触摸屏和壳体被划分为多个触摸子区域，不同触摸子区域对应不同的压力计算系数，后续根据按压操作的位置确定按压操作位于的触摸子区域，根据按压操作位于的触摸子区域的压力计算系数和检测到的气压变化值，确定按压操作的压力。通过将触摸屏和壳体划分为多个触摸子区域，并针对每个区域分配不同的压力计算系数可以使得压力计算更精确，从而更准确的检测出按压操作的压力。

需要说明的是，实施例二和实施例三的方法可以由实施例一提供的终端设备执行，具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。

图8为本申请实施例四提供的压力触控方法的流程图，如图8所示，本实施例的方法包括以下步骤：

步骤S301、检测触摸屏的触摸操作。

步骤S302、根据该触摸操作在触摸屏上显示指纹识别区域。

在点亮指纹识别区域后，等待用户输入指纹信息。

步骤S303、当指纹识别区域受到按压操作时，检测腔体内的气压。

步骤S304、根据腔体内的气压变化值以及一个或多个压力计算系数，确定按压操作的压力。

其中，该一个或多个压力计算系数包括与按压操作的位置对应的形变系数。

步骤S305、判断按压操作的压力是否大于或等于预设压力阈值。

当按压操作的压力大于或等于预设压力阈值时，执行步骤S306，当按压操作的压力小于压力阈值时，则返回执行步骤S303。

步骤S306、检测用户输入的指纹信息。

本实施例是基于触摸屏受到的按压操作时，驱动终端设备执行与压力值对应的操作的一种具体实现方式，利用前述各个实施例所描述的方式检测按压操作的压力，将它用于光学屏下指纹识别的场景时，可以实现降低终端设备功耗的作用。所谓光学屏下指纹识别是指在终端设备的触摸屏内设计了光学指纹识别模块，可以对用户手指进行光学成像，实现指纹的采集。为了触发指纹识别功能，当用户手指触摸了终端设备的触摸屏时，触摸屏可以检测到手指触摸的动作，于是将指纹识别区域向用户显示，其中，该指纹识别区域的显示方式可以包括：点亮该触摸屏上对应于指纹识别的区域，还可以包括在触摸屏上以图形或线条呈现出该指纹识别区域。所谓点亮也就是将用于指纹识别的区域的屏幕的像素点亮，指示用户在该指定区域上按压触摸屏以便采集指纹。

其中，该指纹识别区域既可以为整个触摸屏上的预定局部区域，也可以是全屏区域；若指纹识别区域为全屏区域，则可以不需要上述的点亮指纹识别区域，或以图形或线条标识指纹识别区域的操作。当用户在该指纹识别区域按压输入其指纹信息，则开始检测手指按压触摸屏的压力，如果压力达到了预设的压力阈值，则启动指纹扫描功能，产生指纹照明光线并在手指上发生散射，通过触摸屏内的光路在光传感器上成像，得到指纹数据并进行下一步的处理，例如指纹识别、解锁屏幕等。如果压力小于预设的压力阈值，则不启动指纹扫描功能，从而节省了不必要的设备功率消耗。

可选的，终端设备可以在点亮指纹识别区域的同时启动一个定时器。例如3秒钟，等待用户在3秒钟内输入指纹信息，若用户在3秒内对触摸屏的按压操作的压力达到了压力阈值，则启动指纹扫描操作以采集指纹图像，并关闭定时器，返回执行步骤S301。如果用户对触摸屏的按压操作的压力值小于压力阈值，而且定时器没有超时，则返回步骤S303，等待用户以适合按压力度输入指纹；如果用户对触摸屏的按压操作的压力值小于压力阈值，而且定时器已经超时，则返回步骤S301。

上述各个实施例中处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的指令，结合其硬件完成上述方法的步骤。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

Claims (27)

1.一种终端设备，其特征在于，包括：

由触摸屏和壳体形成的腔体；

气压传感器，设置在所述腔体内，用于在所述触摸屏或者所述壳体受到按压操作时，检测所述腔体内的气压；

处理器，用于根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力，其中，所述一个或多个压力计算系数包括与所述按压操作的位置对应的形变系数，所述形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述触摸屏和所述壳体被划分为多个触摸子区域，其中，所述按压操作的位置为所述按压操作位于的触摸子区域的位置。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述一个或多个压力计算系数还包括所述按压操作的位置对应的温度系数，其中，所述温度系数为用于指示当前检测到的温度相关的系数。

4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述一个或多个压力计算系数还包括所述按压操作的位置对应的距离系数，其中，所述距离系数为用于指示所述触摸操作的触摸点的位置与所述触摸操作位于的所述触摸子区域的相对距离。

5.根据权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于，所述一个或多个压力计算系数还包括海拔高度系数，其中，所述海拔高度系数用于指示海拔高度。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述海拔高度系数根据外界大气压确定，其中，所述外界大气压通过所述压力传感器检测得到。

7.根据权利要求1-6任一项所述的设备，其特征在于，所述一个或多个压力计算系数还包括地理位置参数，所述地理位置参数用于指示所述设备位于的地理位置的经纬度。

8.根据权利要求1-7任一项所述的设备，其特征在于，所述处理器用于根据气压变化值以及一个或多个压力计算系数来确定所述按压操作的压力时，具体用于：

将所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数代入事先建立的计算模型来确定所述按压操作的压力，其中，所述计算模型为一个跟所述气压变化值以及所述一个或多个压力计算系数相关的函数。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述计算模型为：

P1＝P0*Tx*ax+b；

其中，P1为所述按压操作的压力，P0为所述气压变化值，Tx为所述形变系数，ax为温度系数，b为补偿系数，所述补偿系数为海拔高度系数、地理位置参数以及距离系数中的一个或多个相关的系数。

10.根据权利要求1-9任一项所述的设备，其特征在于，所述腔体为能够在所述触摸屏或者所述壳体受到所述按压操作时引起内部气压变化的非密闭腔体。

11.根据权利要求1-10任一项所述的设备，其特征在于，所述腔体为满足IPx5防水等级的腔体。

12.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述壳体上设置有透气孔以形成所述非密闭腔体；

或者，所述壳体为透气材料或防水透气材料。

或者，所述壳体包括：底壳和边框，所述底壳与所述边框之间设置有缝隙以形成所述非密闭腔体。

13.根据权利要求1-12任一项所述的设备，其特征在于，所述处理器还用于：

根据所述气压变化值的大小和持续时间，判断所述气压变化值是否为所述按压操作形成的；

当所述气压变化值为所述按压操作形式的时，根据所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力。

14.一种压力触控方法，其特征在于，所述方法应用在终端设备中，所述终端设备包括由触摸屏和壳体形成的腔体，所述方法包括：

当所述触摸屏或者所述壳体受到按压操作时，检测所述腔体内的气压变化值；

根据检测到的所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力，其中，所述一个或多个压力计算系数包括与所述按压操作的位置对应的形变系数，所述形变系数为用于指示屏幕的形变量的系数。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述触摸屏和所述壳体被划分为多个触摸子区域，其中，所述按压操作的位置为所述按压操作位于的触摸子区域的位置。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述一个或多个压力计算系数还包括所述按压操作的位置对应的温度系数，其中，所述温度系数为用于指示当前检测到的温度相关的系数。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述一个或多个压力计算系数还包括所述按压操作的位置对应的距离系数，其中，所述距离系数为用于指示所述触摸操作的触摸点的位置与所述触摸操作位于的所述触摸子区域的相对距离。

18.根据权利要求14-17任一项所述的方法，其特征在于，所述一个或多个压力计算系数还包括海拔高度系数，其中，所述海拔高度系数用于指示海拔高度。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述海拔高度系数根据外界大气压确定，其中，所述外界大气压通过所述压力传感器检测得到。

20.根据权利要求14-19任一项所述的方法，其特征在于，所述一个或多个压力计算系数还包括地理位置参数，所述地理位置参数用于指示所述设备位于的地理位置的经纬度。

21.根据权利要求14-20任一项所述的方法，其特征在于，根据检测到的所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力，包括：

将所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数代入事先建立的计算模型来确定所述按压操作的压力，其中，所述计算模型为一个跟所述气压变化值以及所述一个或多个压力计算系数相关的函数。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述计算模型为：

P1＝P0*Tx*ax+b；

其中，P1为所述按压操作的压力，P0为所述气压变化值，Tx为所述形变系数，ax为温度系数，b为补偿系数，所述补偿系数为海拔高度系数、地理位置参数以及距离系数中的一个或多个相关的系数。

23.根据权利要求14-22任一项所述的方法，其特征在于，所述腔体为能够在所述触摸屏或者所述壳体受到所述按压操作时引起内部气压变化的非密闭腔体。

24.根据权利要求14-23任一项所述的方法，其特征在于，所述腔体为满足IPx5防水等级的腔体。

25.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述壳体上设置有透气孔以形成所述非密闭腔体；

或者，所述壳体为透气材料或防水透气材料。

或者，所述壳体包括：底壳和边框，所述底壳与所述边框之间设置有缝隙以形成所述非密闭腔体。

26.根据权利要求14-25任一项所述的方法，其特征在于，所述根据检测到的所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力，包括：

根据检测到的所述气压变化值的大小和持续时间，判断所述气压变化值是否为所述按压操作形成的；

当所述气压变化值为所述按压操作形式时，根据所述气压变化值以及一个或多个压力计算系数确定所述按压操作的压力。

27.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令，当所述指令被执行时，使得计算机执行如权利要求14-26任一项所述的方法。