CN111492334A - 压力感应装置、压力感应方法及电子终端 - Google Patents

压力感应装置、压力感应方法及电子终端 Download PDF

Info

Publication number
CN111492334A
CN111492334A CN201980006464.4A CN201980006464A CN111492334A CN 111492334 A CN111492334 A CN 111492334A CN 201980006464 A CN201980006464 A CN 201980006464A CN 111492334 A CN111492334 A CN 111492334A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pressure
touch
measured
rigid structure
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980006464.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111492334B (zh
Inventor
李灏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen New Degree Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen New Degree Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen New Degree Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen New Degree Technology Co Ltd
Publication of CN111492334A publication Critical patent/CN111492334A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111492334B publication Critical patent/CN111492334B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G06F3/04146—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position using pressure sensitive conductive elements delivering a boolean signal and located between crossing sensing lines, e.g. located between X and Y sensing line layers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0414—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position
    • G06F3/04144—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means using force sensing means to determine a position using an array of force sensing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0447—Position sensing using the local deformation of sensor cells
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/046—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04106—Multi-sensing digitiser, i.e. digitiser using at least two different sensing technologies simultaneously or alternatively, e.g. for detecting pen and finger, for saving power or for improving position detection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04111—Cross over in capacitive digitiser, i.e. details of structures for connecting electrodes of the sensing pattern where the connections cross each other, e.g. bridge structures comprising an insulating layer, or vias through substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

一种压力感应装置(100)，其包括刚性结构(10)、触摸传感器(20)、压力传感器(30)，压力感应装置(100)是触摸位置识别和压力检测的模块化一体式方案，无须用户分立采购和安装不同的元件。触摸传感器(20)与压力传感器(30)均靠近刚性结构(10)设置，结构简单紧凑。将刚性结构(10)相抵于被测物件(200)，即可使用，操作方便。通过触摸传感器(20)电连接于触摸处理电路，实现被测物件(200)的位置识别。被测物件(200)被按压时产生形变，刚性结构(10)跟随被测物件(200)变形，通过压力传感器(30)电连接于压力处理电路，得到被测物件(200)在触摸位置的压力，实现压力触控的功能。采用上述压力感应装置(100)的压力感应方法与电子终端，也能实现被测物件(200)的位置识别，并能得到被测物件(200)在触摸位置的压力，拥有良好的操作体验。

Description

压力感应装置、压力感应方法及电子终端
技术领域
本发明属于压力感应技术领域，更具体地说，是涉及压力感应装置、压力感应方法及电子终端。
背景技术
目前市场上有很多不同种类的压力感应技术，如压力电容技术、压力电感技术、MEMS(微机电系统)压力传感器技术等，这些技术均对结构要求高，安装困难，灵敏度低，抗跌系数低，成本高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压力感应装置、压力感应方法及电子终端，以解决现有压力感应技术对结构要求高与安装困难的技术问题。
本发明实施例提供一种压力感应装置，包括用于与被测物件相抵且跟随被测物件变形的刚性结构、靠近于所述刚性结构设置的触摸传感器、及靠近于所述刚性结构设置的压力传感器，所述触摸传感器电连接于触摸处理电路以检测被测物件是否被外部物体触摸并检测被测物件的触摸位置，所述压力传感器电连接于压力处理电路以检测所述刚性结构的形变并得出被测物件在触摸位置的压力。
本申请实施例提供的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：压力感应装置是触摸位置识别和压力检测的模块化一体式方案，无须用户分立采购和安装不同的元件。触摸传感器与压力传感器均靠近刚性结构设置，结构简单紧凑。将刚性结构相抵于被测物件，即可使用，操作方便。通过触摸传感器电连接于触摸处理电路，实现被测物件的位置识别。被测物件被按压时产生形变，刚性结构跟随被测物件变形，通过压力传感器电连接于压力处理电路，得到被测物件在触摸位置的压力，实现压力触控的功能。此压力感应装置可以很好地满足无误触、低功耗、灵敏度高、快速响应、抗跌系数高、高可靠性等性能指标，拥有良好的操作体验。
本发明实施例提供一种压力感应方法，其采用上述的压力感应装置，包括以下步骤：
将所述刚性结构相抵在被测物件上；
所述触摸传感器检测被测物件是否被外部物体触摸；当未检测到触摸时，使所述触摸处理电路处于休眠模式；当检测到触摸时，使所述触摸处理电路处于正常模式，检测被测物件的触摸位置；
所述压力传感器检测被测物件的形变，并得出被测物件在触摸位置的压力。
本发明实施例提供一种电子终端，包括被测物件及上述的压力感应装置，所述刚性结构相抵在被测物件上。
本申请实施例提供的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：采用上述压力感应装置的压力感应方法与电子终端，也能实现被测物件的位置识别，并能得到被测物件在触摸位置的压力，拥有良好的操作体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的压力感应装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的以电容感应元件作为触摸传感器的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的以应变感应电阻作为压力传感器并形成电桥电路的示意图；
图4为本发明另一实施例提供的压力感应装置的结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的压力感应装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
请参阅图1、图4、图5，本发明实施例提供一种压力感应装置100，包括用于与被测物件200相抵且跟随被测物件200变形的刚性结构10、靠近于刚性结构10设置的触摸传感器20、及靠近于刚性结构10设置的压力传感器30，触摸传感器20电连接于触摸处理电路以检测被测物件200是否被外部物体触摸并检测被测物件200的触摸位置，压力传感器30电连接于压力处理电路以检测刚性结构10的形变并得出被测物件200在触摸位置的压力。此处，相抵可以是两个结构件直接相抵压的情况，也可以是两个结构件之间存在其它结构件并相抵压的情况。
压力感应装置100是触摸位置识别和压力检测的模块化一体式方案，无须用户分立采购和安装不同的元件。触摸传感器20与压力传感器30均靠近刚性结构10设置，结构简单紧凑。将刚性结构10相抵于被测物件200，即可使用，操作方便。通过触摸传感器20电连接于触摸处理电路，实现被测物件200的位置识别。被测物件200被按压时产生形变，刚性结构10跟随被测物件200变形，通过压力传感器30电连接于压力处理电路，得到被测物件200在触摸位置的压力，实现压力触控的功能。此压力感应装置100可以很好地满足无误触、低功耗、灵敏度高、快速响应、抗跌系数高、高可靠性等性能指标，拥有良好的操作体验。
需要说明的是，触摸处理电路与压力处理电路均属于现有技术。触摸处理电路对触摸传感器20的电信号进行分析处理后获得触摸位置信息，并将触摸模拟信号转换为触摸数字信号。压力处理电路对压力传感器30的电信号进行分析处理后获得触摸位置的压力，并将压力模拟信号转换为压力数字信号。数字信号由控制器接收并处理，实现在识别触摸位置的同时获得触摸的精确压力。
在本发明另一实施例中，被测物件200以XY面作为位置识别面，在Z方向上能检测触摸压力，Z方向垂直于XY面，压力感应装置100能实现触摸位置识别和压力检测。
在本发明另一实施例中，压力传感器30与触摸传感器20的具体数量不限定。在实际应用中，可以采用一通道或多通道压力传感器30或触摸传感器20。图1所示的压力感应装置100，配置有1通道压力传感器30和5通道触摸传感器20。
在本发明另一实施例中，刚性结构10具有一定刚性，呈片状，结构紧凑，便于被测物件200在按压力作用时，刚性结构10跟随被测物件200变形，并由压力传感器30检测处刚性结构10的变形。具体地，刚性结构10可以为钢片、铝片、玻璃、FR4或其他复合刚性材料，按需选用。
请参阅图1、图2、图4，在本发明另一实施例中，刚性结构10面向于被测物件200的表面连接有第一基材41，触摸传感器20包括设于第一基材41的表面的电容感应元件21，触摸处理电路检测电容感应元件21的电容变化量以检测被测物件200是否被外部物体触摸并检测被测物件200的触摸位置。在外部物体触摸被测物件200时，对应的电容感应元件21的电容产生变化量，由触摸处理电路检测出电容变化量，即可检测被测物件200是否被外部物体触摸并检测被测物件200的触摸位置。具体地，电容感应元件21可以用PCB铜箔、金属片、平顶圆柱弹簧、导电棉、导电油墨、导电橡胶、导电玻璃的ITO层等。
触摸传感器20包括电容感应元件21，当人手远离被测物件200及周围环境没有发生变化时，触摸处理电路未检测到电容感应元件21的电容信息变化，电路处于超低功耗的休眠状态；当人手触摸被测物件200时，触摸处理电路将会检测到对应的电容感应元件21的电容变化量，从检测到的信号确定对应电容感应元件21被触摸；信号量达到一定阈值时，切换到高频扫描的正常模式并输出触摸数字信号，此时压力感应装置100的压力传感器30由于没有受到力的作用，输出的压力信号接近于零；当人手接触到被测物件200上，并施加一个作用力时，触摸处理电路可通过检测各通道触摸传感器20的电容信息而判断人手触摸的具体位置，而压力处理电路检测的不同通道压力传感器30的输出电压信号的大小，从而换算出施加压力的大小。
在本发明另一实施例中，电容感应元件21呈阵列分布于第一基材41。该方案容易装配，在多个位置布置电容感应元件21，实现多个位置的识别。比如，图2所示的电容感应元件21呈直线分布，实现一维的位置识别。
请参阅图1、图4，在本发明另一实施例中，刚性结构10与第一基材41之间通过第一粘接胶体51相连接。该结构便于刚性结构10与第一基材41的连接，并且在被测物件200被按压变形时让第一基材41与刚性结构10跟随被测物件200变形。该第一粘接胶体51可以是环氧胶膜、502胶、热固胶等材料，按需选用。
在本发明另一实施例中，在触摸传感器20采用电容感应元件21时，电容感应元件21与被测物件200之间通过第二粘接胶体52相连接。便于将压力感应装置100通过第二粘接胶体52贴合到被测物件200上，做到即贴即用。该第二粘接胶体52可以是VHB亚克力发泡胶、双面胶、UV胶、AB胶或泡棉胶等。
请参阅图1，在本发明另一实施例中，刚性结构10背离于被测物件200的表面连接有第二基材42，压力传感器30设于第二基材42。该结构紧凑，容易成型，便于压力传感器30的安装，能实现压力感应。
具体地，上述第一基材41、第二基材42可以为PET膜(耐高温聚酯薄膜)、PI膜(聚酰亚胺薄膜)、或者其他适用的柔性材料，按需选用。
在本发明另一实施例中，压力传感器30为应变感应电阻，应变感应电阻由多晶半导体材料、非晶半导体材料、多晶硅、石墨烯、铜镍合金、碳纳米管、金属细线、导体绝缘体复合材料中的至少一种材料制作。上述方案均能实现压力感应，按需选用。
请参阅图1、图3，在本发明另一实施例中，压力传感器30为应变感应电阻，每四个应变感应电阻(Rm1、Rm2、Rf1和Rf2)电连接形成电桥电路。在被测物件200受到按压变形时，刚性结构10与第二基材42跟随变形，采用电桥电路能准确测量被测物件200的形变，实现压力感应。
在本发明另一实施例中，刚性结构10具有应变放大区11，电桥电路中的四个应变感应电阻形成两组相对桥臂；其中一组相对桥臂的两个应变感应电阻(Rm1、Rm2)对应于应变放大区11设置，另外一组相对桥臂的两个应变感应电阻(Rf1、Rf2)错开于应变放大区11设置。该方案能有效地实现压力感应。当对被测物件200施加一个力F时，压力传递到刚性结构10后，第二基材42对应于应变放大区11的形变比较大，应变放大区11之外的区域形变比较小。
输出的电信号为：
△V＝(Vm+)-(Vm-)＝[Rm1/(Rf1+Rm1)-Rf2/(Rf2+Rm2)]VCC
将△V分别对Rm1、Rm2、Rf1和Rf2求导，可知△V随着Rm1或Rm2的增大而增大，△V随着Rf1或Rf2的增大而减小。当对被测物件200施加力F时，Rm1和Rm2都往正向变化比较大，而Rf1或Rf2正向变化比较小。由于Rf1或Rf2的变化量相对Rm1和Rm2比较微小。这里假设Rf1和Rf2不变，所以对被测物件200施加力时，△V随着施加力F的增大而增大，而应变感应电阻为线性压力输出，即通过△V的大小可算得施加力的大小。具体地，应变放大区11可以为开设于刚性结构10的通孔或其它能使应变放大的结构。
在本发明另一实施例中，刚性结构10与第二基材42之间通过第三粘接胶体53相连接。该结构便于刚性结构10与第二基材42的连接，并且在被测物件200被按压变形且刚性结构10跟随变形时让第二基材42也跟随变形。该第三粘接胶体53可以是环氧胶膜、502胶、热固胶等材料，按需选用。
请参阅图4，在本发明另一实施例中，压力传感器30设于刚性结构10的表面，压力传感器30为微机电(MEMS)压力传感器31、电容式压力传感器、电感式压力传感器中的至少一种。以上方案均能实现压力感应，按需选用。微机电压力传感器31具有微米量级的尺寸，结构紧凑，能实现压力感应。电容式压力传感器是利用电容敏感元件将被测压力转换成与之成一定关系的电信号输出的压力传感器。电感式压力传感器是用电感线圈电感量变化来测量压力的压力传感器。
请参阅图5，在本发明另一实施例中，触摸传感器20包括设于第二基材42的超声波传感器22。超声波传感器22将超声波信号转换成电信号，实现被测物件200的触摸位置识别。或者，触摸传感器20包括设于第二基材42的红外传感器(图未示)。红外传感器分为基于光电效应探测机理的光子探测器和基于热效应探测机理的热探测器。上述方案均能实现被测物件200的触摸位置识别，按需选用。
在本发明另一实施例中，在触摸传感器20采用超声波传感器22或红外传感器时，压力传感器30设于第二基材42的表面，压力传感器30为微机电(MEMS)压力传感器31、电容式压力传感器、电感式压力传感器中的至少一种。以上方案均能实现压力感应，按需选用。
在本发明另一实施例中，在触摸传感器20采用超声波传感器22或红外传感器时，刚性结构10与被测物件200之间通过第四粘接胶体54相连接。便于将压力感应装置100通过第四粘接胶体54贴合到被测物件200上，做到即贴即用。该第四粘接胶体54可以是VHB亚克力发泡胶、双面胶、UV胶、AB胶或泡棉胶等。
请参阅图1、图4、图5，在本发明另一实施例中，提供一种压力感应方法，其采用上述任一实施例的压力感应装置100，包括以下步骤：
将刚性结构10相抵在被测物件200上；
触摸传感器20检测被测物件200是否被外部物体触摸；通过判断有无触摸事件，设定触摸处理电路处于休眠模式或正常模式，休眠状态时触摸处理电路功耗低，正常模式时使触摸传感器高频扫描；当未检测到触摸时，使触摸处理电路处于休眠模式；当检测到触摸时，使触摸处理电路处于正常模式，检测被测物件200的触摸位置；
压力传感器30检测被测物件200的形变，并得出被测物件200在触摸位置的压力。
请参阅图1、图4、图5，在本发明另一实施例中，提供一种电子终端，包括被测物件200及上述任一实施例的压力感应装置100，刚性结构10相抵在被测物件200上。
由于本电子终端采用了上述所有压力感应装置实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
在本发明另一实施例中，被测物件200为面板或边框。实现面板或边框的位置识别与压力感应。面板或边框可以采用玻璃、塑料、陶瓷等非金属材料制作。面板可以为具有刚性结构10的触摸屏、显示器或其他电子终端。边框可以为各种电子终端的边框。通过将触摸传感器20、压力传感器30与面板或边框连接，能够在实现精准识别触控位置的同时精准识别触控压力的大小，为电子终端在产品应用、人机交互及消费体验上扩展了应用空间。用户通过触按触摸屏、显示器或电子终端，可以直接获得精确地压力级别及量数。通过校正之后，可以获得按压的精确压力。
在本发明另一实施例中，还包括控制器，用于依据触摸处理电路得到的触摸位置与压力处理电路得到的压力输出预定指令以控制相应的执行器。在控制器里，对各级压力信号和实现功能之间的关系进行定义，可实现不同的施加压力下的触控功能。触摸处理电路提供触摸数字信号，压力处理电路提供触摸数字信号，控制器进行存储、信号处理，可以得到触摸位置信息和压力信息。从而获得触摸、单次轻压、单次重按、多次按压、长按、滑动等用户的动作事件，通过对响应机制的设定，可以将动作事件以特定的形式输出。执行器可以是驱动马达、LED、蜂鸣器或其它执行器。
具体地，控制器可实现为通用处理器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、数模转换开关、可编程逻辑器件、分立的硬件组成或其他组合；同时其内部还内嵌有与压力触摸屏/压力感应系统相关的算法、软件信息。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.压力感应装置，其特征在于，包括用于与被测物件相抵且跟随被测物件变形的刚性结构、靠近于所述刚性结构设置的触摸传感器、及靠近于所述刚性结构设置的压力传感器，所述触摸传感器电连接于触摸处理电路以检测被测物件是否被外部物体触摸并检测被测物件的触摸位置，所述压力传感器电连接于压力处理电路以检测所述刚性结构的形变并得出被测物件在触摸位置的压力。
2.如权利要求1所述的压力感应装置，其特征在于，所述刚性结构面向于被测物件的表面连接有第一基材，所述触摸传感器包括设于所述第一基材的表面的电容感应元件，所述触摸处理电路检测所述电容感应元件的电容变化量以检测被测物件是否被外部物体触摸并检测被测物件的触摸位置。
3.如权利要求2所述的压力感应装置，其特征在于，所述电容感应元件呈阵列分布于所述第一基材。
4.如权利要求2所述的压力感应装置，其特征在于，所述刚性结构与所述第一基材之间通过第一粘接胶体相连接；
和/或，所述电容感应元件与被测物件之间通过第二粘接胶体相连接。
5.如权利要求1所述的压力感应装置，其特征在于，所述刚性结构背离于被测物件的表面连接有第二基材，所述压力传感器设于所述第二基材。
6.如权利要求5所述的压力感应装置，其特征在于，所述压力传感器为应变感应电阻，所述应变感应电阻由多晶半导体材料、非晶半导体材料、多晶硅、石墨烯、铜镍合金、碳纳米管、金属细线、导体绝缘体复合材料中的至少一种材料制作。
7.如权利要求5所述的压力感应装置，其特征在于，所述压力传感器为应变感应电阻，每四个所述应变感应电阻电连接形成一电桥电路。
8.如权利要求7所述的压力感应装置，其特征在于，所述刚性结构具有应变放大区，所述电桥电路中的四个所述应变感应电阻形成两组相对桥臂；其中一组所述相对桥臂的两个所述应变感应电阻对应于所述应变放大区设置，另外一组所述相对桥臂的两个所述应变感应电阻错开于所述应变放大区设置。
9.如权利要求5所述的压力感应装置，其特征在于，所述刚性结构与所述第二基材之间通过第三粘接胶体相连接。
10.如权利要求5所述的压力感应装置，其特征在于，所述触摸传感器包括设于所述第二基材的超声波传感器；
或者，所述触摸传感器包括设于所述第二基材的红外传感器。
11.如权利要求1所述的压力感应装置，其特征在于，所述压力传感器设于所述刚性结构的表面，所述压力传感器为微机电压力传感器、电容式压力传感器、电感式压力传感器中的至少一种。
12.压力感应方法，其特征在于，其采用如权利要求1所述的压力感应装置，包括以下步骤：
将所述刚性结构相抵在被测物件上；
所述触摸传感器检测被测物件是否被外部物体触摸；当未检测到触摸时，使所述触摸处理电路处于休眠模式；当检测到触摸时，使所述触摸处理电路处于正常模式，检测被测物件的触摸位置；
所述压力传感器检测被测物件的形变，并得出被测物件在触摸位置的压力。
13.电子终端，其特征在于，包括被测物件及如权利要求1所述的压力感应装置，所述刚性结构相抵在被测物件上。
14.如权利要求13所述的电子终端，其特征在于，所述被测物件为面板或边框。
15.如权利要求13所述的电子终端，其特征在于，还包括控制器，用于依据所述触摸处理电路得到的触摸位置与所述压力处理电路得到的压力输出预定指令以控制相应的执行器。
CN201980006464.4A 2019-03-20 2019-03-20 压力感应装置、压力感应方法及电子终端 Active CN111492334B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2019/078852 WO2020186475A1 (zh) 2019-03-20 2019-03-20 压力感应装置、压力感应方法及电子终端

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111492334A true CN111492334A (zh) 2020-08-04
CN111492334B CN111492334B (zh) 2023-07-25

Family

ID=71811448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980006464.4A Active CN111492334B (zh) 2019-03-20 2019-03-20 压力感应装置、压力感应方法及电子终端

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220164080A1 (zh)
CN (1) CN111492334B (zh)
WO (1) WO2020186475A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113746468A (zh) * 2021-09-02 2021-12-03 广东新思科技有限公司 一种按键识别方法、装置以及移动终端设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103576960A (zh) * 2012-08-02 2014-02-12 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 触摸屏压力、位置感应方法及感应元件和电子触摸设备
CN104995587A (zh) * 2014-08-14 2015-10-21 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 一种压力检测结构及触控装置
US20170185211A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Touch substrate, touch display panel and method for calculating touch pressure
US20170308212A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Lg Display Co., Ltd. Organic light-emitting display device with integrated pressure sensor, and organic light-emitting display device with integrated touch screen
CN206818338U (zh) * 2016-12-19 2017-12-29 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 压力感应组件及具有该压力感应组件的电子设备
US20180129343A1 (en) * 2017-06-30 2018-05-10 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Display panel, touch display device and touch pressure detecting method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102103438A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 触控面板
WO2013083207A1 (en) * 2011-12-08 2013-06-13 Sony Mobile Communications Ab Input interface, handheld electronic device and method of producing an input interface
CN103411710B (zh) * 2013-08-12 2016-04-06 北京纳米能源与系统研究所 一种压力传感器、电子皮肤和触屏设备
WO2015099845A1 (en) * 2013-12-23 2015-07-02 Guided Interventions, Inc. System for detection of fluid pressure using a pressure sensing capacitive sensor
CN106482820A (zh) * 2015-09-01 2017-03-08 秦玉萍 一种用于称量中药的电子秤
WO2017201721A1 (zh) * 2016-05-26 2017-11-30 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 曲率半径测量器、电子设备及曲率半径测量器的制作方法
CN207833050U (zh) * 2018-01-03 2018-09-07 合肥京东方光电科技有限公司 一种导光板、背光模组及显示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103576960A (zh) * 2012-08-02 2014-02-12 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 触摸屏压力、位置感应方法及感应元件和电子触摸设备
CN104995587A (zh) * 2014-08-14 2015-10-21 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 一种压力检测结构及触控装置
US20170185211A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Touch substrate, touch display panel and method for calculating touch pressure
US20170308212A1 (en) * 2016-04-26 2017-10-26 Lg Display Co., Ltd. Organic light-emitting display device with integrated pressure sensor, and organic light-emitting display device with integrated touch screen
CN206818338U (zh) * 2016-12-19 2017-12-29 深圳纽迪瑞科技开发有限公司 压力感应组件及具有该压力感应组件的电子设备
US20180129343A1 (en) * 2017-06-30 2018-05-10 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Display panel, touch display device and touch pressure detecting method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113746468A (zh) * 2021-09-02 2021-12-03 广东新思科技有限公司 一种按键识别方法、装置以及移动终端设备
CN113746468B (zh) * 2021-09-02 2024-03-12 广东新思科技有限公司 一种按键识别方法、装置以及移动终端设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN111492334B (zh) 2023-07-25
WO2020186475A1 (zh) 2020-09-24
US20220164080A1 (en) 2022-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110192172B (zh) 压力感应式结构及电子产品
EP2526471B1 (en) Touch sensing device, touch screen device comprising the touch sensing device, mobile device, method for sensing a touch and method for manufacturing a touch sensing device
CN100485597C (zh) 力成像输入设备和系统
CN103210363B (zh) 压力传感装置及操作方法
JP6485618B2 (ja) 圧電シートならびにそれを用いたタッチパネルならびにそれらを用いた入出力装置
CN105793686B (zh) 输入装置以及输入装置的控制方法
TWI537790B (zh) Electronic machine with touch display function and its control method
US20130300695A1 (en) Matrix switching type pressure-sensitive touch detecting device
WO2021185003A1 (zh) 压力感应式结构及电子产品
JPH1097382A (ja) タッチスクリーン付き端末装置及びタッチスクリーン
CN106557246A (zh) 一种三维输入模块
KR20100022747A (ko) 압전저항층을 포함하는 터치센서와 이를 포함하는 입력장치및 입력감지방법
CN111492334B (zh) 压力感应装置、压力感应方法及电子终端
CN205068358U (zh) 三维输入模块
CN213715902U (zh) 压力触摸板
CN114270157A (zh) 力感应装置、力感应方法及设备
CN112486351A (zh) 一种压力感应装置以及触控面板
CN217591270U (zh) 触控装置及电子产品
CN215120758U (zh) 感应装置和电子产品
WO2018206119A1 (en) Touch and force sensitive surface unit
CN106575171B (zh) 压力感应器、显示装置及电子设备
CN214042287U (zh) 一种压力感应装置以及触控面板
CN220455819U (zh) 一种压力传感结构及压力触控装置
US20220178776A1 (en) Pressure sensing assembly, pressure sensing method, and pressure detection device having the pressure sensing assembly
CN113242965B (zh) 压力传感器及电子终端

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant