CN113075997A - 终端设备、控制终端设备振动的方法及装置、存储介质 - Google Patents

终端设备、控制终端设备振动的方法及装置、存储介质 Download PDF

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CN113075997A CN202010011078.9A CN202010011078A CN113075997A CN 113075997 A CN113075997 A CN 113075997A CN 202010011078 A CN202010011078 A CN 202010011078A CN 113075997 A CN113075997 A CN 113075997A
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Abstract

本公开是关于一种终端设备、控制终端设备振动的方法及装置、存储介质。该终端设备包括:框体;压电体,固定在所述框体上;压电驱动模组,与所述压电体连接,所述压电驱动模组用于向所述压电体发送使所述压电体膨胀或收缩的驱动信号。通过本公开实施例的技术方案,利用压电体的压电应,通过驱动信号控制压电体膨胀或收缩,实现振动的效果。

Description

终端设备、控制终端设备振动的方法及装置、存储介质
技术领域
本公开涉及电子技术,尤其涉及一种终端设备、控制终端设备振动的方法及装置、存储介质。
背景技术
随着移动终端的智能化发展,人们对移动终端的人机互动体验的需求日渐增长。除了显示输出与触控输入的结合、音视频的输入及输出以外,振动等触觉输出也是移动终端必不可少的功能之一。由于各种移动终端的尺寸的局限性,需要移动终端内部的各种组件更加精细化。而振动马达作为提供振动触觉的组件,占据了移动终端较大的内部空间,不利于移动终端整体设计的发展。
发明内容
本公开提供一种终端设备、控制终端设备振动的方法及装置、存储介质。
根据本公开实施例的第一方面,提供一种终端设备,包括:
框体,
压电体,固定在所述框体上;
压电驱动模组,与所述压电体连接,所述压电驱动模组用于向所述压电体发送使所述压电体膨胀或收缩的驱动信号。
在一些实施例中,所述框体包括:围绕所述终端设备并显露在外的边框,和设置于所述终端设备内部被所述边框包围的中框;
所述压电体固定在所述边框内侧;和/或,所述压电体固定在所述中框上。
在一些实施例中,所述终端设备还包括:
被所述框体承载的触控显示屏;
所述驱动信号驱动所述压电体膨胀或收缩的幅度,与所述触控显示屏检测到触控压力值正相关。
在一些实施例中,所述终端设备还包括:
被所述框体承载的触控显示屏;
指纹识别组件,位于所述触控显示屏的下方;
与所述指纹识别组件对应设置的压力传感器,与所述压电驱动模组连接;
所述驱动信号驱动所述压电体膨胀或收缩的幅度,与所述指纹识别模组被按压时所述压力传感器检测的压力值正相关。
在一些实施例中,所述压电体包括:压电陶瓷材料;所述压电体与所述框体通过缓冲材料固定连接。
在一些实施例中,所述边框为弹性边框,所述边框内侧固定有所述压电体,所述终端设备还包括:
用于接收所述压电体的操作信号的处理模组,与固定在所述边框内层的压电体连接;其中,所述操作信号用于触发所述终端设备执行预定操作。
在一些实施例中,位于所述边框中相对两侧的第一压电体和第二压电体,或/和,位于所述边框中相邻两侧的第三压电体和第四压电体。
在一些实施例中,所述压电体由至少两个子压电体构成,所述子压电体通过不同的信号线与所述处理模组连接;
所述处理模组,用于根据由不同的信号线接收到的所述操作信号,触发所述终端设备执行不同的预定操作。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种控制终端设备振动的方法,应用于上述任一项所述的终端设备中,所述方法包括:
在所述终端设备检测到满足振动条件的用户操作时,向固定在终端设备框体上的压电体发送驱动信号;
所述压电体基于所述驱动信号进行膨胀或收缩。
在一些实施例中,所述方法还包括:
在满足所述振动条件时,根据所述用户操作的操作力度,确定所述驱动信号的信号值,其中,所述信号值与所述压电体膨胀或收缩的幅度正相关。
在一些实施例中,所述用户操作包括:作用于所述终端设备的触控显示屏的触控操作;
所述根据所述用户操作的操作力度,确定所述驱动信号的信号值,包括:
根据作用于所述触控显示屏的所述触控操作的触控压力值,确定所述驱动信号的信号值。
在一些实施例中,所述用户操作包括:作用于所述终端设备的触控显示屏下方的指纹识别组件的按压操作;
所述根据所述用户操作的操作力度,确定所述驱动信号的信号值,包括:
根据所述指纹识别组件接收到所述按压操作时,与所述指纹识别组件对应设置的压力传感器检测的压力值,确定所述驱动信号的信号值。
在一些实施例中,所述方法还包括:
检测所述终端设备弹性边框受到外力作用传导至所述压电体所产生的形变;
基于所述形变,执行预设的操作功能。
在一些实施例中,所述基于所述形变,执行预设的操作功能,包括:
基于所述形变,控制所述终端设备的音量。
根据本公开实施例的第三方面,提供一种控制终端设备振动的装置,应用于上述任一项终端设备中,所述装置包括:
发送模块,用于在所述终端设备检测到满足振动条件的用户操作时,向固定在终端设备框体上的压电体发送驱动信号;
压电体,用于基于所述驱动信号进行膨胀或收缩。
在一些实施例中,所述装置还包括:
确定模块,用于在满足所述振动条件时,根据所述用户操作的操作力度,确定所述驱动信号的信号值,其中,所述信号值与所述压电体膨胀或收缩的幅度正相关。
在一些实施例中,所述用户操作包括:作用于所述终端设备的触控显示屏的触控操作;
所述确定模块,用于根据作用于所述触控显示屏的所述触控操作的触控压力值,确定所述驱动信号的信号值。
在一些实施例中,所述用户操作包括:作用于所述终端设备的触控显示屏下方的指纹识别组件的按压操作;
所述确定模块,具体用于根据所述指纹识别组件接收到所述按压操作时,与所述指纹识别组件对应设置的压力传感器检测的压力值,确定所述驱动信号的信号值。
在一些实施例中,所述装置还包括:
检测模块,用于检测所述终端设备弹性边框受到外力作用传导至所述压电体所产生的形变;
执行模块,用于基于所述形变,执行预设的操作功能。
根据本公开实施例的第四方面,提供一种控制终端设备振动装置,所述装置至少包括:处理器和用于存储能够在所述处理器上运行的可执行指令的存储器,其中:
处理器用于运行所述可执行指令时,所述可执行指令执行上述任一项控制终端设备振动方法中的步骤。
根据本公开实施例的第五方面,提供一种非临时性计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被处理器执行时实现上述任一项控制终端设备振动方法中的步骤。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:采用压电材料制成的压电体,代替现有的振动马达,并贴附在终端设备的框体内部。在压电体受到驱动信号的作用产生膨胀或收缩时,带动框体发生振动,这种压电式的振动结构,直接将电信号转换为机械的振动,而不用通过马达先将电信号转换为机械振动,再通过机械运动传到使得振动器振动,从而可以节省马达所占据的空间,也就无需设置具有复杂结构的振动马达,节省终端设备内部空间的使用。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1A是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的结构示意图;
图1B是根据一示例性实施例示出的另一种终端设备的结构示意图;
图2是根据一示例性实施例示出的一种控制终端设备振动的方法的流程图;
图3是根据一示例性实施例示出的另一种控制终端设备振动的方法的流程图;
图4是根据一示例性实施例示出的压电体的压电效应原理示意图;
图5是根据一示例性实施例示出的一种控制终端设备振动的装置的框图;
图6是根据一示例性实施例示出的一种控制终端设备振动的装置的实体结构框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1A是根据一示例性实施例示出的一种终端设备的结构示意图,如图1所示,包括:
框体110;
压电体120,固定在框体110上;
压电驱动模组130,与压电体120连接,压电驱动模组130用于向压电体120发送使压电体120膨胀或收缩的驱动信号。
上述框体是终端设备中用于承载各种设备部件的硬件结构,可以包括外壳、后盖、中框以及边框等。这里,框体用于承载压电体,压电体固定在框体上。
压电体是具有压电效应的结构,压电效应可以包括正压电效应和逆压电效应。压电体是一种绝缘电介质,在沿一定方向上受到外力作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在两个相对的表面上出现正负相反的电荷。当外力消失时,压电体又会恢复到不带电的状态,这种现象就是压电体的正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。
相反,当在压电体的极化方向上施加电场,压电体也会发生变形,当电场消失时,压电体的变形也随之消失,这种现象就是压电体的逆压电效应。
这里,就是利用了压电体的逆压电效应,通过向压电体发送驱动信号,使压电体发生变形。在向压电体发送方向不断变化的驱动信号时,压电体也会随之膨胀或收缩,并带动框体产生振动,从而产生终端设备振动的效果。
因此,通过上述实施例中的方法,采用具有压电效应的材料制成的压电体代替现有的振动马达,实现了振动的效果。
在一些实施例中,框体包括:围绕终端设备并显露在外的边框,和设置于终端设备内部被边框包围的中框;
压电体固定在边框内侧;和/或,压电体固定在中框上。
上述框体包括用于支撑或承载终端设备内部各种部件的中框,以及显露在外且能够设置按键、插孔等部件的边框。压电体可以固定在框体的任一部分。当然,为了能够使振动的效果更加明显,可以将压电体设置在边框的内侧。当压电体产生膨胀或收缩时,带动边框发生振动,使握持终端设备或接触终端设备的手部等人体部位能够感受到较为明显的振动效果。
在一些实施例中,终端设备还包括:
被框体承载的触控显示屏;
驱动信号驱动压电体膨胀或收缩的幅度,与触控显示屏检测到触控压力值正相关。
终端设备的触控显示屏固定在框体上,当用户进行触控操作时,可以根据触控操作提供相应的振动效果,从而提升用户的人机交互体验。并且,可以设置触控压力越大时,提供越强的触控驱动信号,使压电体膨胀或收缩的幅度与触控压力值正相关,从而提供更加灵活的振动效果,提升触控时的操作体验。
在一些实施例中,终端设备还包括:
被框体承载的触控显示屏;
指纹识别组件,位于触控显示屏的下方;
与指纹识别组件对应设置的压力传感器,与压电驱动模组连接;
驱动信号驱动压电体膨胀或收缩的幅度,与指纹识别模组被按压时压力传感器检测的压力值正相关。
这里,指纹识别组件采用屏下指纹识别技术,设置于触控显示屏下方,不需要额外占用终端设备的表面空间。指纹识别组件的位置,可以对应设置压力传感器,感应指纹识别的过程中手指的按压力度。可以通过压力传感器感应到的压力值提供相应的驱动信号,压力值越大,驱动信号使压电体膨胀或收缩的幅度越大,振动越强。这样,用户在进行指纹识别的按压操作时,就能够得到相应的振动感受。
在一些实施例中,压电体包括:压电陶瓷材料;压电体与框体通过缓冲材料固定连接。
压电陶瓷材料具有压电效应,能够根据收到的电信号发生膨胀或收缩,因此可以作为上述压电体的制作材料。由于压电体膨胀或收缩时与框体之间的频繁碰撞可能产生共振,造成的频率过高或强度过强的振动效果,带来不良的触感。因此,这里采用缓冲材料将压电体与框体进行固定连接,起到缓冲作用,降低压电体与框体之间的共振效应。这里的缓冲材料包括但不限于具有弹性的连接胶。这样,当压电体膨胀或收缩带动框体振动时,就能够产生触感较好的振动效果,而减少麻木的触感。
在一些实施例中,边框为弹性边框,边框内侧固定有压电体,终端设备还包括:
用于接收压电体的操作信号的处理模组,与固定在边框内层的压电体连接,位于边框内;其中,操作信号用于触发终端设备执行预定操作。
由于用户在握持终端设备时,手部直接接触边框,因此,压电体可以设置在边框内侧。此外,由于压电体的压电效应包括正压电效应和逆压电效应,因此,不仅可以利用压电体的逆压电效应来实现振动效果,还可以利用压电体的正压电效应来实现按键的功能。
这里,边框采用具有弹性的材料制成,当接受到按压时能够产生形变。由于压电体设置在边框内侧,边框的形变会间接导致压电体的形变,进而产生对应的电信号。因此,可以在边框内部的不同位置设置多个压电体,并能够基于上述形变产生对应的电信号,从而实现不同的按键功能,例如音量调整按键、开关机/待机按键等。当实现音量调整按键的功能的压电体受到挤压而形变时,产生相应的电信号传递给信号处理模块,信号处理模块根据收到的电信号控制音量增大或减小。
这样,就利用压电体的材料特性,实现了物理按键的功能,无需在终端设备的边框上开口并设置凸出的物理按键,将按键隐藏在边框内部并通过压电体的压电效应来实现按键功能,有利于终端设备的无孔化设计,提升了终端设备的防水和防尘作用。
在一些实施例中,如图1B所示,压电体包括:位于边框中相对两侧的第一压电体121和第二压电体122。
还可以包括:位于边框中相邻两侧的第三压电体和第四压电体。也就是说,在边框内侧的任意位置均可以设置压电体,实现振动以及按键的功能。
在框体110的边框的两侧分别设置第一压电体121和第二压电体122,在需要产生振动时,可以由第一压电体121和第二压电体122同时产生振动。第一压电体121和第二压电体122的长度可以是相等的,来达到均衡的振动效果。此外,也可以在一侧设置较长的第一压电体121,在另一侧设置多个较短的第二压电体122。
例如,对于手机、平板电脑等移动终端,边框两侧的压电体同时产生相同强度的振动,则握持移动终端的手部就会感受到边框两侧的振动。此外,也可以由第一压电体和第二压电体交替振动,实现多样化的振动效果。
在一些实施例中,所述压电体由至少两个子压电体构成,所述子压电体通过不同的信号线与所述处理模组连接;
所述处理模组,用于根据由不同的信号线接收到的所述操作信号,触发所述终端设备执行不同的预定操作。
这里,不同的子压电体接收到按压操作时,会分别产生电信号,在进行信号处理时,只需要识别出接收到的电信号是哪一个子压电体产生的,根据该子压电体对应设置的功能,就可以实现不同的预定操作。
每一子压电体分别通过不同的导线连接至处理模组,信号处理模组根据信号来源的线路,就可以确定执行对应于哪一个子压电体的预定操作。
这样,就能够利用设置在边框内部的压电体实现振动效果的同时,实现按键的功能,节省了终端设备内部的空间。并且,这种方式无需分别设置振动马达和物理按键,结构简单,有利于终端设备集成度的提高。
图2是根据一示例性实施例示出的控制终端设备振动的方法的流程图,如图2所示,该方法应用于上述任一实施例中的终端设备中,包括以下步骤:
步骤S101、在终端设备检测到满足振动条件的用户操作时,向固定在终端设备框体上的压电体发送驱动信号;
终端设备检测到满足振动条件的用户操作包括以下至少之一:
终端设备的触控屏检测到触控操作;
终端设备的指纹识别模组检测到按压操作;
终端设备弹性边框受到握持力挤压。
示例性地,满足振动条件的用户操作可以是根据用户需求预设的用户操作,包括:预设场景下的指定操作,例如:文字输入时的点击操作、指纹识别按压操作以及显示屏解锁时输入密码的操作等。也可以包括:终端设备的特定按键的按压操作或显示屏的预定区域的触控操作,例如:音量调节按键的按压操作、待机键的按压操作或显示屏中设置有屏下传感器区域的触控操作等。还可以包括:终端设备根据预设的信息提示方式接收到的信息,包括来电提示、短信提示、应用程序的事件提示以及定时器、闹钟的提示等。
当检测上述满足振动条件的用户操作时,通过向压电体发送驱动信号,使压电体在电信号的作用下发生形变。
步骤S102、压电体基于驱动信号进行膨胀或收缩。
压电体具有压电效应,能够在驱动信号的作用下产生形变,如果驱动信号是以一定频率变化的交变电信号,则压电体可以在驱动信号的作用下反复膨胀和收缩,进而产生振动的效果。
这里利用了压电体具有压电效应的材料特性,能够直接在电信号的激励下为移动终端提供振动效果。因此,无需设置具有复杂结构和较大尺寸的振动马达,有利于终端设备小型化的设计。
在一些实施例中,该方法还包括:
在满足振动条件时,根据用户操作的操作力度,确定驱动信号的信号值,其中,信号值,与压电体膨胀或收缩的幅度正相关。
这里,将用户操作的操作力度与控制压电体产生振动效果的驱动信号进行关联,根据操作力度来确定驱动信号的信号值,灵活地应用压电体的振动效果。这样,在用户不同的操作下能够产生不同强度的振动效果,使用户感受到与自身操作相应的反馈,从而提升人机交互的使用感受。
在一些实施例中,用户操作包括:作用于终端设备的触控显示屏的触控操作;
根据用户操作的操作力度,确定驱动信号的信号值,包括:
根据作用于触控显示屏的触控操作的触控压力值,确定驱动信号的信号值。
触控显示屏下可以包括压力传感器,检测触控操作的操作力度,并将触控操作的力度量化为触控压力值。然后根据触控压力值与驱动信号之间正相关的关系,确定驱动信号的信号值。这样,就在实现触控显示屏的触控力度感应的同时,实现了对触控操作相对应的振动响应,使用户感受到触控力度越大,触控时终端设备的振动效果就越强。
在一些实施例中,用户操作包括:作用于终端设备的触控显示屏下方的指纹识别组件的按压操作;
根据用户操作的操作力度,确定驱动信号的信号值,包括:
根据指纹识别组件接收到按压操作时,与指纹识别组件对应设置的压力传感器检测的压力值,确定驱动信号的信号值。
由于进行指纹识别时,需要用户以较大的力度按压触控显示屏的指纹识别组件的位置,以保证指纹特征提取时能够检测到清晰的指纹信息。因此,为了提示用户在指纹识别时使用合适的按压力度,可以在接收到按压操作时,以当前的按压力度对应产生振动效果。这样,如果按压力度较小,用户感受到的振动效果就越弱,从而提示用户增大按压力度。
因此,这里将指纹识别组件对应设置的压力传感器检测到的压力值,作为确定驱动信号强度的依据。根据压力值的大小,来确定驱动信号对应的信号值。从而实现不同压力下提供不同强度的振动效果。
在一些实施例中,如图3所示,该方法还包括:
步骤S301、检测终端设备弹性边框受到外力作用传导至压电体所产生的形变;
由于压电体即能够在逆压电效应的作用下,根据驱动信号产生振动效果;也能够在压力作用下,根据产生的形变激发出电信号。因此,这里还可以将压电体作为按键来使用。终端设备的边框采用弹性材料制作,边框内部设置有上述压电体,当弹性边框受到外力作用产生形变,则会相应地挤压设置在边框内部的压电体,使压电体产生形变。
当压电体产生形变时,会激发出电信号,并传递至对应的信号处理模块。
步骤S302、基于上述形变,执行预设的操作功能。
当信号处理模块接受到压电体产生的电信号时,则触发预设的操作功能。如果终端设备的弹性边框内部不同位置设置有多个压电体,则还能够根据接收到的不同压电体产生的电信号,触发不同的操作功能,从而实现不同物理按键的功能。例如,在第一位置的压电体发生形变产生电信号时,触发音量增大功能;在第二位置的压电体发生形变产生电信号时,触发音量减小功能;在第三位置的压电体发生形变产生电信号时,触发待机功能等等。
这样,就利用压电体的材料特性,实现了物理按键的功能,无需在终端设备的边框上开口并设置凸出的物理按键,有利于终端设备的无孔化设计。
在一些实施例中,基于形变,执行预设的操作功能,包括:
基于形变,控制终端设备的音量。
这里,示例性地提出,上述利用压电体的材料特性,实现物理按键的功能,可以是实现终端设备的音量调整功能。包括但不限于:在第一位置的压电体发生形变产生电信号时,触发音量增大功能;在第二位置的压电体发生形变产生电信号时,触发音量减小功能。
本公开实施例还提供以下示例:
随着各种移动终端的普及,人们对移动终端的人机互动体验的需求越来越多。移动终端为用户提供触觉体验则是人机互动的重要方式之一。而随着各种终端设备的小型化和高集成度的需求,减少各组件占用终端设备内部的空间大小变得极为重要。因此,本公开实施例采用结构简单的压电陶瓷材料制作压电体,代替振动马达实现振动效果,同时代替物理按键,实现按键功能。使同一压电体间距振动马达与物理按键的功能,提升用户的使用体验的同时极大地减少了终端设备内部空间的使用,有利于设备无孔化设计和小型化设计的需求。
将移动设备边框四周设计有压电陶瓷材料,作为产生振动效果的压电体。在第一种场景下,当移动设备正常交互时,需要振动的应用场景需要振动时,通过将移动设备内部处理器及存储器内部存储的振动波形,或者存储在驱动压电体的驱动芯片内的波形,传输给压电体,使其按照一定的频率、幅度和相位震动起来,模拟普通马达的振动效果。或者,在第二种场景下,边框内部设置有检测触控操作的触控传感器,当检测的有触控事件时,控制压电体振动。还可以将压电体作为物理按键来使用,即第三种场景,当将压电体设置在边框内部时,按压边框使压电体产生形变,压电体在压电效应的作用下将检测到机械力转换为电信号,电信号送入处理模块处理后实现相应的功能;同时,还可以再将电信号输入给压电体,当其检测到电信号后,将电信号再换为机械振动,实现模拟振动效果。
为实现集成到屏幕内部的屏内指纹。在移动设备显示屏中集成一层指纹识别传感器(在屏幕中增加一层传感器,或者在屏幕显示的R、G、B各子像素间隙内增加一个小R、G、B各子像素的传感器),该层传感器可以发射红外不可见光学信号作为信号源,当遇到手指的纹理时反射回来被光电二极管(PD)阵列接收,形成指纹的凹陷与凸起,以及指纹纹理的起点、结尾、分支等采集指纹信息,实现指纹识别。屏下指纹识别区域还可以增加触控压力传感器,根据压力传感器的压力值提供对应的驱动信号来控制压电体的驱动。当然,这里也可以直接使用压电体作为触控压力传感器,并根据触控压力的大小产生对应强度的电信号,从而实现压力大小的识别。
将压电陶瓷材料设置移动设备边框两侧内部,通过结构固定于边框,当边框有按压时,该材料也产生同样的压力产生形变。压电陶瓷材料与中框贴合,同时,中框振动与屏幕与后壳要有弹性粘贴,避免中框振动时的硬碰硬产生共振,人体比较舒服的振动频率比如手掌在100-400hz之间,当超过该频率范围并达到人体感觉阈值时就会有电击麻木的感觉,所以,中框与屏幕结合处和中框与后壳结合处是软性弹性材料,避免共振。为实现整个移动设备两侧都震动就要在移动设备两侧都设置两长条压电陶瓷材料。
压电体在压力作用下产生电信号的原理如下:对于某长度L或者厚度d的压电陶瓷材料,当有压力F时,长度变化Δl或者Δd。对于一定厚度d的压电陶瓷材料,按压时,其厚度变化,上下极板之间相当于两电容极板,按压会导致极板电容变化,从而使得电容变化。按压时,极板a和极板b,按压导致极板b产生位移Δd,导致电容值变化值ΔC,检测到有ΔC就检测到有按压信号。
如图4所示,静止极板a与极板b距离为d0,极板间的电容为C0;按压极板b的改变量Δd,导致电容该变量ΔC,总电容C。真空介电常数ε0,a与b的相对介电常数为εr,a与b的正对面积为S,得公式(1);无按压信号时电容C0如公式(2);有按压时导致容值变化是公式(3);公式(3)除公式(2)得按压引起电容变化率,推出公式(4);根据公式(4)求电容与距离变化关系数值得公式(5);由于按压引起的极板b的变化相比于压电陶瓷材料本身厚度d相对较小,所以推导出公式(6);那么,按压引起的极板b的位移变化相比于d0趋近与0,即变化的数值相比于压电陶瓷本身厚度d变化可以近似理解为线性变化,所以得公式(7);由于
Figure BDA0002357181320000111
Figure BDA0002357181320000112
得公式(8);
Figure BDA0002357181320000113
Figure BDA0002357181320000114
得公式(9);联立公式(4)和公式(9),得公式(10),求出ΔC与按压引起的位移变化成线性关系,可以实时计算按压信息,从公式(10)得出按压引起的变化与距离变化成正比,由于家在压电陶瓷材料两端的电压为恒定数值V,则电荷转移Q与电容变化成正比,电荷对时间的微分就是电流I,所以最后是压力F与电流I成正比。变化的电流信号给处理器采集后就能够得到压力大小。另外当给压电陶瓷材料一个驱动信号,其厚度变化的Δd也与驱动信号成正比,所以能够得到一定幅度和驱动频率的振动。
上述公式(1)至公式(10)如下:
Figure BDA0002357181320000121
Figure BDA0002357181320000122
Figure BDA0002357181320000123
Figure BDA0002357181320000124
Figure BDA0002357181320000125
limΔd∝0 (6)
Figure BDA0002357181320000126
Figure BDA0002357181320000127
Figure BDA0002357181320000128
Figure BDA0002357181320000129
当终端设备的边框不同位置受到按压时,设置于相应位置的压电体受到挤压产生电信号,因此可以实现对不同位置的压电体的识别。对不同的压电体进行编号,当信号处理模块接受到某一压电体发送的电信号时,作对应该压电体的响应。同时,还可以再向该压电体发送驱动信号,控制该压电体产生振动。也就是能够实现不同位置的压电体的识别,与不同区域的单独振动。
通过上述方案,无需在终端设备内部设置复杂结构的马达振动器,节省终端设备内部的空间。同时,压电体兼具振动与物理按键的功能,有利于无孔式终端设备的设计,还提升了终端设备的防水和防尘作用。并且,通过利用压电体的逆压电效应,在电信号的作用下膨胀收缩,带动终端设备的框体产生振动,达到振动效果,代替结构复杂的马达振动器;同时,利用压电体的正压电效应,实现按键效果。在终端设备边框内侧分段设置压电体,则既能够在不同位置分别产生振动,还能够基于不同位置的按压操作来识别操作信号,起到按键的作用,同时可以在按压处产生振动,从而结合不同场景实现各种复合式的振动体验,提供了灵活的人机交互体验。
图5是根据一示例性实施例示出的一种控制终端设备振动的装置的框图。参照图5,该装置500应用于上述任一项终端设备中,该装置包括发送模块510和压电体520。
发送模块510,用于在终端设备检测到满足振动条件的用户操作时,向固定在终端设备框体上的压电体发送驱动信号;
压电体520,用于基于驱动信号进行膨胀或收缩。
在一些实施例中,装置还包括:
确定模块,用于在满足振动条件时,根据用户操作的操作力度,确定驱动信号的信号值,其中,信号值,与压电体膨胀或收缩的幅度正相关。
在一些实施例中,用户操作包括:作用于终端设备的触控显示屏的触控操作;
确定模块,用于根据作用于触控显示屏的触控操作的触控压力值,确定驱动信号的信号值。
在一些实施例中,用户操作包括:作用于终端设备的触控显示屏下方的指纹识别组件的按压操作;
确定模块,具体用于根据指纹识别组件接收到按压操作时,与指纹识别组件对应设置的压力传感器检测的压力值,确定驱动信号的信号值。
在一些实施例中,装置还包括:
检测模块,用于检测终端设备弹性边框受到外力作用传导至压电体所产生的形变;
执行模块,用于基于形变,执行预设的操作功能。
关于上述实施例中的装置,其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。
图6是根据一示例性实施例示出的一种控制终端设备振动的装置600的实体结构框图。例如,装置600可以是移动电话、计算机、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、平板设备、医疗设备、健身设备、个人数字助理等。
参照图6,装置600可以包括以下一个或多个组件:处理组件601,存储器602,电源组件603,多媒体组件604,音频组件605,输入/输出(I/O)接口606,传感器组件607,以及通信组件608。
处理组件601通常控制装置600的整体操作,诸如与显示、电话呼叫、数据通信、相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件601可以包括一个或多个处理器610来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件601还可以包括一个或多个模块,便于处理组件601和其他组件之间的交互。例如,处理组件601可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件604和处理组件601之间的交互。
存储器610被配置为存储各种类型的数据以支持在装置600的操作。这些数据的示例包括用于在装置600上操作的任何应用程序或方法的指令、联系人数据、电话簿数据、消息、图片、视频等。存储器602可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、可编程只读存储器(PROM)、只读存储器(ROM)、磁存储器、快闪存储器、磁盘或光盘。
电源组件603为装置600的各种组件提供电力。电源组件603可以包括:电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为装置600生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件604包括在所述装置600和用户之间提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中,屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中,多媒体组件604包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置600处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和/或后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件605被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件605包括一个麦克风(MIC),当装置600处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器610或经由通信组件608发送。在一些实施例中,音频组件605还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
I/O接口606为处理组件601和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是键盘、点击轮、按钮等。这些按钮可包括但不限于:主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件607包括一个或多个传感器,用于为装置600提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件607可以检测到装置600的打开/关闭状态、组件的相对定位,例如所述组件为装置600的显示器和小键盘,传感器组件607还可以检测装置600或装置600的一个组件的位置改变,用户与装置600接触的存在或不存在,装置600方位或加速/减速和装置600的温度变化。传感器组件607可以包括接近传感器,被配置为在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件607还可以包括光传感器,如CMOS或CCD图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件607还可以包括加速度传感器、陀螺仪传感器、磁传感器、压力传感器或温度传感器。
通信组件608被配置为便于装置600和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置600可以接入基于通信标准的无线网络,如WiFi、2G或3G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件608经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件608还包括近场通信(NFC)模块,以促进短程通信。例如,在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术、红外数据协会(IrDA)技术、超宽带(UWB)技术、蓝牙(BT)技术或其他技术来实现。
在示例性实施例中,装置600可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述方法。
在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质,例如包括指令的存储器602,上述指令可由装置600的处理器610执行以完成上述方法。例如,所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
一种非临时性计算机可读存储介质,当所述存储介质中的指令由移动终端的处理器执行时,使得移动终端能够执行上述实施例中提供的任一种方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (17)

1.一种终端设备,其特征在于,包括:
框体;
压电体,固定在所述框体上;
压电驱动模组,与所述压电体连接,所述压电驱动模组用于向所述压电体发送使所述压电体膨胀或收缩的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的终端设备,其特征在于,所述框体包括:围绕所述终端设备并显露在外的边框,和设置于所述终端设备内部被所述边框包围的中框;
所述压电体固定在所述边框内侧;和/或,所述压电体固定在所述中框上。
3.根据权利要求1或2所述的终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括:
被所述框体承载的触控显示屏;
所述驱动信号驱动所述压电体膨胀或收缩的幅度,与所述触控显示屏检测到的触控压力值正相关。
4.根据权利要求1或2所述的终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括:
被所述框体承载的触控显示屏;
指纹识别组件,位于所述触控显示屏的下方;
与所述指纹识别组件对应设置的压力传感器,与所述压电驱动模组连接;
所述驱动信号驱动所述压电体膨胀或收缩的幅度,与所述指纹识别模组被按压时所述压力传感器检测的压力值正相关。
5.根据权利要求1或2所述的终端设备,其特征在于,所述压电体包括:压电陶瓷材料;所述压电体与所述框体通过缓冲材料固定连接。
6.根据权利要求2所述的终端设备,其特征在于,所述边框为弹性边框,所述边框内侧固定有所述压电体,所述终端设备还包括:
用于接收所述压电体的操作信号的处理模组,与固定在所述边框内层的压电体连接;其中,所述操作信号用于触发所述终端设备执行预定操作。
7.根据权利要求6所述的终端设备,其特征在于,所述压电体包括:
位于所述边框中相对两侧的第一压电体和第二压电体,或/和,位于所述边框中相邻两侧的第三压电体和第四压电体。
8.根据权利要求6或7所述的终端设备,其特征在于,所述压电体由至少两个子压电体构成,所述子压电体通过不同的信号线与所述处理模组连接;
所述处理模组,用于根据由不同的信号线接收到的所述操作信号,触发所述终端设备执行不同的预定操作。
9.一种控制终端设备振动的方法,其特征在于,应用于权利要求1至8任一项所述的终端设备中,所述方法包括:
在所述终端设备检测到满足振动条件的用户操作时,向固定在终端设备框体上的压电体发送驱动信号;其中,所述驱动信号用于提供给所述压电体进行膨胀或收缩。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在满足所述振动条件时,根据所述用户操作的操作力度,确定所述驱动信号的信号值,其中,所述信号值与所述压电体膨胀或收缩的幅度正相关。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述用户操作包括:作用于所述终端设备的触控显示屏的触控操作;
所述根据所述用户操作的操作力度,确定所述驱动信号的信号值,包括:
根据作用于所述触控显示屏的所述触控操作的触控压力值,确定所述驱动信号的信号值。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于,所述用户操作包括:作用于所述终端设备的触控显示屏下方的指纹识别组件的按压操作;
所述根据所述用户操作的操作力度,确定所述驱动信号的信号值,包括:
根据与所述指纹识别组件对应设置的压力传感器检测到的压力值,确定所述驱动信号的信号值。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
检测所述终端设备弹性边框受到外力作用传导至所述压电体所产生的形变;
基于所述形变,执行预设的操作功能。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述基于所述形变,执行预设的操作功能,包括:
基于所述形变,控制所述终端设备的音量。
15.一种控制终端设备振动的装置,其特征在于,应用于权利要求1至8任一项所述的终端设备中,所述装置包括:
发送模块,用于在所述终端设备检测到满足振动条件的用户操作时,向固定在终端设备框体上的压电体发送驱动信号;
压电体,用于基于所述驱动信号进行膨胀或收缩。
16.一种控制终端设备振动装置,其特征在于,所述装置至少包括:处理器和用于存储能够在所述处理器上运行的可执行指令的存储器,其中:
处理器用于运行所述可执行指令时,所述可执行指令执行上述权利要求9至14任一项提供的控制终端设备振动方法中的步骤。
17.一种非临时性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中存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被处理器执行时实现上述权利要求9至14任一项提供的控制终端设备振动方法中的步骤。
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