本發(fā)明屬于終端技術領域，尤其涉及一種壓力觸控的震動反饋裝置及其驅動方法。

背景技術：

壓力觸控技術是指在現(xiàn)有觸摸產品平面操作的基礎上增加第三種維度，即對按壓力度進行感知，進行輕點、輕按、重按三層維度的動作回饋。這樣可以讓觸控交互從長按的“時間”維度延伸至重壓的“力度”維度，為人機交互開拓出了全新的空間，實現(xiàn)不同的應用。壓力觸控帶來最大的改變就是讓觸控產品操作更為簡單，通過觸控產品周圍多個微小電極，感知用戶經輕觸，重觸等操作，可實現(xiàn)不同的操作反應。

目前，壓力觸控技術處在剛剛興起階段，還未形成具體的量化體系。通常用戶對按壓力度和觸摸反饋并不了解，容易出現(xiàn)由于按壓力度大小不適當造成誤操作現(xiàn)象。并且，在實際操作中，用戶是采用自我慣用壓力大小進行操作，若此時并不需要發(fā)出壓力觸控，由于用戶對壓力觸控的反饋結果并不了解，也會造成誤操作。

有鑒于上述的缺陷，本設計人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新的壓力觸控反饋裝置及驅動方法，能夠使用戶感知自己按壓觸控操作中的壓力量化，使其更具有產業(yè)上的利用價值。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是提出壓力觸控反饋裝置及驅動方法，通過獲取用戶的壓力觸控來震動反饋強度，使用戶對自己的觸控壓力大小有了量化的認知，一方面可以了解并改善自己的觸控操作，另一方面也可以建立基于用戶行為的壓力觸控量化體系，優(yōu)化用戶使用體驗感。本發(fā)明技術方案如下：

本發(fā)明目的之一，一種壓力觸控的震動反饋裝置，包括微控制器、與所述微控制器通信連接的壓力傳感器模塊和震動反饋模塊，其中，所述微控制器包括判斷模塊、計算模塊和ad轉換模塊，ad轉換模塊與壓力傳感器模塊通信連接，計算模塊與ad轉換模塊通信連接，判斷模塊與計算模塊通信連接，所述震動反饋模塊接收判斷模塊的指令反饋相應的震動強度。

本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置，進一步的，在所述壓力傳感器模塊與微控制器之間設有放大電路模塊，所述放大電路模塊分別與壓力傳感器模塊、微控制器通信連接，放大電路模塊放大壓力傳感器模塊采集的壓力信號，并將放大后的壓力信號發(fā)送至微控制器的ad轉換模塊。

本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置，進一步的，還包括對微控制器進行電源管理的電源管理模塊，所述電源管理模塊與微控制器通信連接。

本發(fā)明目的之二，壓力觸控的震動反饋裝置的驅動方法，包括下述步驟，

壓力傳感器模塊感應外界形變量，輸出對應的壓力感應信號；

放大電路模塊將接收到的壓力感應信號進行相應倍數(shù)的放大處理；

微控制器中的ad轉換模塊將放大電路模塊處理后的壓力信號轉換成1024階壓力數(shù)字信號；

微控制器中的計算模塊對ad轉換模塊轉換后的壓力數(shù)字信號進行濾波算法處理，獲得穩(wěn)定壓力數(shù)字信號。

微控制器中的判斷模塊判斷所述計算模塊獲取到的穩(wěn)定壓力數(shù)字信號對應所處的預設壓力區(qū)間。

震動反饋模塊根據(jù)所述判斷模塊判定的預設壓力區(qū)間確定震動反饋強度。

本發(fā)明驅動方法，進一步地，所述預設壓力區(qū)間，根據(jù)壓力大小分為輕按壓a、輕按壓b、正常按壓a、正常按壓b、重按壓a和重按壓b六個壓力區(qū)間。

本發(fā)明驅動方法，更進一步地，所述壓力分為1024階壓力數(shù)字信號，設定0～100階為輕按壓a區(qū)，100～200階為輕按壓b區(qū)，200～400階為正常按壓a區(qū)，400～600階為正常按壓b區(qū)，600～800階為重按壓a區(qū)，800～1024階為重按壓b區(qū)。

本發(fā)明驅動方法，進一步地，所述震動反饋模塊的震動模式與其驅動電壓和驅動時間產生的驅動波形相對應。

本發(fā)明驅動方法，更進一步地，所述震動反饋模塊根據(jù)所述判斷模塊判定的預設壓力區(qū)間確定震動反饋強度。

本發(fā)明驅動方法，進一步地，所述計算模塊對ad轉換模塊轉換后的壓力數(shù)字信號進行濾波算法處理。

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

①本發(fā)明通過用戶作用于終端上的壓力觸控操作反饋不同強度的震動強度效果，使用戶對自己的觸控壓力大小有了直觀的量化認知，一方面使用戶可以了解并改善自己的觸控操作，另一方面也可以建立基于用戶行為的壓力觸控量化體系；

②本發(fā)明用戶設置壓力區(qū)間可調，進而實現(xiàn)震動反饋強度及效果的自由切換，用戶體驗人機互動效果好。

上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置的示意框圖；

圖2是本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置的觸控壓力顯示區(qū)間示意圖；

圖3是本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置的驅動方法的示意圖；

圖4是本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置的震動效果示意圖。

圖中各附圖標記的含義如下。

100微控制器101放大電路模塊

102壓力傳感器模塊103震動反饋模塊

104電源管理模塊1001判斷模塊

1002計算模塊1003ad轉換模塊

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置，包括微控制器100、與所述微控制器100通信連接的壓力傳感器模塊102和震動反饋模塊103。所述微控制器100包括判斷模塊1001、計算模塊1002和ad轉換模塊1003，ad轉換模塊1003與壓力傳感器模塊102通信連接，計算模塊1002與ad轉換模塊1003通信連接，判斷模塊1001與計算模塊1002通信連接，所述震動反饋模塊103接收判斷模塊1001的指令反饋相應的震動強度。本發(fā)明通過用戶作用于終端上的壓力觸控操作反饋不同強度的震動強度效果，使用戶對自己的觸控壓力大小有了直觀的量化認知，一方面使用戶可以了解并改善自己的觸控操作，另一方面也可以建立基于用戶行為的壓力觸控量化體系。

為了進一步地優(yōu)化本發(fā)明技術效果，在本發(fā)明的一種實施方式中，在前述內容的基礎上，在所述壓力傳感器模塊102與微控制器100之間設有放大電路模塊101，所述放大電路模塊101分別與壓力傳感器模塊102、微控制器100通信連接，放大電路模塊101放大壓力傳感器模塊102采集的壓力信號，并將放大后的壓力信號發(fā)送至微控制器100的ad轉換模塊1003。放大電路模塊101的設置，將較弱的小信號經三極管、場效應管等，得到波形相似卻不失真，但幅值卻大很多的交流大信號?？蛻艨梢酝ㄟ^上位機軟件調節(jié)放大電路倍數(shù)，有利于后續(xù)微控制器100獲得穩(wěn)定壓力數(shù)字信號及劃分預設壓力區(qū)間。

為了保證微控制器100的穩(wěn)定工作，還包括對微控制器100進行電源管理的電源管理模塊104，所述電源管理模塊104與微控制器100通信連接。所述電源管理模塊104用于對微控制器100進行電源管理，將電源有效分配給系統(tǒng)的不同組件，負責對電能的變換、分配、檢測及其他電能管理的職責。

本發(fā)明上述計算模塊1002用于對ad轉換模塊1003轉換后的壓力數(shù)字信號，進行特定的濾波算法處理，獲取穩(wěn)定可靠的壓力數(shù)字信號。上述判斷模塊1001用于判斷所述計算模塊1002獲取到的壓力值對應所處的預設壓力區(qū)間。所述震動反饋模塊103根據(jù)所述判斷模塊1001判定的預設壓力區(qū)間確定震動反饋強度。依據(jù)所述預設壓力區(qū)間反饋震動的強弱。壓力大小分為輕按壓a、輕按壓b、正常按壓a、正常按壓b、重按壓a和重按壓b六個壓力區(qū)間。設定0～100階為輕按壓a區(qū)，100～200階為輕按壓b區(qū)，200～400階為正常按壓a區(qū)，400～600階為正常按壓b區(qū)，600～800階為重按壓a區(qū)。即在0～100階輕按壓a區(qū)內反饋給用戶微弱震動感，在100～200階輕按壓b區(qū)內反饋給用戶較輕震動感，在200～400階正常按壓a區(qū)反饋給用戶輕震動感，在400～600階正常按壓b區(qū)反饋給用戶適中震動感，在600～800階重按壓a區(qū)反饋給用戶加重震動感，在800～1024階重按壓b區(qū)反饋給用戶較強震動感。

作為采集用戶操作壓力信息的壓力傳感器模塊102，該壓力傳感器模塊102根據(jù)用戶作用于震動反饋裝置1上的形變量輸出對應的壓力感應信號。壓力傳感器模塊102輸出壓力感應信號的電壓值或電流值隨所述形變量的增大而增大，或是壓力傳感器模塊102輸出的壓力感應信號的電壓值或電流值隨所述形變量的減小而減小，實現(xiàn)震動反饋強度跟隨用戶壓力觸控操作的力度增大而增強，跟隨用戶壓力觸控操作的力度減少而降低。因此，本發(fā)明通過用戶作用于終端上的壓力觸控操作反饋不同強度的震動強度效果，使用戶對自己的觸控壓力大小有了直觀的量化認知。

如圖3所示，下述對本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置工作原理進行說明，即壓力觸控的震動反饋裝置的驅動方法：

s300，壓力傳感器模塊102感應外界形變量，輸出對應的壓力感應信號。

s301，放大電路模塊101將接收到的壓力感應信號進行相應倍數(shù)的放大處理。

s302，微控制器100中的ad轉換模塊1003將放大電路模塊101處理后的壓力信號轉換成1024階壓力數(shù)字信號。

s303，微控制器100中的計算模塊1002對ad轉換模塊1003轉換后的壓力數(shù)字信號進行濾波算法處理，獲得穩(wěn)定壓力數(shù)字信號。

s304，微控制器100中的判斷模塊1001判斷所述計算模塊1002獲取到的穩(wěn)定壓力數(shù)字信號對應所處的預設壓力區(qū)間。獲取壓力值對應的壓力預設區(qū)間，實現(xiàn)了對預設壓力區(qū)間對應的震動反饋強度的獲取，使用戶對自己的壓力觸控操作有了量化的了解，從而有助于用戶改善操作習慣。

s305，震動反饋模塊103根據(jù)所述判斷模塊1001判定的預設壓力區(qū)間確定震動反饋強度。

為了使用戶對自己的觸控壓力大小有更為細化的量化認知，所述預設壓力區(qū)間，根據(jù)壓力大小分為輕按壓a、輕按壓b、正常按壓a、正常按壓b、重按壓a和重按壓b六個壓力區(qū)間。預設壓力區(qū)間，可以由終端客戶根據(jù)收集與調查的大部分用戶的使用習慣，在出廠前系統(tǒng)內預設的壓力區(qū)間。也可以是用戶自己在使用之前設置的壓力區(qū)間，還可以是終端系統(tǒng)根據(jù)用戶自身的是用習慣，收集用戶在一段時間之內的壓力觸控操作習慣，根據(jù)用戶的壓力觸控信息生成符合用戶自己是用習慣的預設壓力區(qū)間，一滿足了不同用戶的使用需求，優(yōu)選為上述設置的六個區(qū)間。當然，預設壓力區(qū)間的設置可以比輕按、正常按壓、重按劃分更加細化，以進一步提升用戶的體驗。

圖2本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置的觸控壓力顯示區(qū)間示意圖。如圖2所示，y方向為震動反饋強度，x方向為壓力觸控信號。所述壓力分為1024階壓力數(shù)字信號，觸控壓力將按照對應的臨界值進行解析。優(yōu)選設定0～100階為輕按壓a區(qū)，100～200階為輕按壓b區(qū)，200～400階為正常按壓a區(qū)，400～600階為正常按壓b區(qū)，600～800階為重按壓a區(qū)，800～1024階為重按壓b區(qū)。1024為壓力觸控震動反饋裝置所能承受的最大觸控壓力值。另外，當壓力為正常按壓區(qū)間的臨界值時，均可按正常按壓區(qū)間顯示對應的反饋信息。用戶可以通過上位機軟件設置壓力觸控的震動反饋裝置所能識別的最大觸控壓力，最大觸控壓力會解析成1024階數(shù)字信號，極大的提高了壓力觸控的震動反饋裝置的靈敏度。

如圖4所示，本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置的震動效果示意圖。y方向為震動反饋裝置的驅動電壓，x方向為震動反饋裝置的驅動時間。所述震動反饋模塊103根據(jù)所述判斷模塊1001判定的預設壓力區(qū)間確定震動反饋強度所述計算模塊1002對ad轉換模塊1003轉換后的壓力數(shù)字信號進行濾波算法處理。濾波算法即把連續(xù)取得的n(n取值范圍1～6)個采樣值作為一個隊列，隊列的長度固定為n(n取值范圍1～6)，每次采樣到一個新數(shù)據(jù)放入隊尾，并扔掉原來隊首的一次數(shù)據(jù)(先進先出原則)，把隊列中n(n取值范圍1～6)個數(shù)據(jù)進行算術平均運算，獲得新的濾波結果。對轉換后的壓力數(shù)字信號進行濾波算法處理，對周期性干擾具有良好的抑制作用，平滑度高。驅動電壓波形包括三部分：過驅電壓，驅動保持電壓，制動電壓。對應的時間段被稱為：過驅時間，驅動保持時間和制動時間。不同的驅動電壓和驅動時間，可以產生不同的驅動波形，即所述震動反饋模塊103的震動模式與其驅動電壓和驅動時間產生的驅動波形相對應，不同的驅動波形給客戶帶來不同的震動反饋效果。圖4顯示了點擊的震動反饋效果的驅動波形。本發(fā)明壓力觸控的震動反饋裝置內置6個震動波形庫，每個庫中包含123中震動波形，可以滿足客戶不同場景的場景需求。

通過設置震動反饋的觸覺效果，來展現(xiàn)壓力觸控的按壓情況，使用戶根據(jù)震動反饋強度對自己的觸控操作的力度大小有了清晰的量化了解，使用戶第一時間得到壓力觸控操作的反饋結果。一方面使用戶可以了解并改善自己的觸控操作，另一方面也可以建立基于用戶行為的壓力觸控量化體系。并且，本發(fā)明用戶設置壓力區(qū)間可調，進而實現(xiàn)震動反饋強度及效果的自由切換，具有用戶體驗人機互動效果好的優(yōu)點。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發(fā)明的保護范圍。