一种压力检测方法及设备的制作方法
【专利摘要】本申请提供了一种压力检测方法和设备，涉及电子设备领域。所述方法包括：响应于一对象接触包括一光传感器阵列的一显示屏幕，获取接触过程中第一时刻所述显示屏幕的第一光线遮挡信息，以及第二时刻所述显示屏幕的第二光线遮挡信息；至少根据所述对象的弹性参数、所述第一光线遮挡信息和所述第二光线遮挡信息，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。所述方法和设备在不增加硬件成本的情况下，实现了显示屏幕对压力的检测。
【专利说明】一种压力检测方法及设备
【技术领域】
[0001] 本申请涉及电子设备【技术领域】，尤其涉及一种压力检测方法及设备。
【背景技术】
[0002] 随着电子设备的普及和发展，越来越多的电子设备通过显示屏幕进行显示输出。 一些显示屏幕，比如电阻式触屏和显示屏幕还同时可供用户点击，并根据点击位置执行相 应的输入功能。
[0003] 随着这些电子设备的智能化程度越来越高，一些设备还在显示屏幕中嵌入光传感 器阵列，以便采集用户的头像或者确定用户的注视点等。如图1所示，在一种现有的电子设 备中，其显示屏幕隔行设置像素110和摄像头120,多行所述摄像头120构成一个覆盖整个 显示屏幕的摄像头阵列。
【发明内容】
[0004] 本申请的目的是：提供一种压力检测方法及设备，以便在不增加硬件成本的情况 下使显示屏幕可以感测压力。
[0005] 根据本申请至少一个实施例的第一方面，提供了一种压力检测方法，所述方法包 括：
[0006] 响应于一对象接触包括一光传感器阵列的一显不屏幕，获取接触过程中第一时刻 所述显示屏幕的第一光线遮挡信息，以及第二时刻所述显示屏幕的第二光线遮挡信息；
[0007] 至少根据所述对象的弹性参数、所述第一光线遮挡信息和所述第二光线遮挡信 息，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
[0008] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一 时刻是所述对象和所述显示屏幕的开始接触时刻，所述第二时刻是所述对象和所述显示屏 幕的稳定接触时刻。
[0009] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述方法 还包括：根据所述光传感器阵列接收到的光照变化信息确定所述开始接触时刻和所述稳定 接触时刻。
[0010] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述方法 还包括：获取所述光照变化信息。
[0011] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述方法 还包括：
[0012] 根据所述接触压力变化值确定所述对象的质量。
[0013] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述方法 还包括：获取所述对象的弹性参数。
[0014] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述至少 根据所述对象的弹性参数、所述第一光线遮挡信息和所述第二光线遮挡信息，确定所述第 二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值包括：
[0015] 根据所述第一光线遮挡信息确定所述对象对所述显示屏幕的第一覆盖面积，根据 所述第二光线遮挡信息确定所述对象对所述显示屏幕的第二覆盖面积；
[0016] 至少根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积，确定所 述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
[0017] 结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述至少 根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积，确定所述第二时刻相 比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值包括：
[0018] 根据所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积确定一面积变化值；
[0019] 至少根据所述对象的弹性参数和所述面积变化值，确定所述第二时刻相比所述第 一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
[0020] 根据本申请至少一个实施例的第二方面，提供了一种压力检测方法，所述方法包 括：
[0021] 响应于一对象接触一显示屏幕，获取接触过程中第一时刻所述对象对所述显示屏 幕的第一覆盖面积，以及第二时刻所述对象对所述显示屏幕的第二覆盖面积；
[0022] 至少根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积，确定所 述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
[0023] 结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述至少 根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积，确定所述第二时刻相 比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值包括：
[0024] 根据所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积确定一面积变化值；
[0025] 至少根据所述对象的弹性参数和所述面积变化值，确定所述第二时刻相比所述第 一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
[0026] 根据本申请至少一个实施例的第三方面，提供了一种压力检测设备，所述设备包 括：
[0027] -第一获取模块，用于响应于一对象接触包括一光传感器阵列的一显示屏幕，获 取接触过程中第一时刻所述显示屏幕的第一光线遮挡信息，以及第二时刻所述显示屏幕的 第二光线遮挡信息；
[0028] -处理模块，用于至少根据所述对象的弹性参数、所述第一光线遮挡信息和所述 第二光线遮挡信息，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接 触压力变化值。
[0029] 结合第三方面的任一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述第一 时刻是所述对象和所述显示屏幕的开始接触时刻，所述第二时刻是所述对象和所述显示屏 幕的稳定接触时刻；
[0030] 所述设备还包括：
[0031] 一时间确定模块，用于根据所述光传感器阵列接收到的光照变化信息确定所述开 始接触时刻和所述稳定接触时刻。
[0032] 结合第三方面的任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述设备 还包括：
[0033] -质量确定模块，用于根据所述接触压力变化值确定所述对象的质量。
[0034] 结合第三方面的任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述设备 还包括：
[0035] -第二获取模块，用于获取所述对象的弹性参数。
[0036] 结合第三方面的任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述处理 模块包括：
[0037] -面积确定单元，用于根据所述第一光线遮挡信息确定所述对象对所述显示屏幕 的第一覆盖面积，根据所述第二光线遮挡信息确定所述对象对所述显示屏幕的第二覆盖面 积；
[0038] -处理单元，用于至少根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二 覆盖面积，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变 化值。
[0039] 结合第三方面的任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述处理 单元包括：
[0040] 一第一子单元，用于根据所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积确定一面积变化 值；
[0041] 一第二子单元，用于至少根据所述对象的弹性参数和所述面积变化值，确定所述 第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
[0042] 根据本申请至少一个实施例的第四方面，提供了一种压力检测设备，所述设备包 括：
[0043] 一第一获取模块，用于响应于一对象接触一显示屏幕，获取接触过程中第一时刻 所述对象对所述显示屏幕的第一覆盖面积，以及第二时刻所述对象对所述显示屏幕的第二 覆盖面积；
[0044] -处理模块，用于至少根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二 覆盖面积，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变 化值。
[0045] 结合第四方面的任一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述处理 模块包括：
[0046] -第一单元，用于根据所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积确定一面积变化 值；
[0047] -第二单元，用于至少根据所述对象的弹性参数和所述面积变化值，确定所述第 二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
[0048] 本申请实施例所述方法和设备，在所述对象接触所述显示屏幕的过程中，获取两 个时刻的光线遮挡信息，进而结合所述对象的弹性参数，可以得到在所述两个时刻之间，所 述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值，从而在不增加硬件成本的情况下，实现了显示 屏幕对压力的检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0049] 图1是一种现有显示屏幕的结构示意图；
[0050] 图2是本申请一个实施例中所述压力检测方法的流程图；
[0051] 图3是本申请一个实施方式中所述压力检测方法的流程图；
[0052] 图4是本申请另一个实施方式中所述压力检测方法的流程图；
[0053] 图5是本申请一个实施方式中所述光照变化曲线示意图；
[0054] 图6是本申请另一个实施方式中所述压力检测方法的流程图；
[0055] 图7是本发明另一实施例所述压力检测方法的流程图；
[0056] 图8是本发明一个实施例所述压力检测设备的模块结构示意图；
[0057] 图9是本发明一个实施方式中所述压力检测设备的模块结构示意图；
[0058] 图10是本发明另一个实施方式中所述压力检测设备的模块结构示意图；
[0059] 图11是本发明另一个实施方式中所述压力检测设备的模块结构示意图；
[0060] 图12是本发明一个实施方式中所述处理模块的模块结构示意图；
[0061] 图13是本发明一个实施方式中所述处理单元的模块结构示意图；
[0062] 图14是本发明另一个实施例所述压力检测设备的模块结构示意图；
[0063] 图15是本发明一个实施方式中所述处理模块的模块结构示意图；
[0064] 图16是本申请实施例所述压力检测设备的硬件结构示意图；
[0065] 图17是本申请实施例所述压力检测设备的硬件结构示意图。
【具体实施方式】
[0066] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0067] 本领域技术人员理解，在本发明的实施例中，下述各步骤的序号的大小并不意味 着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施 例的实施过程构成任何限定。
[0068] 另外，本发明中的"第一"、"第二"等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等，既 不代表任何特定技术含义，也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
[0069] 发明人在研究过程中发现，在一对象比如手指接触如图1所示具有摄像头阵列的 显示屏幕的过程中，随着按压力度的增大，手指的形变量增大，会导致越来越多的摄像头被 遮挡。比如，当手指指尖刚刚接触所述显示屏幕时，可能只有一个摄像头被遮挡，而当手指 稳定的按压在所述显示屏幕上时，可能会有十个摄像头被遮挡。本申请正是基于上述原理 实现对接触压力的检测。
[0070] 图2是本申请一个实施例所述压力检测方法的流程图，所述方法可以在比如一压 力检测设备上实现。所述方法可以包括：
[0071] S220 :响应于一对象接触包括一光传感器阵列的一显示屏幕，获取接触过程中第 一时刻所述显示屏幕的第一光线遮挡信息，以及第二时刻所述显示屏幕的第二光线遮挡信 息；
[0072] S240:至少根据所述对象的弹性参数、所述第一光线遮挡信息和所述第二光线遮 挡信息，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化 值。
[0073] 本申请实施例所述方法，在所述对象接触所述显示屏幕的过程中，获取两个时刻 的光线遮挡信息，进而结合所述对象的弹性参数，可以得到在所述两个时刻之间，所述对象 与所述显示屏幕的接触压力变化值，从而在不增加硬件成本的情况下，实现了显示屏幕对 压力的检测。
[0074] 以下将结合【具体实施方式】，详细说明所述步骤S220和S240的功能。
[0075] S220 :响应于一对象接触包括一光传感器阵列的一显示屏幕，获取接触过程中第 一时刻所述显示屏幕的第一光线遮挡信息，以及第二时刻所述显示屏幕的第二光线遮挡信 肩、。
[0076] 所述对象可以是用户的肢体，比如手指，当然也可以是手写笔等任何日常用于接 触显示屏幕的物体。
[0077] 所述光传感器阵列可以比如是图1所示的摄像头阵列，当然也可以是光电管阵 列、光敏电阻阵列等其他包括多个光传感器的阵列。
[0078] 所述光线遮挡信息可以包括所述光传感器阵列中的光传感器的被遮挡程度的信 息。假设环境亮度不变，则所述被遮挡程度的信息可以是接收到光线强度信息、亮度信息 等，显然接收到的光线强度或亮度越低，被遮挡的越严重。考虑环境亮度改变的情况下，所 述被遮挡程度的信息可以是接收到的光线强度信息、亮度信息与环境光线强度、亮度的差 值，显然差值越大，被遮挡的越严重。比如所述第一光线遮挡信息可以包括在所述第一时刻 每个摄像头接收到的来自所述显示屏幕外部的光线的强度信息，所述第二光线遮挡信息可 以包括在所述第二时刻每个摄像头接收到的来自所述显示屏幕外部的光线的强度信息。
[0079] S240:至少根据所述对象的弹性参数、所述第一光线遮挡信息和所述第二光线遮 挡信息，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化 值。
[0080] 所述光线遮挡信息和所述对象的弹性形变量明显相关，比如所述对象的弹性形变 量越大，则越多的摄像头被遮挡。所述对象的弹性形变量除了与压力相关，还和所述对象的 弹性参数相关。
[0081] 其中，在一种实施方式中，所述弹性参数可以是所述对象的弹性模量E，所述弹性 模量的计算公式如下：
[0082] E = ( A F/S) / ( A L/L)。
[0083] 其中，AF表示所述对象受到的压力变化值，S表示所述对象在所述压力变化值为 AF时的截面积，L表示所述对象的初始长度，AL表示所述对象在所述压力变化值为AF时 的长度变化量。根据上述公式可以看到，所述压力变化值AF与所述对象的弹性模量E成 正比，BP AF ^ E。
[0084] 在另一种实施方式中，所述弹性参数可以是所述对象的弹性系数k，根据胡克定 律，所述对象的弹性系数k和压力变化值AF满足以下公式：
[0085] AF = kX AL。
[0086] 其中，AL表示所述对象的长度变化量。根据该公式可以看到，所述压力变化值 AF与弹性系数k也成正比，S卩AF^ k。
[0087] 也就是说，所述压力变化值AF和所述弹性参数成正比。并且，在所述弹性参数确 定的情况下，随着所述对象和所述显示屏幕的接触压力的改变，所述显示屏幕的电容分布 信息具有明显的变化。因此，在一种实施方式中，可以通过比如机器学习的方式，预先得到 如表1所不的查找表。表1中第一参考光线遮挡信息和第二参考光线遮挡信息的形式可以 相类似，比如Zdl 1的具体形式可以为：（Xi，yi，qii)，其中，Xi表示坐标点i的横坐标， yi表示 所述坐标点i的纵坐标，表示所述坐标点i的光线强度值，i取值范围可以为[0, n-1]， n表示总的坐标点数量，所述坐标点i对应一个光传感器。实际应用中可以根据所述对象的 弹性参数、所述第一光线遮挡信息和所述第二光线遮挡信息查询类似表1的查找表，进而 确定所述接触压力变化值。
[0088] 表 1
[0089]
【权利要求】
1. 一种压力检测方法，其特征在于，所述方法包括： 响应于一对象接触包括一光传感器阵列的一显示屏幕，获取接触过程中第一时刻所述 显示屏幕的第一光线遮挡信息，以及第二时刻所述显示屏幕的第二光线遮挡信息； 至少根据所述对象的弹性参数、所述第一光线遮挡信息和所述第二光线遮挡信息，确 定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少根据所述对象的弹性参数、所述第 一光线遮挡信息和所述第二光线遮挡信息，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对 象与所述显示屏幕的接触压力变化值包括： 根据所述第一光线遮挡信息确定所述对象对所述显示屏幕的第一覆盖面积，根据所述 第二光线遮挡信息确定所述对象对所述显示屏幕的第二覆盖面积； 至少根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积，确定所述第 二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少根据所述对象的弹性参数、所述第 一覆盖面积和所述第二覆盖面积，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述 显示屏幕的接触压力变化值包括： 根据所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积确定一面积变化值； 至少根据所述对象的弹性参数和所述面积变化值，确定所述第二时刻相比所述第一时 亥IJ，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
4. 一种压力检测方法，其特征在于，所述方法包括： 响应于一对象接触一显示屏幕，获取接触过程中第一时刻所述对象对所述显示屏幕的 第一覆盖面积，以及第二时刻所述对象对所述显示屏幕的第二覆盖面积； 至少根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积，确定所述第 二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述至少根据所述对象的弹性参数、所述第 一覆盖面积和所述第二覆盖面积，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述 显示屏幕的接触压力变化值包括： 根据所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积确定一面积变化值； 至少根据所述对象的弹性参数和所述面积变化值，确定所述第二时刻相比所述第一时 亥IJ，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
6. -种压力检测设备，其特征在于，所述设备包括： 一第一获取模块，用于响应于一对象接触包括一光传感器阵列的一显示屏幕，获取接 触过程中第一时刻所述显示屏幕的第一光线遮挡信息，以及第二时刻所述显示屏幕的第二 光线遮挡信息； 一处理模块，用于至少根据所述对象的弹性参数、所述第一光线遮挡信息和所述第二 光线遮挡信息，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压 力变化值。
7. 如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述处理模块包括： 一面积确定单元，用于根据所述第一光线遮挡信息确定所述对象对所述显示屏幕的第 一覆盖面积，根据所述第二光线遮挡信息确定所述对象对所述显示屏幕的第二覆盖面积； 一处理单元，用于至少根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二覆盖 面积，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
8. -种压力检测设备，其特征在于，所述设备包括： 一第一获取模块，用于响应于一对象接触一显示屏幕，获取接触过程中第一时刻所述 对象对所述显示屏幕的第一覆盖面积，以及第二时刻所述对象对所述显示屏幕的第二覆盖 面积； 一处理模块，用于至少根据所述对象的弹性参数、所述第一覆盖面积和所述第二覆盖 面积，确定所述第二时刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
9. 如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述处理模块包括： 一第一单元，用于根据所述第一覆盖面积和所述第二覆盖面积确定一面积变化值； 一第二单元，用于至少根据所述对象的弹性参数和所述面积变化值，确定所述第二时 刻相比所述第一时刻，所述对象与所述显示屏幕的接触压力变化值。
10. -种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括权利要求6至9任一项所述的压力 检测设备。
【文档编号】G06F3/041GK104391597SQ201410591779
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】杜琳, 施伟 申请人:北京智谷睿拓技术服务有限公司