专利名称：基于振动感应的电子装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及电数据处理领域，尤其涉及一种基于振动感应的电子装置及其控制方法。
背景技术：
随着电子信息设备的快速发展，人们对电子信息设备的输入交互不再局限于按键的操作，在其显示屏上进行直接交互的需要日益凸显。现有的基于电容式触控的显示屏，可以使用手指进行触摸操作，较为方便，但是只能通过对触控位置的识别来实现相应的点击输入功能，输入功能较为单一，在需要执行其他输入功能时，还需要借助多个手指同时操控来达到相应的输入功能，例如在进行图像的放大或缩小时，需要利用两根手指在显示屏上同时进行放大或缩小的操作。而现有的基于电磁式触控的显示屏精度较高，通过配合使用电磁笔可以实现更多的输入功能，如鼠标右键、擦除等功能，但是在进行触控操作时，电磁式触控技术不能利用手指进行触控，需要配合电磁笔使用，因而使用起来存在一定的局限性。综上所述，现有的触控技术均存在一定程度的缺陷，因而需要进一步改进，以完善触摸应用技术，提高用户的使用体验。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于振动感应的电子装置及其控制方法，只需通过一根手指的单点触控操作即可实现多种触摸输入功能，既保持了电容式触控通过手指进行操作的便捷性，也增加了输入功能的多样性，以方便用户的使用。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案 一种基于振动感应的电子装置，包括
固态面板，用于接收触控介质的触控操作并产生及传播振动波； 振动波传感器，安装于所述固态面板，用于将所述固态面板上至少一个触控介质触控操作所产生的振动波转化为电信号；
触控识别处理单元，与所述振动波传感器电连接，用于对振动波传感器输出的电信号进行计算处理，并得到触控信息；以及
指令分类及执行单元，用于根据所获得的触控信息确定指令类型，将所述指令类型进行显示，并在所述显示的指令类型与用户要执行的指令类型相符合时，执行相对应的指令功能。上述方案中，所述振动波传感器粘贴在固态面板的正面、或者背面、或者内嵌在由多层材料叠加而成的固态面板的中间。上述方案中，所述指令分类及执行单元还包括映射子单元，建立所述触控信息与指令类型的映射关系并存储。上述方案中，所述触控信息至少包括触控位置的坐标信息、点击强度信息、触控移动速度信息等。 上述方案中，所述对振动波传感器输出的电信号进行处理得到触控信息，具体为 对振动波的幅值进行放大、A/D转换和积分处理得到触控位置的坐标；根据振动波的幅值大小得到对应的点击强度信息；根据连续得到的触控位置坐标计算触控介质移动的位移， 并结合触摸时间得到触控移动速度信息。所述指令分类及执行单元还用于，在所述指令类型与要执行的指令不相符合时， 则重新接收触控介质的触控操作。本发明还提供了一种基于振动感应的电子装置的控制方法，该方法包括 设置振动波传感器于固态面板；
通过振动波传感器感应固态面板表面至少一个触控介质触控操作所产生的振动波并将其转化为电信号；
对振动波传感器输出的电信号进行处理得到触控信息，并根据触控信息确定触摸的指令类型；
将所述指令类型显示在显示屏相应的位置，在所述指令类型与用户要执行的指令相符合时，根据所述指令类型执行对应的指令功能。上述方案中，该方法还包括预先设置一映射子单元，建立所述触控信息与指令类型的映射关系并存储。上述方案中，将所述指令类型显示在显示屏相应的位置之后，该方法还包括在所述指令类型与用户要执行的指令不相符合时，则停止执行所述指令类型对应的指令功能， 重新接收触控介质的触控操作。本发明实施例提供的基于振动感应的电子装置及其控制方法，通过在固态面板上设置振动波传感器；通过振动波传感器感应固态面板表面的振动波并将其转化为电信号； 对振动波传感器输出的电信号进行处理得到触控信息，并根据触控信息确定指令类型；根据所述指令类型和触控信息，执行对应的指令功能。采用本发明所述的装置和控制方法，在根据触控表面传播的振动实现触控定位的基础上，只需要通过一根手指即可实现多种输入触摸功能，极大地方便了用户的使用，既保持了电容式触控通过手指进行操作的便捷性，也增加了输入功能的多样性，且结构简单，成本低廉。
图1为本发明实施例提供的基于振动感应的电子装置结构示意图； 图2为本发明实施例提供的基于振动感应的电子装置的控制方法流程图3为本发明实施例提供的基于振动感应的电子装置在显示屏上显示指令类型的状态示意图。101-固态面板，102-振动波传感器，103-触控识别处理单元，104-指令分类及执
行单元。
具体实施例方式下面结合具体的实施例和附图对本发明所述的方案进行详细的说明。
如图1所示，为本发明实施例提供的基于振动感应的电子装置结构示意图；该装置包括固态面板101、安装于固态面板101的振动波传感器102、与振动波传感器电连接的触控识别处理单元103、以及指令分类及执行单元104。所述固态面板101可以由任意非液态、非气态的材料组成，例如包括木板、压合板、金属板、注塑板、钢化玻璃、压克力板、液晶显示屏、电子纸显示屏、有机电致发光显示屏 (OLED)等。用户通过手指点击或触碰固态面板101的正面，从而在手指与固态面板101接触之后相应地产生及传播振动波。所述振动波传感器102可以是压电传感器，用来感应固态面板表面的振动，并将振动波转化为电信号发送给触控识别处理单元。在具体实施过程中，振动波传感器102可以粘贴在固态面板101正面、靠边缘位置。或者，为了不影响美观、以及不影响具有显示屏的固态面板101的显示亮度，例如液晶显示屏、电子纸显示屏、有机电致发光显示屏等，振动波传感器102可以贴放在固态面板 101的背面；并且，将振动波传感器102置于固态面板101的背面，还能有效弱化外界的噪声干扰。或者，对于由多层材料叠加而成的固态面板，例如液晶显示屏、钢化玻璃、导电板或反光板等进行多层叠加组成固态面板101，可以将振动波传感器102内嵌在多层叠加的固态面板101的中间。这样，振动波传感器102会达到较好的密封效果，并且能够有效地弱化外界的噪声干扰。如图1所示，本实施例中，固态面板101为电子纸显示屏，预定数量的系列振动波传感器102分别按等距阵列方式粘贴在电子纸显示屏背面，用以将手指与电子纸显示屏接触所产生的振动波转化为电信号。本实施例中，系列振动波传感器102在X和Y方向上成等距分布，一般间距约2mm或更短。当手指在电子纸显示屏表面时，可根据触点最近的若干个感应最强的振动波传感器102的电信号来实现定位，例如根据离触点最近的3个振动波传感器的电信号来实现定位，即3点定位。其中，考虑到手指本身尺寸及简化计算，在实际定位的过程中可将振动波的能量与振动波传感器距触点的距离近似为“能量与距离成线性关系"，即感应最强的传感器离手指接触点最近，感应偏弱的传感器离手指接触点偏远。振动波传感器102响应频率要求一般建议500hz以下。关于振动波传感器102方向性要求，优选采用全向性振动波传感器，即传感器的振动波的感应可以不受到振动传播方向的影响；在传感器数量较多情况下，定向振动波传感器也可以考虑。所采用的振动波传感器102的尺寸，优选厚度控制在Imm以下，长宽或直径控制在 5mm以下。所述触控识别处理单元103，与振动波传感器电连接，用来对振动波传感器输出的电信号进行计算处理，并得到触控信息；所述触控信息至少包括触控位置的坐标信息、触控点击强度信息、触控移动速度信息等。具体地，将振动波的幅值进行放大、A/D转换和积分处理可以得到触控位置的坐标；根据振动波的幅值大小可以得到对应的点击强度信息； 根据连续得到的触控位置坐标计算手指移动的位移，并结合触摸时间可以得到触控移动速度{曰息。这里，触控识别处理单元103的位置是随意的，可以设置在固体面板101内部或外部，只要与振动波传感器102电连接即可。所述指令分类及执行单元104，用来根据上述触控点击强度信息或触控移动速度信息进行指令分类，以及将得到的指令类型显示在显示屏相应的位置上，并在所述显示的指令类型与要执行的指令类型相符合时，执行相对应的指令功能。例如在根据触控点击强度信息进行指令分类时，如压力值为O-IOg时，则识别为单击指令；如压力值为10_20g时，则识别为鼠标右键指令；如压力值为20-50g时，则识别为板擦指令等。在根据触控移动速度信息进行指令分类时，如移动速度值在0-lmm/s范围内时，则识别为点击指令；如移动速度值在l-5mm/s范围内时，则识别为旋转指令；如移动速度值在5-lOmm/s范围内时，则识别为缩放指令等。在实际应用中，当用户在固态面板上进行移动操作时，触控点击强度信息与触控移动速度信息同时存在，此时，则优先根据触控移动速度信息进行指令分类。所述指令分类及执行单元104还包括映射子单元，用来建立所述触控信息与指令类型的映射关系并存储。所述映射子单元中的映射关系可以预先设置，也可以由用户根据自身的操作习惯进行设置并存储。指令分类及执行单元104在进行指令分类时，通过调用所述映射子单元就可以查找到与触控信息相对应的指令类型。采用本发明所述的装置，根据振动波传感器输出的电信号得到相应的触控信息， 并根据所述触控信息进行指令分类，再根据得到的指令类型执行相应的指令，使用户通过一根手指进行触摸操作就可以实现多种输入指令，方便了用户的使用。如图2所示，为本发明实施例提供的基于振动感应电子阅读器控制的方法流程图，该方法包括以下步骤
S201 设置振动波传感器于固态面板；
本步骤中，如图1所示，所述固态面板101可以由任意非液态、非气态的材料组成，例如包括木板、压合板、金属板、注塑板、钢化玻璃、压克力板、液晶显示屏、电子纸显示屏、有机电致发光显示屏(OLED)等。用户通过触控介质如手指点击或触碰固态面板101的正面，从而在手指与固态面板101接触之后相应地产生及传播振动波。这里，触控介质还可以为用于手写输入的手写笔等输入设备。这里，振动波传感器102可以是压电传感器。在具体实施过程中，振动波传感器102可以贴放在固态面板101正面、靠边缘位置；
或者，为了不影响美观、以及不影响具有显示屏的固态面板101的显示亮度，例如液晶显示屏、电子纸显示屏、有机电致发光显示屏等，振动波传感器102可以贴放在固态面板 101的背面。并且，将振动波传感器102置于固态面板101的背面，还能有效弱化外界的噪声干扰。或者，对于由多层材料叠加而成的固态面板，例如液晶显示屏、钢化玻璃、导电板或反光板等进行多层叠加组成固态面板101，可以将振动波传感器102内嵌在多层叠加的固态面板101的中间。这样，振动波传感器102会达到较好的密封效果，并且能够有效地弱化外界的噪声干扰。如图1所示，预定数量的系列振动波传感器102分别呈阵列分布粘贴在固态面板 101背面，用以将手指与固态面板101接触所产生的振动波转化为电信号。本实施例中，系列振动波传感器102在X和Y方向上成等距分布，一般间距约2mm或更短。当手指在接触固态面板101表面时，可根据触点最近的若干个感应最强的振动波传感器102的电信号来实现定位，例如根据离触点最近的3个振动波传感器的电信号来实现定位，即3点定位。其中，考虑到手指本身尺寸及简化计算，在实际定位的过程中可将振动波的能量与振动波传感器距触点的距离近似为“能量与距离成线性关系"，即感应最强的传感器离手指接触点最近，感应偏弱的传感器离手指接触点偏远。振动波传感器102响应频率要求一般建议500hz以下。关于振动波传感器102方向性要求，优选采用全向性振动波传感器，即传感器的振动波的感应可以不受到振动传播方向的影响。在传感器数量较多情况下，定向振动波传感器也可以考虑。所采用的振动波传感器102的尺寸，优选厚度控制在Imm以下，长宽或直径控制在 5mm以下。S202:振动波传感器感应固态面板上至少一个触控介质触控操作所产生的振动波并将其转化为电信号；
本步骤中，当触摸固态面板表面时，固态面板表面因受到振动而向外传播振动波，安装在固态面板表面的振动波传感器会感应到固态面板表面的振动，并将振动波转化为电信号发送给触控识别处理单元。S203:对振动波传感器输出的电信号进行处理得到触控信息，并根据触控信息确定触摸的指令类型；
本步骤中，由触控识别处理单元对振动波传感器输出的电信号进行计算处理，根据电信号的幅度值和变化趋势得到触控信息；所述触控信息至少包括触控位置的坐标信息、 触控点击强度信息、触控移动速度信息等；指令分类及执行单元根据上述点击强度信息或触控移动速度信息进行指令分类。例如在根据触控点击强度信息进行指令分类时，如压力值为O-IOg时，则识别为单击指令；如压力值为10_20g时，则识别为鼠标右键指令；如压力值为20_50g时，则识别为板擦指令等。在根据触控移动速度信息进行指令分类时，如移动速度值在0-lmm/s范围内时，则识别为点击指令；如移动速度值在l-5mm/s范围内时，则识别为旋转指令；如移动速度值在5-lOmm/s范围内时，则识别为缩放指令等。上述触控信息与指令类型的映射关系可以预先设置并存储在指令分类及执行单元的映射子单元中，也可以由用户根据自身的操作习惯通过设置菜单进行设置并存储在所述映射子单元中，指令分类及执行单元在进行指令分类时，通过调用所述映射子单元就可以查找到与触控信息相对应的指令类型。在实际应用中，当用户在固态面板上进行移动操作时，触控点击强度信息与触控移动速度信息同时存在，此时，则优先根据触控移动速度信息进行指令分类。S204 在显示屏相应的位置上显示所述指令类型；
本步骤中，指令分类及执行单元将根据触控信息得到的指令类型，如放大指令，显示在显示屏相应的位置上，如图3所示，显示屏上显示根据触控信息得到的放大指令类型。这里，在用户进行触摸操作时，显示出当前所对应的指令功能，便于提示用户当前执行的指令类型，进一步帮助用户确定自己所选择的指令功能，增强用户体验。S205:在所述指令类型与要执行的指令相符合时，根据所述显示的指令类型执行对应的指令功能；否则，返回S202重新接收触控介质的触控操作。本步骤中，如图3所示，根据用户的触控信息得到指令类型为放大指令，当显示屏上所显示的指令类型与用户要执行的指令相符合时，用户通过确认该放大指令类型，进一步执行放大指令对应的放大操作功能；当显示屏上所显示的指令类型与用户要执行的指令不相符合时，用户可以取消该放大指令类型，并重新对固态面板进行触控操作，重新根据振动波的变化得到触控信息，并进一步得到新的指令类型。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种基于振动感应的电子装置，其特征在于，该装置包括固态面板，用于接收触控介质的触控操作并产生及传播振动波；振动波传感器，安装于所述固态面板，用于感应固态面板上至少一个触控介质触控操作所产生的振动波并将其转化为电信号；触控识别处理单元，与所述振动波传感器电连接，用于对振动波传感器输出的电信号进行处理，并得到触控信息；所述触控信息至少包括触控位置的坐标信息、触控点击强度信息、触控移动速度信息；以及，指令分类及执行单元，用于根据所述触控信息确定指令类型，将所述指令类型进行显示，并在所述显示的指令类型与要执行的指令类型相符合时，执行所述指令类型相对应的指令功能。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述振动波传感器粘贴在固态面板的表面、或者内嵌在固态面板的中间。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述指令分类及执行单元还包括映射子单元，建立所述触控信息与指令类型的映射关系并存储。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述对振动波传感器输出的电信号进行处理得到触控信息，具体为对振动波的幅值进行放大、A/D转换和积分处理得到触控位置的坐标；根据振动波的幅值大小得到对应的点击强度信息；根据连续得到的触控位置坐标计算触控介质移动的位移，并结合触摸时间得到触控移动速度信息。
5.根据权利要求1至4任一项所述的装置，其特征在于，所述指令分类及执行单元还用于，在所述指令类型与要执行的指令不相符合时，重新接收触控介质的触控操作。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述触控介质为手指、或用于手写输入的手写笔。
7.一种基于振动感应的电子装置的控制方法，其特征在于，该方法包括设置振动波传感器于固态面板；通过振动波传感器感应固态面板上至少一个触控介质触控操作所产生的振动波并将其转化为电信号；对振动波传感器输出的电信号进行处理得到触控信息，并根据触控信息确定指令类型；所述触控信息至少包括触控位置的坐标信息、触控点击强度信息、触控移动速度信息；将所述指令类型显示在显示屏相应的位置，在所述显示的指令类型与要执行的指令类型相符合时，根据所述指令类型执行对应的指令功能。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述振动波传感器粘贴在固态面板的表面、或者内嵌在固态面板的中间。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还包括预先设置一映射子单元， 建立所述触控信息与指令类型的映射关系并存储。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述对振动波传感器输出的电信号进行处理得到触控信息，具体为对振动波的幅值进行放大、A/D转换和积分处理得到触控位置的坐标；根据振动波的幅值大小得到对应的点击强度信息；根据连续得到的触控位置坐标计算触控介质移动的位移，并结合触摸时间得到触控移动速度信息。
11.根据权利要求7至10任一项所述的方法，其特征在于，将所述指令类型显示在显示屏相应的位置之后，该方法还包括在所述指令类型与用户要执行的指令不相符合时，则重新接收触控介质的触控操作。
全文摘要
本发明公开了一种基于振动感应的电子装置及其控制方法，属于电数据处理领域。本发明所述的方法，通过设置振动波传感器于固态面板；通过振动波传感器感应固态面板上至少一个触控介质触控操作所产生的振动波并将其转化为电信号；对振动波传感器输出的电信号进行处理得到触控信息，并根据触控信息确定指令类型；根据所述指令类型和触控信息，执行对应的指令功能。采用本发明所述的装置和控制方法，在根据触控表面传播的振动实现触控定位的基础上，只需要通过一根手指即可实现一种以上触摸功能，极大地方便了用户的使用。
文档编号G06F3/041GK102298462SQ201110143930
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者向国威, 宋柏君, 袁礼君, 边琦 申请人:汉王科技股份有限公司