CN102707818B - 空间鼠标以及触摸识别方法与装置 - Google Patents

Abstract

一种空间鼠标以及触摸识别方法与装置，所述触摸识别方法包括：以触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量作为所述电极对应的按键在触摸按键结构面临触摸或临近触摸时的参考样本值；每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值；若当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值，则以缓存的参考样本值作为当前的参考样本值；将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键；所述触摸按键结构包括：触摸面板以及与触摸面板绝缘隔离的侦测板，触摸面板设有多个金属按键，侦测板上具有多个分别对应金属按键的电极。本技术方案能有效防止因工作条件的变化所引起的误触发，提高触摸识别的准确度。

Description

空间鼠标以及触摸识别方法与装置

技术领域

本发明涉及触摸传感技术领域，特别涉及一种空间鼠标以及触摸识别方法与装置。

背景技术

目前，市场上常见的鼠标装置依据其运作的原理不同分为两种，其一是滚球鼠标，另一种则是光学鼠标。其中，滚球鼠标是利用换算滚球在所放置的桌面或者平面上的移动方向和路径来控制计算机系统中所显示的鼠标指针（游标或光标）的指向位置；而光学鼠标则是利用所产生的光线在桌面或者平面上所造成的反射情况来进行其控制。对于光学鼠标的鼠标指针的定位大多数都依靠光学传感器或激光传感器来实现，这些传感器都基于物理光学原理，使得传感器需要依靠桌面等平台来实现。此外，在很多场合，例如在计算机多媒体教学中，用户想在空中操控鼠标指针或是通过在空中操控鼠标指针来实现多媒体电视播放、网页浏览等应用，仅使用传统的传感器就无法实现，于是空间鼠标应运而生。空间鼠标是一种输入设备，像传统鼠标一样操作屏幕光标（鼠标指针），但却不需要放在任何平面上，在空中晃动就能直接依靠空中运动姿态的感知实现对鼠标指针的控制。要实现空中运动姿态的感知，一般在空间鼠标内设置惯性器件，利用惯性器件测量技术实现对运动载体姿态的跟踪。

目前的鼠标装置大部分仍然采用传统的机械式按键结构，影响了用户的使用感受。传统机械式按键的使用寿命有限和操控体验差，而且其突兀外观显然不美观和不易清洁，因此，触摸式按键作为传统机械式按键的一种替代方案，越来越多地应用在各种电子产品上，不但可以提高可靠性，而且有助于实现完全密封和富于现代感的设计。实际上，目前市场上已逐渐采用触摸感应按键来替代传统的机械式按键，其中，电容式触摸按键的设计也是触摸感应按键技术中的一项热点。

现在普遍使用的电容式触摸按键系统都是使用塑料作为触摸面板的材料，一般都不含金属成分，以免引起错位的触发。塑料面板下具有PCB板（印制电路板）感应盘，通过触摸在PCB板感应盘正上方的塑料面板，就可触发按键，以实现触控操作。然而，对于现有的电容式触摸按键系统，如果面板材料采用金属材料或面板材料含金属成分，则触摸在面板的任何位置都将触发按键，这就无法识别某一次的触发是属于哪一个按键，从而将引发触摸操作错误，影响用户的使用。此外，采用电容式触摸按键系统的产品（例如空间鼠标）通常会在多种工作条件下被使用，而随着工作条件的变化，例如产品处于高温或低温的工作环境、工作电压的突然下降等，则有可能引起误触发的产生。

因此，如何在触摸按键结构中实现采用金属材料或含金属成分的面板，且达到准确识别触摸的目的，并且能够有效防止因工作条件的变化所引起的误触发就成为了技术上亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种空间鼠标以及触摸识别方法与装置，以有效防止因工作条件的变化所引起的误触发，提高触摸识别的准确度。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种触摸识别方法，包括：

以触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量作为所述电极对应的按键在所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时的参考样本值；

每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值；

若当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值，则以缓存的参考样本值作为当前的参考样本值；

将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键；

所述触摸按键结构包括：触摸面板以及与所述触摸面板绝缘隔离的侦测板，所述触摸面板设有多个金属按键，所述侦测板上具有多个分别对应所述金属按键的电极。

可选的，所述触摸识别方法还包括：在缓存采集到的参考样本值之前，若检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值，则暂停对所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新以及对触摸按键的识别。

可选的，所述触摸识别方法还包括：在缓存采集到的参考样本值之前，若检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值，则将所述长期平均值更新为当前采集到的参考样本值。

可选的，当识别出被触摸按键后，停止对所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新，直至当前的参考样本值与所述长期平均值之差小于所述第一阈值。

可选的，所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值，是通过对在第二预设时间内得到的多个参考样本值进行累加求和并计算其平均值的方式或是以加权平均的方式获得的。

可选的，所述第一预设时间为1~3秒。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种触摸识别装置，包括：

采样单元，适于以触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量作为所述电极对应的按键在所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时的参考样本值；

缓存单元，适于每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值；

处理单元，适于在当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值时，以缓存的参考样本值作为当前的参考样本值；

识别单元，适于将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键；

所述触摸按键结构包括：触摸面板以及与所述触摸面板绝缘隔离的侦测板，所述触摸面板设有多个金属按键，所述侦测板上具有多个分别对应所述金属按键的电极。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种包括上述的触摸识别装置和触摸按键结构的空间鼠标。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

通过每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值，当检测到当前采集的参考样本值发生异常（当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值）时，以缓存的参考样本值对该异常的参考样本值进行屏蔽，从而能有效防止因工作条件的变化所引起的误触发，提高触摸识别的准确度。

在缓存采集到的参考样本值之前，通过对所有按键对应的参考样本值的变化量进行检测，在检测到所述参考样本值的变化量大于第二阈值时，暂停对第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新以及对触摸按键的识别，或者将所述长期平均值更新为当前采集到的参考样本值，从而能够进一步防止因工作条件的变化所引起的误触发。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的触摸识别方法的流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的触摸按键结构的俯视示意图；

图3是图2所示触摸按键结构沿A-A方向的剖视示意图；

图4是应用图2所示触摸按键结构进行触摸识别的示意图；

图5是参考样本值突然下降至长期平均值之下的示意图；

图6是本发明实施例一提供的触摸识别装置的结构示意图；

图7是本发明实施例二提供的触摸识别方法的流程示意图；

图8是本发明实施例二提供的触摸识别装置的结构示意图；

图9是本发明实施例三提供的触摸按键结构的示意图；

图10是有压力的触摸按键结构的触摸识别示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的触摸识别方法的流程示意图。如图1所示，所述触摸识别方法包括：

步骤S101，以触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量作为所述电极对应的按键在所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时的参考样本值；

步骤S102，每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值；

步骤S103，若当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值，则以缓存的参考样本值作为当前的参考样本值；

步骤S104，将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键。

其中，所述触摸按键结构包括：触摸面板以及侦测板，所述触摸面板与侦测板之间绝缘隔离，所述触摸面板设有多个金属按键，所述侦测板上具有多个分别对应所述金属按键的电极，相互绝缘的金属按键和对应的电极构成平板电容。

下面结合附图对上述触摸识别方法作详细说明。

图2是本发明实施例一提供的触摸按键结构的俯视示意图。图3是图2所示触摸按键结构沿A-A方向的剖视示意图。结合图2和图3，本实施例中，所述触摸按键结构具体包括：触摸面板201以及与所述触摸面板201相对的侦测板203，所述触摸面板201包括板体201a和多个金属按键1~5，所述金属按键与板体201a之间通过绝缘层202隔离，所述触摸面板201接地，所述侦测板203上具有多个分别对应所述金属按键的电极A～E，所述侦测板203与所述触摸面板201间绝缘隔离；所述多个金属按键及对应电极间的区域构成平板电容。

上述触摸按键结构中，通过绝缘层202将各金属按键与板体201a隔离，形成了各自键位独立的多个按键。而通过将触摸面板201接地，只有当用户手指按到金属按键时候才会触发按键（触发触摸感应事件），相邻两金属按键之间不会有任何响应，感应范围的约束效果也较好。

并且，当用户手指触摸在金属按键上时，电荷就会有一部分通过人体逃逸，并经由金属按键对应的电极进行电荷转移，从而通过检测电荷转移来实现对所述金属按键的触摸识别。由此可以看出，上述触摸按键结构可以为实现了零压力的触摸按键结构，用户无需用力按压所述金属按键就可被较为准确地检测到触摸行为，从而提升了用户的使用感受。

在具体实施例中，所述金属按键的触摸面可以与所述板体201a平齐，也可以高于或低于所述板体201a。

在具体实施例中，所述金属按键和所述板体201a可以采用同一种材料，以节约制造成本及优化制造流程。例如，所述金属按键和所述板体201a的材料均可以为铜。在实际制造时，可以先形成板体201a，并在所述板体201a上按各按键的大小及键位分布进行打孔，打孔的孔径大小应大于各按键的大小。随后，再形成各金属按键，并将各金属按键与板体201a进行对位后固定，在各金属按键与板体201a的间隙内填充绝缘材料形成绝缘层202以进行隔离。

另外，所述金属按键相对于所述侦测板的一面与所述侦测板间的距离可以小于所述板体相对于所述侦测板的一面与所述侦测板间的距离，进一步使得电荷比较容易通过金属按键逃逸（即逃逸到金属按键比逃逸到接地的触摸面板更容易）。

在具体实施例中，各金属按键可以为实心金属盘，所述实心金属盘的形状可以为任意适合所述触摸按键结构的形状，例如圆形或方形，此处并不以此限定。

在具体实施例中，各金属按键也可以为金属字符，则所述金属按键可同时实现触摸检测及提示按键功能，无需再在板体201a上重新丝印按键字符。

在具体实施例中，所述绝缘层202的材料可以为玻璃，或者也可以为其他已知的各种绝缘材料。所述电极为铜箔，或者也可以为其他已知的各种导电材料。

需要说明的是，所述触摸面板201上的金属按键为5个仅为举例，并不应对其实现方式加以限制。所述按键的个数及功能的分配都可以依据实际所需实现的触摸功能而相应设置，例如，在其他的实施例中，所述触摸面板201设置的金属按键可以为8个、20个或者更多。

通过上述触摸按键结构的说明可以看到，当要对所述触摸按键结构进行操作时，用户的手指对各电极的电荷累积区域中电荷量的影响并非是直接触摸带电荷的电极来实现的，而是接触了金属按键。

导致上述情况出现的原理在于，当各电极在充电后各自产生了源电场，所述源电场为静电场，且在各电极表面形成电荷累积区域。当用户的手指接触到金属按键时，会使得所述电场分布产生变化，引发电荷累积区域中电荷的转移，从而电荷累积区域中电荷量发生了变化。

由此可以看出，一旦某个电极的电荷累积区域中发生了剧烈的电荷量变化，一般就可以认为所述电极对应的金属按键发生了触摸操作。从而，基于此情况，就可通过对电荷累积区域进行电荷补充的方式来获得按键在面临触摸时对应的电荷累积区域的参考样本值，并基于所述参考样本值作为触摸感应事件发生的判定依据。

具体地，执行步骤S101，以触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量作为所述电极对应的按键在所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时的参考样本值。需要说明的是，在步骤S101中，所述面临触摸一般指的是用户手指触摸到触摸面板上的某一金属按键，而所述临近触摸一般指的是用户手指向触摸面板上的某一金属按键靠近直至触摸到该按键的过程。如前所述，本实施例所述的触摸按键结构中，触摸面板包括的板体和金属按键的材料均为铜，金属按键和板体间的绝缘层的材料为玻璃，侦测板上与金属按键位置对应的电极为铜箔。图4是应用图2所示触摸按键结构进行触摸识别的示意图，可参阅图4，在具体实施时，可设置多个单位电容，分别与所述触摸按键结构中的各电极（铜箔）对应连接，由于当手指触摸或临近触摸面板上的某一金属按键时，从人体逃逸的电荷会有一部分经由所述铜箔产生电荷转移，而由于单位电容与所述铜箔已存在电连接，电荷就会向所述单位电容转移，此过程即相当于对单位电容进行充电。在对单位电容进行充电的过程中，电荷通常是在一定脉冲频率下从所述触摸按键结构的各电极向各自对应的单位电容转移的，单位电容充满电一般需要多次电荷转移的过程。实际实施时，采用电容量较小的单位电容，通常可以采用pF级的电容，例如0.5pF。这样，单位电容就较容易被从铜箔转移的电荷充满。

实际实施时，由于每次电荷从所述铜箔转移到单位电容时，所述铜箔与单位电容的连线上的电压会发生变化（例如从低电平跳变至高电平），因此，在单位电容的充电过程中，可以通过检测所述铜箔与单位电容的连接结点的电压变化情况来确定是否发生了电荷转移，例如：若检测到所述连接结点的电压从低电平跳变至高电平，则说明发生了一次电荷转移的过程。由于电容两端的电压很容易测得，因此可以通过对单位电容两端的电压进行检测来获得电荷量转移的情况。具体可设置与所述多个单位电容对应连接的多个电压检测器件，实时检测每次电荷转移过程中对应单位电容两端电压的变化情况，从而能够确定所述触摸按键结构的各电极上每次转移电荷量的情况。本实施例中，将对所述触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量的检测结果输出为所述电极对应的按键在所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时的参考样本值，所述参考样本值是反映所述触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量的采样值，可以是每次转移的电荷量的实际测量值，也可以是与每次转移的电荷量具有对应关系的测量值。

由于环境处于不断变化过程中，所述触摸按键结构上的电荷量同样在不断变化，因此，每次向单位电容转移的电荷量也并不相同。一般地，所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时，每次向单位电容转移的电荷量会较大，在其他情况下，每次向单位电容转移的电荷量会较小，受当前所处环境的影响。在用户手指向触摸面板上某一金属按键靠近过程中，每次向单位电容转移的电荷量会不断增大，反之，在用户手指从触摸面板上某一金属按键上离开过程中，每次向单位电容转移的电荷量会不断变小。

由于手指触摸或临近触摸面板上某一金属按键过程中，经由所述铜箔转移的电荷可能大于单位电容充满所需电荷，还可设置多个与单位电容数量对应的放电电路。在检测到单位电容两端电压达到参考电压时，所述放电电路就启动对单位电容的放电。由于单位电容的电容量较小，因此也较容易被所述放电电路快速放电，进而放电所需时间很少，从而可以保证整个触摸识别过程的精确性。在对单位电容放电后，单位电容又将被经由铜箔转移的电荷充满，随后又将经历再次放电，此过程一直循环直至手指触摸或临近触摸面板上某一金属按键的动作结束。

步骤S101在实际实施时，可以采集每次电荷转移时所输出的所有测量值作为参考样本值，也可以每隔预定周期采集一次输出的测量值作为参考样本值。若采用每隔预定周期采集得到所述参考样本值的方式，所述预定周期为采集获得参考样本值的采样周期，所述采样周期越短，则触摸识别的精度越高，但处理芯片需要处理的数据量较大，负担重，而采样周期过长，则又难以实现准确的触摸识别，一般地，采集的时间间隔可以设定为1~100毫秒（ms）之间，例如为10ms。

需要说明的是，在所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时，每次向单位电容转移电荷的过程的速度是非常快的，如果采用每隔预定周期采集获得所述参考样本值的方式，通常在采样的周期内，会完成多次向单位电容转移电荷的过程，因此，在采样周期内一般记录有多个各电极上每次转移电荷量所对应的测量值，在具体采样时，可以将记录的多个测量值取算术平均值后作为所述参考样本值，也可以将离采样时最近的一个测量值作为所述参考样本值，还可以将记录的多个测量值中的最大值和最小值取算术平均值后作为所述参考样本值。

本实施例中，采集到所述参考样本值之后，还会计算出第二预设时间内参考样本值的长期平均值（LTA，Long Term Average）。

由于引发所述电荷累积区域中电荷发生变化的原因并不仅仅是用户手指触碰到所述触摸按键结构，处在不同的环境，各方面都很复杂，而电容式触摸设备检测到的并非总是与用户碰触所述触摸按键结构有关，检测到的应该是整个环境变化的结果，包含各种不同的感觉与因素，这些都需要经过补偿以便能够更加准确地检测到触摸感应事件的触发。

LTA值可以理解为对前面稳定的参考样本值的一种长期平均，即LTA值以前面的参考样本值作为参考来计算的，而且，LTA表示没有触发触摸感应事件时，采样到的所述参考样本值的长期平均值，由于对参考样本值的采样是连续的过程，因此该长期平均值也是不断更新的，而对所述长期平均值的更新指的是基于持续采集到的参考样本值，不断计算并得到新的长期平均值的过程。在没有触发任何条件时，参考样本值理想状态下是和LTA值相等的，但如果环境不稳定，噪声干扰大，参考样本值会在LTA值附近有微小的波动，但两者之间仍然是较为接近的，而当所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时，采集到的参考样本值会明显变大，而LTA值的变化则远不如参考样本值的变化那么明显，此时采集到的参考样本值与LTA值便逐渐拉开差距，当两者之间的差距达到一定程度时，便可以判定为触摸感应事件的触发。

具体实施时，所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值，具体可以通过对在第二预设时间内得到的多个参考样本值进行累加求和并计算其平均值的方式或是以加权平均的方式获得。下面对第二预设时间内参考样本值的长期平均值的计算举例说明：

若采集每次电荷转移时所输出的所有测量值作为所述采样样本值，如果所述第二预设时间设定为1秒（s），假设1s内共输出500个测量值，则总共可以采集到500个参考样本值的数据，将这500个数据相加求和，并计算其算术平均值，所计算出的算术平均值即为1s内参考样本值的长期平均值；

若采用每隔预定周期采集所述参考样本值的方式，假设进行采样的预设周期设定为10ms，即每隔10ms可以采集到一个参考样本值的数据，当所述第二预设时间设定为1s时，则1s内总共可以采集到100个参考样本值的数据，将这100个数据相加求和，并计算其算术平均值，所计算出的算术平均值即为1s内参考样本值的长期平均值。在其他实施例中，也可以考虑对距离当前时间较近的几个预设周期内采样到的参考样本值设置较大的权重，而对距离当前时间较远的几个预设周期内采样到的参考样本值设置较小的权重，即最后得到的长期平均值是设置权重后的一段时间内参考样本值的平均值，而不是简单地计算一段时间内参考样本值的算术平均值，这样可以更符合当前的环境。

需要说明的是，对于所述第二预设时间的设定可以根据实际情况进行，一般只需要确保能够反映出较长一段时间内采集到的参考样本值的总体情况即可，例如可以将所述第二预设时间设定为1s~20s。当然，在实际实施时，所述第二预设时间还会受保存所述参考样本值的缓存容量的限制，例如：假设用于保存所述参考样本值的缓存容量最多只能允许存储20s的采集到的参考样本值的数据，那么对于所述第二预设时间的设定则不能超过20s。

通常情况下，在采集到所述参考样本值后，可以将当前采集到的参考样本值作为当前的参考样本值与第二预设时间内参考样本值的长期平均值进行比较，将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键，如此便可以准确判断出触摸感应事件的触发。然而，在实际情况中，具有所述触摸按键结构的产品（例如空间鼠标）通常会在多种工作条件下被使用，其中，产品所处的工作环境也是所述工作条件之一，当产品在较为严苛的工作环境下被使用，例如高温或低温的工作环境下，产品中的一些硬件的质量可能会发生改变，从而导致触摸识别的误触发。大部分电子产品都会经历的高低温测试便是一个典型的高温或低温的工作环境，在高低温测试中，由于所述触摸按键结构的表面产生一定程度的形变，从而使采集到的参考样本值突然下降到所述长期平均值之下，并且有可能使当前的参考样本值与所述长期平均值之间的差距大于或等于第一阈值，导致触摸感应事件的误触发。需要说明的是，高温或低温的工作环境并不一定是引起采集到的参考样本值突然下降到所述长期平均值之下的唯一可能原因，在其他工作条件变化时，只要产生参考样本值突然下降到所述长期平均值之下的情况，均可以适用本发明实施方式提供的触摸识别方法。

图5是参考样本值突然下降至长期平均值之下的示意图。图5示出了一段时间内（横轴T表示时间）采集的参考样本值和计算的LTA值相对应的两条曲线，在通常情况下，参考样本值的曲线位于长期平均值的曲线之上，且两条曲线的变化轨迹较为接近，由于长期平均值基于之前一段时间采集到的参考样本值计算得到，因此可以认为长期平均值的曲线跟随参考样本值的曲线变化；而当触摸按键结构面临触摸或临近触摸时，参考样本值的曲线呈上升趋势，在识别出按键的触摸后，由于暂停对长期平均值的更新，因此长期平均值的曲线停止变化，不再跟随参考样本值的曲线变化，此后一段时间内呈直线，直至识别出按键触摸的结束；当在高温或低温的工作环境下，有可能出现参考样本值突然下降至长期平均值之下的情况，如图5所示，参考样本值的曲线从t1这个时间点左右开始呈明显下降趋势，而到了t2这个时间点，采集到的参考样本值已经等于长期平均值，在t2至t3这段时间，采集到的参考样本值小于长期平均值，直至从t3这个时间点开始，参考样本值才逐渐上升。在t2至t3这段时间，若当前采集到的参考样本值与长期平均值之间差距达到一定程度，则可能引起触摸感应事件的误触发。

需要说明的是，上述参考样本值突然下降的情况与用户手指离开触摸按键结构时参考样本值的下降是完全不同的，前者会下降到所述长期平均值之下，而后者由于在识别出触摸按键后，会暂停对该按键对应的长期平均值的更新，这样长期平均值也不会随着参考样本值的增大而上升，所以在用户手指离开触摸按键结构时，当前采集到的参考样本值一般不会下降到该按键对应的长期平均值之下。

为了能够应对上述参考样本值突然下降至长期平均值之下而可能引发的误触发，在本实施例中，当采集到所述参考样本值之后，执行步骤S102，每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值。具体地，可以定期地将采集到的参考样本值存入一缓存区，以便在后续步骤S103判断出采集到的参考样本值发生异常时，从缓存区中读取存储的参考样本值，并以读取的存储于所述缓存区的参考样本值替代当前采集的参考样本值作为当前用于进行触摸识别判定以及计算长期平均值的参考样本值，如此便能够屏蔽因工作条件的变化而采集到的发生异常的参考样本值，不致于引发触摸感应事件的误触发。所述采集到的参考样本值发生异常指的是当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值。

需要说明的是，对于所述第一预设时间的设定可以根据实际情况进行，一般基于实际经验能够得出较为合理的取值范围，从中选取一个值进行设定即可。由于如果将所述第一预设时间设得过长，则可能会导致从缓存区中读取的参考样本值不能准确地的反映采集到的参考样本值发生异常前那段时间内的电荷量转移情况，这样即使屏蔽了发生异常的参考样本值，却也使对于触摸识别的判定产生失真；而将所述第一预设时间设得过短，又会频繁地将采集到的参考样本值存入缓存区，增加操作系统的负担，降低识别触摸感应事件的效率，而且判断出参考样本值发生异常的那个时间点之前较短的一段时间内所采集到的参考样本值也不能作为识别触摸感应事件的依据。因此，通常会在一个合理的取值范围内设定所述第一预设时间，可以使本发明的实施获得较佳的效果。本实施例中，可以将所述第一预设时间设定为1~3秒。下面以所述第一预设时间取2秒为例进行说明，请参阅图5，假设在t1时刻对采集的参考样本值A进行了缓存，而在t2这个时间点之后判断出当前采集的参考样本值B发生了异常，那么便读取缓存的参考样本值A作为当前用于进行触摸识别判定以及计算长期平均值的参考样本值，在t2至t3这段时间内所采集到的参考样本值均以参考样本值A代替，直至在t3这个时间点判断出当前采集到的参考样本值C恢复了正常，此时以参考样本值C作为当前的参考样本值，如果t3这个时间点之后识别出某个按键被触摸，则停止对长期平均值进行更新，假设t4这个时间点正好距时间点t1为2秒，则将在时间点t4所采集的参考样本值D存入缓存区，参考样本值D可以覆盖参考样本值A。

步骤S102之后，执行步骤S103，若当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值，则以缓存的参考样本值作为当前的参考样本值。对于步骤S103的具体实施可参考执行步骤S102中的相关描述，在此不再赘述。

需要说明的是，步骤S103中所述的“当前采集到的参考样本值”与“当前的参考样本值”之间是有所区别的，“当前的参考样本值”指的是被用于进行触摸识别判定以及计算长期平均值的参考样本值，其可以来自当前采集到的参考样本值，也可以来自每隔第一预设时间所缓存的参考样本值，本实施例中，如果检测到当前采集到的参考样本值大于或等于所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值，那么当前采集的参考样本值就作为当前的参考样本值，否则以缓存的参考样本值作为当前的参考样本值。

在步骤S103之后，执行步骤S104，将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键。

步骤S104是基于当前的参考样本值和第一预设时间内参考样本值的长期平均值进行触摸识别的过程。具体地，将所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时当前的参考样本值与所述第一预设时间内参考样本值的长期平均值之差，与预先设定的第一阈值进行比较，所述第一阈值是界定触摸按键结构中的金属按键是否被触摸的临界值，也可以将所述第一阈值称为触摸感应阈值，当某电极对应的当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于所述第一阈值时，则可判定为该电极对应的按键被触摸。如前所述，在没有触发任何条件时，长期平均值的曲线通常跟随参考样本值的曲线变化，因此当前的参考样本值与长期平均值较为接近，一般两者之差不会超过设定的所述第一阈值，只有当用户手指触碰到所述触摸按键结构中的金属按键时，随着每次转移的电荷量急剧增大，当前的参考样本值也不断变大，即当前的参考样本值偏离长期平均值达到一定程度时，判定为触摸感应事件的触发，触发触摸感应事件的电极对应的按键为被触摸按键，从而大大提高了按键识别的准确度。在实际实施时，所述第一阈值是根据实际情况进行设定的，一般可以从某个基于实际经验得到的取值范围中选取其中一个值进行设定，例如当取值范围为50~70时，可以将所述第一阈值设定为60。

如前所述，LTA是表示没有触发触摸感应事件时，采样获得的所述参考样本值的长期平均值，由于对参考样本值的采样是连续的过程，因此该长期平均值也是不断更新的，但是，当识别出被触摸按键后，即触发了触摸感应事件后，则停止对所述第一预设时间内参考样本值的长期平均值的更新，直至当前的参考样本值与所述长期平均值之差小于所述第一阈值，表明触摸感应事件结束，再继续对LTA值进行更新。

对应上述触摸识别方法，本实施例还提供一种触摸识别装置。图6是实施例一提供的触摸识别装置的结构示意图。如图6所示，所述触摸识别装置包括：采样单元101，适于以触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量作为所述电极对应的按键在所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时的参考样本值；缓存单元102，与所述采样单元101相连，适于每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值；处理单元103，与所述采样单元101和缓存单元102相连，适于在当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值时，以缓存的参考样本值作为当前的参考样本值；识别单元104，与所述处理单元103相连，适于将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键。本实施例中，所述触摸按键结构包括：触摸面板以及与所述触摸面板绝缘隔离的侦测板，所述触摸面板设有多个金属按键，所述侦测板上具有多个分别对应所述金属按键的电极。所述触摸按键结构具体可参阅图2和图3以及所述触摸识别方法中的相关描述。具体实施时，所述第一预设时间为1~3秒。

具体实施时，所述处理单元102可以通过对在第二预设时间内得到的多个参考样本值进行累加求和并计算其平均值的方式或是以加权平均的方式获得所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值。

此外，所述触摸识别装置还包括更新停止单元105，与所述处理单元103和识别单元104相连，适于当所述识别单元104识别出被触摸按键后，停止对所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新，直至所述识别单元104识别出当前的参考样本值与所述长期平均值之差小于所述第一阈值。

本领域技术人员可以理解，实现本发明实施例中触摸识别装置的全部或部分是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机可读存储介质中，所述存储介质可以是ROM、RAM、磁碟、光盘等。

此外，本实施例还提供了一种包括上述触摸识别装置以及触摸按键结构的空间鼠标。通过触摸识别装置识别出被触摸按键后，可以根据识别结果产生对应的控制信号以控制所述空间鼠标的操作，实现所述被触摸按键的预设功能。所述触摸按键结构上的各个按键都具有对应的预设功能，触碰了某个按键即触发了该按键对应的预设功能，所述预设功能的触发具体是以产生控制信号的形式实现的，通过将所述控制信号发送至所述空间鼠标的操作对象，该操作对象中具有对所述控制信号的接收装置，当所述接收装置接收到所述控制信号后，可以根据该控制信号执行对应的操作（不同的控制信号执行不同的操作），从而实现各个按键对应的预设功能。

需要说明的是，对于空间鼠标所操作的对象不同，设置的预设功能存在着一些差异，例如：当空间鼠标的操作对象为电视机时，预设功能包括电视开启/关闭、增大音量、降低音量、频道的输入、切换至上一频道、切换至下一频道等等；当空间鼠标的操作对象为计算机（电脑）时，预设功能包括图标或菜单的选择、翻页、输入字母等；当空间鼠标的操作对象为DVD播放器时，预设功能包括DVD开启/关闭、播放/暂停、增大音量、降低音量、菜单选择等。

由于本实施例所述触摸识别装置能够有效防止因工作条件的变化而引起的误触发，确保触摸识别的准确度，从而使空间鼠标具有更强的适应能力，也能提高用户对于空间鼠标的操作体验。

本实施例中，还可以预先设定某一按键的触摸功能为启动/关闭空间鼠标，则当该按键被触摸后就可以控制所述空间鼠标启动或关闭；反之，若该按键未被触摸，空间鼠标则不会被启动或关闭。这样，用户在实际操作中，只有通过触摸该按键才能实现对所述空间鼠标的启动或关闭，触摸其他按键不会对空间鼠标的启动/关闭造成干扰，因而可以有效地避免用户在实际应用中产生的误操作，并且有效地减小了误操作造成的能量损耗。

本实施例中，所述被触摸按键的预设功能包括对所述空间鼠标控制的鼠标指针选中位置的确认功能。空间鼠标通常具有鼠标的基本功能，即控制鼠标指针的移动以选中执行目标，并在选中执行目标后输出确认的控制信号以确定执行所选中的目标。空间鼠标对鼠标指针的控制，具体是通过在所述空间鼠标内设置惯性器件（例如陀螺仪传感器、重力加速度传感器等），利用惯性器件测量技术实现对空间鼠标的空中运动姿态的跟踪，获得空间鼠标的空间坐标或其变化量，并将获得的空间坐标或其变化量相应转换为鼠标指针的坐标或其变化量，输出所述鼠标指针的坐标或其变化量，以控制鼠标指针的移动。其中，空间鼠标的空间坐标或其变化量是对所述惯性器件输出的数据进行处理后获得的。当用户使用空间鼠标控制鼠标指针移动到目标位置后，欲对鼠标指针选中位置进行确认以执行相应的应用，只需要触摸具有对所述空间鼠标控制的鼠标指针选中位置的确认功能的按键即可。

需要说明的是，在本实施例中，所述触摸识别装置应用于空间鼠标，所述空间鼠标可作为遥控器对例如电视机、计算机（电脑）、DVD等设备进行操作，在其他实施例中，所述触摸识别装置也可以应用于其他产品（该产品具有触摸按键结构和控制单元），例如可以设置在电视机、DVD等电子设备上的控制面板（非遥控器）。

本实施例所述空间鼠标以及触摸识别装置的具体实施可参考上述触摸识别方法的实施，在此不再赘述。

实施例二

实施例一中由于工作条件的改变（例如置于高温或低温的工作环境）而发生使采集到的参考样本值突然下降到所述长期平均值之下的情况，导致触摸感应事件的误触发，但这只是因工作条件改变引起误触发的其中一种情况，在实际情况中，还存在其他因工作条件的改变而引起误触发的情况，例如工作电压VDD的突然下降，有可能使触摸按键结构中所有按键对应的参考样本值的采样结果发生非正常的变化。因此，本实施例在实施例一的基础上，还提供了因工作条件的改变而使触摸按键结构中所有按键对应的参考样本值的采样结果均出现异常的应对方法。

以工作电压VDD的突然下降为例，由于VDD的突然下降对触摸按键结构中的所有按键通道来说是一个整体的影响因素，所有的按键通道的采样结果都会发生同一个方向（如增大）的明显变化，但是当VDD稳定后，正常进行触摸操作时，只有对应的按键通道会出现明显的采样结果改变，故能够通过全部按键通道的采样结果在一轮扫描中都发生了明显的变化来识别这种情况的发生，从而可以采取相应的措施防止由于工作电压VDD的突然下降引起误触发。

本实施例中的触摸识别方法还包括：在缓存采集到的参考样本值之前，若检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值，则暂停对所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新以及对触摸按键的识别。

图7是本发明实施例二提供的触摸识别方法的流程示意图。如图7所示，在采样结束后，首先执行步骤S201，判断所有按键对应的参考样本值的变化量是否大于第二阈值，是则执行步骤S202，暂停对第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新以及对触摸按键的识别，否则转到步骤S203。

如前所述，正常情况下，只有被触摸按键对应的参考样本值会发生明显变化，而在VDD突然下降的情况下才可能使所有按键对应的参考样本值发生明显变化，因此，步骤S201用于对因工作电压VDD的不稳定而使触摸按键结构中所有按键对应的参考样本值的采样结果均出现异常的情况进行识别，当识别出该情况发生时，通过执行步骤S202以对VDD不稳定的这段时间内采集到的参考样本值进行屏蔽，由于采集到的参考样本值会影响第二预设时间内参考样本值的长期平均值的计算，并进一步影响对触摸按键的识别，因此在识别出VDD不稳定后，通过暂停对第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新以及对触摸按键的识别，直至VDD稳定后才重新恢复对长期平均值的更新与触摸按键识别，即步骤S202之后，转到步骤S201循环判断，直至步骤S201的判断结果为否时，才跳出步骤S202的执行，这样能够有效防止触摸感应事件的误触发。

本实施例中判断所有按键对应的参考样本值发生明显变化的标准为所述第二阈值，第二阈值是界定触摸按键结构中的所有按键对应的参考样本值是否因工作条件变化而产生异常的临界值。在实际实施时，所述第二阈值是根据实际情况进行设定的，一般可以从某个基于实际经验得到的取值范围中选取其中一个值进行设定，例如当取值范围为30~50时，可以将所述第二阈值设定为40。

需要说明的是，在其他实施例中，也可以采用其他方法替代步骤S202，具体地，在缓存采集到的参考样本值之前，若检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值，则将所述长期平均值更新为当前采集到的参考样本值，即通过步骤S201判断出所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值时，将所述长期平均值更新为当前采集到的参考样本值。由于VDD的不稳定而使当前采集到的参考样本值发生异变，此时为了对VDD不稳定的这段时间内采集到的参考样本值进行屏蔽，不使其影响对第二预设时间内参考样本值的长期平均值的计算以及对触摸按键的识别，可以将所述长期平均值更新为当前采集到的参考样本值，如此，一方面仍然保持了对所述长期平均值的更新，从而能反映出当前工作条件的变化情况，另一方面，由于此时不会引起触摸感应事件的误触发，也就没必要停止对触摸按键的识别，由此简化了控制方式。待VDD恢复稳定后，所述长期平均值便能够自然地恢复到正常状态，也能够准确地实现对触摸按键的识别。

步骤S201的判断结果为否时，执行步骤S203，每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值。

步骤S203后，执行步骤S204，判断当前采集到的参考样本值是否小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值，是则执行步骤S205，读取缓存的参考样本值作为当前的参考样本值，然后转到步骤S206，否则直接执行步骤S206，将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键。

步骤S206之后，转到采集所有按键对应的参考样本值的步骤，在采样结束后，循环执行步骤S201~S206。

需要说明的是，本实施例中的步骤S203~S206对应于实施例一中的相关步骤，其中：步骤S203与步骤S102对应，步骤S204、S205与步骤S103对应，步骤S206与步骤S104对应。因此，步骤S203~S206的具体实施，可以参考实施例一中的步骤S102~S104的实施，在此不再赘述。

此外，工作电压VDD的不稳定并不一定是引起触摸按键结构中所有按键对应的参考样本值的采样结果发生异常变化的唯一可能原因，在其他工作条件变化时，只要产生所有按键对应的参考样本值的采样结果发生异常变化的情况，均可以适用本实施例提供的触摸识别方法。

对应本实施例提供的触摸识别方法，还提供了一种触摸识别装置。图8是本发明实施例二提供的触摸识别装置的结构示意图，如图8所示，所述触摸识别装置除了包括实施例一提供的触摸识别装置的所有单元，还包括暂停单元106，与所述处理单元103和识别单元104相连，适于在检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值，暂停对所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新以及对触摸按键的识别。其中，检测所有按键对应的参考样本值的变化量是否大于第二阈值可以由所述处理单元103实现，所述暂停单元106基于所述处理单元103的检测结果完成相应的功能。

在其他实施例中，所述触摸识别装置也可以不包括暂停单元106，而通过一更新单元替代暂停单元106，所述更新单元与处理单元103相连，适于在检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值时，将所述长期平均值更新为当前采集到的参考样本值。

此外，本实施例还提供了一种包括上述触摸识别装置的空间鼠标。当然，所述空间鼠标可以包括实施例一所述的触摸按键结构，也可以包括其他类型的触摸按键结构，例如后续实施例中提供的触摸按键结构。

本实施例所述空间鼠标以及触摸识别装置的具体实施可以参考本实施例提供的触摸识别方法以及实施例一中空间鼠标以及触摸识别方法与装置的实施，在此不再赘述。

实施例三

本实施例与实施例一或实施例二的区别在于，所述触摸按键结构以及具有所述触摸按键结构的空间鼠标有所不同。如实施例一中所述，以触摸识别装置识别出被触摸按键后，根据识别结果产生对应的控制信号以控制所述空间鼠标的操作，实现所述被触摸按键的预设功能。通过空间鼠标包括的惯性器件所输出的数据实现对所述空间鼠标的空间定位，从而能控制鼠标指针的移动。由于空间鼠标通常并不需要使用控制鼠标指针移动的功能，而处理芯片对所述惯性器件输出数据的处理是非常消耗电能的，为了节省能耗，可以专门设置一按键，该按键的预设功能为触发或关闭所述空间鼠标控制的鼠标指针移动的功能，如此便能根据需要控制鼠标指针移动。然而，这样控制鼠标指针移动的功能和对鼠标指针选中位置的确认功能需要分别由两个按键实现，导致用户对于空间鼠标的操作体验度较差，而且容易遗忘关闭控制鼠标指针移动的功能从而造成电能的浪费。

本实施例中，考虑将控制鼠标指针移动的功能和对鼠标指针选中位置的确认功能由一个按键实现，当用户触摸该按键时，空间鼠标控制鼠标指针移动的功能处于激活状态，当用户按下该按键时，能够实现对鼠标指针选中位置的确认功能，当用户手指离开该按键时，则自动关闭空间鼠标控制鼠标指针移动的功能。

为了达到上述目的，本实施例中提供的触摸按键结构在实施例一提供的触摸按键结构的基础上，还在金属按键下方增加了薄膜按键。图9是本发明实施例三提供的触摸按键结构的示意图。如图9所示的触摸按键结构，除了包括实施例一所述触摸面板201以及与所述触摸面板201相对的侦测板203、所述触摸面板201包括板体201a和多个金属按键1~5、隔离各金属按键与金板体201a的绝缘层202，所述侦测板203上具有多个分别对应所述金属按键的电极A～E，所述多个金属按键及对应电极间的区域构成平板电容，还包括位于金属按键5下方的薄膜按键204，所述薄膜按键204位于侦测板203的表面，与所述金属按键5相对应，金属按键5被触摸后的预设功能为触发所述空间鼠标控制的鼠标指针移动的功能。本实施例中电极E为中心具有开口的方形或矩形铜箔，所述薄膜按键204具体为金属弹片（metaldome或者polydome），从所述电极E的中心开口处突出。在其他实施例中，电极E也可以为其他形状，例如为圆形、椭圆形等。所述侦测板203通常为印刷电路板（PCB，Printed Circuit Board）或者柔性印刷电路(FPC，Flexible Printed Circuit)板，其承载薄膜按键204、电极A～E以及与处理芯片相连的接口，当金属按键被触摸时，会产生该按键对应的控制信号，所述控制信号通过所述接口传送给所述处理芯片以控制所述空间鼠标的操作，实现所述被触摸按键的预设功能。金属按键5能够被按下，当金属按键5被按下时，便能使所述薄膜按键204也被按下，当所述薄膜按键204被按下时，会产生对应的另一控制信号，同样可通过相应的接口传送给所述处理芯片以控制所述空间鼠标的操作，实现所述被按下薄膜按键的预设功能。图9所示的金属按键5底部具有凸起，能够在金属按键5被按下时使薄膜按键204被按下，在其他实施例中，金属按键底部也可以不具有凸起，按下金属按键后依靠其产生的形变便能使所述薄膜按键被按下。至于薄膜按键的原理和作用为本领域技术人员所公知，在此不再赘述。

需要说明的是，本实施例中，只在所述触摸按键结构的一个金属按键（以金属按键5为例）的下方设置所述薄膜按键，触摸该金属按键后可以实现的预设功能为触发所述空间鼠标控制的鼠标指针移动的功能。在其他实施例中，也可以在每一个金属按键下方设置所述薄膜按键，通过触摸金属按键和按下与所述金属按键对应的薄膜按键（通过按下金属按键实现）分别触发不同的预设功能。

本实施例在具体实施时，当识别出金属按键5被触摸后，触发所述空间鼠标控制的鼠标指针移动的功能，用户只要触摸金属按键5便能控制空间鼠标的鼠标指针移动，移动至准备选中的位置后，可以按下金属按键5，从而使所述薄膜按键204被按下，当所述薄膜按键204被按下时，会产生对应的另一控制信号以实现对所述空间鼠标控制的鼠标指针选中位置的确认功能。

实施例四

本实施例与实施例一或实施例二的区别也在于所述触摸按键结构以及具有所述触摸按键结构的空间鼠标有所不同。实施例一中所述的触摸按键结构为无压力（零压力）的触摸按键结构，可参阅图3，即用户手指触碰到触摸面板201上的金属按键后，无需用力按压所述金属按键就可被较为准确地检测到触摸行为，即使金属按键在压力作用下有微小形变，也并非根据施加的压力及压力作用下的金属按键的形变去检测触摸行为，具体触摸识别的过程可参考实施例一中相关描述。

实施例一中所述的触摸按键结构，由于触摸面板包括的金属按键与板体之间通过绝缘层隔离，因此能够较准确地识别出被触摸的金属按键，然而，如果触摸面板为金属按键与板体一体成型的全金属触摸面板，则触摸某金属按键后，部分电荷也会转移到其他按键上，从而影响被触摸按键识别的准确性。

因此，本实施例中，所述触摸按键结构为有压力的触摸按键结构。图10是有压力的触摸按键结构的触摸识别示意图。本实施例所述触摸按键结构中的金属按键在用户手指触摸后，受到压力后会产生微小的形变，如图10中从左至右方向第三个金属按键所示，本实施例正是基于在压力作用下因金属按键的形变而引起电容量的变化去实现触摸识别的。

本实施例所述触摸按键结构包括：触摸面板801和与所述触摸面板801结合的侦测板803，位于触摸面板801和侦测板803之间的绝缘层802。触摸面板801可以为全金属面板，其形状可以根据实际需求而设计，通常为方形面板。触摸面板801可以为一体成型的金属面板，触摸面板801包括：设有多个金属按键801c的第一表面801a和相对于第一表面801a的第二表面801b，第二表面801b具有多个凹槽801d，第二表面801b的凹槽801d与第一表面801a的金属按键801c一一对应，例如图示有5个金属按键801c，对应地，凹槽801d也有5个。触摸面板801上的金属按键801c为触摸式按键，即第一表面801a的金属按键区域和其他区域基本在同一平面上，只需轻触金属按键区域（或者说在金属按键上施加轻压力），即可以检测到按键触发，实现相应的按键功能。侦测板803包括多个电极804，多个电极804分别对应第一表面801a的金属按键801c，例如，图示的金属按键801c有5个，电极804也有5个，与金属按键801c一一对应。电极804为导电材料，其形状和大小与第一表面801a的金属按键区域基本相同。

具体地，对于电容式按键检测方式，需要将按键面板上的按键的电位固定，本实施例中，由于触摸面板801为全金属的按键面板，可以将触摸面板801接地，这样触摸面板801上的金属按键具有固定的电位，即0电位。触摸面板801上的金属按键801c和侦测板803上的电极804之间的电容量C可以用如下公式表示：

$C=\mathrm{\ϵ}\frac{S}{d}$

其中，ε为介电常数，与金属按键801c和电极804之间的介质有关，S为金属按键801c和电极804之间的正对面积，d为金属按键801c和电极804之间的距离。假设当金属按键801c没有被触摸时，金属按键801c和电极804之间的距离为图10所示的d1（如从左至右方向第四个金属按键所示），当金属按键801c被触摸时，如图10所示，触摸面板801在被触摸的按键位置（如从左至右方向第三个金属按键所示）处发生微小形变，金属按键801c和电极804之间的距离减小为d2，因此，金属按键801c和电极804之间的电容量C增大，由于该电容量C的增大所引起的电荷转移量相对于实施例一或实施例二中触摸到金属按键后，因电荷从人体逃逸而使该金属按键对应的电极的电荷累积区域中发生电荷量变化，进而使电荷向单位电容转移的量属于不同的数量级，即相对于实施例一，本实施例中碰触到金属按键后所转移的电荷量更大，由此采集的参考样本值更大且变化更明显，从而使判定当前的参考样本值与所述长期平均值之差是否大于或等于第一阈值更为准确，因此，本实施例对于被触摸按键的识别比实施例一中的被触摸按键的识别更为准确。

而且，即使触摸面板为金属按键与板体一体成型的全金属触摸面板，由于被触摸按键所引起的电荷转移量远远高于未被触摸按键所引起的电荷转移量，因此，只需要设置合适的所述第一阈值，能够很好地避免误触发的产生。

当然，由于金属按键和电极之间的电容量C增大，相应地，电极上的电压增大，由此还可以将通过检测到电压发生变化的电极对应的按键识别为被触摸按键。

需要说明的是，如图3所示的触摸按键结构同样可以采用本实施例中所述方式对被触摸按键进行识别，即通过触摸金属按键，所述金属按键在压力作用下发生微小形变，使电容量C增大，转移的电荷量相应增大，采集的参考样本值变大，将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键，可以使得对被触摸按键的识别更为准确。

综上，本发明实施方式提供的空间鼠标以及触摸识别方法与装置，至少具有如下有益效果：

通过每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值，当检测到当前采集的参考样本值发生异常（当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值）时，以缓存的参考样本值对该异常的参考样本值进行屏蔽，从而能有效防止因工作条件的变化所引起的误触发，提高触摸识别的准确度。

在缓存采集到的参考样本值之前，通过对所有按键对应的长期平均值的变化量进行检测，在检测到所述长期平均值的变化量大于第二阈值时，停止对第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新以及对触摸按键的识别，或者将所述长期平均值更新为当前采集到的参考样本值，从而能够进一步防止因工作条件的变化所引起的误触发。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (11)

1.一种触摸识别方法，其特征在于，包括：

以触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量作为所述电极对应的按键在所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时的参考样本值；

每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值；

若当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值，则以缓存的参考样本值作为当前的参考样本值；所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值，是通过对在第二预设时间内得到的多个参考样本值进行累加求和并计算其平均值的方式或是以加权平均的方式获得的；

将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键；

所述触摸按键结构包括：触摸面板以及与所述触摸面板绝缘隔离的侦测板，所述触摸面板设有多个金属按键，所述侦测板上具有多个分别对应所述金属按键的电极。

2.根据权利要求1所述的触摸识别方法，其特征在于，还包括：在缓存采集到的参考样本值之前，若检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值，则暂停对所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新以及对触摸按键的识别。

3.根据权利要求1所述的触摸识别方法，其特征在于，还包括：在缓存采集到的参考样本值之前，若检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值，则将所述长期平均值更新为当前采集到的参考样本值。

4.根据权利要求1所述的触摸识别方法，其特征在于，当识别出被触摸按键后，停止对所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新，直至当前的参考样本值与所述长期平均值之差小于所述第一阈值。

5.根据权利要求1所述的触摸识别方法，其特征在于，所述第一预设时间为1～3秒。

6.一种触摸识别装置，其特征在于，包括：

采样单元，适于以触摸按键结构的各电极上每次转移的电荷量作为所述电极对应的按键在所述触摸按键结构面临触摸或临近触摸时的参考样本值；

缓存单元，适于每隔第一预设时间缓存采集到的参考样本值；

处理单元，适于在当前采集到的参考样本值小于第二预设时间内参考样本值的长期平均值时，以缓存的参考样本值作为当前的参考样本值；所述处理单元通过对在第二预设时间内得到的多个参考样本值进行累加求和并计算其平均值的方式或是以加权平均的方式获得所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值；

识别单元，适于将当前的参考样本值与所述长期平均值之差大于或等于第一阈值的按键识别为被触摸按键；

所述触摸按键结构包括：触摸面板以及与所述触摸面板绝缘隔离的侦测板，所述触摸面板设有多个金属按键，所述侦测板上具有多个分别对应所述金属按键的电极。

7.根据权利要求6所述的触摸识别装置，其特征在于，还包括暂停单元，适于在检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值，暂停对所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新以及对触摸按键的识别。

8.根据权利要求6所述的触摸识别装置，其特征在于，还包括更新单元，适于在检测到所有按键对应的参考样本值的变化量大于第二阈值，将所述长期平均值更新为当前采集到的参考样本值。

9.根据权利要求6所述的触摸识别装置，其特征在于，还包括更新停止单元，适于当所述识别单元识别出被触摸按键后，停止对所述第二预设时间内参考样本值的长期平均值的更新，直至所述识别单元识别出当前的参考样本值与所述长期平均值之差小于所述第一阈值。

10.根据权利要求6所述的触摸识别装置，其特征在于，所述第一预设时间为1～3秒。

11.一种空间鼠标，其特征在于，包括：权利要求6至10任一项所述的触摸识别装置和触摸按键结构。