CN109450427B - 一种高性能触摸按键判决方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高性能触摸按键判决方法，所述方法包括：将触摸按键检测电路的检测结果分别送至不同的按键处理单元；提取部分按键处理单元的数据；判断检测结果是否被干扰；若所提取的数据未达到数据干扰判决门限，则进行有效按键判断；若所提取的数据已达到干扰门限，则对干扰数据进行逻辑划分，找到相应的驱动电平与驱动时序控制，输入至触摸按键检测电路，并调整电路检测方式。

Description

一种高性能触摸按键判决方法
技术领域
本发明涉及触控检测技术领域，尤其涉及触摸按键判决方法。
背景技术
目前针对触摸按键有效的判断都是基于当前值与基准值的差值来判断是否有手指触摸。由于单个按键的电场分布极易受电磁环境以及水的影响，现有的方法在有干扰的环境下，会导致按键的误触发或是漏检。
在低信噪比的触摸按键系统中，手指的触摸变化量极小。在考虑环境变化、系统级的电磁干扰，以及器件的温度变异的情况下，单靠减小判决阈值根本无法满足需求。
由于现有的触摸按键检测电路均无法动态重配，当外界环境发生变化时，会出现原本设定的驱动电平与时序不能适应新的环境的情况。采用增加软件算法的方法，在增加处理器开销的同时，只能解决一部分情况。在信噪比低于系统要求的情况下会失效。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种高性能触摸按键判决方法。本发明的高性能触摸按键判决方法，利用按键的受环境、干扰以及器件变异的统计特性，使得低信噪比的触摸按键系统能在较差的环境中保持良好的性能，具有较高的创新性和较广的实用性。
所述高性能触摸按键判决方法包括以下步骤：
将触摸按键检测电路的检测结果分别送至不同的按键处理单元；
提取部分按键处理单元的数据；
判断检测结果是否被干扰；
若所提取的数据未达到数据干扰判决门限，则进行有效按键判断；若所提取的数据已达到干扰门限，则对干扰数据进行逻辑划分，找到相应的驱动电平与驱动时序控制，输入至触摸按键检测电路，并调整电路检测方式。
在一个实施例中，所述提取部分按键处理单元的数据包括：
对部分检测电极进行干扰数据提取。
在一个实施例中，判断检测结果是否被干扰包括：
判断所提取的干扰数据是否大于一阈值。
在一个实施例中，所述进行有效按键判断包括：
采用部分电极感应数据的加权和作为按键有效的判断。
在一个实施例中，所述部分电极感应数据加权和表示各电极的按键有效值Vi，其中，i表示按键索引，且Vi定义为如下：
Figure BDA0001849607810000021
其中，valuetouch和valuerelease分别表示检测口检测到按下以及释放的数值；n表示参与处理的按键个数；ki(j)为第j个按键的加权系数。
本发明的技术方案具有以下的关键技术特征以及有益的技术效果：
1.采用部分电极感应数据的加权和作为按键有效的判断，削弱了单个按键的影响，提高了按键判决的准确性。
2.利用按键的受环境、干扰，以及器件变异的统计特性，使得低信噪比的触摸按键系统能在较差的环境中保持良好的性能。
3.利用部分感应电极的检测数据判断受干扰的情况，反馈至触摸按键驱动电路，调节驱动电平与驱动时序，从根本上提高信噪比，减小软件开销，并能使性能达到最优。
附图说明
本发明的以上发明内容以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
图1示出了根据本发明一实施例的触摸按键判决方法。
图2示出根据本发明一实施例的触摸按键判决系统。
具体实施方式
以下在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
目前针对触摸按键有效的判断都是基于当前值与基准值的差值来判断是否有手指触摸。由于单个按键的电场分布极易受电磁环境以及水的影响，现有的方法在有干扰的环境下，会导致按键的误触发或是漏检。本发明中，采用部分电极感应数据的加权和作为按键有效的判断，削弱了单个按键的影响，提高了按键判决的准确性。
在低信噪比的触摸按键系统中，手指的触摸变化量极小。在考虑环境变化、系统级的电磁干扰，以及器件的温度变异的情况下，单靠减小判决阈值根本无法满足需求。本发明提出的判决方法，利用按键的受环境变化、电磁干扰，以及器件变异的统计特性，使得低信噪比的触摸按键系统能在较差的环境中保持良好的性能。
由于现有的触摸按键检测电路均无法动态重配，当外界环境发生变化时，会出现原本设定的驱动电平与时序不能适应新的环境的情况。采用增加软件算法的方法，在增加处理器开销的同时，只能解决一部分情况。在信噪比低于系统要求的情况下会失效。在本发明中，利用部分感应电极的检测数据判断受干扰的情况，反馈至触摸按键驱动电路，调节驱动电平与驱动时序，从根本上提高信噪比，减小软件开销，并能使性能达到最优。
图1示出了根据本发明一实施例的触摸按键判决方法。所述方法包括以下步骤：
步骤101：将触摸按键检测电路的检测结果分别送至不同的按键数据处理单元。
步骤102：提取部分按键数据处理单元的数据。在一个实施例中，对部分检测电极进行干扰数据提取。
步骤103：判断信号是否被干扰。在一个实施例中，判断所提取的干扰数据是否大于一阈值。
若所提取的数据未达到数据干扰判决门限，则执行步骤106；若所提取的数据已达到干扰门限，则执行步骤104。
步骤104：对干扰数据进行逻辑划分，找到相应的驱动电平与驱动时序控制，输入至触摸按键检测电路；
步骤105：触摸按键检测电路调整检测方式。
步骤106：进行有效按键判断。在一个实施例中，采用部分电极感应数据的加权和作为按键有效的判断。
图2示出根据本发明一实施例的触摸按键判决系统。所述系统包括触摸按键检测电路、按键数据处理单元1～n、干扰提取单元、按键判决单元以及驱动电平和驱动时序控制逻辑。
触摸按键检测电路将检测结果分别送至不同的按键数据处理单元1～n。干扰提取单元提取部分按键数据处理单元的数据并判断信号是否被干扰。若所提取的数据未达到数据干扰判决门限，则按键判决单元进行有效按键判断；若所提取的数据已达到干扰门限，则驱动电平和驱动时序控制逻辑对干扰数据进行逻辑划分，找到相应的驱动电平与驱动时序控制，输入至触摸按键检测电路，触摸按键检测电路调整检测方式。
根据本发明的一实施例，使用部分电极检测数据加权和表示各电极的按键有效值Vi，其中，i表示按键索引：
Figure BDA0001849607810000041
其中，valuetouch和valuerelease分别表示检测口检测到按下以及释放的数值；n表示参与处理的按键个数；ki(j)为第j个按键的加权系数。
采用加权和作为有效按键的判断，可以灵活配置有效按键的判决条件，可以根据PCB和电极的不同，选择不同的触摸判决条件，比如当两个按键距离很近时，手指触摸到中间位置，以前的算法往往认为此时按键无效，采用加权算法，计算按键1时，可以调高按键1的加权系数，降低按键2的加权系数，当加权和满足按键1的阈值条件时，即可认为按键1为有效。
在本方案中，利用部分感应电极的检测数据判断受干扰的情况，反馈至触摸按键驱动电路，调节驱动电平与驱动时序，从根本上提高信噪比，减小软件开销，并能使性能达到最优。
例如，当有水覆盖时，由于各个电极之间的互电容增大，按下任意按键，其它按键会连动；当系统级的干扰存在时，各电极之间数据抖动在一段时间内表现出一致性。通过利用各个通道的数据的统计特性来判断当前是否有干扰存在，当判断当前干扰存在时，采用图1的判决干扰流程来说明如何判决有水以及干扰情况，以及调节驱动电平进一步消除水以及干扰的影响。
综上所述，本发明的技术方案具有以下的关键技术特征以及有益的技术效果：
1.采用部分电极感应数据的加权和作为按键有效的判断，削弱了单个按键的影响，提高了按键判决的准确性。
2.利用按键的受环境、干扰，以及器件变异的统计特性，使得低信噪比的触摸按键系统能在较差的环境中保持良好的性能。
3.利用部分感应电极的检测数据判断受干扰的情况，反馈至触摸按键驱动电路，调节驱动电平与驱动时序，从根本上提高信噪比，减小软件开销，并能使性能达到最优。
这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现。
最后，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (4)

1.一种高性能触摸按键判决方法，其特征在于，所述方法包括：
将触摸按键检测电路的检测结果分别送至不同的按键处理单元；
提取部分按键处理单元的数据；
判断检测结果是否被干扰；
若所提取的数据未达到数据干扰判决门限，则进行有效按键判断；若所提取的数据已达到干扰门限，则对干扰数据进行逻辑划分，找到相应的驱动电平与驱动时序控制，输入至触摸按键检测电路，并调整电路检测方式；
其中，所述进行有效按键判断包括：
采用部分电极感应数据的加权和作为按键有效的判断。
2.如权利要求1所述的触摸按键判决方法，其特征在于，所述提取部分按键处理单元的数据包括：
对部分检测电极进行干扰数据提取。
3.如权利要求1所述的触摸按键判决方法，其特征在于，判断检测结果是否被干扰包括：
判断所提取的干扰数据是否大于一阈值。
4.如权利要求1所述的触摸按键判决方法，其特征在于，所述部分电极感应数据加权和表示各电极的按键有效值Vi，其中，i表示按键索引，且Vi定义为如下：
Figure FDA0003741306560000011
其中，valuetouch和valuerelease分别表示检测口检测到按下以及释放的数值；n表示参与处理的按键个数；ki(j)为第j个按键的加权系数。
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