按键检测方法及装置制造方法及图纸

一种电子按键技术领域的按键检测方法及装置。方法包括：接收原始外界信号，进行加权相加，得到有效外界信号；跳频检测有效外界信号，屏蔽第一频率至第二频率范围外的有效外界信号；在变频采样获得所述第一频率至第二频率范围内外界信号后，计算按键对应的电荷累积区域的电荷变化量，在电荷变化量与电荷平衡量的比值大于电荷变化比阈值时，将采样到的外界信号识别为有效按键信号；在第一时间窗口中采样到的有效按键信号的次数达到或超过预定次数时，输出控制信号。装置包括：信号接收单元、第一后置滤波单元、跳频检测单元、变频采样单元、电荷计算单元和信号输出单元。本发明专利技术提高了信号的真实性和按键检测的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种电子按键
的方法及装置，特别涉及的是一种按键检 测方法及装置。
技术介绍
目前，各种类型的按键已广泛应用于电子产品中，其中最常用的为电容式触摸按 键。电容触摸按键的主要原理是人体触摸按键后，会改变按键电容上的电荷量，通过检测按 键电容上的电荷量的改变或是由电荷量改变引发的电压、电流等电信号的改变，就可以确 定是否有按键触摸动作发生。按键检测的成功率直接影响了电子产品的使用，按键检测通 常是指检测对按键进行的操作，确定该按键是否被按下。现有的按键检测方法主要包括下述基本步骤检测按键，获取按键信号；以固定 频率采样所述按键信号，在预定的时间范围内采样到有效按键信号的次数达到或超过预定 的次数时，输出控制信号。上述按键检测过程中，仅考虑离散的信号，没有考虑与系统信号间的关联，因此使 得信号真实性很差；如果有外界环境因素干扰，如有手机、其他电器等产生的噪声干扰，则 会使按键的误触发率或漏检率升高，由此降低按键检测的精度。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提高信号的真实性，且提高按键检测的准确度。为解决上述问题，本专利技术提供了一种按键检测方法，包括接收原始外界信号，将首次接收的原始外界信号作为首次有效外界信号，将后续 各次接收的原始外界信号与前次接收的原始外界信号进行第一加权相加，将相加结果作为 当次接收的有效外界信号；跳频检测有效外界信号，屏蔽第一频率至第二频率范围外的有效外界信号；所述 跳频检测包括仅接收频率与跳频频率相同的有效外界信号，其中，所述跳频频率从第三频 率递增至第四频率，再从第四频率递减至第三频率，并重复所述递增和递减过程，所述递增 过程中的跳频频率与递减过程中的跳频频率不同，所述第三频率小于所述第一频率，所述 第四频率大于所述第二频率；检测到所述第一频率至第二频率范围内的有效外界信号后，变频采样有效外界信 号，在采样获得所述第一频率至第二频率范围内有效外界信号后，计算按键对应的电荷累 积区域的电荷变化量，在所述按键对应的电荷累积区域的电荷变化量与电荷平衡量的比值 大于电荷变化比阈值时，将采样到的有效外界信号识别为有效按键信号；在第一时间窗口 中采样到的有效按键信号的次数达到或超过预定次数时，输出控制信号，其中，所述变频采 样是指采样频率从第一频率递增至第二频率，再从第二频率递减至第一频率，并重复所述 递增和递减过程，且所述采样频率在每个频率驻留预定时间。可选地，所述第一加权相加采用下述公式Xn = X' ^XWi+X' nXw2,其中，X' n是接收的第η次原始外界信号，X' μ是接收的第η-1次原始外界信 号，Xn是接收的第η次有效外界信号，W1是对应X' 的第一权重，W2是对应χ' n的第二 权重，η是大于1的整数，Wl+W2 = 1。可选地，所述第二权重大于所述第一权重。可选地，所述第一权重是*，所述第二权重是*。可选地，所述跳频频率的递增值或递减值为2个频率单位。可选地，所述第三频率至第四频率的频率范围包括连续的第一频率范围、第二频 率范围和第三频率范围，所述第二频率范围包括所述第一频率至第二频率的频率范围，所 述跳频频率在所述第一频率范围、第三频率范围内的每个频率的驻留时间小于所述跳频频 率在所述第二频率范围内的每个频率的驻留时间。可选地，所述第三频率为20KHz，所述第四频率为500KHz，所述第一频率为80KHz， 所述第二频率为120KHz。可选地，所述第三频率至第四频率的频率范围包括连续的第一频率范围、第二 频率范围和第三频率范围，所述第一频率范围为20KHz 80KHz，所述第二频率范围为 80KHz 300KHz，所述第三频率范围为300 500KHz ；所述跳频频率在所述第一频率范围、 第三频率范围内的每个频率的驻留时间为0. 1ms，所述跳频频率在所述第二频率范围内的 每个频率的驻留时间为0. 2ms0可选地，所述采样频率的递增值或递减值为1个频率单位。可选地，所述计算按键对应的电荷累积区域的电荷变化量包括对各按键对应的 电荷累积区域进行多次电荷补充，直至各按键对应的电荷累积区域中的电荷量达到平衡， 得到各按键对应的电荷累积区域中的电荷补充量；将首次采样到有效按键信号时的电荷补 充量作为首次采样到有效按键信号时的电荷变化量，将后续各次采样到有效按键信号时的 电荷补充量与前次采样到有效按键信号时的电荷变化量进行第二加权相加，将相加结果作 为当次采样到有效按键信号时的电荷变化量；将各次电荷补充对应的电荷变化量取平均值 作为触摸按键时的电荷变化量。可选地，所述第二加权相加采用下述公式C = C1XN1+C2XN2,其中，C为当次采样到有效按键信号时的电荷变化量，C1为前次采样到有效按键信 号时的电荷补充量，Nl为对应C1的第三权重，C2为当次采样到有效按键信号时的电荷补充 量，N2为对应C2的第四权重，N1+N2 = 1。可选地，所述第三权重小于所述第四权重。可选地，所述第三权重是* ,所述第四权重是*。可选地，所述按键检测方法还包括对连续N次进行所述跳频检测有效外界信号 得到的信号的频率进行平均计算，当在一固定频率上连续N次都存在干扰信号时，根据所 述干扰信号的幅度对所述第一频率至第二频率范围和电荷变化比阈值分别进行补偿调整。可选地，对所述第一频率至第二频率范围的补偿调整包括同时增加第一频率和 第二频率的取值。可选地，对所述电荷变化比阈值的补偿调整包括增加电荷变化比阈值。可选地，所述N包括500。可选地，还包括在第一时间窗口中采样到的有效按键信号的次数达到或超过预 定次数时，并且，各有效按键信号的频率平均值位于第一频率至第二频率范围之间时，输出 控制信号。可选地，所述第一时间窗口是:3ms，所述预定次数为80，所述第一频率为80KHz，所 述第二频率为120KHz。为解决上述问题，本专利技术还提供了一种按键检测装置，包括信号接收单元，接收原始外界信号；第一后置滤波单元，将首次接收的原始外界信号作为首次有效外界信号，将后续 各次接收的原始外界信号与前次接收的原始外界信号进行第一加权相加，将相加结果作为 当次接收的有效外界信号；跳频检测单元，跳频检测有效外界信号，屏蔽第一频率至第二频率范围外的有效 外界信号；所述跳频检测包括仅接收频率与跳频频率相同的有效外界信号，其中，所述跳频 频率从第三频率递增至第四频率，再从第四频率递减至第三频率，并重复所述递增和递减 过程，所述递增过程中的跳频频率与递减过程中的跳频频率不同，所述第三频率小于所述 第一频率，所述第四频率大于所述第二频率；变频采样单元，检测到所述第一频率至第二频率范围内的有效外界信号后，变频 采样有效外界信号，其中，所述变频采样是指采样频率从第一频率递增至第二频率，再从第 二频率递减至第一频率，并重复所述递增和递减过程，且所述采样频率在每个频率驻留预 定时间；电荷计算单元，在采样获得所述第一频率至第二频率范围内有效外界信号后，计 算按键对应的电荷累积区域的电荷变化量，在所述按键对应的电荷累积区域的电荷变化量 与电荷平衡量的比值大于电荷变化比阈值时，将采样到的有效外界信号识别为有效按键信 号；信号输出单元，在第一时间窗口中采样到的有效按键信号的次数达到或超过预定 次数时，输出控制信号。可选地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种按键检测方法，其特征在于，包括：接收原始外界信号，将首次接收的原始外界信号作为首次有效外界信号，将后续各次接收的原始外界信号与前次接收的原始外界信号进行第一加权相加，将相加结果作为当次接收的有效外界信号；跳频检测有效外界信号，屏蔽第一频率至第二频率范围外的有效外界信号；所述跳频检测包括仅接收频率与跳频频率相同的有效外界信号，其中，所述跳频频率从第三频率递增至第四频率，再从第四频率递减至第三频率，并重复所述递增和递减过程，所述递增过程中的跳频频率与递减过程中的跳频频率不同，所述第三频率小于所述第一频率，所述第四频率大于所述第二频率；检测到所述第一频率至第二频率范围内的有效外界信号后，变频采样有效外界信号，在采样获得所述第一频率至第二频率范围内有效外界信号后，计算按键对应的电荷累积区域的电荷变化量，在所述按键对应的电荷累积区域的电荷变化量与电荷平衡量的比值大于电荷变化比阈值时，将采样到的有效外界信号识别为有效按键信号；在第一时间窗口中采样到的有效按键信号的次数达到或超过预定次数时，输出控制信号，其中，所述变频采样是指采样频率从第一频率递增至第二频率，再从第二频率递减至第一频率，并重复所述递增和递减过程，且所述采样频率在每个频率驻留预定时间。...

【技术特征摘要】
1.一种按键检测方法，其特征在于，包括接收原始外界信号，将首次接收的原始外界信号作为首次有效外界信号，将后续各次 接收的原始外界信号与前次接收的原始外界信号进行第一加权相加，将相加结果作为当次 接收的有效外界信号；跳频检测有效外界信号，屏蔽第一频率至第二频率范围外的有效外界信号；所述跳频 检测包括仅接收频率与跳频频率相同的有效外界信号，其中，所述跳频频率从第三频率递 增至第四频率，再从第四频率递减至第三频率，并重复所述递增和递减过程，所述递增过程 中的跳频频率与递减过程中的跳频频率不同，所述第三频率小于所述第一频率，所述第四 频率大于所述第二频率；检测到所述第一频率至第二频率范围内的有效外界信号后，变频采样有效外界信号， 在采样获得所述第一频率至第二频率范围内有效外界信号后，计算按键对应的电荷累积区 域的电荷变化量，在所述按键对应的电荷累积区域的电荷变化量与电荷平衡量的比值大于 电荷变化比阈值时，将采样到的有效外界信号识别为有效按键信号；在第一时间窗口中采 样到的有效按键信号的次数达到或超过预定次数时，输出控制信号，其中，所述变频采样是 指采样频率从第一频率递增至第二频率，再从第二频率递减至第一频率，并重复所述递增 和递减过程，且所述采样频率在每个频率驻留预定时间。2.根据权利要求1所述的按键检测方法，其特征是，所述第一加权相加采用下述公式Xn = X' n-lXw^X' nXw2,其中，X' n是接收的第η次原始外界信号，χ' 是接收的第η-1次原始外界信号，Xn 是接收的第η次有效外界信号，W1是对应V 的第一权重，W2是对应V η的第二权重， η是大于1的整数，Wl+W2 = 1。3.根据权利要求2所述的按键检测方法，其特征是，所述第二权重大于所述第一权重。4.根据权利要求3所述的按键检测方法，其特征是，所述第一权重是*，所述第二权重是鲁。5.根据权利要求1所述的按键检测方法，其特征是，所述跳频频率的递增值或递减值 为2个频率单位。6.根据权利要求1所述的按键检测方法，其特征是，所述第三频率为20KHz，所述第四 频率为500KHz，所述第一频率为80KHz，所述第二频率为120KHz。7.根据权利要求1或6所述的按键检测方法，其特征是，所述第三频率至第四频率的频 率范围包括连续的第一频率范围、第二频率范围和第三频率范围，所述第二频率范围包括 所述第一频率至第二频率的频率范围，所述跳频频率在所述第一频率范围、第三频率范围 内的每个频率的驻留时间小于所述跳频频率在所述第二频率范围内的每个频率的驻留时 间。8.根据权利要求7所述的按键检测方法，其特征是，所述第一频率范围为20KHz 80KHz，所述第二频率范围为80KHz 120KHz，所述第三频率范围为120 500KHz ；所述跳 频频率在所述第一频率范围、第三频率范围内的每个频率的驻留时间为0. 1ms，所述跳频频 率在所述第二频率范围内的每个频率的驻留时间为0. 2ms09.根据权利要求1所述的按键检测方法，其特征是，所述采样频率的递增值或递减值 为1个频率单位。10.根据权利要求1所述的按键检测方法，其特征是，所述计算按键对应的电荷累积区 域的电荷变化量包括对各按键对应的电荷累积区域进行多次电荷补充，直至各按键对应 的电荷累积区域中的电荷量达到平衡，得到各按键对应的电荷累积区域中的电荷补充量; 将首次采样到有效按键信号时的电荷补充量作为首次采样到有效按键信号时的电荷变化 量，将后续各次采样到有效按键信号时的电荷补充量与前次采样到有效按键信号时的电荷 补充量进行第二加权相加，将相加结果作为当次采样到有效按键信号时的电荷变化量；将 各次电荷补充对应的电荷变化量取平均值作为所述按键对应的电荷累积区域的电荷变化 量。11.根据权利要求10所述的按键检测方法，其特征是，所述第二加权相加采用下述公式C = C1XN1+C2XN2,其中，c为当次采样到有效按键信号时的电荷变化量，C1S前次采样到有效按键信号时 的电荷补充量，Nl为对应C1的第三权重，C2...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙涛，刘正东，龙江，
申请(专利权)人：江苏惠通集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]