专利名称：一种防止电容式按键误触发的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电容检测，具体地说，是关于一种防止电容式按键误触发的方法和装置。
背景技术：
电容式触摸按键已经有很多年的发展，但是由于成本和稳定性方面的原因，直至近几年才开始在电子设备上大量流行，特别是在手持设备(如手机)和家电设备中，其耐用、价格合理的优势更加明显，同时其全密封、平面化的外观给工业设计带来了一场全新的革命。
所有电容式触摸传感系统的核心部分都是一组与电场相互作用的导体。在皮肤下面，人体组织中充满了传导电解质(一种有损电介质)。正是手指的这种导电特性，使得电容式触摸传感成为可能。
在电容测量中，往往将电容信号转化为数字信号以便进一步处理，如电荷转移法、振荡频率法、恒流积分法、电抗电桥测量、恒流充电振荡法、衡压放电法等。高精度时间测量方法有D触发器延时法、游标尺法、时间伸展法、传递延时法等使用成熟的方法。
电容式按键逐步广泛应用于各类手持设备中，其缺点也是显而易见的，例如，当手紧握手持设备或是面部紧贴设备(如手机接听电话)时，可能会一下触发多个按键。这时即使使用了各类邻键抑制功能(简称AKS)，仍然会误检出不必要的按键，从而引起不可预知的错误。
为了避免此类错误，往往依靠高层软件增加功能，在某些条件之下，不响应电容检测芯片或是模组的检测信号，或是暂时屏蔽检测功能。这样就增加了软件的复杂度。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的电容式按键存在的上述缺点，从而提供了一种防止电容式按键误触发的方法。
本发明的防止电容式按键误触发的方法，可用于手持设备，包括以下步骤在该手持设备面板的空闲部分设置一防误触按键；将该防误触按键的短时电容变化值与手指对普通电容式按键所能引起的电容变化值进行比较，从而进行防误触操作。
本发明的方法还进一步包括下列步骤跟踪该手持设备面板上普通按键和防误触按键的静态电容值；基于初始的所述静态电容值，获取无按键情况下所述普通按键和防误触按键的参考基线值；获取初始的普通按键的按键基线值；自适应调整所述普通按键和防误触按键无按键情况下的参考基线值，并自适应调整所述普通按键处于按键状态的按键基线值。
本发明还提供了一种用于手持设备的防止电容式按键误触发的装置，该装置包括一防误触按键，设置于该手持设备面板；一电容值跟踪单元，用于跟踪所述手持设备面板上的普通按键和防误触按键的静态电容值以及用于自适应跟踪手指对按键所能引起的电容变化值；一防误触操作单元，根据该防误触按键的短时电容变化值与手指对按键所能引起的电容变化值，从而进行防误触操作。
本发明通过上述软件和硬件过程，在不过多耗费硬件以及软件资源的同时，可大大降低手持或是接听相关设备时所引起的误触发操作。
图1是本发明的防止电容式按键误触发的装置示意图；图2是本发明的防误触按键示意图；图3是本发明的按键基线更新流程图。
具体实施例方式
本发明包括一防误触按键，该按键设置于手持设备的按键面板上，且其总面积远大于普通按键的面积，当该防误触按键的电容变化值大于手指所能引起的电容变化时，屏蔽所有按键的检测结果判断，以防止误触发。这将在下文中予以重点说明。
如图1所示为本发明的防止电容式按键误触发的装置示意图；如图所示，该装置设置于手持设备1，包括一设置于手持设备面板上的防误触按键100、一电容值跟踪单元200以及一防误触操作单元300，该装置还包括对检测到的电容值进行滤波操作的滤波单元400。
电容值跟踪单元200用于跟踪经滤波单元400后手持设备面板上的普通按键和防误触按键的静态电容值以及用于自适应跟踪手指对按键所能引起的电容变化值；防误触操作单元300根据该防误触按键的短时电容变化值与手指对按键所能引起的电容变化值，从而进行防误触操作。
具体地，防误触按键100铺盖按键面板1的空闲部分的主体，但是在用户持握部分，不能覆盖有该按键，且其接入手持设备的方式与普通按键类似。防误触按键的面积远大于每个普通按键2的面积，但在任意相邻按键之间的面积要小于普通按键2的面积或与普通按键2的面积相当，当按键之间的距离过小时，按键之间可以不设有此防误触按键100，而只在外围部分设置。通常，防误触按键100的面积应当是普通按键2面积的5倍以上。
若防误触按键100的面积太小，即使手握或是将面部紧贴手持设备时，所能引起的电容变化值只能略大于手指触摸该按键所引起的变化，不利于下一步的判断；反之，若两个普通电容式按键之间的部分防误触按键设置的面积太大，由于电容式按键2可能为没有凸凹感的纯平按键，而且人眼对位置判断有一定偏差，因此肯可能导致防误触按键100上的电容变化大于普通按键2上的电容变化，从而导致误判。
为达到准确判断防误触按键的电容变化值是由手握或面部贴近手持设备引起而发生的情况，需要由一电容跟踪单元200不断跟踪普通按键2和防误触按键100的静态电容值，并且不断自适应跟踪手指对按键2、100所能引起的电容变化值。当防误触按键100上的短时电容变化值远大于手指所能引起的电容变化时，判断为此时手握住了设备1或面部紧贴设备1，此时屏蔽所有普通按键2的检测操作(即停止对按键的检测操作)，直至防误触按键100上的电容值回复正常。上述自适应跟踪手指对按键所能引起的电容变化值的方法以及判断方法，将在下文中结合图2，详细描述。
首先，需要跟踪无按键情况下的参考基线以及按键后的变化幅度。在温度等外围环境或电源电压变化的影响下，单位电容所引起的单位时间变化不尽相同，为更准确得出判断，需要进一步的计算按键随后的电容变化的平均幅度，以供后续的判断参考。
为降低干扰，首先滤波单元400对收到的信号进行低通滤波操作。该低通滤波可采用常规的方法进行，其滤波系数以及阶数可以根据实际应用中的处理能力而定。
按键上电后，立即对其当前电容值进行检测，此时默认没有进行按键操作，从而得到初始化的无按键参考基线REF。第一次初始化的精度要求不需要太高，因为即使第一次测试的结果误差较大，随后的自适应调整过程也可修正此误差；检测速度要求比较快，应该控制在30ms内，否则用户会感觉到延迟。检测的方法具体为连续对检测信号进行读数，对此组数据求取平均值，作为初始化电平。本实施例中，检测次数为8次。
当前状态为未按键状态时，滤波后的数据才能用来更新基线值。具体地，对滤波后的数据求长时平均，即对符合条件的数据求和，当数据数量达到定值后，对其和求平均值。此时数据精度显得尤为重要，因为基线REF是一切计算的基准，此处的细小误差可能会在随后的运算中逐步放大，进而引起检测效果的劣化。求和的数据量可根据测试频率决定，以1秒内跟踪上实际值为宜，若时间过长则对外部环境的响应不灵敏。普通按键以及防误触按键均需要不断更新按键的静态电容值。
初始的按键基线可基于对电容式按键电路的静态电容值的检测而获得。结合图3，当前状态为按键状态，滤波后的数据才能被用来更新按键基线。按键之后，读数位于大于基线值的一侧，因此可直接计算当前读数与基线值差值之和，当计算数量达到一定数值之后，对差值和求取平均值，从而得到普通按键的按键基线值，基本上可认为该值就是手指按键所能引起的电容变化幅度的平均值。只有普通按键需要计算按键基线，而防误触按键不需要计算按键基线。这是因为防误触按键的触发情况有多种，比如面部触发引起的电容幅度与手握触发引起的电容变化幅度相差很大，并且还可能有其他不可预知的情况发生，因此防误触按键上通过自适应算法得到的按键基线并没有太大的参考价值。
防误触按键也需要同普通按键一样使用自适应算法计算参考基线值。当防误触按键在一段时间内的电容读数与其静态电容基线读数之间的差值，成倍大于按键基线时，可判断为当前情况下发生了误触发。此时需要屏蔽所有普通按键的检测功能，只有防误触按键的继续检测，直到该按键进入未按键状态之后，才重新使能各个普通按键的检测功能。差值的倍数，与防误触按键与普通按键的面积比例相关，一般为所述面积倍数的一半，但是并不呈线性关系，例如，当防误触按键按键的面积是普通按键的5倍时，用于判断的差值的倍数取2.5，当防误触按键按键的面积是普通按键的10倍时，用于判断的差值的倍数取3。本实施例中，当防误触按键上的电容变化大于按键基线的3倍时。判断为当前发生了误触发情形，此时防误触操作单元300暂时停止普通按键的检测，直到防误触按键的电容回复静态值。
综上所述，本发明通过上述软件和硬件过程，在不过多耗费硬件以及软件资源的同时，可大大降低手持或是接听相关设备时所引起的误触发操作。
权利要求
1.一种防止电容式按键误触发的方法，可用于包括普通电容式按键的手持设备，其特征在于，包括以下步骤在该手持设备面板的空闲部分设置一防误触按键；将该防误触按键的短时电容变化值与手指对普通电容式按键所能引起的电容变化值进行比较，从而进行防误触操作。
2.如权利要求1所述的防止电容式按键误触发的方法，其特征在于，还包括跟踪该手持设备面板上普通按键和防误触按键的静态电容值；基于初始的所述静态电容值，获取无按键情况下所述普通按键和防误触按键的参考基线值；获取初始的普通按键的按键基线值；自适应调整所述普通按键和防误触按键无按键情况下的参考基线值，并自适应调整所述普通按键处于按键状态的按键基线值。
3.如权利要求1或2所述的防止电容式按键误触发的方法，其特征在于，所述防误触按键的面积远大于所述普通按键的面积。
4.如权利要求3所述的防止电容式按键误触发的方法，其特征在于，所述防误触按键的面积至少为所述普通按键面积的5倍。
5.如权利要求2所述的防止电容式按键误触发的方法，其特征在于，所述静态电容值经过低通滤波处理。
6.如权利要求2所述的防止电容式按键误触发的方法，其特征在于，所述获取初始状态的所述普通按键和防误触按键的无按键参考基线的步骤，包括对所述静态电容值进行多次检测求取平均值，以得出所述无按键参考基线。
7.如权利要求2所述的防止电容式按键误触发的方法，其特征在于，所述自适应自适应调整所述普通按键和防误触按键无按键情况下的参考基线值的步骤，包括当前状态为未按键状态时，对所述普通按键和防误触按键的静态电容值求长时平均，以获取无按键的参考基线值。
8.如权利要求2所述的防止电容式按键误触发的方法，其特征在于，所述自适应调整所述普通按键处于按键状态的按键基线值的步骤，包括计算当前电容值与基线值差值之和并求取平均值，以得到更新后的按键基线值。
9.一种防止电容式按键误触发的装置，用于手持设备，其特征在于，该装置包括一防误触按键，设置于该手持设备面板；一电容值跟踪单元，用于跟踪所述手持设备面板上的普通按键和防误触按键的静态电容值以及用于自适应跟踪手指对按键所能引起的电容变化值；一防误触操作单元，根据该防误触按键的短时电容变化值与手指对按键所能引起的电容变化值，从而进行防误触操作。
10.如权利要求9所述的防止电容式按键误触发的装置，其特征在于，所述防误触按键的面积远大于普通按键的面积。
全文摘要
一种防止电容式按键误触发的方法，可用于包括普通电容式按键的手持设备，包括以下步骤在该手持设备面板的空闲部分设置一防误触按键；将该防误触按键的短时电容变化值与手指对普通电容式按键所能引起的电容变化值进行比较，从而进行防误触操作。
文档编号G06F3/044GK1963738SQ200610118760
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月24日 优先权日2006年11月24日
发明者白文翔 申请人:启攀微电子(上海)有限公司