一种按键检测方法及装置与流程

本申请涉及触摸传感技术领域，尤其涉及一种按键检测方法及装置。

背景技术：

在手机连接充电器的情况下，人手触摸手机按键(比如home键或者虚拟按键)时易引入共模干扰，如图1所示；典型情况下人体等效于1kω电阻rm串联1nf电容cm，其容易导致按键检测出错，从而出现按键不稳定或不停冒键的情况。为了使按键能适应不同充电器，在遇到强共模干扰时需进行特殊处理。目前常用的共模干扰处理方法是通过跳频处理来避开存在干扰的频率。但是通过跳频技术来解决按键检测出错的问题，需要复杂的电路达到快速可靠变频，实现起来难度较大且成本较高。

技术实现要素：

为了克服现有技术中相关产品的不足，本申请提出一种按键检测方法及装置，解决当前解决按键检测出错难度大、成本高的问题。

本申请提供了一种按键检测方法，包括：对输出信号值进行采样，并根据采样结果分别计算当前噪声值以及当前信号值；根据所述当前噪声值和所述当前信号值，分别判断噪声变化量和信号变化量是否达到相应的噪声变化阈值和信号变化阈值；根据判断结果确定按键的工作状态

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，所述对输出信号值进行采样，并根据采样结果计算当前噪声值以及当前信号值包括：对所述输出信号值进行连续多次实时采样，并得到多次采样结果；计算所述多次采样结果的平均值和峰峰值，并将所述平均值和峰峰值分别作为所述当前信号值和所述当前噪声值。

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，所述噪声变化量为所述当前噪声值与噪声基准值之间的差值，而所述信号变化量为所述当前信号值与信号基准值之间的差值。

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，还包括：在未存在人体触摸所述按键时对所述输出信号值进行连续多次采样得到多次基准采样结果；计算所述多次基准采样结果的平均值和峰峰值，并将所述多次基准采样结果的平均值和峰峰值分别作为所述基准信号值和所述基准噪声值。

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，所述根据判断结果确认按键的工作状态包括：当所述信号变化量和所述噪声变化量至少一个达到其相应的信号变化阈值或噪声变化阈值时，判断出所述按键处于按键状态；当所述信号变化量小于所述信号变化阈值且所述噪声变化量也小于所述噪声变化阈值时，判断出所述按键处于松键状态。

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，所述判断噪声变化量和信号变化量是否达到噪声变化阈值和信号变化阈值包括：当所述当前噪声值与所述噪声基准值之间的差值达到预先设置的噪声变化阈值时，将噪声判断结果noe设为1，否则，将所述噪声判断结果noe设为0；当所述当前信号值与所述信号基准值之间的差值达到预先设置的信号变化阈值时，将信号判断结果sig设为1，否则，将所述信号判断结果sig设为0。

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，所述根据判断结果确认按键的工作状态包括：根据k＝sig|noe判断所述按键的工作状态，其中，k表示所述按键的工作状态，sig为所述噪声判断结果，noe为所述信号判断结果，“|”为逻辑或运算；当k＝1时，判断出所述按键处于按键状态；而当k＝0时，判断出所述按键处于松键状态。

本申请还提供了一种按键检测装置，包括：采样单元，用于对输出信号值进行采样，并根据采样结果分别计算当前噪声值以及当前信号值；判断单元，用于根据所述当前噪声值和所述当前信号值，分别判断噪声变化量以及信号变化量是否达到相应的噪声变化阈值和信号变化阈值；状态确定单元，用于根据所述判断单元的判断结果确定按键的工作状态。

作为本申请提供的按键检测装置的一种改进，所述采样单元包括：采样子单元，用于对所述输出信号值进行连续多次实时采样，并得到多次采样结果；计算子单元，用于计算所述多次采样结果的平均值和峰峰值，并将所述平均值和峰峰值分别作为所述当前信号值和所述当前噪声值。

作为本申请提供的按键检测装置的一种改进，还包括：差值计算单元，用于计算所述当前噪声值与噪声基准值之间的差值并将其作为所述噪声变化量，且计算所述当前信号值与信号基准值之间的差值并将其作为所述信号变化量。

作为本申请提供的按键检测装置的一种改进，还包括：基准确定单元，用于在未存在人体触摸所述按键时预先确定所述噪声基准值和所述信号基准值。

作为本申请提供的按键检测装置的一种改进，所述基准确定单元包括：基准采样子单元，用于在未存在人体触摸所述按键时对所述输出信号值进行连续多次的采样得到多次基准采样结果；基准计算子单元，用于计算所述多次基准采样结果的平均值和峰峰值，并将所述多次基准采样结果的平均值和峰峰值分别作为所述基准信号值和所述基准噪声值。

作为本申请提供的按键检测装置的一种改进，所述状态确定单元用于在所述信号变化量和所述噪声变化量至少一个达到其相应的信号变化阈值或噪声变化阈值时，判断出所述按键处于按键状态；并且，在所述信号变化量小于所述信号变化阈值且所述噪声变化量也小于所述噪声变化阈值时，判断出所述按键处于松键状态。

作为本申请提供的按键检测装置的一种改进，所述判断单元包括：噪声变化判断子单元，用于在所述当前噪声值与所述噪声基准值之间的差值达到预先设置的噪声变化阈值时，将噪声判断结果noe设为1，否则，将所述噪声判断结果noe设为0；信号变化判断子单元，用于在所述当前信号值与所述信号基准值之间的差值达到预先设置的信号变化阈值时，将信号判断结果sig设为1，否则，将所述信号判断结果sig设为0。

作为本申请提供的按键检测装置的一种改进，所述状态确定单元包括：逻辑或运算子单元，用于根据k＝sig|noe对所述噪声判断结果noe和所述信号判断结果sig进行逻辑或运算，其中k表示所述按键的工作状态，“|”为逻辑或运算；状态确定子单元，用于在k＝1时判断出所述按键处于按键状态，而在k＝0时判断出所述按键处于松键状态。

本申请还提供了一种按键检测方法，包括：在存在外部共模干扰情况下对按键的输出信号值进行采样，并计算得到当前噪声值；根据所述当前噪声值，判断噪声变化量是否达到噪声变化阈值；在所述噪声变化量达到所述噪声变化阈值时，判断出所述按键处于按键状态。

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，所述外部共模干扰包括连接充电器而引入的充电共模干扰。

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，所述当前噪声值是通过对所述输出信号值进行连续多次实时采样而得到的多次采样结果进行峰峰值计算得到的。

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，所述噪声变化量为所述当前噪声值与噪声基准值之间的差值，其中所述噪声基准值时通过在未存在人体触摸所述按键时对所述输出信号值进行连续多次采样而得到多次基准采样结果进行峰峰值计算而得到的。

作为本申请提供的按键检测方法的一种改进，还包括：在不存在外部共模干扰的情况下，根据当前信号值来判断信号变化量是否达到信号变化阈值，并在所述信号变化量达到信号变化阈值时判断出所述按键处于按键状态。

本申请实施例提供的按键检测方法和装置不需要另外设置复杂的辅助电路来实现对按键状态的检测，而是通过对信号值的相应采样和计算来判断智能终端的按键状态，降低了成本同时提高了按键状态检测的准确性，使用户获得了更好的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为用户触摸屏幕的电路等效电路参考示意图；

图2为本申请所述按键检测方法的流程示意图；

图3为无干扰情况下信号输出值的曲线示意图；

图4为干扰情况下信号输出值的曲线示意图；

图5为噪声值的变化量和信号值的变化量的曲线示意图；

图6为本申请所述按键检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例,附图中给出了本申请的较佳实施例。本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例一

本专利申请各个实施例提供的按键检测方法可以应用于智能终端，比如智能手机、平板电脑或者其他终端设备，用于检测移动终端的按键是否被触摸或者按压。其中，所述按键可以是具有指纹识别功能的实体按键(比如home键)或者触摸式虚拟按键，特别是采用电容式指纹识别技术的实体按键或者虚拟按键。

参阅图2，为本申请提供的按键检测方法一种实施例的流程示意图，所述按键检测方法包括：

s101：对系统的输出信号值进行采样，根据采样结果分别计算系统的当前噪声值以及当前信号值。

在具体实施例中，所述系统的输出信号值可以是指按键模组(或按键电路)输出给按键检测电路的信号值，所述输出信号值可以主要用于进行按键工作状态检测；或者，在其他替代实施例中，所述系统的输出信号值是指智能终端的信号发生器或其他激励源生成的测试信号的数值。

请参阅图3和图4，其分别为所述智能终端在初始状态和干扰状态下系统的输出信号波形图。其中，所述初始状态可以具体是指智能终端在未引入外部干扰的状态，比如所述智能终端处于没有连接充电器的正常工作状态；请参阅图3所示，在所述初始状态下，所述系统的输出信号值基本保持稳定。所述干扰状态是指智能终端在引入外部干扰的状态，比如在所述智能终端连接充电器而引入充电共模干扰的状态；参阅图4所示，在所述干扰状态下，所述系统的输出信号值随时间呈现不规则的波动变化。

在步骤s101中，对系统的输出信号值进行实时采样，并根据采样结果计算出当前信号值和当前噪声值。

可选地，本申请实施例设置系统的输出信号值的采样频率，所述输出信号值的采样频率是指单位时间内采集的信号样本数量x，所述x为正整数；在本申请实施例中，所述的x为8，在本申请的其他实施方式中，根据实际需求可以选择其他的数值。

在具体实施例中，以对系统的输出信号值进行连续x次的实时采样为例，通过对所述系统的输出信号值进行上述采样可以得到x次采样结果，并且，通过计算所述x次采样结果的平均值和峰峰值可以得到所述当前信号值ave和所述当前噪声值noise。具体地，所述系统的输出信号值的x次采样结果的平均值可以作为所述当前信号值ave，而所述系统的输出信号值的x次采样结果的峰峰值可以作为所述当前噪声值noise。

s102：根据所述当前噪声值和所述当前信号值，分别判断噪声值变化量以及信号变化量是否达到噪声变化阈值和信号变化阈值。

在本申请实施例中，所述噪声变化量可以具体为所述当前噪声值与噪声基准值之间的差值，而所述信号变化量可以具体为所述当前信号值与信号基准值之间的差值。为了计算所述噪声变化量和所述信号变化量，在本实施例中需要预先确定系统的噪声基准值和信号基准值。

在具体实施例中，所述噪声基准值和信号基准值可以是所述智能终端不存在人手触摸所述按键时预先地通过对系统的输出信号值进行采样并计算得到。比如，在一种实施例中，在所述智能终端不存在人手触摸所述按键时通过对系统的输出信号值进行连续y次的采样可以得到y次基准采样结果，并且，通过平均值计算和峰峰值计算可以得到所述y次基准采样结果的平均值和峰峰值，其中，所述平均值和峰峰值的计算结果可以分别作为所述基准信号值ave_base和所述基准噪声值noise_base。应当理解，所述噪声基准值和信号基准值可以是在步骤s101之前预先通过对系统的输出信号值进行采样和计算得到。

在步骤s102中，通过对所述当前噪声值和所述噪声基准值进行差值运算，以及对所述当前信号值和所述信号基准值进行差值运算，可以分别得到所述噪声变化量n0和所述信号变化量s0。其中，

n0＝noise-noise_base

s0＝ave-ave_base

参阅图5所示，当智能终端连接到充电器后，在用户触摸或者按压按键时，系统的当前噪声值或当前信号值发生了明显的变化，根据其区分度，可以预先设定相应的噪声变化阈值和信号变化阈值，来作为检测按键工作状态的依据。

可选地，本申请实施例分别预先设置所述噪声变化阈值和所述信号变化阈值，所述的噪声变化阈值和所述信号变化阈值可以分别根据实际需求设置，本申请实施例对此不作限制；通过设置合理的所述噪声变化阈值和所述信号变化阈值可以有效避免外部干扰时的判断错误，提高判断准确性。

在本实施例中，所述噪声变化阈值和所述信号变化阈值可以分别记为nt和st，并且噪声判断结果和信号判断结果可以分别记为noe和sig。

当所述噪声变化量达到所述噪声变化阈值时，此时所述噪声判断结果noe可以设为1，即当n0≥nt时，noe＝1；否则，当所述噪声变化量小于所述噪声变化阈值时，所述噪声判断结果noe可以设为0，即当n0<nt时，noe＝0。

相类似地，当所述信号变化量达到所述信号变化阈值时，此时所述信号判断结果sig可以设为1，即当s0≥st时，sig＝1；否则，当所述信号变化量小于所述信号变化阈值时，所述信号判断结果sig可以设为0，即当n0<nt时，sig＝0。

s103：根据判断结果确定所述按键的工作状态。

考虑到在所述智能终端不存在外部共模干扰，比如未连接充电器的情况下，此时人手触摸可能并不会引起所述噪声变化量发生明显的变化，在这种情况下无法以所述噪声变化量是否超出所述噪声变化阈值来作为判断系统的按键状态的条件，因此，在本实施例中，在所述智能终端不存在外部共模干扰的情况下，可以根据所述信号变化量是否超出所述信号变化阈值来判断所述按键的工作状态。而在所述智能终端存在外部共模干扰的情况下，当存在人手触摸或者按压所述按键的情况下，所述噪声变化量会超出噪声变化阈值，此时便可以根据所述噪声变化量是否超出所述信号变化阈值来判断所述按键的工作状态。

具体地，在步骤s103中，当所述信号变化量和所述噪声变化量至少一个达到其相应的信号变化阈值或噪声变化阈值时，可以判断出所述按键处于按键状态，即是处于被按压或者触摸的工作状态。相反地，当所述信号变化量和所述噪声变化量都分别没有达到所述信号变化阈值和所述噪声变化阈值时，则可以判断出所述按键处于松键状态，即是处于未被按压或者触摸的工作状态。

比如，在申请实施例中，步骤s103可以根据k＝sig|noe综合确认所述按键的工作状态，其中，k为所述按键的工作状态，sig为噪声判断结果，noe为信号判断结果，“|”为逻辑或运算。

具体地，只要所述噪声变化量达到所述噪声变化阈值或者所述信号变化量达到所述信号变化阈值，即只要所述噪声判断结果noe和所述信号判断结果sig中任一个为1时，则根据k＝sig|noe可以得到当前所述按键的工作状态k＝1，即确认当前系统处于按键状态。当所述噪声变化量小于所述噪声变化阈值并且所述信号变化量也小于所述信号变化阈值，即所述噪声判断结果noe和所述信号判断结果均为0时，则根据k＝sig|noe可以得到当前所述按键的工作状态k＝0，即确认当前系统处于松键状态。

在本申请的实施例中，所述按键检测方法通过对系统的输出信号值进行实时采样，计算得到对应的当前噪声值和当前信号值，并判断噪声变化量和信号变化量是否大于相应的噪声变化阈值或信号变化阈值，根据噪声判断结果和信号判断结果综合确定智能终端的按键状态。与现有技术相比，本申请实施例不需要另外设置复杂的辅助电路来实现对按键状态的检测，降低了成本同时提高了按键状态检测的准确性，使用户获得了更好的使用体验。

实施例二

参阅图6所示，为本申请所述按键检测装置的结构示意图，所述按键检测装置位于智能终端，所述的智能终端包括但不限于智能手机、平板电脑或者其他终端设备，所述按键检测装置包括采样单元1、判断单元2和状态确定单元3。

所述采样单元1，用于对输出信号值进行采样，并根据采样结果分别计算当前噪声值以及当前信号值；

所述判断单元2，用于根据所述当前噪声值和所述当前信号值，分别判断噪声变化量以及信号变化量是否达到相应的噪声变化阈值和信号变化阈值；

所述状态确定单元3，用于根据所述判断单元的判断结果确定按键的工作状态。

在一种具体实施例中，所述采样单元1可以包括：

采样子单元11，用于对所述输出信号值进行连续多次实时采样，并得到多次采样结果；

计算子单元12，用于计算所述多次采样结果的平均值和峰峰值，并将所述平均值和峰峰值分别作为所述当前信号值和所述当前噪声值。

进一步地，所述按键检测装置还可以包括：

差值计算单元4，用于计算所述当前噪声值与噪声基准值之间的差值并将其作为所述噪声变化量，且计算所述当前信号值与信号基准值之间的差值并将其作为所述信号变化量。

进一步地，所述按键检测装置还可以包括：

基准确定单元5，用于在未存在人体触摸所述按键时预先确定所述噪声基准值和所述信号基准值。

在一种具体实施例中，所述基准确定单元5可以包括：

基准采样子单元51，用于在未存在人体触摸所述按键时对所述输出信号值进行连续多次的采样得到多次基准采样结果；

基准计算子单元52，用于计算所述多次基准采样结果的平均值和峰峰值，并将所述多次基准采样结果的平均值和峰峰值分别作为所述基准信号值和所述基准噪声值。

可选地，在一种实施例中，所述状态确定单元3可以具体用于在所述信号变化量和所述噪声变化量至少一个达到其相应的信号变化阈值或噪声变化阈值时，判断出所述按键处于按键状态；并且，在所述信号变化量小于所述信号变化阈值且所述噪声变化量也小于所述噪声变化阈值时，判断出所述按键处于松键状态。

在一种具体实施例中，所述判断单元2可以包括：

噪声变化判断子单元21，用于在所述当前噪声值与所述噪声基准值之间的差值达到预先设置的噪声变化阈值时，将噪声判断结果noe设为1，否则，将所述噪声判断结果noe设为0；

信号变化判断子单元22，用于在所述当前信号值与所述信号基准值之间的差值达到预先设置的信号变化阈值时，将信号判断结果sig设为1，否则，将所述信号判断结果sig设为0。

可选地，在一种实施例中，所述状态确定单元3可以包括：

逻辑或运算子单元31，用于根据k＝sig|noe对所述噪声判断结果noe和所述信号判断结果sig进行逻辑或运算，其中k表示所述按键的工作状态，“|”为逻辑或运算；

状态确定子单元32，用于在k＝1时判断出所述按键处于按键状态，而在k＝0时判断出所述按键处于松键状态。

进一步地，所述按键检测装置还可以包括：

设置单元6，用于设置所述输出信号值的采样频率，所述输出信号值的采样频率是指单位时间内采集的信号样本数量x，所述x为正整数，在本申请实施例中，所述设置单元4设置的所述的x为8，在本申请的其他实施方式中，根据实际需求可以选择其他的数值。应当理解，所述按键检测装置可以是由包括处理器或者结合其他硬件单元来实现的检测模块，其各个功能单元可以通过硬件、软件或者软硬件结合来实现，且所述各个功能单元的具体功能实现可以参照前一实施例关于本申请提供的按键检测方法的描述，此处不再赘述。

在本申请所提供的上述实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上仅为本申请的实施例，但并不限制本申请的专利范围，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。