[发明专利]一种电容触摸按键的场景式信号自适应处理方法及电子装置

说明书

本发明提出了一种电容触摸按键的场景式信号自适应处理方法及电子装置。所述的场景信号自适应处理方法使用触摸检测控制器采集触摸信号进行；信号预处理器对信号进行预处理；信号场景分类器对处理后的信号进行信号场景分类；信号场景存储器对当前信号场景进行存储；信号场景比较器对当前信号场景与前信号场景进行比较；根据比较结果使用场景内处理器进行信号处理，或使用场景间处理器进行信号场景切换及处理；将处理后的信号汇入按键信息判定器进行处理。本场景信号自适应处理方法对各个信号场景分析及切换处理，使触摸电子装置对信号做全方位的分析处理，实现对信号自适应处理或切换处理，保证了按键触摸判断信息在各种信号场景下的自适应。

技术领域

本发明涉及信号处理及控制领域，特别涉及一种电容触摸按键的场景式信号自适应处理方法及电子装置。

背景技术

随着电容触摸按键在家用电器等电子产品上的日益普及，越来越多的用户通过电容触摸按键对电子产品进行操作，以享受电容触摸按键为生活带来的便利。与此同时，电容触摸按键固有的操作友好及界面新颖等优势，正在快速地取代传统按键，成为了市场主流。

然而由于电子产品使用场景的广泛性，如不同海拔、不同气压、不同环境温度、不同环境湿度、不同地域环境等，同时由于电容自身的特性，使得电容式触摸按键极易受到各种影响，导致电容信号不稳定。

其中：

ε₀＝空气介电常数

ε_r＝覆盖层的相对介电常数

A＝手指与传感器垫片覆盖层的接触面积

d＝覆盖层厚度

C_F为手指电容。

例如温度、湿度等触摸环境的变化，将使得电容信号随着环境变化而缓慢小幅但是却是持续地漂移；例如触摸面的洁净程度(例如,水滴、油污)，将使得电容信号突然向上或者下偏移，然后保持；例如系统单源的纹波，将使得电容信号随纹波起伏而波动；例如周围环境中其他设备带来的噪声和干扰(比如手机的射频信号、微波炉的电磁信号)，将使得电容信号因为干扰出现瞬时快速激烈变化；甚至芯片自身制造工艺引起的热噪声，都将使得电容信号小幅度快速上下抖动。

电容触摸按键,在运行过程中,探测单元会对每一个触摸按键储存有未触碰的电容值(参考值),在后续接收到最新的电容值(感测值)时,将接收到的感测值与对应的判断参考值做比对来判断该按键是否有被触碰。而上述各种场景下电容信号的不稳定，加大了正确判断按键是否被触摸的难度。

现有技术中，比如有些采用AD采样来检测电源纹波的抖动大小，并根据抖动采取不同的处理方式，比如有些采用专用干扰检测电路来探测干扰的发生，让触摸的检测及时避开干扰。上述技术中存在的问题是，比如增加外部干扰探测电路意味着增加了成本，间接分析相关干扰信号而没有对电容信号本身做直接分析从而导致对信号的分析与处理并不完善，最终导致按键是否被触摸的误判。

发明内容

为了解决背景技术中提到的现有技术的不足，本发明提出一种电容触摸按键的场景式信号自适应处理方法及电子装置。

第一方面，本发明提供了一种电容触摸按键的场景式信号自适应处理方法。

对触摸按键信号进行采集，得到当前信号感测值，所述感测值为一定时间内脉冲个数；根据感测值的变化率、变化强度以及变化持续时间进行信号场景分类，确定当前信号场景；存储当前信号场景；将当前信号场景与上次信号场景进行比较，确定场景是否变化；如果信号场景无变化，则使用同一场景的信号处理方式；如果信号场景有变化，则进行场景切换，并使用新场景的信号处理方式；根据所述信号处理方式进行按键信号处理。

进一步地，对触摸按键信号进行采集可采用张弛振荡频率测量法或基于电荷传输测量法进行触摸信号的检测。