空間滑鼠以及觸摸識別方法與裝置的製作方法
2023-10-06 10:01:49
專利名稱：空間滑鼠以及觸摸識別方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及觸摸傳感技術領域，特別涉及一種空間滑鼠以及觸摸識別方法與裝置。
背景技術：
目前，市場上常見的滑鼠裝置依據其運作的原理不同分為兩種，其一是滾球滑鼠，另一種則是光學滑鼠。其中，滾球滑鼠是利用換算滾球在所放置的桌面或者平面上的移動方向和路徑來控制計算機系統中所顯示的滑鼠指針(遊標或光標)的指向位置；而光學滑鼠則是利用所產生的光線在桌面或者平面上所造成的反射情況來進行其控制。對於光學滑鼠 的滑鼠指針的定位大多數都依靠光學傳感器或雷射傳感器來實現，這些傳感器都基於物理光學原理，使得傳感器需要依靠桌面等平臺來實現。此外，在很多場合，例如在計算機多媒體教學中，用戶想在空中操控滑鼠指針或是通過在空中操控滑鼠指針來實現多媒體電視播放、網頁瀏覽等應用，僅使用傳統的傳感器就無法實現，於是空間滑鼠應運而生。空間滑鼠是一種輸入設備，像傳統滑鼠一樣操作屏幕光標(滑鼠指針)，但卻不需要放在任何平面上，在空中晃動就能直接依靠空中運動姿態的感知實現對滑鼠指針的控制。要實現空中運動姿態的感知，一般在空間滑鼠內設置慣性器件，利用慣性器件測量技術實現對運動載體姿態的跟蹤。目前的滑鼠裝置大部分仍然採用傳統的機械式按鍵結構，影響了用戶的使用感受。傳統機械式按鍵的使用壽命有限和操控體驗差，而且其突兀外觀顯然不美觀和不易清潔，因此，觸摸式按鍵作為傳統機械式按鍵的一種替代方案，越來越多地應用在各種電子產品上，不但可以提高可靠性，而且有助於實現完全密封和富於現代感的設計。實際上，目前市場上已逐漸採用觸摸感應按鍵來替代傳統的機械式按鍵，其中，電容式觸摸按鍵的設計也是觸摸感應按鍵技術中的一項熱點。現在普遍使用的電容式觸摸按鍵系統都是使用塑料作為觸摸面板的材料，一般都不含金屬成分，以免引起錯位的觸發。塑料面板下具有PCB板(印製電路板)感應盤，通過觸摸在PCB板感應盤正上方的塑料面板，就可觸發按鍵，以實現觸控操作。然而，對於現有的電容式觸摸按鍵系統，如果面板材料採用金屬材料或面板材料含金屬成分，則觸摸在面板的任何位置都將觸發按鍵，這就無法識別某一次的觸發是屬於哪一個按鍵，從而將引發觸摸操作錯誤，影響用戶的使用。此外，採用電容式觸摸按鍵系統的產品(例如空間滑鼠)通常會在多種工作條件下被使用，而隨著工作條件的變化，例如產品處於高溫或低溫的工作環境、工作電壓的突然下降等，則有可能引起誤觸發的產生。因此，如何在觸摸按鍵結構中實現採用金屬材料或含金屬成分的面板，且達到準確識別觸摸的目的，並且能夠有效防止因工作條件的變化所引起的誤觸發就成為了技術上亟待解決的問題
發明內容
本發明要解決的問題是提供一種空間滑鼠以及觸摸識別方法與裝置，以有效防止因工作條件的變化所引起的誤觸發，提高觸摸識別的準確度。為解決上述問題，本發明技術方案提供一種觸摸識別方法，包括以觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量作為所述電極對應的按鍵在所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時的參考樣本值；每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值；若當前採集到的參考樣本值小於第 二預設時間內參考樣本值的長期平均值，則以緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值；將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵；所述觸摸按鍵結構包括觸摸面板以及與所述觸摸面板絕緣隔離的偵測板，所述觸摸面板設有多個金屬按鍵，所述偵測板上具有多個分別對應所述金屬按鍵的電極。可選的，所述觸摸識別方法還包括在緩存採集到的參考樣本值之前，若檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值，則暫停對所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新以及對觸摸按鍵的識別。可選的，所述觸摸識別方法還包括在緩存採集到的參考樣本值之前，若檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值，則將所述長期平均值更新為當前採集到的參考樣本值。可選的，當識別出被觸摸按鍵後，停止對所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新，直至當前的參考樣本值與所述長期平均值之差小於所述第一閾值。可選的，所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值，是通過對在第二預設時間內得到的多個參考樣本值進行累加求和並計算其平均值的方式或是以加權平均的方式獲得的。可選的，所述第一預設時間為f 3秒。為解決上述問題，本發明技術方案提供一種觸摸識別裝置，包括採樣單元，適於以觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量作為所述電極對應的按鍵在所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時的參考樣本值；緩存單元，適於每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值；處理單元，適於在當前採集到的參考樣本值小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值時，以緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值；識別單元，適於將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵；所述觸摸按鍵結構包括觸摸面板以及與所述觸摸面板絕緣隔離的偵測板，所述觸摸面板設有多個金屬按鍵，所述偵測板上具有多個分別對應所述金屬按鍵的電極。為解決上述問題，本發明技術方案還提供一種包括上述的觸摸識別裝置和觸摸按鍵結構的空間滑鼠。與現有技術相比，本發明技術方案具有以下優點通過每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值，當檢測到當前採集的參考樣本值發生異常(當前採集到的參考樣本值小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值)時，以緩存的參考樣本值對該異常的參考樣本值進行屏蔽，從而能有效防止因工作條件的變化所引起的誤觸發，提高觸摸識別的準確度。在緩存採集到的參考樣本值之前，通過對所有按鍵對應的參考樣本值的變化量進行檢測，在檢測到所述參考樣本值的變化量大於第二閾值時，暫停對第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新以及對觸摸按鍵的識別，或者將所述長期平均值更新為當前採集到的參考樣本值，從而能夠進一步防止因工作條件的變化所引起的誤觸發。
圖I是本發明實施例一提供的觸摸識別方法的流程示意圖；圖2是本發明實施例一提供的觸摸按鍵結構的俯視示意圖；圖3是圖2所示觸摸按鍵結構沿A-A方向的剖視示意圖； 圖4是應用圖2所示觸摸按鍵結構進行觸摸識別的示意圖；圖5是參考樣本值突然下降至長期平均值之下的示意圖；圖6是本發明實施例一提供的觸摸識別裝置的結構示意圖；圖7是本發明實施例二提供的觸摸識別方法的流程示意圖；圖8是本發明實施例二提供的觸摸識別裝置的結構示意圖；圖9是本發明實施例三提供的觸摸按鍵結構的示意圖；圖10是有壓力的觸摸按鍵結構的觸摸識別示意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施方式
的限制。實施例一圖I是本發明實施例一提供的觸摸識別方法的流程示意圖。如圖I所示，所述觸摸識別方法包括步驟S101，以觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量作為所述電極對應的按鍵在所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時的參考樣本值；步驟S102，每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值；步驟S103，若當前採集到的參考樣本值小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值，則以緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值；步驟S104，將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵。其中，所述觸摸按鍵結構包括觸摸面板以及偵測板，所述觸摸面板與偵測板之間絕緣隔離，所述觸摸面板設有多個金屬按鍵，所述偵測板上具有多個分別對應所述金屬按鍵的電極，相互絕緣的金屬按鍵和對應的電極構成平板電容。下面結合附圖對上述觸摸識別方法作詳細說明。圖2是本發明實施例一提供的觸摸按鍵結構的俯視示意圖。圖3是圖2所示觸摸按鍵結構沿A-A方向的剖視示意圖。結合圖2和圖3，本實施例中，所述觸摸按鍵結構具體包括觸摸面板201以及與所述觸摸面板201相對的偵測板203，所述觸摸面板201包括板體201a和多個金屬按鍵f 5，所述金屬按鍵與板體201a之間通過絕緣層202隔離，所述觸摸面板201接地，所述偵測板203上具有多個分別對應所述金屬按鍵的電極A E，所述偵測板203與所述觸摸面板201間絕緣隔離；所述多個金屬按鍵及對應電極間的區域構成平板電容。上述觸摸按鍵結構中，通過絕緣層202將各金屬按鍵與板體201a隔離，形成了各自鍵位獨立的多個按鍵。而通過將觸摸面板201接地，只有當用戶手指按到金屬按鍵時候才會觸發按鍵(觸發觸摸感應事件)，相鄰兩金屬按鍵之間不會有任何響應，感應範圍的約 束效果也較好。並且，當用戶手指觸摸在金屬按鍵上時，電荷就會有一部分通過人體逃逸，並經由金屬按鍵對應的電極進行電荷轉移，從而通過檢測電荷轉移來實現對所述金屬按鍵的觸摸識別。由此可以看出，上述觸摸按鍵結構可以為實現了零壓力的觸摸按鍵結構，用戶無需用力按壓所述金屬按鍵就可被較為準確地檢測到觸摸行為，從而提升了用戶的使用感受。在具體實施例中，所述金屬按鍵的觸摸面可以與所述板體201a平齊，也可以高於或低於所述板體201a。在具體實施例中，所述金屬按鍵和所述板體201a可以採用同一種材料，以節約製造成本及優化製造流程。例如，所述金屬按鍵和所述板體201a的材料均可以為銅。在實際製造時，可以先形成板體201a，並在所述板體201a上按各按鍵的大小及鍵位分布進行打孔，打孔的孔徑大小應大於各按鍵的大小。隨後，再形成各金屬按鍵，並將各金屬按鍵與板體201a進行對位後固定，在各金屬按鍵與板體201a的間隙內填充絕緣材料形成絕緣層202以進行隔離。另外，所述金屬按鍵相對於所述偵測板的一面與所述偵測板間的距離可以小於所述板體相對於所述偵測板的一面與所述偵測板間的距離，進一步使得電荷比較容易通過金屬按鍵逃逸(即逃逸到金屬按鍵比逃逸到接地的觸摸面板更容易)。在具體實施例中，各金屬按鍵可以為實心金屬盤，所述實心金屬盤的形狀可以為任意適合所述觸摸按鍵結構的形狀，例如圓形或方形，此處並不以此限定。在具體實施例中，各金屬按鍵也可以為金屬字符，則所述金屬按鍵可同時實現觸摸檢測及提示按鍵功能，無需再在板體201a上重新絲印按鍵字符。在具體實施例中，所述絕緣層202的材料可以為玻璃，或者也可以為其他已知的各種絕緣材料。所述電極為銅箔，或者也可以為其他已知的各種導電材料。需要說明的是，所述觸摸面板201上的金屬按鍵為5個僅為舉例，並不應對其實現方式加以限制。所述按鍵的個數及功能的分配都可以依據實際所需實現的觸摸功能而相應設置，例如，在其他的實施例中，所述觸摸面板201設置的金屬按鍵可以為8個、20個或者更多。通過上述觸摸按鍵結構的說明可以看到，當要對所述觸摸按鍵結構進行操作時，用戶的手指對各電極的電荷累積區域中電荷量的影響並非是直接觸摸帶電荷的電極來實現的，而是接觸了金屬按鍵。導致上述情況出現的原理在於，當各電極在充電後各自產生了源電場，所述源電場為靜電場，且在各電極表面形成電荷累積區域。當用戶的手指接觸到金屬按鍵時，會使得所述電場分布產生變化，引發電荷累積區域中電荷的轉移，從而電荷累積區域中電荷量發生了變化。由此可以看出，一旦某個電極的電荷累積區域中發生了劇烈的電荷量變化，一般就可以認為所述電極對應的金屬按鍵發生了觸摸操作。從而，基於此情況，就可通過對電荷累積區域進行電荷補充的方式來獲得按鍵在面臨觸摸時對應的電荷累積區域的參考樣本值，並基於所述參考樣本值作為觸摸感應事件發生的判定依據。具體地，執行步驟S101，以觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量作為所述電極對應的按鍵在所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時的參考樣本值。需要說明的是，在步驟SlOl中，所述面臨觸摸一般指的是用戶手指觸摸到觸摸面板上的某一金屬按
鍵，而所述臨近觸摸一般指的是用戶手指向觸摸面板上的某一金屬按鍵靠近直至觸摸到該按鍵的過程。如前所述，本實施例所述的觸摸按鍵結構中，觸摸面板包括的板體和金屬按鍵的材料均為銅，金屬按鍵和板體間的絕緣層的材料為玻璃，偵測板上與金屬按鍵位置對應的電極為銅箔。圖4是應用圖2所示觸摸按鍵結構進行觸摸識別的示意圖，可參閱圖4，在具體實施時，可設置多個單位電容，分別與所述觸摸按鍵結構中的各電極(銅箔)對應連接，由於當手指觸摸或臨近觸摸面板上的某一金屬按鍵時，從人體逃逸的電荷會有一部分經由所述銅箔產生電荷轉移，而由於單位電容與所述銅箔已存在電連接，電荷就會向所述單位電容轉移，此過程即相當於對單位電容進行充電。在對單位電容進行充電的過程中，電荷通常是在一定脈衝頻率下從所述觸摸按鍵結構的各電極向各自對應的單位電容轉移的，單位電容充滿電一般需要多次電荷轉移的過程。實際實施時，採用電容量較小的單位電容，通常可以採用PF級的電容，例如0. 5pF。這樣，單位電容就較容易被從銅箔轉移的電荷充滿。實際實施時，由於每次電荷從所述銅箔轉移到單位電容時，所述銅箔與單位電容的連線上的電壓會發生變化(例如從低電平跳變至高電平)，因此，在單位電容的充電過程中，可以通過檢測所述銅箔與單位電容的連接結點的電壓變化情況來確定是否發生了電荷轉移，例如若檢測到所述連接結點的電壓從低電平跳變至高電平，則說明發生了一次電荷轉移的過程。由於電容兩端的電壓很容易測得，因此可以通過對單位電容兩端的電壓進行檢測來獲得電荷量轉移的情況。具體可設置與所述多個單位電容對應連接的多個電壓檢測器件，實時檢測每次電荷轉移過程中對應單位電容兩端電壓的變化情況，從而能夠確定所述觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移電荷量的情況。本實施例中，將對所述觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量的檢測結果輸出為所述電極對應的按鍵在所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時的參考樣本值，所述參考樣本值是反映所述觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量的採樣值，可以是每次轉移的電荷量的實際測量值，也可以是與每次轉移的電荷量具有對應關係的測量值。由於環境處於不斷變化過程中，所述觸摸按鍵結構上的電荷量同樣在不斷變化，因此，每次向單位電容轉移的電荷量也並不相同。一般地，所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時，每次向單位電容轉移的電荷量會較大，在其他情況下，每次向單位電容轉移的電荷量會較小，受當前所處環境的影響。在用戶手指向觸摸面板上某一金屬按鍵靠近過程中，每次向單位電容轉移的電荷量會不斷增大，反之，在用戶手指從觸摸面板上某一金屬按鍵上離開過程中，每次向單位電容轉移的電荷量會不斷變小。
由於手指觸摸或臨近觸摸面板上某一金屬按鍵過程中，經由所述銅箔轉移的電荷可能大於單位電容充滿所需電荷，還可設置多個與單位電容數量對應的放電電路。在檢測到單位電容兩端電壓達到參考電壓時，所述放電電路就啟動對單位電容的放電。由於單位電容的電容量較小，因此也較容易被所述放電電路快速放電，進而放電所需時間很少，從而可以保證整個觸摸識別過程的精確性。在對單位電容放電後，單位電容又將被經由銅箔轉移的電荷充滿，隨後又將經歷再次放電，此過程一直循環直至手指觸摸或臨近觸摸面板上某一金屬按鍵的動作結束。步驟SlOl在實際實施時，可以採集每次電荷轉移時所輸出的所有測量值作為參考樣本值，也可以每隔預定周期採集一次輸出的測量值作為參考樣本值。若採用每隔預定周期採集得到所述參考樣本值的方式，所述預定周期為採集獲得參考樣本值的採樣周期，所述採樣周期越短，則觸摸識別的精度越高，但處理晶片需要處理的數據量較大，負擔重，而採樣周期過長，則又難以實現準確的觸摸識別，一般地，採集的時間間隔可以設定為I 100毫秒(ms)之間，例如為IOms0 需要說明的是，在所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時，每次向單位電容轉移電荷的過程的速度是非常快的，如果採用每隔預定周期採集獲得所述參考樣本值的方式，通常在採樣的周期內，會完成多次向單位電容轉移電荷的過程，因此，在採樣周期內一般記錄有多個各電極上每次轉移電荷量所對應的測量值，在具體採樣時，可以將記錄的多個測量值取算術平均值後作為所述參考樣本值，也可以將離採樣時最近的一個測量值作為所述參考樣本值，還可以將記錄的多個測量值中的最大值和最小值取算術平均值後作為所述參考樣本值。本實施例中，採集到所述參考樣本值之後，還會計算出第二預設時間內參考樣本值的長期平均值(LTA, Long Term Average)。由於引發所述電荷累積區域中電荷發生變化的原因並不僅僅是用戶手指觸碰到所述觸摸按鍵結構，處在不同的環境，各方面都很複雜，而電容式觸摸設備檢測到的並非總是與用戶碰觸所述觸摸按鍵結構有關，檢測到的應該是整個環境變化的結果，包含各種不同的感覺與因素，這些都需要經過補償以便能夠更加準確地檢測到觸摸感應事件的觸發。LTA值可以理解為對前面穩定的參考樣本值的一種長期平均，即LTA值以前面的參考樣本值作為參考來計算的，而且，LTA表示沒有觸發觸摸感應事件時,採樣到的所述參考樣本值的長期平均值，由於對參考樣本值的採樣是連續的過程，因此該長期平均值也是不斷更新的，而對所述長期平均值的更新指的是基於持續採集到的參考樣本值，不斷計算並得到新的長期平均值的過程。在沒有觸發任何條件時，參考樣本值理想狀態下是和LTA值相等的，但如果環境不穩定，噪聲幹擾大，參考樣本值會在LTA值附近有微小的波動，但兩者之間仍然是較為接近的，而當所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時，採集到的參考樣本值會明顯變大，而LTA值的變化則遠不如參考樣本值的變化那麼明顯，此時採集到的參考樣本值與LTA值便逐漸拉開差距，當兩者之間的差距達到一定程度時，便可以判定為觸摸感應事件的觸發。具體實施時，所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值，具體可以通過對在第二預設時間內得到的多個參考樣本值進行累加求和並計算其平均值的方式或是以加權平均的方式獲得。下面對第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的計算舉例說明
若採集每次電荷轉移時所輸出的所有測量值作為所述採樣樣本值，如果所述第二預設時間設定為I秒(S)，假設Is內共輸出500個測量值，則總共可以採集到500個參考樣本值的數據，將這500個數據相加求和，並計算其算術平均值，所計算出的算術平均值即為Is內參考樣本值的長期平均值；若採用每隔預定周期採集所述參考樣本值的方式，假設進行採樣的預設周期設定為10ms，即每隔IOms可以採集到一個參考樣本值的數據，當所述第二預設時間設定為Is時，則Is內總共可以採集到100個參考樣本值的數據，將這100個數據相加求和，並計算其算術平均值，所計算出的算術平均值即為Is內參考樣本值的長期平均值。在其他實施例中，也可以考慮對距離當前時間較近的幾個預設周期內採樣到的參考樣本值設置較大的權重，而對距離當前時間較遠的幾個預設周期內採樣到的參考樣本值設置較小的權重，即最後得到的長期平均值是設置權重後的一段時間內參考樣本值的平均值，而不是簡單地計算一段時間內參考樣本值的算術平均值，這樣可以更符合當前的環境。需要說明的是，對於所述第二預設時間的設定可以根據實際情況進行，一般只需要確保能夠反映出較長一段時間內採集到的參考樣本值的總體情況即可，例如可以將所述第二預設時間設定為ls 20s。當然，在實際實施時，所述第二預設時間還會受保存所述參考樣本值的緩存容量的限制，例如假設用於保存所述參考樣本值的緩存容量最多只能允許存儲20s的採集到的參考樣本值的數據，那麼對於所述第二預設時間的設定則不能超過20so通常情況下，在採集到所述參考樣本值後，可以將當前採集到的參考樣本值作為當前的參考樣本值與第二預設時間內參考樣本值的長期平均值進行比較，將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵，如此便可以準確判斷出觸摸感應事件的觸發。然而，在實際情況中，具有所述觸摸按鍵結構的產品(例如空間滑鼠)通常會在多種工作條件下被使用，其中，產品所處的工作環境也是所述工作條件之一，當產品在較為嚴苛的工作環境下被使用，例如高溫或低溫的工作環境下，產品中的一些硬體的質量可能會發生改變，從而導致觸摸識別的誤觸發。大部分電子產品都會經歷的高低溫測試便是一個典型的高溫或低溫的工作環境，在高低溫測試中，由於所述觸摸按鍵結構的表面產生一定程度的形變，從而使採集到的參考樣本值突然下降到所述長期平均值之下，並且有可能使當前的參考樣本值與所述長期平均值之間的差距大於或等於第一閾值，導致觸摸感應事件的誤觸發。需要說明的是，高溫或低溫的工作環境並不一定是引起採集到的參考樣本值突然下降到所述長期平均值之下的唯一可能原因，在其他工作條件變化時，只要產生參考樣本值突然下降到所述長期平均值之下的情況，均可以適用本發明實施方式提供的觸摸識別方法。圖5是參考樣本值突然下降至長期平均值之下的示意圖。圖5示出了一段時間內(橫軸T表示時間)採集的參考樣本值和計算的LTA值相對應的兩條曲線，在通常情況下，參考樣本值的曲線位於長期平均值的曲線之上，且兩條曲線的變化軌跡較為接近，由於長期平均值基於之前一段時間採集到的參考樣本值計算得到，因此可以認為長期平均值的曲線跟隨參考樣本值的曲線變化；而當觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時，參考樣本值的曲線呈上升趨勢，在識別出按鍵的觸摸後，由於暫停對長期平均值的更新，因此長期平均值的 曲線停止變化，不再跟隨參考樣本值的曲線變化，此後一段時間內呈直線，直至識別出按鍵觸摸的結束；當在高溫或低溫的工作環境下，有可能出現參考樣本值突然下降至長期平均值之下的情況，如圖5所示，參考樣本值的曲線從tl這個時間點左右開始呈明顯下降趨勢，而到了 t2這個時間點，採集到的參考樣本值已經等於長期平均值，在t2至t3這段時間，採集到的參考樣本值小於長期平均值，直至從t3這個時間點開始，參考樣本值才逐漸上升。在t2至t3這段時間，若當前採集到的參考樣本值與長期平均值之間差距達到一定程度，則可能引起觸摸感應事件的誤觸發。需要說明的是，上述參考樣本值突然下降的情況與用戶手指離開觸摸按鍵結構時參考樣本值的下降是完全不同的，前者會下降到所述長期平均值之下，而後者由於在識別出觸摸按鍵後，會暫停對該按鍵對應的長 期平均值的更新，這樣長期平均值也不會隨著參考樣本值的增大而上升，所以在用戶手指離開觸摸按鍵結構時，當前採集到的參考樣本值一般不會下降到該按鍵對應的長期平均值之下。為了能夠應對上述參考樣本值突然下降至長期平均值之下而可能弓I發的誤觸發，在本實施例中，當採集到所述參考樣本值之後，執行步驟S102，每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值。具體地，可以定期地將採集到的參考樣本值存入一緩存區，以便在後續步驟S103判斷出採集到的參考樣本值發生異常時，從緩存區中讀取存儲的參考樣本值，並以讀取的存儲於所述緩存區的參考樣本值替代當前採集的參考樣本值作為當前用於進行觸摸識別判定以及計算長期平均值的參考樣本值，如此便能夠屏蔽因工作條件的變化而採集到的發生異常的參考樣本值，不致於引發觸摸感應事件的誤觸發。所述採集到的參考樣本值發生異常指的是當前採集到的參考樣本值小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值。需要說明的是，對於所述第一預設時間的設定可以根據實際情況進行，一般基於實際經驗能夠得出較為合理的取值範圍，從中選取一個值進行設定即可。由於如果將所述第一預設時間設得過長，則可能會導致從緩存區中讀取的參考樣本值不能準確地的反映採集到的參考樣本值發生異常前那段時間內的電荷量轉移情況，這樣即使屏蔽了發生異常的參考樣本值，卻也使對於觸摸識別的判定產生失真；而將所述第一預設時間設得過短，又會頻繁地將採集到的參考樣本值存入緩存區，增加作業系統的負擔，降低識別觸摸感應事件的效率，而且判斷出參考樣本值發生異常的那個時間點之前較短的一段時間內所採集到的參考樣本值也不能作為識別觸摸感應事件的依據。因此，通常會在一個合理的取值範圍內設定所述第一預設時間，可以使本發明的實施獲得較佳的效果。本實施例中，可以將所述第一預設時間設定為r3秒。下面以所述第一預設時間取2秒為例進行說明，請參閱圖5，假設在tl時刻對採集的參考樣本值A進行了緩存，而在t2這個時間點之後判斷出當前採集的參考樣本值B發生了異常，那麼便讀取緩存的參考樣本值A作為當前用於進行觸摸識別判定以及計算長期平均值的參考樣本值，在t2至t3這段時間內所採集到的參考樣本值均以參考樣本值A代替，直至在t3這個時間點判斷出當前採集到的參考樣本值C恢復了正常，此時以參考樣本值C作為當前的參考樣本值，如果t3這個時間點之後識別出某個按鍵被觸摸，則停止對長期平均值進行更新，假設t4這個時間點正好距時間點tl為2秒，則將在時間點t4所採集的參考樣本值D存入緩存區，參考樣本值D可以覆蓋參考樣本值A。步驟S102之後，執行步驟S103，若當前採集到的參考樣本值小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值，則以緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值。對於步驟S103的具體實施可參考執行步驟S102中的相關描述，在此不再贅述。需要說明的是，步驟S103中所述的「當前採集到的參考樣本值」與「當前的參考樣本值」之間是有所區別的，「當前的參考樣本值」指的是被用於進行觸摸識別判定以及計算長期平均值的參考樣本值，其可以來自當前採集到的參考樣本值，也可以來自每隔第一預設時間所緩存的參考樣本值，本實施例中，如果檢測到當前採集到的參考樣本值大於或等於所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值，那麼當前採集的參考樣本值就作為當前的參考樣本值，否則以緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值。在步驟S103之後，執行步驟S104，將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵。步驟S104是基於當前的參考樣本值和第一預設時間內參考樣本值的長期平均值進行觸摸識別的過程。具體地，將所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時當前的參考樣本值與所述第一預設時間內參考樣本值的長期平均值之差，與預先設定的第一閾值進行比較，所述第一閾值是界定觸摸按鍵結構中的金屬按鍵是否被觸摸的臨界值，也可以將所述 第一閾值稱為觸摸感應閾值，當某電極對應的當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於所述第一閾值時，則可判定為該電極對應的按鍵被觸摸。如前所述，在沒有觸發任何條件時，長期平均值的曲線通常跟隨參考樣本值的曲線變化，因此當前的參考樣本值與長期平均值較為接近，一般兩者之差不會超過設定的所述第一閾值，只有當用戶手指觸碰到所述觸摸按鍵結構中的金屬按鍵時，隨著每次轉移的電荷量急劇增大，當前的參考樣本值也不斷變大，即當前的參考樣本值偏離長期平均值達到一定程度時，判定為觸摸感應事件的觸發，觸發觸摸感應事件的電極對應的按鍵為被觸摸按鍵，從而大大提高了按鍵識別的準確度。在實際實施時，所述第一閾值是根據實際情況進行設定的，一般可以從某個基於實際經驗得到的取值範圍中選取其中一個值進行設定，例如當取值範圍為5(T70時，可以將所述第一閾值設定為60。如前所述，LTA是表示沒有觸發觸摸感應事件時，採樣獲得的所述參考樣本值的長期平均值，由於對參考樣本值的採樣是連續的過程，因此該長期平均值也是不斷更新的，但是，當識別出被觸摸按鍵後，即觸發了觸摸感應事件後，則停止對所述第一預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新，直至當前的參考樣本值與所述長期平均值之差小於所述第一閾值，表明觸摸感應事件結束，再繼續對LTA值進行更新。對應上述觸摸識別方法，本實施例還提供一種觸摸識別裝置。圖6是實施例一提供的觸摸識別裝置的結構示意圖。如圖6所示，所述觸摸識別裝置包括採樣單元101，適於以觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量作為所述電極對應的按鍵在所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時的參考樣本值；緩存單元102,與所述採樣單元101相連,適於每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值；處理單元103，與所述採樣單元101和緩存單元102相連，適於在當前採集到的參考樣本值小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值時，以緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值；識別單元104，與所述處理單元103相連，適於將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵。本實施例中，所述觸摸按鍵結構包括觸摸面板以及與所述觸摸面板絕緣隔離的偵測板，所述觸摸面板設有多個金屬按鍵，所述偵測板上具有多個分別對應所述金屬按鍵的電極。所述觸摸按鍵結構具體可參閱圖2和圖3以及所述觸摸識別方法中的相關描述。具體實施時，所述第一預設時間為r3秒。具體實施時，所述處理單元102可以通過對在第二預設時間內得到的多個參考樣本值進行累加求和並計算其平均值的方式或是以加權平均的方式獲得所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值。此外，所述觸摸識別裝置還包括更新停止單元105，與所述處理單元103和識別單元104相連，適於當所述識別單元104識別出被觸摸按鍵後，停止對所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新，直至所述識別單元104識別出當前的參考樣本值與所述長期平均值之差小於所述第一閾值。
本領域技術人員可以理解，實現本發明實施例中觸摸識別裝置的全部或部分是可以通過程序來指令相關的硬體來完成，所述的程序可以存儲於計算機可讀存儲介質中，所述存儲介質可以是ROM、RAM、磁碟、光碟等。此外，本實施例還提供了一種包括上述觸摸識別裝置以及觸摸按鍵結構的空間滑鼠。通過觸摸識別裝置識別出被觸摸按鍵後，可以根據識別結果產生對應的控制信號以控制所述空間滑鼠的操作，實現所述被觸摸按鍵的預設功能。所述觸摸按鍵結構上的各個按鍵都具有對應的預設功能，觸碰了某個按鍵即觸發了該按鍵對應的預設功能，所述預設功能的觸發具體是以產生控制信號的形式實現的，通過將所述控制信號發送至所述空間滑鼠的操作對象，該操作對象中具有對所述控制信號的接收裝置，當所述接收裝置接收到所述控制信號後，可以根據該控制信號執行對應的操作(不同的控制信號執行不同的操作)，從而實現各個按鍵對應的預設功能。需要說明的是，對於空間滑鼠所操作的對象不同，設置的預設功能存在著一些差異，例如當空間滑鼠的操作對象為電視機時，預設功能包括電視開啟/關閉、增大音量、降低音量、頻道的輸入、切換至上一頻道、切換至下一頻道等等；當空間滑鼠的操作對象為計算機(電腦)時，預設功能包括圖標或菜單的選擇、翻頁、輸入字母等；當空間滑鼠的操作對象為DVD播放器時，預設功能包括DVD開啟/關閉、播放/暫停、增大音量、降低音量、菜單選擇等。由於本實施例所述觸摸識別裝置能夠有效防止因工作條件的變化而引起的誤觸發，確保觸摸識別的準確度，從而使空間滑鼠具有更強的適應能力，也能提高用戶對於空間滑鼠的操作體驗。本實施例中，還可以預先設定某一按鍵的觸摸功能為啟動/關閉空間滑鼠，則當該按鍵被觸摸後就可以控制所述空間滑鼠啟動或關閉；反之，若該按鍵未被觸摸，空間滑鼠則不會被啟動或關閉。這樣，用戶在實際操作中，只有通過觸摸該按鍵才能實現對所述空間滑鼠的啟動或關閉，觸摸其他按鍵不會對空間滑鼠的啟動/關閉造成幹擾，因而可以有效地避免用戶在實際應用中產生的誤操作，並且有效地減小了誤操作造成的能量損耗。本實施例中，所述被觸摸按鍵的預設功能包括對所述空間滑鼠控制的滑鼠指針選中位置的確認功能。空間滑鼠通常具有滑鼠的基本功能，即控制滑鼠指針的移動以選中執行目標，並在選中執行目標後輸出確認的控制信號以確定執行所選中的目標。空間滑鼠對滑鼠指針的控制，具體是通過在所述空間滑鼠內設置慣性器件(例如陀螺儀傳感器、重力加速度傳感器等)，利用慣性器件測量技術實現對空間滑鼠的空中運動姿態的跟蹤，獲得空間滑鼠的空間坐標或其變化量，並將獲得的空間坐標或其變化量相應轉換為滑鼠指針的坐標或其變化量，輸出所述滑鼠指針的坐標或其變化量，以控制滑鼠指針的移動。其中，空間滑鼠的空間坐標或其變化量是對所述慣性器件輸出的數據進行處理後獲得的。當用戶使用空間滑鼠控制滑鼠指針移動到目標位置後，欲對滑鼠指針選中位置進行確認以執行相應的應用，只需要觸摸具有對所述空間滑鼠控制的滑鼠指針選中位置的確認功能的按鍵即可。需要說明的是，在本實施例中，所述觸摸識別裝置應用於空間滑鼠，所述空間滑鼠可作為遙控器對例如電視機、計算機(電腦)、DVD等設備進行操作，在其他實施例中，所述觸摸識別裝置也可以應用於其他產品(該產品具有觸摸按鍵結構和控制單元)，例如可以設置在電視機、DVD等電子設備上的控制面板(非遙控器)。本實施例所述空間滑鼠以及觸摸識別裝置的具體實施可參考上述觸摸識別方法的實施，在此不再贅述。實施例二實施例一中由於工作條件的改變(例如置於高溫或低溫的工作環境)而發生使採集到的參考樣本值突然下降到所述長期平均值之下的情況，導致觸摸感應事件的誤觸發， 條件的改變而引起誤觸發的情況，例如工作電壓VDD的突然下降，有可能使觸摸按鍵結構中所有按鍵對應的參考樣本值的採樣結果發生非正常的變化。因此，本實施例在實施例一的基礎上，還提供了因工作條件的改變而使觸摸按鍵結構中所有按鍵對應的參考樣本值的採樣結果均出現異常的應對方法。以工作電壓VDD的突然下降為例，由於VDD的突然下降對觸摸按鍵結構中的所有按鍵通道來說是一個整體的影響因素，所有的按鍵通道的採樣結果都會發生同一個方向(如增大)的明顯變化，但是當VDD穩定後，正常進行觸摸操作時，只有對應的按鍵通道會出現明顯的採樣結果改變，故能夠通過全部按鍵通道的採樣結果在一輪掃描中都發生了明顯的變化來識別這種情況的發生，從而可以採取相應的措施防止由於工作電壓VDD的突然下降引起誤觸發。本實施例中的觸摸識別方法還包括在緩存採集到的參考樣本值之前，若檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值，則暫停對所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新以及對觸摸按鍵的識別。圖7是本發明實施例二提供的觸摸識別方法的流程示意圖。如圖7所示，在採樣結束後，首先執行步驟S201，判斷所有按鍵對應的參考樣本值的變化量是否大於第二閾值，是則執行步驟S202，暫停對第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新以及對觸摸按鍵的識別，否則轉到步驟S203。如前所述，正常情況下，只有被觸摸按鍵對應的參考樣本值會發生明顯變化，而在VDD突然下降的情況下才可能使所有按鍵對應的參考樣本值發生明顯變化，因此，步驟S201用於對因工作電壓VDD的不穩定而使觸摸按鍵結構中所有按鍵對應的參考樣本值的採樣結果均出現異常的情況進行識別，當識別出該情況發生時，通過執行步驟S202以對VDD不穩定的這段時間內採集到的參考樣本值進行屏蔽，由於採集到的參考樣本值會影響第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的計算，並進一步影響對觸摸按鍵的識別，因此在識別出VDD不穩定後，通過暫停對第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新以及對觸摸按鍵的識別，直至VDD穩定後才重新恢復對長期平均值的更新與觸摸按鍵識別，即步驟S202之後，轉到步驟S201循環判斷，直至步驟S201的判斷結果為否時，才跳出步驟S202的執行，這樣能夠有效防止觸摸感應事件的誤觸發。本實施例中判斷所有按鍵對應的參考樣本值發生明顯變化的標準為所述第二閾值，第二閾值是界定觸摸按鍵結構中的所有按鍵對應的參考樣本值是否因工作條件變化而產生異常的臨界值。在實際實施時，所述第二閾值是根據實際情況進行設定的，一般可以從某個基於實際經驗得到的取值範圍中選取其中一個值進行設定，例如當取值範圍為30飛0時，可以將所述第二閾值設定為40。需要說明的是，在其他實施例中，也可以採用其他方法替代步驟S202，具體地，在緩存採集到的參考樣本值之前，若檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值，則將所述長期平均值更新為當前採集到的參考樣本值，即通過步驟S201判斷出所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值時，將所述長期平均值更新為當前採集到的參考樣本值。由於VDD的不穩定而使當前採集到的參考樣本值發生異變，此時為了對VDD不穩定的這段時間內採集到的參考樣本值進行屏蔽，不使其影響對第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的計算以及對觸摸按鍵的識別，可以將所述長期平均值更新為當前採集到的參考樣本值，如此，一方面仍然保持了對所述長期平均值的更新，從而能反映出當前工作 條件的變化情況，另一方面，由於此時不會引起觸摸感應事件的誤觸發，也就沒必要停止對觸摸按鍵的識別，由此簡化了控制方式。待VDD恢復穩定後，所述長期平均值便能夠自然地恢復到正常狀態，也能夠準確地實現對觸摸按鍵的識別。步驟S201的判斷結果為否時，執行步驟S203，每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值。步驟S203後，執行步驟S204，判斷當前採集到的參考樣本值是否小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值，是則執行步驟S205，讀取緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值，然後轉到步驟S206，否則直接執行步驟S206，將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵。步驟S206之後，轉到採集所有按鍵對應的參考樣本值的步驟，在採樣結束後，循環執行步驟S201 S206。需要說明的是，本實施例中的步驟S203飛206對應於實施例一中的相關步驟，其中步驟S203與步驟S102對應，步驟S204、S205與步驟S103對應，步驟S206與步驟S104對應。因此，步驟S203 S206的具體實施，可以參考實施例一中的步驟S102 S104的實施，在此不再贅述。此外，工作電壓VDD的不穩定並不一定是引起觸摸按鍵結構中所有按鍵對應的參考樣本值的採樣結果發生異常變化的唯一可能原因，在其他工作條件變化時，只要產生所有按鍵對應的參考樣本值的採樣結果發生異常變化的情況，均可以適用本實施例提供的觸摸識別方法。對應本實施例提供的觸摸識別方法，還提供了一種觸摸識別裝置。圖8是本發明實施例二提供的觸摸識別裝置的結構示意圖，如圖8所示，所述觸摸識別裝置除了包括實施例一提供的觸摸識別裝置的所有單元，還包括暫停單元106，與所述處理單元103和識別單元104相連，適於在檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值，暫停對所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新以及對觸摸按鍵的識別。其中，檢測所有按鍵對應的參考樣本值的變化量是否大於第二閾值可以由所述處理單元103實現，所述暫停單元106基於所述處理單元103的檢測結果完成相應的功能。在其他實施例中，所述觸摸識別裝置也可以不包括暫停單元106，而通過一更新單元替代暫停單元106,所述更新單元與處理單元103相連,適於在檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值時，將所述長期平均值更新為當前採集到的參考樣本值。此外，本實施例還提供了一種包括上述觸摸識別裝置的空間滑鼠。當然，所述空間滑鼠可以包括實施例一所述的觸摸按鍵結構，也可以包括其他類型的觸摸按鍵結構，例如後續實施例中提供的觸摸按鍵結構。本實施例所述空間滑鼠以及觸摸識別裝置的具體實施可以參考本實施例提供的觸摸識別方法以及實施例一中空間滑鼠以及觸摸識別方法與裝置的實施，在此不再贅述。實施例三本實施例與實施例一或實施例二的區別在於，所述觸摸按鍵結構以及具有所述觸摸按鍵結構的空間滑鼠有所不同。如實施例一中所述，以觸摸識別裝置識別出被觸摸按鍵後，根據識別結果產生對應的控制信號以控制所述空間滑鼠的操作，實現所述被觸摸按鍵的預設功能。通過空間滑鼠包括的慣性器件所輸出的數據實現對所述空間滑鼠的空間定位，從而能控制滑鼠指針的移動。由於空間滑鼠通常並不需要使用控制滑鼠指針移動的功能，而處理晶片對所述慣性器件輸出數據的處理是非常消耗電能的，為了節省能耗，可以專門設置一按鍵，該按鍵的預設功能為觸發或關閉所述空間滑鼠控制的滑鼠指針移動的功能，如此便能根據需要控制滑鼠指針移動。然而，這樣控制滑鼠指針移動的功能和對滑鼠指針選中位置的確認功能需要分別由兩個按鍵實現，導致用戶對於空間滑鼠的操作體驗度較差，而且容易遺忘關閉控制滑鼠指針移動的功能從而造成電能的浪費。本實施例中，考慮將控制滑鼠指針移動的功能和對滑鼠指針選中位置的確認功能由一個按鍵實現，當用戶觸摸該按鍵時，空間滑鼠控制滑鼠指針移動的功能處於激活狀態，當用戶按下該按鍵時，能夠實現對滑鼠指針選中位置的確認功能，當用戶手指離開該按鍵時，則自動關閉空間滑鼠控制滑鼠指針移動的功能。為了達到上述目的，本實施例中提供的觸摸按鍵結構在實施例一提供的觸摸按鍵結構的基礎上，還在金屬按鍵下方增加了薄膜按鍵。圖9是本發明實施例三提供的觸摸按鍵結構的示意圖。如圖9所示的觸摸按鍵結構，除了包括實施例一所述觸摸面板201以及與所述觸摸面板201相對的偵測板203、所述觸摸面板201包括板體201a和多個金屬按鍵廣5、隔離各金屬按鍵與金板體201a的絕緣層202，所述偵測板203上具有多個分別對應所述金屬按鍵的電極A E，所述多個金屬按鍵及對應電極間的區域構成平板電容，還包括位於金屬按鍵5下方的薄膜按鍵204，所述薄膜按鍵204位於偵測板203的表面，與所述金屬按鍵5相對應，金屬按鍵5被觸摸後的預設功能為觸發所述空間滑鼠控制的滑鼠指針移動的功能。本實施例中電極E為中心具有開口的方形或矩形銅箔，所述薄膜按鍵204具體為金屬彈片(metaldome或者polydome),從所述電極E的中心開口處突出。在其他實施例中，電極E也可以為其他形狀，例如為圓形、橢圓形等。所述偵測板203通常為印刷電路板(PCB，Printed Circuit Board)或者柔性印刷電路(FPC,Flexible Printed Circuit)板，其承載 薄膜按鍵204、電極A E以及與處理晶片相連的接口，當金屬按鍵被觸摸時，會產生該按鍵對應的控制信號，所述控制信號通過所述接口傳送給所述處理晶片以控制所述空間滑鼠的操作，實現所述被觸摸按鍵的預設功能。金屬按鍵5能夠被按下，當金屬按鍵5被按下時，便能使所述薄膜按鍵204也被按下，當所述薄膜按鍵204被按下時,會產生對應的另一控制信號，同樣可通過相應的接口傳送給所述處理晶片以控制所述空間滑鼠的操作，實現所述被按下薄膜按鍵的預設功能。圖9所示的金屬按鍵5底部具有凸起，能夠在金屬按鍵5被按下時使薄膜按鍵204被按下，在其他實施例中，金屬按鍵底部也可以不具有凸起，按下金屬按鍵後依靠其產生的形變便能使所述薄膜按鍵被按下。至於薄膜按鍵的原理和作用為本領域技術人員所公知，在此不再贅述。需要說明的是，本實施例中，只在所述觸摸按鍵結構的一個金屬按鍵(以金屬按鍵5為例)的下方設置所述薄膜按鍵，觸摸該金屬按鍵後可以實現的預設功能為觸發所述空間滑鼠控制的滑鼠指針移動的功能。在其他實施例中，也可以在每一個金屬按鍵下方設置所述薄膜按鍵，通過觸摸金屬按鍵和按下與所述金屬按鍵對應的薄膜按鍵(通過按下金屬按鍵實現)分別觸發不同的預設功能。 本實施例在具體實施時，當識別出金屬按鍵5被觸摸後，觸發所述空間滑鼠控制的滑鼠指針移動的功能，用戶只要觸摸金屬按鍵5便能控制空間滑鼠的滑鼠指針移動，移動至準備選中的位置後，可以按下金屬按鍵5，從而使所述薄膜按鍵204被按下，當所述薄膜按鍵204被按下時，會產生對應的另一控制信號以實現對所述空間滑鼠控制的滑鼠指針選中位置的確認功能。實施例四本實施例與實施例一或實施例二的區別也在於所述觸摸按鍵結構以及具有所述觸摸按鍵結構的空間滑鼠有所不同。實施例一中所述的觸摸按鍵結構為無壓力(零壓力)的觸摸按鍵結構，可參閱圖3，即用戶手指觸碰到觸摸面板201上的金屬按鍵後，無需用力按壓所述金屬按鍵就可被較為準確地檢測到觸摸行為，即使金屬按鍵在壓力作用下有微小形變，也並非根據施加的壓力及壓力作用下的金屬按鍵的形變去檢測觸摸行為，具體觸摸識別的過程可參考實施例一中相關描述。實施例一中所述的觸摸按鍵結構，由於觸摸面板包括的金屬按鍵與板體之間通過絕緣層隔離，因此能夠較準確地識別出被觸摸的金屬按鍵，然而，如果觸摸面板為金屬按鍵與板體一體成型的全金屬觸摸面板，則觸摸某金屬按鍵後，部分電荷也會轉移到其他按鍵上，從而影響被觸摸按鍵識別的準確性。因此，本實施例中，所述觸摸按鍵結構為有壓力的觸摸按鍵結構。圖10是有壓力的觸摸按鍵結構的觸摸識別示意圖。本實施例所述觸摸按鍵結構中的金屬按鍵在用戶手指觸摸後，受到壓力後會產生微小的形變，如圖10中從左至右方向第三個金屬按鍵所示，本實施例正是基於在壓力作用下因金屬按鍵的形變而引起電容量的變化去實現觸摸識別的。本實施例所述觸摸按鍵結構包括觸摸面板801和與所述觸摸面板801結合的偵測板803，位於觸摸面板801和偵測板803之間的絕緣層802。觸摸面板801可以為全金屬面板，其形狀可以根據實際需求而設計，通常為方形面板。觸摸面板801可以為一體成型的金屬面板，觸摸面板801包括設有多個金屬按鍵801c的第一表面801a和相對於第一表面801a的第二表面801b，第二表面801b具有多個凹槽801d，第二表面801b的凹槽801d與第一表面801a的金屬按鍵801c——對應，例如圖示有5個金屬按鍵801c，對應地，凹槽801d也有5個。觸摸面板801上的金屬按鍵801c為觸摸式按鍵，即第一表面801a的金屬按鍵區域和其他區域基本在同一平面上，只需輕觸金屬按鍵區域(或者說在金屬按鍵上施加輕壓力)，即可以檢測到按鍵觸發，實現相應的按鍵功能。偵測板803包括多個電極804，多個電極804分別對應第一表面801a的金屬按鍵801c，例如，圖示的金屬按鍵801c有5個，電極804也有5個，與金屬按鍵801c —一對應。電極804為導電材料，其形狀和大小與第一表面801a的金屬按鍵區域基本相同。具體地，對於電容式按鍵檢測方式，需要將按鍵面板上的按鍵的電位固定,本實施例中，由於觸摸面板801為全金屬的按鍵面板，可以將觸摸面板801接地，這樣觸摸面板801上的金屬按鍵具有固定的電位，即0電位。觸摸面板801上的金屬按鍵801c和偵測板803上的電極804之間的電容量C可以用如下公式表示
權利要求
1.一種觸摸識別方法，其特徵在於，包括 以觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量作為所述電極對應的按鍵在所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時的參考樣本值； 每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值； 若當前採集到的參考樣本值小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值，則以緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值； 將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵； 所述觸摸按鍵結構包括觸摸面板以及與所述觸摸面板絕緣隔離的偵測板，所述觸摸面板設有多個金屬按鍵，所述偵測板上具有多個分別對應所述金屬按鍵的電極。
2.根據權利要求I所述的觸摸識別方法，其特徵在於，還包括在緩存採集到的參考樣本值之前，若檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值，則暫停對所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新以及對觸摸按鍵的識別。
3.根據權利要求I所述的觸摸識別方法，其特徵在於，還包括在緩存採集到的參考樣本值之前，若檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值，則將所述長期平均值更新為當前採集到的參考樣本值。
4.根據權利要求I所述的觸摸識別方法，其特徵在於，當識別出被觸摸按鍵後，停止對所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新，直至當前的參考樣本值與所述長期平均值之差小於所述第一閾值。
5.根據權利要求I所述的觸摸識別方法，其特徵在於，所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值，是通過對在第二預設時間內得到的多個參考樣本值進行累加求和並計算其平均值的方式或是以加權平均的方式獲得的。
6.根據權利要求I所述的觸摸識別方法，其特徵在於，所述第一預設時間為r3秒。
7.一種觸摸識別裝置，其特徵在於，包括 採樣單元，適於以觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量作為所述電極對應的按鍵在所述觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時的參考樣本值； 緩存單元，適於每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值； 處理單元，適於在當前採集到的參考樣本值小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值時，以緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值； 識別單元，適於將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵； 所述觸摸按鍵結構包括觸摸面板以及與所述觸摸面板絕緣隔離的偵測板，所述觸摸面板設有多個金屬按鍵，所述偵測板上具有多個分別對應所述金屬按鍵的電極。
8.根據權利要求7所述的觸摸識別裝置，其特徵在於，還包括暫停單元，適於在檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值，暫停對所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新以及對觸摸按鍵的識別。
9.根據權利要求7所述的觸摸識別裝置，其特徵在於，還包括更新單元，適於在檢測到所有按鍵對應的參考樣本值的變化量大於第二閾值，將所述長期平均值更新為當前採集到的參考樣本值。
10.根據權利要求7所述的觸摸識別裝置，其特徵在於，還包括更新停止單元，適於當所述識別單元識別出被觸摸按鍵後，停止對所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值的更新，直至所述識別單元識別出當前的參考樣本值與所述長期平均值之差小於所述第一閾值。
11.根據權利要求7所述的觸摸識別裝置，其特徵在於，所述處理單元通過對在第二預設時間內得到的多個參考樣本值進行累加求和並計算其平均值的方式或是以加權平均的方式獲得所述第二預設時間內參考樣本值的長期平均值。
12.根據權利要求7所述的觸摸識別裝置，其特徵在於，所述第一預設時間為廣3秒。
13.—種空間滑鼠，其特徵在於，包括權利要求7至12任一項所述的觸摸識別裝置和觸摸按鍵結構。
全文摘要
一種空間滑鼠以及觸摸識別方法與裝置，所述觸摸識別方法包括以觸摸按鍵結構的各電極上每次轉移的電荷量作為所述電極對應的按鍵在觸摸按鍵結構面臨觸摸或臨近觸摸時的參考樣本值；每隔第一預設時間緩存採集到的參考樣本值；若當前採集到的參考樣本值小於第二預設時間內參考樣本值的長期平均值，則以緩存的參考樣本值作為當前的參考樣本值；將當前的參考樣本值與所述長期平均值之差大於或等於第一閾值的按鍵識別為被觸摸按鍵；所述觸摸按鍵結構包括觸摸面板以及與觸摸面板絕緣隔離的偵測板，觸摸面板設有多個金屬按鍵，偵測板上具有多個分別對應金屬按鍵的電極。本技術方案能有效防止因工作條件的變化所引起的誤觸發，提高觸摸識別的準確度。
文檔編號H03K17/96GK102707818SQ201210180188
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月1日 優先權日2012年6月1日
發明者嚴松, 劉正東, 唐元浩, 龍江, 龍濤 申請人:江蘇惠通集團有限責任公司