触摸识别方法、触摸键结构及触摸装置制造方法及图纸

一种触摸识别方法、触摸键结构及触摸装置。所述触摸识别方法包括：当触摸键结构面临触摸或临近触摸时，对触摸键结构中各按键对应的电荷累积区域进行电荷补充，直至各按键对应的电荷累积区域中的电荷量达到平衡；以各按键对应的电荷累积区域中的电荷补充量计算各电荷累积区域在所述触摸键结构面临触摸时的电荷变化量，以及计算各电荷累积区域的电荷变化量与电荷平衡量的比值；将电荷变化量最大且电荷变化量与电荷平衡量的比值最大的电荷累积区域对应的按键识别为被触摸按键。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及触摸传感技术，特别涉及触摸识别方法、触摸键结构及触摸装置。
技术介绍
触摸屏是现在被广泛应用于手机、电视及其他多媒体载体上的一种触摸感应输入 装置。按触摸传感原理，现有触摸屏包括电阻式触摸屏、电容式触摸屏等。其中，电阻式触 摸屏因为其低成本、易实现、控制简单等优点而流行多年。近年来，电容式触摸屏以其透光 率高、耐磨损、耐环境温度变化、耐环境湿度变化、寿命长、可实现多点触摸的高级复杂功能 而受到业界的关注。为使电容式触摸屏有效工作，需要一个透明的电容传感阵列。当人体或者如手写 笔等专用触摸装置接近电容的感应电极时，会改变传感控制电路检测到的电容值的大小， 根据触摸区域内电容值变化的分布，就可识别出人体或者专用触摸装置在触摸区域内的触 摸情况。按电容形式的方式，现有技术触摸屏包括自电容式触摸屏和互电容式触摸屏。自电 容式触摸屏是利用传感电极与交流地或直流电平电极形成的电容值的变化作为触摸传感 的信号；互电容式触摸屏是利用两个电极间形成的电容值的变化作为触摸传感的信号。在 现有技术的其他实现方式中，也有根据所述电容值变化对应的触摸区域内的电荷量变化， 来对触摸情况进行识别。然而，对于电容式触摸屏而言，特别是通过检测电荷量变化进行触摸识别的方式， 其很容易受到触摸屏使用环境变化及触摸方式的影响。例如，当触摸屏使用环境中有正在 使用的能产生电辐射的设备(手机、电吹风等)时，触摸屏表面的电荷量就会产生异常变 化。而此时若按传统方式进行触摸识别，就可能获得错误的识别结果，甚至引起误操作。又 例如，当手指在碰触触摸屏时力度过轻，未形成有效的触摸接触时，也有可能引发错误识 别。因此，对于目前的触摸屏应用，需要研发一种能够更准确进行触摸识别的技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种触摸识别方法、触摸键结构及触摸装置，以提高触摸识别的准确度。为解决上述问题，本专利技术提供一种触摸识别方法，包括当触摸键结构面临触摸或临近触摸时，对触摸键结构中各按键对应的电荷累积区 域进行电荷补充，直至各按键对应的电荷累积区域中的电荷量达到平衡；以各按键对应的电荷累积区域中的电荷补充量计算各电荷累积区域在所述触摸 键结构面临触摸时的电荷变化量，以及计算各电荷累积区域的电荷变化量与电荷平衡量的 比值；将电荷变化量最大且电荷变化量与电荷平衡量的比值最大的电荷累积区域对应 的按键识别为被触摸按键；所述触摸键结构包括绝缘介质触摸面板，所述面板上具有多个按键；侦测板，所述侦测板上具有多个与按键对应的电极，所述侦测板与所述绝缘介质 触摸面板间绝缘隔离；各电极在充电后各自产生源电场且其表面形成电荷累积区域，所述源电场穿透各 对应按键的部分绝缘介质触摸面板，形成从各按键表面向外扩散的极化电场，各电极的电 荷累积区域中累积达到平衡量的电荷。本专利技术还提供一种触摸键结构，包括绝缘介质触摸面板，所述面板上具有多个按键；侦测板，所述侦测板上具有多个与按键对应的电极，所述侦测板与所述绝缘介质 触摸面板间绝缘隔离；各电极在充电后各自产生源电场且其表面形成电荷累积区域，所述源电场穿透各 对应按键的部分绝缘介质触摸面板，形成从各按键表面向外扩散的极化电场，各电极的电 荷累积区域中累积达到平衡量的电荷。本专利技术还提供一种触摸装置，包括上述触摸键结构及控制器，所述控制器与所述 侦测板上的各电极相连，对各电极进行充电，并通过检测各电极的电荷变化量对所述触摸 操作进行识别，并根据识别结果产生识别控制信号输出，所述检测包括当触摸键结构面临触摸或临近触摸时，对触摸键结构中各按键对应的电荷累积区 域进行电荷补充，直至各按键对应的电荷累积区域中的电荷量达到平衡；以各按键对应的电荷累积区域中的电荷补充量计算各电荷累积区域在所述触摸 键结构面临触摸时的电荷变化量，以及计算各电荷累积区域的电荷变化量与电荷平衡量的 比值；将电荷变化量最大且电荷变化量与电荷平衡量的比值最大的电荷累积区域对应 的按键识别为被触摸按键。与现有技术相比，上述触摸识别方法、触摸键结构及触摸装置具有以下优点通过 电极充电后所产生电场穿透绝缘介质触摸面板形成极化电场，当发生触摸动作时，计算由 于触摸影响极化电场导致电荷累积区域电荷变化的量(即手指在极化电场中吸收的电荷 量)及电荷变化量与电荷平衡量的比值来作为识别触摸的标准。因此，使得对于触摸动作 的触摸识别更准确。并且，通过触摸键结构使得在进行触摸操作时，无需触摸实际的带电荷的结构 (电极)，因此实现了空气触摸按键，提供了一种更新颖的触摸识别方式。此外，由于实现了所述空气触摸按键，在进行触摸操作时，操作者的手指可以无需 接触触摸面板，因而也可以有效避免错误识别的发生。附图说明图1是本专利技术触摸键结构的一种实施例的俯视示意图；图2是图1所示触摸键结构的剖视示意图；图3是本专利技术触摸识别方法的一种实施方式示意图；图4是应用图1所示触摸键结构进行触摸识别的实施例示意图5在图4所示触摸识别过程中，通过模数转换器的采样保持电路中的保持电容 对电荷累积区域进行电荷补充的简易示意图；图6是图4所示触摸识别过程中，计算电荷变化量的实例流程图。 具体实施例方式本专利技术的专利技术人基于电容式触摸屏及其识别方式的诸多缺陷，提出了空气触摸按 键的设想。通过构建特殊的触摸键结构使得在进行触摸操作时，操作者的手指可以无需触 摸实际的带电荷的结构。并且，基于所述触摸键结构设计了相应的对触摸键结构的供电方 式及触摸识别方法，以对触摸操作进行更准确地识别。以下结合实施例及附图分别对于触摸键结构及触摸识别方法进行详细说明。结合图1和图2所示，本专利技术触摸键结构的一种实施例包括绝缘介质触摸面板100，所述绝缘介质触摸面板100上具有多个按键1 6 ；侦测板，所述侦测板上具有多个与按键1 6对应的电极A F，所述侦测板与所 述绝缘介质触摸面板100间绝缘隔离；各电极在充电后各自产生源电场且其表面形成电荷累积区域，所述源电场穿透各 对应按键的部分绝缘介质触摸面板，形成从各按键表面向外扩散的极化电场，各电极的电 荷累积区域中累积达到平衡量的电荷。其中，所述各电极累积区域中累积达到平衡量的电荷是指在对各电极充电时， 各电极的电荷累积区域中开始累积电荷，当某一时间，各电极的电荷累积区域无法在积聚 更多电荷而要开始产生放电的时候，此时各电极的电荷累积区域中累积的电荷达到了平衡量。在具体的实施例中，所述绝缘介质触摸面板100的材料可以为玻璃，或者也可以 为其他已知的各种绝缘材料。在具体的实施例中，所述电极为铜箔，或者也可以为其他已知的各种导电材料。需要说明的是，所述绝缘介质触摸面板100上的按键为6个仅为举例，并不应对其 实现方式加以限制。所述按键的个数及功能的分配都可以依据实际所需实现的触摸功能而 相应设置。在其他的实施例中，所述绝缘介质触摸面板100上的按键可以为8个、20个或者更多。通过上述触摸键结构的说明可以看到，当要对具有所述触摸键结构的触摸屏进行 操作时，操作者的手指对电荷累积区域中电荷量的影响并非是直接触摸带电荷的电极来实 现的，而是接触了与电极没有连接关系的绝缘介质触摸面板100，甚至可能还未与绝缘介质 触摸面板100接触。导致上述情况出现的原理在于，当各电极在充电后各自产生了源电场，所述源电 场为静电场，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种触摸识别方法，其特征在于，包括当触摸键结构面临触摸或临近触摸时，对触摸键结构中各按键对应的电荷累积区域进行电荷补充，直至各按键对应的电荷累积区域中的电荷量达到平衡；以各按键对应的电荷累积区域中的电荷补充量计算各电荷累积区域在所述触摸键结构面临触摸时的电荷变化量，以及计算各电荷累积区域的电荷变化量与电荷平衡量的比值；将电荷变化量最大且电荷变化量与电荷平衡量的比值最大的电荷累积区域对应的按键识别为被触摸按键；所述触摸键结构包括绝缘介质触摸面板，所述面板上具有多个按键；侦测板，所述侦测板上具有多个与按键对应的电极，所述侦测板与所述绝缘介质触摸面板间绝缘隔离；各电极在充电后各自产生源电场且其表面形成电荷累积区域，所述源电场穿透各对应按键的部分绝缘介质触摸面板，形成从各按键表面向外扩散的极化电场，各电极的电荷累积区域中累积达到平衡量的电荷。2.如权利要求1所述的触摸识别方法，其特征在于，所述对触摸键结构中各按键对应 的电荷累积区域进行电荷补充包括对标准单位电容进行多次充放电，通过所述标准单位 电容的放电向所述电荷累积区域释放电荷；所述电荷补充量为所述标准单位电容向所述电荷累积区域释放电荷的累积量。3.如权利要求2所述的触摸识别方法，其特征在于，所述标准单位电容为模数转换器 的采样保持电路中的保持电容，所述对标准单位电容的充放电包括通过采样脉冲对标准 单位电容的充放电进行控制。4.如权利要求2所述的触摸识别方法，其特征在于，所述对触摸键结构中各按键对应 的电荷累积区域进行电荷补充包括每隔固定时间对触摸键结构中各按键对应的电荷累积 区域进行电荷补充，且每次电荷补充都使得各按键对应的电荷累积区域中的电荷量达到平5.如权利要求3所述的触摸识别方法，其特征在于，所述对触摸键结构中各按键对应 的电荷累积区域进行电荷补充包括每隔固定时间对触摸键结构中各按键对应的电荷累积 区域进行电荷补充，且每次电荷补充都使得各按键对应的电荷累积区域中的电荷量达到平6.如权利要求5所述的触摸识别方法，其特征在于，各次电荷补充时对保持电容进行 充放电控制的采样脉冲均保持同一频率。7.如权利要求5所述的触摸识别方法，其特征在于，各次电荷补充时对保持电容进行 充放电控制的采样脉冲采用不同频率。8.如权利要求7所述的触摸识别方法，其特征在于，对各次电荷补充时的采样脉冲采 用不同频率包括自首次电荷补充后，后续各次电荷补充时的采样脉冲频率大于前一次电 荷补充时的采样脉冲频率。9.如权利要求8所述的触摸识别方法，其特征在于，所述固定时间为5μs ；所述采样脉 冲频率的变化范围为80 120kHz。10.如权利要求7所述的触摸识别方法，其特征在于，对各次电荷补充时的采样脉冲采 用不同频率包括设置采样脉冲频率的变化范围，自首次电荷补充后，后续各次电荷补充时 的采样脉冲频率大于前一次电荷补充时的采样脉冲频率，且在某此电荷补充时的采样脉冲 频率达到采样脉冲频率的高限值后，后续各次电荷补充时的采样脉冲频率小于前一次电荷 补充时的采样脉冲频率。11.如权利要求10所述的触摸识别方法，其特征在于，所述固定时间为5μS ；所述采样 脉冲频率的变化范围为80 120kHz。12.如权利要求4或5所述的触摸识别方法，其特征在于，以各按键对应的电荷累积 区域中的电荷补充量计算各电荷累积区域在所述触摸键结构面临...

【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