CN114679166B - 电容按键检测方法、芯片和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电容按键检测方法、芯片和电子设备，用于减少电容按键的误判。其中，方法部分包括：获取第一检测值和第二检测值，其中，第一检测值为第一检测模块检测到的值，第二检测值为第二检测模块检测到的值，第一检测模块的检测端连接于电容按键的电极，第二检测模块的检测端为悬空状态；根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸。

Description

电容按键检测方法、芯片和电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种电容按键检测方法、芯片和电子设备。

背景技术

一般的家电等电子设备很多都是很少移动的，周围的环境也很少会突变，所以传统电容按键的设计都是基于环境不会突变，按键会自动适应环境的缓慢变化，而且电子设备内部都是横压供电，直接为触摸按键芯片提供一个稳定的电压。

发明人发现，有些电子设备却经常要面对环境突变的情况，比如冬天从室内走到室外或室外回到室内，温度发生激烈变化，而温度的变化会影响电容按键的检测数据，使数据不准，这样就容易造成电容按键的误判。

发明内容

本发明实施例提供一种电容按键检测方法、芯片和电子设备，以解决容易造成电容按键的误判问题。

第一方面，提供了一种电容按键检测方法，方法包括：

获取第一检测值和第二检测值，其中，第一检测值为第一检测模块检测到的值，第二检测值为第二检测模块检测到的值，第一检测模块的检测端连接于电容按键的电极，第二检测模块的检测端为悬空状态；

根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸。

进一步地，获取第一检测值和第二检测值之前，该方法还包括如下步骤：

配置第一检测模块和第二检测模块同时进行数据检测，以同时获取第一检测值和第二检测值。

进一步地，上述根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸，具体包括如下步骤：

计算第一检测值与第一基线值之间的差值，得到第一差值，第一基线值为电容按键未被触摸时，第一检测模块所检测的值；

计算第二检测值与第二基线值之间的差值，得到第二差值，第二基线值为电容按键未被触摸时，第二检测模块所检测的值；

根据第二差值修正第一差值，得到修正差值；

根据修正差值判断电容按键是否被触摸。

进一步地，上述根据第二差值修正第一差值，得到修正差值，具体包括如下步骤：

通过如下公式修正第一差值，得到修正差值：

Xa′＝Xa*(1-Xb/Db)；

其中，Xa′表示修正差值，Xa表示第一差值，Xb表示第二差值，Db表示第二检测值。

进一步地，上述根据修正差值判断电容按键是否被触摸，具体包括如下步骤：

判断修正差值是否大于预设阈值；

当判断修正差值为大于预设阈值，则判断电容按键为被触摸；

当判断修正差值为小于或等于预设阈值，则判断电容按键为未被触摸。

第二方面，提供一种电容按键检测芯片，该检测芯片包括芯片内核、第一检测模块和第二检测模块；

第一检测模块，用于对电容按键进行检测得第一检测值；

第二检测模块，用于对电容按键的环境进行检测得到第二检测值；

芯片内核，用于获取第一检测值和第二检测模块，并根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸。

进一步地，该芯片内核用于：配置第一检测模块和第二检测模块同时进行数据检测，以同时获取第一检测值和第二检测值。

进一步地，该芯片内核用于：

计算第一检测值与第一基线值之间的差值，得到第一差值，第一基线值为电容按键未被触摸时，第一检测模块所检测的值；

计算第二检测值与第二基线值之间的差值，得到第二差值，第二基线值为电容按键未被触摸时，第二检测模块所检测的值；

根据第二差值修正第一差值，得到修正差值；

根据修正差值判断电容按键是否被触摸。

进一步地，该芯片内核用于：

判断修正差值是否大于预设阈值；

当判断修正差值为大于预设阈值，则判断电容按键为被触摸；

当判断修正差值为小于或等于预设阈值，则判断电容按键为未被触摸。

第三方面，提供了一种电子设备，其特征在于，电容按键和前述第三方面提及的电容按键检测芯片。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述电容按键检测方法的步骤。

上述提供的电容按键检测方法、芯片和电子设备中，在对电容按键进行检测时，通过启动两个检测模块，同时扫描两个通道，一个是正常的触摸按键的检测通道，一个是没有连接任何电极的空余检测通道，处理时，便可利用空余通道的检测值修正电容按键的对应的检测值，减少环境变化对电容按键的影响，使电容按键的判断更准确，有效地减少电容按键的误判。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中电容按键检测芯片的一结构示意图；

图2是本发明一实施例中电子设备的一结构示意图；

图3是本发明一实施例中电容按键检测方法的一流程示意图；

图4是本发明一实施例中电容按键检测方法的另一流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的电容按键检测方法、电容按键检测芯片和电子设备。其中，为了逐一描述清楚本发明，下述，从而两个大的实施例分别描述，其中，实施例一为对本发明实施例所涉及的电容按键检测芯片和电子设备进行描述；实施例二为对本发明实施例所涉及的电容按键检测方法进行描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种电容按键检测芯片，该电容按键检测芯片应用于电子设备上，该电容按键检测芯片包括芯片内核、第一检测模块和第二检测模块，其中，个模块的功能如下：

第一检测模块，用于对电容按键进行检测得第一检测值；

第二检测模块，用于对电容按键的环境进行检测得到第二检测值；

芯片内核，用于获取第一检测值和第二检测模块，并根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸。

在使用该电容按键检测芯片时，第一检测模块的检测端连接于电容按键的电极，第二检测模块的检测端露出于该电容按键检测芯片且为悬空状态。在一应用场景中，该电子设备是对耳耳机，该电容按键指的是对耳耳机中的电容按键，需要说明的是，在其他一些应用场景中，该电子设备也可以是其他可能会面临环境变化的电子产品设备，例如可穿戴电子设备等，具体本发明实施例不做限定。

本发明实施例中，电容按键检测芯片中有两个完全一致的第一检测模块与第二检测模块，不同的地方在于，第一检测模块的检测端连接于外部的电容按键的电极，可使得该第一检测模块可用于检测电容按键的数据。当人体触摸该电容按键的电极时，第一检测模块检测到的值就会发生变化，就可以判断出电容按键是否可能被触摸，其中，该第一检测模块检测到的第一检测值为与电容按键的电容值相关的值，或者就是检测出的就是指电容值，本发明不做限定。该第一检测模块检测到的第一检测值的情况可以反映电容按键的电容变化情况。

第二检测模块的检测端为悬空状态，也就是说，第二检测模块的检测端未连接任何电极，也用于对电容按键的环境进行检测，也会获得一个值，本发明实施例称为第二检测值，其中，该第二检测模块检测到的第二检测值的情况可以反映环境的变化。但由于第二检测模块不连接电容按键的电极，因此，人体靠近时，第二检测模块检测到的第二检测值并不会有变化，但是当环境发生变化时，第二检测模块检测的值就会发生变化，而这个环境变化所对第一检测模块有同样的影响，所以，为了要消除这个环境变化带来的影响，在判断第一检测模块检测出的第一检测值时，需参考第二检测模块检测出的第二检测值。

可见，本发明实施例中，通过第一检测模块和第二检测模块，创建了两条检测通道，其中的第二检测模块检测的是空余通道的检测值，如果第二检测模块检测出的第二检测值有变化，那么说明了电容按键检测芯片的环境发生了变化并引起检测值的变化，其中，引起环境变化的包括但不局限于温度、电压、湿度等对电容按键有影响的环境因子，因此，那就需要对现在正在检测的电容按键对应的第一检测值作一次运算，以消除上述环境变化的影响，具体地，通过电容按键检测芯片的芯片内核消除上述环境变化的影响。

芯片内核，可以指的是微处理器内核(MCU内核)，用于获取第一检测值和第二检测值，并根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸。

可见，在本发明实施例提供了一种电容按键检测芯片，在对电容按键进行检测时，通过启动两个检测模块，同时扫描两个通道，一个是正常的触摸按键的检测通道，一个是没有连接任何电极的空余检测通道，处理时，便可利用空余通道的检测值修正电容按键的对应的检测值，减少环境变化对电容按键的影响，使电容按键的判断更准确，有效地减少电容按键的误判。

在一实施例中，芯片内核，用于配置第一检测模块和第二检测模块同时进行数据检测，以同时获取第一检测值和第二检测值。在该实施例中，在工作时，芯片内核可以同时开启第一检测模块和第二检测模块工作，保持检测出的检测值的同步性，对于修正环境变化对电容按键的影响有更好的作用。

在一实施例中，芯片内核，用于根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸，具体指的是：计算第一检测值Da与第一基线值La之间的差值，得到第一差值Xa，也即：Xa＝Da-La。其中，第一基线值La为电容按键未被触摸时，第一检测模块所检测的值，并计算第二检测值Db与第二基线值Lb之间的差值，得到第二差值Xb，也即：Xb＝Db-Lb。第二基线值Lb为电容按键未被触摸时，第二检测模块所检测的值，再根据第二差值Xb修正第一差值Xa，得到修正差值Xa′；最后便可根据修正差值Xa′去判断电容按键是否被触摸。

在一实施例中，芯片内核，用于通过如下公式修正第一差值Xa，得到修正差值Xa′：Xa′＝Xa*(1-Xb/Db)。

可以理解的是，因为环境变化对第一检测模块和第二检测模块所检测的检测值的影响的比例是一致的，因此，便可根据该特性进行换算，由于比例一致，因此有：Xa′＝Xa*(Lb/Db)＝Xa*((Db-Xb)/Db)，再经过换算，便可得到Xa′＝Xa*(1-Xb/Db)。需要说明的是，在一些实施例中，还可以有其他方式得到上述修正值的方式，去修正第一差值得到修正差值的方式，在此不做限定。

在一实施例中，芯片内核用于：判断修正差值Xa′是否大于预设阈值；当判断修正差值Xa′为大于预设阈值，则判断电容按键为被触摸；当判断修正差值Xa′为小于或等于预设阈值，则判断电容按键为未被触摸。其中，该预设阈值为经验值，具体依据实际电容按键或实际的电子设备调试得到。可以理解，上述修正差值，是体现了电容按键的实际电容变化的差值，因此，通过该差值与标定的预设阈值，便可判定电容按键是否被触摸，值得注意的是，不同的电容按键产品、或者相同产品的不同电容按键，甚至还与所采用的电极有关，因此，电容按键是否被触摸所带来的电容实际变化值是不同的对于不同的电容按键而言，对应的预设阈值需进行试验标定得到，从而得到电容按键达到被触摸后的阈值变化。

可见，该实施例中，利用第二检测模块检测出的第二检测值，对连接至电极的第一检测模块检测出的第一检测值进行了校正，就消除了温度、电压等环境因素对电容按键的影响，不会因为客户使用时在的温湿度突然变化或电压变化引起误触现象，同时由于第二检测模块并不需要走线到任意电极，而是悬空状态，也不会增加电路设计难度，也不会增加所应用的电子设备的空间结构的复杂度，容易实现，不需增加额外成本，有利于对耳耳机等具有狭小空间的电子设备应用该电容按键检测芯片。

如图2所示，基于上述实施例提供的电容按键检测芯片，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括前述实施例提供的电容按键检测芯片和电容按键。其中，该电子设备包括但不局限于对耳耳机、可穿戴电子设备等电子设备，在此不一一举例说明。这里，值得再次强调的是，对耳耳机、可穿戴电子设备等电子设备，通常具有小巧的特点，通过本发明实施例提供的电容按键检测芯片，结构简单，连线也简单，同时由于第二检测模块并不需要走线到任意电极，而是悬空状态，也不会增加电路设计难度，和也不会增加对耳耳机、可穿戴电子设备等电子设备的空间结构的复杂度，容易实现，不需增加额外成本。

实施例二

基于上述实施例一所提供的电容按键检测芯片和电子设备，本发明实施例二对应提供了一种电容按键检测方法，如图3所示，主要包括如下步骤：

S101：获取第一检测值和第二检测值。

其中，第一检测值为第一检测模块检测到的值，第二检测值为第二检测模块检测到的值，第一检测模块的检测端连接于电容按键的电极，第二检测模块的检测端为悬空状态。

在一应用场景中，该方法基于前述实施例一所提及的电容按键检测芯片中实现，电容按键检测芯片有两个完全一致的第一检测模块、第二检测模块，第一检测模块的检测端连接于外部的电容按键的电极，可使得该第一检测模块可用于检测电容按键的对应数据，得到第一检测值。当人体触摸该电容按键的电极时，第一检测模块检测到的第一检测值会发生变化。

第二检测模块的检测端为悬空状态，也就是说，第二检测模块的检测端未连接任何电极，也用于检测数据，也会获得一个值，本发明实施例中称为第二检测值。但由于第二检测模块不连接电容按键的电极，因此，人体靠近时，第二检测模块检测到的第二检测值并不会有变化，但是当环境发生变化时，第二检测模块检测的第二检测值就会发生变化，而这个环境变化对第一检测模块有同样的影响，所以，为了要消除这个环境带来的影响，在判断第一检测模块检测出的第一检测值时，需参考第二检测模块检测出的第二检测值。

S102：根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸。

可见，通过本发明实施例所提供的电容按键检测方法，在对电容按键进行检测时，通过启动两个检测模块，同时扫描两个通道，一个是正常的触摸按键的检测通道，一个是没有连接任何电极的空余检测通道，处理时，便可利用空余通道的检测值修正电容按键的对应的检测值，减少环境变化对电容按键的影响，使电容按键的判断更准确，有效地减少电容按键的误判。

在一实施例中，获取第一检测值和第二检测值之前，该方法还包括如下步骤：

S103：配置第一检测模块和第二检测模块同时进行数据检测，以同时获取第一检测值和第二检测值。

在该实施例中，在工作时，芯片内核可以同时开启第一检测模块和第二检测模块工作，保持检测出的检测值的同步性，对于修正环境变化对电容按键的影响有更好的作用。

在一实施例中，步骤S20中，也即根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸，具体包括如下步骤：

S21：计算第一检测值与第一基线值之间的差值，得到第一差值，第一基线值为电容按键未被触摸时，第一检测模块所检测的值；

S22：计算第二检测值与第二基线值之间的差值，得到第二差值，第二基线值为电容按键未被触摸时，第二检测模块所检测的值；

S23：根据第二差值修正第一差值，得到修正差值；

S24：根据修正差值判断电容按键是否被触摸。

对于步骤S21-S24，可对应参阅前述实施例一种，芯片内核相应功能的对应描述，在此不重复描述。

在一实施例中，步骤S24中，也即根据修正差值判断电容按键是否被触摸，具体包括如下步骤：

S241：判断修正差值是否大于预设阈值；

S242：当判断修正差值为大于预设阈值，则判断电容按键为被触摸；

S243：当判断修正差值为小于或等于预设阈值，则判断电容按键为未被触摸。

可以理解的是，因为环境变化对第一检测模块和第二检测模块所检测的检测值的影响的比例是一致的，因此，便可根据该特性进行换算，由于比例一致，因此有：Xa′＝Xa*(Lb/Db)＝Xa*((Db-Xb)/Db)，再经过换算，便可得到。

通过如下公式修正第一差值，得到修正差值：Xa′＝Xa*(1-Xb/Db)；其中，Xa′表示修正差值，Xa表示第一差值，Xb表示第二差值，Db表示第二检测值。

可见，该方法中，利用第二检测模块对电容按键的值进行了校正，就消除了温度、电压等环境因素对电容按键的影响，不会因为客户使用时在的温湿度突然变化或电压变化引起误触现象，同时第二检测模块并不需要走线到任意电极，而是悬空状态，也不会增加电路设计难度，也不会增加所应用的电子设备的空间结构的复杂度，容易实现，不需增加额外成本，有利于对耳耳机等具有狭小空间的电子设备应用该电容按键检测芯片。

需要说明的是，对于该电容按键检测方法，更多的细节可以对应参阅前述芯片实施例，对于芯片内核作用的相关描述，在此不一一重复描述。

下面，结合上述实施例和实际的对耳耳机对大致工作流程进行描述，以图4所示，该对耳耳机上布置有上述实施例提供的电容按键检测芯片，该对耳耳机可以通过电容按键实现某种功能或动作，如音量控制等。其中，电容按键检测芯片内的第一检测模块的检测端是连接到该对耳耳机的电容按键的电极上，当芯片内核配置第一检测模块和第二检测模块同时进行扫描后，芯片内核会得到两组检测值，并分别计算与相应基线值的差值，利用第二检测模块对应的差值去修正第一检测模块的差值，最后判断修正后的第一检测模块的差值与预设阈值的关系来判定对耳耳机的电容按键是否被触摸。当被触摸时，将触摸结果上报至对耳耳机的主机，从而使得对耳耳机的主机根据触摸结果做下一步的动作。例如，当检测到用户触摸了该电容按键，则触发相应的动作或功能，如音量控制。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取第一检测值和第二检测值，其中，第一检测值为第一检测模块检测到的值，第二检测值为第二检测模块检测到的值，第一检测模块的检测端连接于电容按键的电极，第二检测模块的检测端为悬空状态；

根据第一检测值和第二检测值判断电容按键是否被触摸。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电容按键检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一检测值和第二检测值，其中，所述第一检测值为第一检测模块检测到的值，所述第二检测值为第二检测模块检测到的值，所述第一检测模块的检测端连接于电容按键的电极，所述第二检测模块的检测端为悬空状态；

根据所述第一检测值和所述第二检测值判断所述电容按键是否被触摸；

所述根据所述第一检测值和所述第二检测值判断所述电容按键是否被触摸，包括：

计算所述第一检测值与第一基线值之间的差值，得到第一差值，所述第一基线值为所述电容按键未被触摸时，所述第一检测模块所检测的值；

计算所述第二检测值与第二基线值之间的差值，得到第二差值，所述第二基线值为所述电容按键未被触摸时，所述第二检测模块所检测的值；

根据环境变化对所述第一检测模块和所述第二检测模块所检测的检测值的影响具有比例一致性，利用所述第二差值修正所述第一差值，得到修正差值；

根据所述修正差值判断所述电容按键是否被触摸。

2.如权利要求1所述的电容按键检测方法，其特征在于，所述获取所述第一检测值和第二检测值之前，所述方法还包括：

配置所述第一检测模块和所述第二检测模块同时进行数据检测，以同时获取所述第一检测值和第二检测值。

3.如权利要求1所述的电容按键检测方法，其特征在于，所述根据所述修正差值判断所述电容按键是否被触摸，包括：

判断所述修正差值是否大于预设阈值；

当判断所述修正差值为大于所述预设阈值，则判断所述电容按键为被触摸；

当判断所述修正差值为小于或等于所述预设阈值，则判断所述电容按键为未被触摸。

4.如权利要求1所述的电容按键检测方法，其特征在于，所述根据所述第二差值修正所述第一差值，得到修正差值，包括：

通过如下公式修正所述第一差值，得到所述修正差值：

;

其中，表示所述修正差值，表示所述第一差值，表示所述第二差值，表示所述第二检测值。

5.一种电容按键检测芯片，其特征在于，所述检测芯片包括芯片内核、第一检测模块和第二检测模块；

所述第一检测模块，用于对电容按键进行检测得第一检测值；

所述第二检测模块，用于对所述电容按键的环境进行检测得到第二检测值；

所述芯片内核，用于获取所述第一检测值和第二检测模块，并根据所述第一检测值和所述第二检测值判断电容按键是否被触摸；

所述芯片内核用于：

计算所述第一检测值与第一基线值之间的差值，得到第一差值，所述第一基线值为所述电容按键未被触摸时，所述第一检测模块所检测的值；

计算所述第二检测值与第二基线值之间的差值，得到第二差值，所述第二基线值为所述电容按键未被触摸时，所述第二检测模块所检测的值；

根据环境变化对所述第一检测模块和所述第二检测模块所检测的检测值影响的比例一致性，利用所述第二差值修正所述第一差值，得到修正差值；

根据所述修正差值判断所述电容按键是否被触摸。

6.如权利要求5所述的电容按键检测芯片，其特征在于，所述芯片内核用于：

配置所述第一检测模块和所述第二检测模块同时进行数据检测，以同时获取所述第一检测值和第二检测值。

7.如权利要求5所述的电容按键检测芯片，其特征在于，所述芯片内核用于：

判断所述修正差值是否大于预设阈值；

当判断所述修正差值为大于所述预设阈值，则判断所述电容按键为被触摸；

当判断所述修正差值为小于或等于所述预设阈值，则判断所述电容按键为未被触摸。

8.一种电子设备，其特征在于，包括电容按键和如权利要求5-7任一项所述的电容按键检测芯片。