CN102237866B - 触碰按钮的识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触碰按钮的识别系统，包括：触碰按钮，用于感知人体对按钮的触碰，并输出电信号；加速度传感器，与触碰按钮相连接，用于检测人体在进行按钮触碰时对于触碰按钮造成的冲击；按钮有效性判别电路，与触碰按钮和加速度传感器相连接，根据触碰按钮和加速度传感器的检测结果，判别触碰按钮的有效性，并输出电信号或以机械触点方式输出信号。本发明利用人体在进行按钮触碰时对于按钮造成的冲击程度，判别人对于按钮的触碰行为，同时结合按钮自身对于触碰的响应进行按钮有效性的判别，从而达到提高触碰按钮的可靠性，防止误触发。通过设置适当的冲击加速度判断阈值，还可以使视力障碍患者使用触碰按钮成为可能。

Description

触碰按钮的识别系统

技术领域

本发明涉及一种触碰按钮的识别系统。

背景技术

触碰按钮是一种非机械触点式的按钮。目前触碰按钮有电容感应式触发按钮、电场感应式触发按钮、电阻感应式触发按钮、红外感应触发按钮、电感感应触发按钮和视觉触发按钮等多种类型。由于没有机械触点，故所述的所有类型的触碰按钮具有长寿命的特点，而且可以提高客户使用的感受度。但是这些新颖的触碰按钮都容易受到环境的影响，比如按钮周围电磁场的变化、温度湿度的变化和/或粉尘等均会对于触摸按钮的灵敏度和可靠性产生影响。由于按钮是触碰式的，轻微的触碰就会使按钮动作，在视力障碍患者(盲人或弱视患者)使用的场合会给使用者造成混乱。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种触碰按钮的识别系统，提高触碰式按钮使用的可靠性，防止无触发操作。

为解决上述技术问题，本发明触碰按钮的识别系统包括：

触碰按钮，用于感知人体对按钮的触碰；

加速度传感器，与触碰按钮相连接，用于检测人体在进行按钮触碰时对于触碰按钮造成的冲击；

按钮有效性判别电路，与触碰按钮和加速度传感器相连接，根据触碰按钮和加速度传感器的检测结果，判别触碰按钮的有效性，并输出电信号或机械触点方式输出信号。

本发明可以显著提高触碰按钮的可靠性，在较强电磁场环境中仍然能正常使用；同时在应对视力障碍患者的应用过程中，通过触碰力度的控制(加速度传感器的判别阀值的控制)，来控制触碰按钮有效性的判别；使视力障碍患者(盲人或弱视患者)使用触碰按钮成为可能。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明触碰按钮的识别系统一实施例的正面视图；

图2是图1的侧视图；

图3是本发明触碰按钮的识别系统一实施例的触碰信号时序示意图。

具体实施方式

参见图1、2，在一实施例中所述触碰按钮的识别系统包括：按钮面板8，多个触碰按钮6安装在所述按钮面板8上，加速度传感器7和按钮有效性判别电路5安装在所述按钮面板8的背面(图2所示的左侧)。

所述触碰按钮6是非机械触点方式的按钮，包括：

电容触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中电容容量的改变进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出。

电场触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中电场的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出。

电感触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中电感量的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出。

电阻触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中电阻量的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出。

红外线触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中红外线强度的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出。

视觉触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中图像的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出。

在本发明的实施例中所述触碰按钮6优选采用电容触发按钮，不仅使用长寿命，而且成本低廉。

所述加速度传感器7是指当人体触碰到触碰按钮6时，将对于按钮造成的机械冲击转换成电信号的器件或装置；可以是加速度传感芯片，也可以是加速度传感装置；可以是纯机械机构辅以机械触点方式配合电源转换成电信号输出的装置，也可以是机械结构辅以电气检测和控制输出的装置。在本发明的实施例中所述加速度传感器7优选采用加速度传感芯片。

按钮有效性判别电路5，可以采用数字电路、模拟电路或数字电路与模拟电路组成的混合电路。在本发明的实施例中所述按钮有效性判别电路5采用微处理器控制的电路。

结合图3所示，由于触碰按钮6对于触碰的反应时间及被触碰后触发输出的滞后是各异的，且加速度传感器7对于触碰按钮6被触碰后将检测到的加速度信号转换成电信号输出的滞后也是各异的，按钮有效性判别电路5需要针对不同情况进行按钮有效性判别。如图3所示，本发明在一实施例中触碰按钮识别系统工作过程如下：

1，当人体触碰按钮过程中，电容触发按钮的检测端检测出的电容负荷量如图3所示，在滞后若干毫秒后电容触发按钮发出触碰信号，在图3中以高电平为有效信号。

2，当人体触碰按钮瞬间，在按钮周围产生了机械冲击，加速度传感器7根据受到冲击的程度，在滞后若干毫秒后发出检测信号，在图3中以高电平为有效信号。

3，按钮有效性判别电路5根据触碰按钮6和加速度传感器7的检测结果，判别触碰按钮的有效性；并且只有当触碰按钮6和加速度传感器7均有信号输出时，按钮有效性判别电路5才判别对触碰按钮6的触碰为有效。

在实际应用中，所述按钮有效性判别电路5可以在满足下述条件之一时判别触碰按钮6为有效：a、所述触碰按钮6输出的电信号先于加速度传感器7输出的信号200毫秒以内；b、所述加速度传感器7输出的信号先于触碰按钮6输出的电信号1秒以内；c、所述触碰按钮6与加速度传感器7同时输出信号。

一般电容触发按钮的反应比较灵敏、比较快，在人体即将触碰到按钮时即可发出触碰信号，而且在手离开按钮的过程中最初的一段时间内也可以持续输出被触碰的电信号。电容触发按钮从检测到触碰条件成立到输出电信号的延时为tcd，通常为数毫秒至数十毫秒。在当人体触碰到电容触发按钮时，加速度传感器7接受到冲击后，在发出检测信号时通常会延时一段时间tad，通常在数毫秒至数十毫秒以内。按钮有效性判别电路5将接收到的电容触发按钮输出的电信号延时一段时间(通常为几个毫秒，例如10毫秒)，然后将电容触发按钮输出的电信号与接收到的加速度传感器7输出的信号进行逻辑与操作，作为电容触发按钮触碰的有效信号；该有效信号可以电信号方式输出，也可通过电路转换成机械触点信号输出。

图3中tca表示从电容触发按钮开始输出信号到加速度传感器7开始输出信号之间的延时，也即是从电容触发按钮开始输出信号到按钮有效性判别电路5输出碰触按钮触碰有效信号之间的延时。

本发明触碰按钮的识别系统适用于各种非触点形式按钮的识别，由于在识别过程中引入了触碰冲击的检测，故可以提高按钮的可靠性，降低了各种触碰按钮因受到周围环境(强电磁场、粉尘、高湿、温度骤变)的影响而误触发的概率；同时由于在触碰按钮时需要有对按钮有一定的冲击，故只要对按钮的冲击力设一个阀值(一般为0.02～15g为宜，可视加速度传感器的安装方式设定)，即可让视力障碍患者也可以使用触碰按钮。

以上通过实施例对本发明进行了详细的说明，但是这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下本领域的技术人员还可做出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种触碰按钮的识别系统，包括：触碰按钮，用于感知人体对按钮的触碰；其特征在于，还包括：

加速度传感器，与触碰按钮相连接，用于检测人体在进行按钮触碰时对于触碰按钮造成的冲击；当人体触碰到触碰按钮时，所述加速度传感器将对于触碰按钮造成的机械冲击转换成电信号；

按钮有效性判别电路，与触碰按钮和加速度传感器相连接，根据触碰按钮和加速度传感器的检测结果，判别触碰按钮的有效性，并输出电信号或机械触点方式输出信号；

只有当所述触碰按钮和加速度传感器均有信号输出时，按钮有效性判别电路才判别对触碰按钮的触碰为有效。

2.根据权利要求1所述的识别系统，其特征在于：所述触碰按钮是非机械触点方式的按钮，包括，

电容触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中电容容量的改变进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出；

电场触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中电场的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出；

电感触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中电感量的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出；

电阻触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中电阻量的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出；

红外线触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中红外线强度的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出；

视觉触发按钮，根据人体对于按钮的触碰过程中对于按钮周围检测区域中图像的改变而进行按钮触碰识别，并以电信号的方式输出。

3.根据权利要求1所述的识别系统，其特征在于：所述按钮有效性判别电路是数字电路、模拟电路或数字电路与模拟电路组成的混合电路。

4.根据权利要求1所述的识别系统，其特征在于：当满足下述条件之一时，所述按钮有效性判别电路判别触碰按钮有效，所述触碰按钮输出的电信号先于加速度传感器输出的信号200毫秒以内；所述加速度传感器输出的信号先于触碰按钮输出的电信号1秒以内；所述触碰按钮与加速度传感器同时输出信号。