CN103337104A - 识别信号检测方法及设备 - Google Patents
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Abstract
一种识别信号检测方法，包括控制器、与控制器信号连接的触摸按键阵列及能够发射无线信号的天线阵列；触摸按键阵列和天线阵列叠合在同一信号操作区域并交替检测各自操作信号。一种识别信号检测设备，包括控制器、与控制器信号连接的触摸按键阵列及能够发射无线信号的天线阵列；触摸按键阵列和天线阵列叠合在同一信号操作区域，控制器包括有能够控制触摸按键阵列和天线阵列交替检测的各自操作信号的时序控制器。由于触摸按键阵列和天线阵列叠合在同一信号操作区域，大大缩小了电路板占用的空间平面面积，从而为设置其它功能性部件提供便利；其次触摸按键阵列和天线阵列交替工作，它们工作时的信号相互之间不会形成相互干扰，又能节省耗电量。
Description
技术领域
本发明涉及识别信号检测方法及其设备，特别涉及需要读写或识别IC卡或RFID卡、数字按键密码信号的管理系统例如多信号识别的门禁系统。
背景技术
现有的多信号识别系统，例如门禁管理系统设备，一般设置有IC卡或RFID卡识别功能和数字按键密码识别功能。使用者可以使用IC卡或RFID卡开启门扇也可以输入数字或文字所组成的一串密码开启门扇的锁具，甚至还可以通过输入生物识别信号如指纹、瞳膜等开启门扇的锁具。其中数字或文字的输入，一种方式是通过按压机电一体化的按钮实现信号输入，另一种比较现代化的方式是通过按压设置在触摸按键面板上的数字或文字按键从而完成采样输入并向中央控制器输入信号。所述触摸按键面板上设置有文字或数字，在所述触摸按键面板的内侧还设置有电极片，当手指接触该文字或数字按键时，改变了所述电极片周边的分布电容从而控制器可以在拾取该变化信号的同时确认该区域的手指动作。而IC卡或RFID卡识别一般是通过与控制器信号连接的天线发射无线信号，当IC卡或RFID卡接近该天线时能够影响天线的发射和接受电波信号，通过天线能够解析电波信号的变化从而完成对 IC卡或RFID卡的读写。
这两种感应信号的操作区域如果设置在一个操作区域并同时检测，不可避免地出现信号的相互干扰问题。为此如图1所示，现有技术的触摸面板5上设置的IC卡或RFID卡识别区域A1与触摸按键的操作区域A2都是分开设置并且位于不同的操作区域，它们之间隔离有适当的空间距离。但这样不可避免地出现设备体积大的问题，这对于不断追求设备小型化或功能多样化的现实环境中，任何一点空间的节省都是非常重要的课题问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明目的之一旨在提供一种控制系统，不仅能够读取设置在同一操作区域的触摸按键信号和无线信号而且使触摸按键信号与无线信号之间不会构成冲突。
为此本发明提出一种识别信号检测方法，包括控制器、与所述控制器信号连接的触摸按键阵列及能够发射无线信号的天线阵列；其特征在于，所述触摸按键阵列和所述天线阵列叠合在同一信号操作区域并交替检测各自的操作信号。
其中，所述控制器是能够向所述触摸按键阵列和所述天线阵列提供控制信号并能够检测它们所反馈信号的控制装置，为此所述控制器至少包括有按键信号处理单元、天线信号处理单元及中央处理单元；所述中央处理器可以是微处理器（MCU），所述天线信号处理单元是一种能够读写IC卡或RFID卡信号的读卡器。
其中，所述触摸按键阵列包括有一串按规律排列的电极片，每一个电极片与设置在触摸按键面板上的触摸按键位置的文字或数字相对应，这样当手指接触触摸按键位置上的文字或数字时，可以改变触摸位置的电极片的分布电容从而向所述控制器反馈不同的信号。所述电极片一般设置在触摸电路板特别是柔性的电路板上并紧贴在触摸按键面板的内侧位置，而所述电路板通过插接口与所述控制器信号连接。
其中，所述天线阵列是一组能够发射无线电波信号并能够感应和反馈电波信号的装置。它一般呈环形分布并设置在电路板特别是柔性电路板上，所述电路板通过插接口与所述控制器信号连接。
其中，所述触摸按键阵列和所述天线阵列叠合在同一信号操作区域，是指所述触摸按键阵列和所述天线阵列虽然分开设置实现电隔离但其操作区域叠合在同一工作区域，叠合的方式至少包括以下两种：
第一种，所述触摸按键阵列和所述天线阵列分别设置在两个电路板上，并且所述触摸按键阵列和所述天线阵列前后叠合在同一信号操作区域。进一步的技术方案是，所述触摸按键阵列设置在所述天线阵列与触摸按键面板之间，即设置所述触摸按键阵列的电路板贴在触摸按键面板的内侧，设置所述天线阵列的电路板覆盖在设置所述触摸按键阵列的电路板的外侧。
第二种，所述触摸按键阵列和所述天线阵列分别设置在同一电路板上并且所述天线阵列布置在所述触摸按键阵列的按键的周边区域。其中所述布置在所述触摸按键阵列的周边区域，一是指所述天线阵列布置在所述触摸按键阵列的电极片之间的间隔位置，相互穿插布置或相互环绕式布置，二是指所述天线阵列紧贴环绕设置在所述触摸按键阵列的整个外围或部分外围区域，三是指所述触摸按键阵列紧贴环绕设置在所述天线阵列的整个外围或部分外围区域。
其中，触摸按键阵列和所述天线阵列交替检测各自的操作信号，是指所述控制器以一定周期循环发出控制信号使所述触摸按键阵列和所述天线阵列交替工作,从而使所述触摸按键阵列和所述天线阵列交替检测所对应的触摸按键信号和IC卡或RFID卡的接近信号。例如：所述控制器发出控制信号控制所述触摸按键阵列检测按键信号，检测延时为5毫秒，与此同时，所述天线阵列处于非工作状；所述触摸按键阵列工作结束后150或200毫秒，所述控制器发出控制信号控制所述天线阵列检测IC卡或RFID卡的接近信号，检测延时为10毫秒；所述天线阵列工作结束后100毫秒，所述控制器发出控制信号控制所述触摸按键阵列检测按键信号，如此循环；这样当有按键发生并采样该按键信号时，所述天线阵列停止工作，而当IC卡或RFID卡接近并采样该卡信号时，所述触摸按键阵列停止工作。
根据上述技术方案，由于所述触摸按键阵列和所述天线阵列叠合在同一信号操作区域，为此大大缩小了电路板占用的空间平面面积，从而为设置其它功能性部件提供便利；其次触摸按键阵列和所述天线阵列交替检测各自的操作信号，这样使位于同一操作区域的所述触摸按键阵列和所述天线阵列交替工作，它们工作时的信号相互之间不会形成相互干扰，又能节省耗电量。
进一步的技术方案是，所述触摸按键阵列的检测持续时间短于所述天线阵列的检测持续时间。
进一步的技术方案是，所述触摸按键阵列的检测时间周期短于所述天线阵列的检测时间周期。
识别信号检测设备，包括控制器、与所述控制器信号连接的触摸按键阵列及能够发射无线信号的天线阵列；其特征在于，所述触摸按键阵列和所述天线阵列叠合在同一信号操作区域并交替检测各自的操作信号，所述控制器包括有能够交替检测所述触摸按键阵列和所述天线阵列的操作信号的时序控制器。
其中，所述时序控制器以一定周期循环发出时序信号，使控制器能够控制所述触摸按键阵列和所述天线阵列交替检测各自的操作信号。
进一步的技术方案是，所述触摸按键阵列和所述天线阵列分别设置在两个电路板上并且前后叠合在同一信号操作区域。
进一步的技术方案是，所述触摸按键阵列和所述天线阵列分别设置在同一电路板上并且所述天线阵列穿插布置在所述触摸按键阵列的周边区域。
进一步的技术方案是，所述电路板是柔性电路板。
进一步的技术方案是，还包括触摸按键面板，所述电路板设置在所述触摸按键面板的内侧。
进一步的技术方案是，还包括指纹感应区域，所述指纹感应区域、所述触摸按键阵列和所述天线阵列叠合在同一信号操作区域。
由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用到识别信号检测方法及其设备，特别涉及需要读写或识别IC卡或RFID卡、数字按键密码信号的管理系统例如多信号识别的门禁系统中。
附图说明
图1是现有的具有触摸按键阵列和天线阵列的电子设备的平面结构示意图；
图2是应用本发明技术方案的具有触摸按键阵列和天线阵列的电子设备的平面结构示意图；
图3是应用本发明技术方案的具有触摸按键阵列和天线阵列的电子设备的电路结构示意图；
图4是应用本发明技术方案的指纹感应区域、触摸按键阵列和天线阵列另一种电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对应用本发明专利技术方案的识别信号检测方法及其设备作进一步说明。
如图2所示，为具有触摸按键阵列3和天线阵列4的智能锁的平面结构示意图。所示智能锁1包括触摸按键面板5，在触摸按键面板5上设置有电子显示屏6；在所述电子显示屏6的下方设置有1-9个触摸按键符号31，在所述触摸按键符号31的下方设置有指纹感应区域7；在所述触摸按键面板5的内侧面的空间还设置有控制器2。
如图3所示，紧贴在触摸按键面板5的内侧位置还设置有柔性电路板8，所述柔性电路板8通过插接口与所述控制器2信号连接。在所述柔性电路板8上设置所述触摸按键阵列3,所述触摸按键阵列3包含9个按规律排列的电极片32，每一个所述电极片32与设置在所述触摸按键面板5上的触摸按键符号31一一对应，这样当手指接触其中一个触摸按键符号31时，可以改变该触摸位置的电极片32的分布电容值从而向所述控制器2反馈不同的信号。
在所述柔性电路板8上还设置有呈环形分布的所述天线阵列4，所述天线阵列4是一组能够发射无线电波信号并能够感应和反馈电波信号的装置。所述天线阵列4穿插布置在所述触摸按键3阵列的所述电极片32的周边区域，即所述天线阵列4布置在所述触摸按键阵列3的电极片32之间的间隔位置，相互穿插布置；当然也可以采用相互环绕式布置。这样，所述触摸按键阵列3和所述天线阵列4叠合在同一信号操作区域9，也可以说是所述触摸按键阵列3和所述天线阵列4虽然分开设置实现电隔离但其操作区域叠合在同一所述信号操作区域9。
另一种实施方案是，所述触摸按键阵列3和所述天线阵列4分别设置在两个电路板8上（图中未画出），两个电路板8前后叠合从而使所述触摸按键阵列3和所述天线阵列4也前后叠合在同一信号操作区域9。其中所述触摸按键阵列3设置在所述天线阵列4与触摸按键面板5之间，即设置所述触摸按键阵列3的电路板8贴在触摸按键面板5的内侧，设置所述天线阵列4的电路板8覆盖在设置所述触摸按键阵列3的电路板8的外侧。
另外，所述控制器2包括有处理由所述电极片32传递过来的信号的按键信号处理单元21、处理由所述天线阵列4传递过来的信号的RFID卡信号读卡器22、微处理器（MCU）23、能够控制所述微处理器（MCU）23交替检测所述触摸按键阵列和所述天线阵列的各自的操作信号的时序控制器25及为所述控制器2提供电源的电池24。其中，所述RFID卡信号读卡器22即为天线信号处理单元，所述微处理器（MCU）23即为中央处理单元，所述按键信号处理单元21、RFID卡信号的读卡器22、微处理器（MCU）23及时序控制器25信号连接一起。这样，所述控制器2的时序控制器25以一定周期循环控制所述微处理器（MCU）23分别通过按键信号处理单元21、RFID卡信号读卡器22分别向所述触摸按键阵列3和所述天线阵列4提供控制信号并能够检测它们所反馈信号。
上述具有触摸按键阵列和天线阵列的智能锁的控制过程及步骤如下：
所述控制器2的时序控制器25向所述微处理器（MCU）23发出时序信号，微处理器（MCU）23通过按键信号处理单元21向所述触摸按键阵列3发出检测信号，所述触摸按键阵列3开始检测是否有按键信号，检测延时为5毫秒，与此同时，所述天线阵列4处于非工作状态。当使用者接触所述触摸按键符号31时，所述触摸按键阵列3的电极片32分布电容值发生变化从而向所述控制器2的按键信号处理单元21反馈信号，所述控制器2的微处理器（MCU）23接收由所述按键信号处理单元21传递过来的反馈信号后进行信号认证，如反馈信号与预先设定的开锁信息吻合，即开启智能锁。否则，反馈错误信号，智能锁不开启。
所述触摸按键阵列3工作结束后150或200毫秒，所述控制器2的时序控制器25向所述微处理器（MCU）23发出时序信号，所述微处理器（MCU）23通过RFID卡信号读卡器22向所述天线阵列4发出检测信号，所述天线阵列4开始检测RFID卡的接近信号，检测延时为10毫秒。而当使用者接把RFID卡接近所述天线阵列4时，所述天线阵列4向所述控制器2的所述RFID卡信号读卡器22反馈信号，所述控制器2的微处理器（MCU）23接收由所述RFID卡信号读卡器22传递过来的反馈信号后进行信号认证，如反馈信号与预先设定的开锁信息吻合，即开启智能锁。否则，反馈错误信号, 智能锁不开启。所述天线阵列4工作结束后100毫秒，所述控制器2的时序控制器25向所述微处理器（MCU）23发出时序信号，微处理器（MCU）23通过按键信号处理单元21向所述触摸按键阵列3发出检测信号，所述触摸按键阵列3开始检测是否有按键信号，如此循环。
如图4所示为本发明技术方案的指纹感应区域7、触摸按键阵列3和天线阵列4的另一种电路的结构示意图，所述触摸按键阵列3包围所述指纹感应区域7，所述天线阵列4穿插于所述触摸按键阵列3的电极片32之间，从而环绕所述指纹感应区域7，进而所述指纹感应区域7、触摸按键阵列3和天线阵列4叠合在同一信号操作区域9。
这样，由于所述触摸按键阵列3和所述天线阵列4交替工作，为此它们工作时的信号相互之间不会形成干扰，又能节省耗电量。其次,由于所述触摸按键阵列3和所述天线阵列4叠合在同一信号操作区域9，为此大大缩小了电路板占用的空间平面面积，从而为设置其它功能性部件如所述电子显示屏6和指纹感应区域7提供便利。
由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用到识别信号检测方法及其设备，特别涉及需要读写或识别IC卡或RFID卡、数字按键密码信号的管理系统例如多信号识别的门禁系统中。
Claims (9)
1.识别信号检测方法，包括控制器、与所述控制器信号连接的触摸按键阵列及能够发射无线信号的天线阵列；其特征在于，所述触摸按键阵列和所述天线阵列叠合在同一信号操作区域并交替检测各自的操作信号。
2.根据权利要求1所述的识别信号检测方法，其特征在于，所述触摸按键阵列的检测持续时间短于所述天线阵列的检测持续时间。
3.根据权利要求1所述的识别信号检测方法，其特征在于，所述触摸按键阵列的检测时间周期短于所述天线阵列的检测时间周期。
4.识别信号检测设备，包括控制器、与所述控制器信号连接的触摸按键阵列及能够发射无线信号的天线阵列；其特征在于，所述触摸按键阵列和所述天线阵列叠合在同一信号操作区域，所述控制器包括有能够控制所述触摸按键阵列和所述天线阵列交替检测的各自的操作信号的时序控制器。
5.根据权利要求4所述的识别信号检测设备，其特征在于，所述触摸按键阵列和所述天线阵列分别设置在两个电路板上并且所述触摸按键阵列和所述天线阵列前后叠合在同一信号操作区域。
6.根据权利要求4所述的识别信号检测设备，其特征在于，所述触摸按键阵列和所述天线阵列分别设置在同一电路板上并且所述天线阵列布置在所述触摸按键阵列的按键的周边区域。
7.根据权利要求5或6所述的识别信号检测设备，其特征在于，所述电路板是柔性电路板。
8.根据权利要求5或6或7所述的识别信号检测设备，其特征在于，还包括触摸按键面板，所述电路板设置在所述触摸按键面板的内侧。
9.根据权利要求5或6所述的识别信号检测设备，其特征在于，还包括指纹感应区域，所述指纹感应区域、所述触摸按键阵列和所述天线阵列叠合在同一信号操作区域。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170505 Address after: Nanhai District of Shishan Changhong industrial director Ling Gang Bei Lu 528231 Guangdong city of Foshan Province Applicant after: Guangdong Archie Hardware Co.,Ltd. Address before: 528231 Guangdong province Dali Nanhai District of Foshan City, Changhong ridge industrial director Gang Bei Lu Guangdong Yajie Hardware Co. Ltd. in Applicant before: Cao Guoji |
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20170616 |