CN104062906A - 电气设备以及为电气设备提供虚拟按键的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电气设备以及为电气设备提供虚拟按键的方法。该电气设备包括操作面板和控制器。操作面板中设置有接近传感器，并且控制器被配置为基于来自接近传感器的检测信号生成相应的控制信号。

Description

电气设备以及为电气设备提供虚拟按键的方法

技术领域

本申请涉及电气设备，以及为电气设备提供虚拟按键的方法，该电气设备例如包括变送器。

背景技术

电气设备上经常需要设置按键以用于进行控制或输入，已有的按键例如包括机械按键或触摸按键，其需要用户按下或触摸该按键以进行操作。

在某些环境中，例如在工业环境中，可能需要将电气设备或其操作面板置于在保护罩或观察窗中，以例如避免其长期暴露于较恶劣的环境。相应地，在对按键进行操作前需要打开该保护罩或观察窗。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

根据本申请的一个方面，提供一种电气设备，包括：操作面板，其中设置有接近传感器；以及控制器，被配置为基于来自接近传感器的检测信号生成相应的控制信号。

根据本申请的另一个方面，提供一种为电气设备提供虚拟按键的方法，包括：在电气设备的操作面板中设置接近传感器；以及将电气设备的控制器配置为基于来自接近传感器的检测信号生成相应的控制信号。

根据本申请的一个实施例，该电气设备是变送器。

附图说明

本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。出于简单明了表示图中元件的目的，图中元件并不一定是按比例绘制的。在附图中：

图1是示出根据本发明实施例的电气设备的配置示例的框图；

图2是示出本发明一个实施例中的接近传感器的配置示例的框图；

图3是示出根据本发明一个实施例的电气设备的局部配置的示意图；

图4是示出根据本发明另一实施例的电气设备的配置示例的框图；

图5是示出根据本发明另一实施例的电气设备的配置示例的框图；

图6示出根据本发明实施例的为电气设备提供虚拟按键的方法的过程示例；

图7示出根据本发明另一实施例的方法中用于识别按键操作的子过程的示例；以及

图8示出根据本发明另一实施例的方法中用于识别遮盖状态的子过程的示例。

具体实施方式

下面将参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

如图1所示，根据本发明实施例的电气设备100包括控制器110和操作面板120，操作面板120中设置有接近传感器122，并且控制器110被配置为基于来自接近传感器122的检测信号生成相应的控制信号。

从而，接近传感器122能够起到按键的作用，并且操作体（例如用户的手指）能够在不接触操作面板的情况下进行相当于按键的操作。这在不希望操作体接触操作面板或操作体难以接触操作面板的情况下是特别有利的，这种情况例如包括：出于安全的考虑不希望操作者接触设备、操作 体对设备的接触易于损坏或污染设备、设备被容纳在保护罩或观察窗中等等。根据本发明实施例的电气设备通过以接近传感器作为虚拟按键，使得能够在不接触的情况下进行操作，从而例如能够提高操作的安全性、减少对设备的操作面板的损坏或污染，此外在设备被容纳在保护罩或观察窗中的情况下使得能够在不必打开或移除保护罩或观察窗的情况下进行操作，使得设备便于操作。

根据设计需要，可以在操作面板中设置一个或更多个的接近传感器，以分别起到相应按键的作用，例如可以包括开启和关闭显示部件的操作。

另外，根据不同的应用场合，可以适当地采用不同类型的接近传感器，例如感应型、静电容量型、超声波型、光电型、磁力型接近传感器，然而本发明不限于以上所列举的具体接近传感器类型。在设置有多个接近传感器的情况下，根据需要，该多个接近传感器中可以包括不同类型的接近传感器。

根据一个具体实施例，接近传感器包括集成光学接近传感器。图2示出了集成接近光学传感器的配置示例。传感器200包括发射部分210和接收部分220。发射部分210被配置为发射红外光，接收部分220被配置为接收由发射部分210发射并且被对象反射的红外光。

集成光学接近传感器例如包括被集成在同一芯片上的发射部分和接收部分，因此其具有尺寸较小的特点。相应地，根据一个实施例，接近传感器被布置为使得发射部分和接收部分共用操作面板上的同一开孔以传递红外光。

与使用单独的红外发射器产生光信号并使用单独的红外光接收器接收光信号来进行接近检测的结构相比，通过采用集成的光学接近传感器，发射部分和接收部分可以共用操作面板上的同一开孔以传递红外光，从而不需要在操作面板上形成两个开孔，并且也不需要设置特别的部件来隔离红外光发射器和红外光接收器，因此能够提高设备的空间利用率。此外，由于不需要为分离的发射器和接收器分别提供所需的附加电路，因此能够降低电路的复杂程度。

作为具体示例，可以采用Avago公司的APDS-9120或APDS-9900型号的接近传感器作为上述光学接近传感器，但本发明不限于此。

如上所述，根据本发明实施例的电气设备可以包括在各种环境下使用的设备，并且其例如可以包括观察窗以保护电气设备或其操作面板。图3 是示出在电气设备包括观察窗的情况下，根据本发明一个实施例的配置示例的示意图。出于简单明了的目的，图3中只示出了相关元件，并且各元件并不一定是按比例绘制的。如图3所示，操作面板310被布置在观察窗320内，并且接近传感器314到观察窗的外壁的距离小于接近传感器的感测距离L，从而接近传感器312能够通过操作面板310上的开孔314检测来自观察窗320外部的对象。例如，当对象（例如用户的手指）触摸或足够接近观察窗320的预定部分，例如322所指示的部分，则接近传感器312能够检测到对象的存在。通过此配置，能够在不打开或去除观察窗的情况下对设备进行操作。

可以通过多种方式根据接近传感器的感测信号来确定是否存在相当于按键的操作，例如，可以将控制器配置为在接近传感器检测到对象的情况下确定存在“按下”操作，然后在接近传感器不再检测到对象时确定存在“抬起”操作，并且控制部分可以被配置为在“按下”操作或“抬起”操作的时刻进行相应的控制处理。此外，参照一般按键操作的特点，可以将持续时间在预定范围内的检测信号识别为按键操作的信号。

如图4所示，根据本发明一个实施例，控制器410包括操作识别部分412，操作识别部分412被配置为在来自接近传感器422的检测到对象的信号的持续时间在预定范围内的情况下，确定检测到了针对接近传感器422的操作，并生成与该操作相对应的控制信号。可以具体设置信号持续时间的该预定范围，例如，可以将该预定范围设置为大约0.5秒至1秒。通过设置信号持续时间的预定范围，使得能够减少按键操作的误检测。

此外，还可以设置多个时间范围，并将持续时间在不同时间范围内的检测信号识别为不同的操作。另外，还可以根据检测信号的时间分布模式识别不同的操作，例如单击、双击、长按等。当然，本发明并不限于这些具体设置方式。根据预先约定的方式，用户可以通过不同的操作模式，例如按键的时长或时间分布模式，来实现不同控制指令的输入，这样可以利用较少的接近传感器进行多种控制指令的输入，从而进一步简化设备的硬件配置。

在某些应用中，电气设备上（例如其操作面板上）设置有显示部件以提供视觉输出。另外，如上所述，在某些环境中可能需要利用保护罩来保护电气设备或其操作面板。如图5所示，根据本发明的一个实施例的电气设备500包括控制器510和操作面板520。操作面板520包括接近传感器522和显示部件524。控制器510包括遮盖状态识别部分512，遮盖状态 识别部分512被配置为在来自接近传感器522的检测到对象的信号的持续时间超过预定阈值的情况下，控制电气设备关闭显示部件524。

当操作面板被物体例如保护罩遮盖时，虽然电气设备的主体功能部件可以仍然运行，但由于显示部件的显示功能因遮挡而不再必要，因此可以关闭显示部件。通过上述配置，能够降低设备的功耗。

可以根据实际应用情况适当地设置上述用于识别遮盖状态的时间阈值，使得既能够有效地降低显示设备的功耗，又能够减少对显示设备不必要的开关操作的次数。

本实施例中的接近传感器522可以是上文中结合图1至图4描述的用作按键的接近传感器，即，其除了用于识别按键操作之外还用于识别遮盖状态；也可以是除了用作按键的接近传感器之外单独设置的接近传感器，即，其专门用于识别遮盖状态。另外，用于识别遮盖状态的接近传感器可以是一个或更多个。在利用一个接近传感器识别遮盖状态时，优选地可以将操作面板上与显示部件较为靠近的一个接近传感器设置为识别遮盖状态，或在靠近显示部件的位置另外设置用于识别遮盖状态的接近传感器；或者在用户的操作一般不会遮挡、仅当遮盖物（例如保护盖）被装上时才会被遮挡的位置设置用于识别遮盖状态的接近传感器。另外，在利用两个或更多个接近传感器识别遮盖状态时，优选地可以使用于识别遮盖状态的接近传感器布置在显示部件的周围，例如对角的位置，并且可以仅在这些接近传感器中的全部或足够多个检测到遮盖状态时才关闭显示部件。从而，能够更加准确地确定显示设备是否被遮盖。

在遮盖状态识别部分512关闭显示部件之后遮盖物被去除的情况下，可以保持显示部件的关闭，用户可以通过另外的操作来开启显示部件。

可选地，如图5所示，根据本发明一个实施例，控制器510还可以包括去遮盖状态识别部分514。去遮盖状态识别部分514被配置为在遮盖状态识别部分512控制电气设备关闭显示部件524后接近传感器522不再检测到对象的情况下，控制电气设备开启显示部件524。从而，在遮盖物被去除的情况下可以自动地将显示部件重新开启，从而能够进一步简化用户的操作。

上面所描述的电气设备可以包括具有输入部件的各种电气设备。作为示例，电气设备可以是变送器，其例如用于将来自测量温度、压力、浓度、流量、液位等物理量的传感器的信号转换成可用的标准信号。另外，本文 中所述的操作面板不一定是指单独的实体部件（例如被单独形成并被组装到电气设备上的面板），而也可以指电气设备外壳的设置有输入部件（例如本发明中的接近传感器）的部分。

接下来，参照图6至图8的流程图对根据本发明实施例的为电气设备提供虚拟按键的方法进行说明。

如图6所示，根据本发明实施例的为电气设备提供虚拟按键的方法包括：在电气设备的操作面板中设置接近传感器（S610）以及将电气设备的控制器配置为基于来自接近传感器的检测信号生成相应的控制信号（S620）。

通过将接近传感器提供到操作面板以起到按键的作用，使得能够在不接触操作面板的情况下进行相当于按键的操作，从而例如能够提高操作的安全性、减少对设备的操作面板的损坏或污染，此外在设备被容纳在保护罩或观察窗中的情况下使得能够在不必打开或移除保护罩或观察窗的情况下进行按键操作，使得设备便于操作。

根据设计需要，可以在操作面板中设置一个或更多个的接近传感器，以分别起到相应按键的作用。另外，可以采用不同类型的接近传感器。

根据一个实施例，所提供的接近传感器包括集成光学接近传感器，其包括用于发射红外光的发射部分以及用于接收由发射部分发射并且被对象反射的红外光。

特别地，可以将接近传感器布置为使得发射部分和接收部分共用操作面板上的同一开孔以传递红外光。从而能够简化设备的结构。

在电气设备包括观察窗并且操作面板被布置在观察窗内的情况下，可以将接近传感器到观察窗的外壁的距离布置为小于接近传感器的感测距离。从而，能够在不打开或去除观察窗的情况下进行操作。

根据一个实施例，可以将控制器配置为在来自接近传感器的检测到对象的信号的持续时间在预定范围内的情况下确定检测到了针对该接近传感器的操作，并生成与该操作相对应的控制信号。如图7所示，可以将控制器配置为，在从接近传感器接收到检测到对象的信号的情况下（S710中确定为“是”），根据信号的开始时间和结束时间确定信号的持续时间，在信号持续时间在预定范围内的情况下（S720中确定为“是”），确定检测到了相当于按键操作的操作，并生成相应的控制信号（S730）。可以参照按键操作的特点具体设置信号持续时间的该预定范围。通过设置信号持 续时间的预定范围，使得能够减少按键操作的误检测。此外，还可以根据预先约定的方式，将不同的操作模式（例如按键的时长或时间分布模式）识别为不同的控制指令，从而可以利用较少的接近传感器进行多种控制指令的输入，以简化设备的硬件配置。

在控制面板上设置有显示部件的情况下，根据本发明的一个实施例，将控制器配置为在来自接近传感器检的测到对象的信号的持续时间超过预定阈值的情况下，控制电气设备关闭显示部件。如图8所示，可以将控制器配置为，在从接近传感器接收到检测到对象的信号的情况下（S810中确定为“是”），监视该信号的持续时间是否已大于预定阈值（S820）；在信号的持续时间超过预定阈值时生成用于关闭显示部件的控制信号（S830）。通过该过程，能够降低设备的功耗。其中，可以适当地设置用于识别遮盖状态的时间阈值，使得既能够有效地降低显示设备的功耗，又能够减少对显示设备不必要的开关操作的次数。

其中，可以将用作按键的接近传感器也用于识别遮盖状态，或者可以单独设置用于识别遮盖状态的接近传感器。另外，可以设置一个更多个用于识别遮盖状态的接近传感器，可以将其设置在靠近显示部件的位置，可以将多个接近传感器置在显示部件的周围，并且可以仅在这些接近传感器中的全部或足够多个检测到遮盖状态时才关闭显示部件，从而能够更加准确地确定显示设备是否被遮盖。

在由于识别出了遮盖状态而关闭了显示部件之后识别出遮盖物被去除的情况下，可以保持显示部件的关闭。在这种情况下，用户可以通过另外的操作来开启显示部件。

可选地，根据一个实施例，可以将控制器被配置为，在控制电气设备关闭显示部件后接近传感器不再检测到对象的情况下，控制电气设备开启所述显示部件。如图8所示，在由于识别出了遮盖状态而关闭了显示部件之后不再从接近传感器接收到对象存在的信号时（S840中确定为“是”），生成用于开启显示部件的控制信号（S850）。通过上述过程，能够在遮盖物被去除的情况下自动地开启显示部件，从而进一步简化用户的操作。

上面所描述的方法可以用于为例如变送器的各种电气设备提供虚拟按键。

除非上下文清楚地指出为其它情况，否则在全部说明书和权利要求中，应当以涵盖性的意义，也就是说，以“包括、但不限于”的意义，解 释词语“包括”、“包含”等。如这里所使用的，术语“附接”、“连接”、“耦合”或者任意其变化意为两个或更多个元素之间的直接或非直接的任意连接或耦合；元素之间的耦合或连接可以是物理的、逻辑的或者其组合。另外，词语“这里”、“上面”、“下面”和类似含义的词语应当是指本文的整体，而不是指任何特定部分。在上下文允许的情况下，使用单数或复数的词语也可能分别包括复数或者单数。关于两个或更多个项目的列举的词语“或者”覆盖以下所有对该词语的解释：列表中的项目中的任意一个；列表中的所有项目；以及列表中的项目的任意组合。

另外，术语“或”意欲表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。即，除非另外指定或根据上下文清楚地表明，否则短语“X使用A或B”意欲表示自然包括性的置换的任何一种。即，短语“X使用A或B”被下面情况的任何一种满足：X使用A；X使用B；或，X使用A和B两者。另外，在本申请和所附的权利要求中使用的冠词“一”一般被解释为表示“一个或更多个”，除非另外指定从上下文清楚涉及单数形式。

虽然参考附图详细说明了本发明的实施例，然而本领域技术人员应该了解可以根据设计需要对本发明进行各种变型、修改、组合以及子组合，只要该修改落入所附权利要求书的实质和范围内即可。

Claims (20)

1.一种电气设备，包括：

操作面板，其中设置有接近传感器；以及

控制器，被配置为基于来自所述接近传感器的检测信号生成相应的控制信号。

2.根据权利要求1所述的电气设备，其中，所述接近传感器包括集成光学接近传感器，所述集成光学接近传感器包括：

发射部分，被配置为发射红外光；以及

接收部分，被配置为接收由所述发射部分发射并且被对象反射的红外光。

3.根据权利要求2所述的电气设备，其中，所述接近传感器被布置为使得所述发射部分和所述接收部分共用所述操作面板上的同一开孔以传递红外光。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电气设备，其中，所述电气设备还包括观察窗，所述操作面板被布置在所述观察窗内，并且所述接近传感器到所述观察窗的外壁的距离小于所述接近传感器的感测距离。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的电气设备，其中，所述控制器包括操作识别部分，被配置为：在来自所述接近传感器的检测到对象的信号的持续时间在预定范围内的情况下，确定检测到了针对所述接近传感器的操作，并生成与所述操作相对应的控制信号。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的电气设备，其中，所述操作面板上设置有显示部件，并且所述控制器包括遮盖状态识别部分，被配置为：在来自所述接近传感器的检测到对象的信号的持续时间超过预定阈值的情况下，控制所述电气设备关闭所述显示部件。

7.根据权利要求6所述的电气设备，其中所述控制器还包括去遮盖状态识别部分，被配置为：在所述遮盖状态识别部分控制所述电气设备关闭所述显示部件后所述接近传感器不再检测到对象的情况下，控制所述电气设备开启所述显示部件。

8.根据权利要求6所述的电气设备，其中，所述遮盖状态识别部分和所述控制器的用于识别操作的部分使用不同的接近传感器。

9.根据权利要求6所述的电气设备，其中，所述操作面板上设置有两个或更多个供所述遮盖状态识别部分使用的接近传感器，并且所述遮盖状态识别部分被配置为：在来自所述两个或更多个接近传感器中的全部或多于预定数量的接近传感器的检测到对象的信号的持续时间超过预定阈值的情况下，控制所述电气设备关闭所述显示部件。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电气设备，其中，所述电气设备包括变送器。

11.一种为电气设备提供虚拟按键的方法，包括：

在所述电气设备的操作面板中设置接近传感器；以及

将所述电气设备的控制器配置为基于来自所述接近传感器的检测信号生成相应的控制信号。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述接近传感器包括集成光学接近传感器，所述集成光学接近传感器包括：

发射部分，被配置为发射红外光；以及

接收部分，被配置为接收由所述发射部分发射并且被对象反射的红外光。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，将所述接近传感器布置为使得所述发射部分和所述接收部分共用所述操作面板上的同一开孔以传递红外光。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述电气设备还包括观察窗，并且所述操作面板被布置在所述观察窗内，

其中，将所述接近传感器到所述观察窗的外壁的距离布置为小于所述接近传感器的感测距离。

15.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中，将所述控制器配置为：在来自所述接近传感器的检测到对象的信号的持续时间在预定范围内的情况下，确定检测到了针对该接近传感器的操作，并生成与所述操作相对应的控制信号。

16.根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其中所述操作面板上设置有显示部件，

其中，将所述控制器配置为：在来自所述接近传感器检的测到对象的信号的持续时间超过预定阈值的情况下，控制所述电气设备关闭所述显示部件。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，将所述控制器被配置为：在控制所述电气设备关闭所述显示部件后所述接近传感器不再检测到对象的情况下，控制所述电气设备开启所述显示部件。

18.根据权利要求16所述的方法，其中，将所述控制器配置为：分别根据来自不同接近传感器的信号来识别操作和控制所述显示部件。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述操作面板上设置两个或更多个被所述控制器用来控制所述显示部件的接近传感器，并且将所述控制器配置为：在来自所述两个或更多个接近传感器中的全部或多于预定数量的接近传感器的检测到对象的信号的持续时间超过预定阈值的情况下，控制所述电气设备关闭所述显示部件。

20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，其中，所述电气设备包括变送器。