CN107453745A - 一种工控手持终端使能装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业控制领域，更具体地涉及一种工控手持终端使能装置与方法。本发明的目的在于克服传统手持装置的缺点，为此，提供了一种工控手持终端使能装置，该工控手持终端使能装置包括使能开关、触摸传感器、单片机控制板和主板，该使能开关为触摸感应开关，该触摸感应开关具有感应按键，所述感应按键具有触摸感应面。该装置能用于工业控制领域，能防尘防水、操作更方便并且手感更佳。

Description

一种工控手持终端使能装置与方法

技术领域

本发明涉及工业控制领域，更具体地涉及一种工控手持终端使能装置与方法。

背景技术

为保证安全，工控手持终端，如机器人示教器等，一般都有一个使能开关(deadmanswitch)，当它处于按下状态时，软件的操作指令才会生效，一旦松开，一切指令都将无效。如图1所示，传统手持终端在使能按键方面采用机械式开关，要求使用人员必须一直捏住，并多少都要用一点力使开关保持被按下状态才能操作设备，操作不方便，手感较差，因为各种机械零件体积较大占用空间，另外这种由活动零部件组成的开关天然不利于防尘防水的实现。

中国专利CN201510552212.5公开了一种手持终端的触摸控制方法及装置。该专利虽然在灵活性方面有了一定的改进，但是还是不够轻便，防尘防水方面有待改进。因此，市场需要一种轻便、灵活性优异、且防尘防水的工控手持终端使能技术。

发明内容

为了克服传统手持装置的缺点，本发明提供了一种工控手持终端使能装置和工控手持终端使能方法。

该工控手持终端使能装置包括触摸感应按键、触摸传感器、单片机控制板和主板，其中该使能开关触摸包含感应按键，所述感应按键具有触摸感应面。所述触摸感应开关是非机械性的。

所述感应按键可以为多路感应按键，优选为2至10路感应按键，更优选为4-6路感应按键，最优选为5路感应按键。

优选地，所述触摸感应面为一块小PCB表面覆铜而成,亦可借助壳体本身金属部分。

优选地，所述触摸感应面可以是机身的一部分。所述感应按键可以只有一根连接线连接至控制板。

优选地，所述使能开关可以埋藏在机身内部，所述机身的埋藏所述使能开关的部分由塑料制成。

所述工控手持终端使能方法包括以下步骤：用手接近工控手持终端使能装置的触摸感应面，以触发感应按键；由触摸传感器(SENSOR)侦测所述感应按键的当前触发状态；单片机控制板从所述触摸传感器获取感应按键的状态；单片机控制板将所获取的按键状态值传递给主板；并且主板通过感应按键状态值来决定是否使能设备。

优选地，所述感应按键为多路感应按键，

所述感应按键可以为多路感应按键，优选为2至10路感应按键，更优选为4-6路感应按键，最优选为5路感应按键。在一种优选的实施方式中，至少两路同时被触发才使能设备。在一种优选的实施方式中，只有2路或3路(视具体需求而可调节)同时被触发才使能设备。

本设计将使能开关设计为非机械式的触摸感应开关具有许多的优点。

首先，使用触摸感应面代替需要被按下或松开的活动开关，使得能实现防尘防水且操作更方便，手感更佳。本设计不需要像传统使能开关那样一直捏住开关，也不用花力气使开关保持被按下的状态，这可使手更不容易疲劳，且只需要正常抓住手持就行，不需要为了按下使能开关进行任何多余的动作。甚至当触摸感应面与机身设计完全融合时，可以让使用者完全察觉不到使能开关的存在。

其次，使得装置体积减小。本设计仅由一个触摸感应平面(一片铜、铁之类的平面导体)加上控制电路和必要的连接线组成，没有传统使能开关的各种机械结构，而感应平面可以做成机身的一部分，控制电路仅仅一块小芯片就可以集成在主板中，所以本使能开关基本上只有一根连接线。在节约空间方便基本已做到这类开关的极致。

第三，防尘防水。同样由于没有活动的机械零件，本开关设计可以实现完全没有缝隙，甚至可以深埋在机身内部(前提是这部分机身要做成塑料的)，这样对整机防尘防水设计不会有任何负面影响。

另外，由于使用多路感应按键，只有同时有2路或3路(视具体需求而可调节)被触发才使能设备，因此可以防止人手不经意间靠近设备或环境电磁干扰导致的误触。

附图说明

图1为现有机械式使能开关的示意图。

图2为触摸式使能开关的示意图。

图3为根据本发明的一种实施例所示的工控手持终端使能装置及各组件之间的信号传输示意图。

图4为根据本发明的一种实施例所示的一种非机械式触摸感应开关的内部结构示意图。

具体实施方式

现在将参照如附图中所示的本发明的优选的实施方案对本发明进行详细说明。在下面的说明中，为了提供对本发明的全面理解阐述了若干具体的细节。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不具有这些具体细节中的一些或全部的情况下来实施本发明。在其它情形下，为了避免不必要地使本发明难以理解，未对公知的技术进行详细说明。

请注意，本发明的具体实施方式是示例性的，而非限制性的。附图中，相同的数字代表相同或相似的元件。

图2所示为触摸式使能开关的示意图。将使能开关设计为非机械式的触摸感应开关，使用一个触摸感应面代替需要被按下或松开的活动开关，使用者自然持握设备时，手接触到触摸感应面从而使能对设备的操作。

图3为根据本发明的一种实施例所示的工控手持终端使能装置及各组件之间的信号传输示意图。本设计的技术实现是：采用触摸感应按键，当人手接近感应面，开关将会被触发；使用多路(如5路)感应按键，只有同时有2路或3路(视具体需求而可调节)被触发才使能设备，防止人手不经意间靠近设备导致的误触；感应开关的当前触发状态由触摸传感器(SENSOR)侦测，单片机控制板负责SENSOR的初始化及从SENSOR获取感应按键的状态，并将按键状态值传递给主板，主板将通过感应按键状态值来决定是否使能设备。

图4所示为一种非机械式触摸感应开关实现方案，采用ATMEL公司的AT42QT1050触摸感应芯片，它采用电容触摸感应开关，只有当人体等少数物体接近时，才能引起开关感应面电容值的变化，从而触发开关。可以有效防止一般物品接近感应面引起误触。此芯片支持5路电容开关接入，可满足我们要同时用多路开关同时被触发来实现使能的需求；它通过嵌入式应用中比较常用的I2C接口与上层控制器通信，进行开关状态数据传递等。值得注意的是，其I2C地址可二选一，这样使得控制器的一路I2C总线可同时接入两块AT42QT1050芯片，也就是同时接入了10路触摸感应开关，当需要在不同部位，如机器左侧和右侧都加入使能开关，或者在遇到非常恶劣的环境需要同时有大于5路被触发才使能设备时，会非常有用。

与其他传统技术相比，使用本发明的技术，可以提高经济效益。另外，本发明操作简单方便。

尽管已经根据优选的实施方案对本发明进行了说明，但仍存在落在本发明范围之内的改动、置换以及各种替代等同方案。还应当注意的是，存在多种实现本发明的方法和装置的可选方式。因此，旨在将随附的权利要求书解释为包含落在本发明的主旨和范围之内的所有这些改动、置换以及各种替代等同方案。

Claims (10)

1.一种工控手持终端使能装置，该工控手持终端使能装置包括使能开关、触摸传感器、单片机控制板和主板，其特征在于，该使能开关为触摸感应开关，该触摸感应开关具有感应按键，所述感应按键具有触摸感应面。

2.根据权利要求1所述的工控手持终端使能装置，所述感应按键为多路感应按键。

3.根据权利要求2所述的工控手持终端使能装置，其特征在于，所述多路感应按键为2至10路感应按键。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的工控手持终端使能装置，其特征在于，所述触摸感应面由平面导体制成。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的工控手持终端使能装置，其特征在于，所述触摸感应面由铜或铁制成，所述触摸感应面是机身的一部分，所述使能开关中每个感应按键只有一根连接线。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的工控手持终端使能装置，其特征在于，所述使能开关埋藏在机身内部，所述机身的埋藏所述使能开关的部分由塑料制成。

7.一种工控手持终端使能方法，其特征在于，所述工控手持终端使能方法包括以下步骤：用手接近工控手持终端使能装置的触摸感应面，以触发感应按键；由触摸传感器侦测所述感应按键的当前触发状态；单片机控制板从所述触摸传感器获取感应按键的状态；单片机控制板将所获取的按键状态值传递给主板；主板通过感应按键状态值来决定是否使能设备。

8.根据权利要求7所述的工控手持终端使能方法，其特征在于，所述感应按键为多路感应按键，并且至少两路同时被触发才使能设备。

9.根据权利要求7所述的工控手持终端使能方法，其特征在于，所述感应按键为多路感应按键，并且只有2路或3路同时被触发才使能设备。

10.根据权利要求7至9中的任一项所述的工控手持终端使能方法，其特征在于，所述触摸传感器由单片机控制板初始化。