CN108983086A - 旋钮开关状态检测方法、装置、系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种旋钮开关状态检测方法、装置、系统及设备，属于旋钮开关领域，解决了在检测旋钮开关旋转的同时无法实现旋钮开关的按压检测问题。所述旋钮开关状态检测装置，所述装置包括：感应检测模块，用于检测所述旋钮开关产生的感应信号；以及信号处理模块，用于采集所述感应信号，并根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态。本发明实施例适用于具有平面操作界面的设备。
Description
技术领域
本发明涉及旋钮开关领域，具体地涉及一种旋钮开关状态检测方法、装置、系统及设备。
背景技术
现有的旋钮开关大都属于物理连接的旋钮开关，这种物理连接的旋钮在使用时由于需要在设备的操作面板上开孔，破坏设备外壳的完整性和密封性，导致操作面板的受力强度会大大削弱，还会导致设备外部的污染物进入设备内部，对设备内部的零部件和电路构成污染和破坏，同时在一定程度上也妨碍了操作面板的清洁。
现有技术中关主要利用霍尔效应或磁阻效应进行旋钮开关的检测。其原理为根据径向充磁的磁铁在旋转时使得周围的磁场方向发生改变，利用霍尔元件和磁阻元件检测变化的磁场方向从而实现对旋钮旋转的检测。但是现有技术中并没有对于旋钮按压的检测。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种旋钮开关状态检测方法、装置、系统及设备，解决了在检测旋钮开关旋转的同时无法实现旋钮开关的按压检测问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种旋钮开关状态检测装置，所述装置包括：感应检测模块，用于检测所述旋钮开关产生的感应信号；以及信号处理模块，用于采集所述感应信号，并根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态。
进一步地，所述感应检测模块包括至少2组相互并联的电感和电容。
进一步地，所述信号处理模块还用于实时采集第一待定电感量的和值；判断所述第一待定电感量的和值与放置电感量的和值之间的差值是否大于或等于第一阈值，所述放置电感量的和值为所述旋钮开关放置在所述旋钮开关状态检测装置上时，所述感应检测模块检测到的电感量的和值；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为按压状态。
进一步地，所述信号处理模块还用于判断所述第一待定电感量的和值与预设初始值之间的差值是否大于或等于第二阈值；当所述第一待定电感量的和值与所述预设初始值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，将所述第一待定电感量的和值确定为所述放置电感量的和值。
进一步地，所述信号处理模块还用于当确定所述旋钮开关的状态为按压状态时，将所述第一待定电感量的和值确定为按压电感量的和值；实时采集第二待定电感量的和值；判断所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第一阈值；当所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为释放状态。
进一步地，所述信号处理模块还用于判断所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第二阈值；当所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为移除状态。
进一步地，当所述感应检测模块包括大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容，且所述大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容非均匀地设置在圆周上时，所述信号处理模块还用于实时采集每组电感和电容的电感量，并记录所述每组电感和电容的电感量等于预设变化值时的时间；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值以及所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为旋转状态。
进一步地，所述信号处理模块还用于根据所述每组电感和电容的电感量等于所述预设变化值时的时间，以及每组电感和电容的位置，确定所述旋钮开关的旋转方向以及旋转角度。
相应的，本发明实施例还提供一种旋钮开关状态检测系统，所述系统包括如上所述的旋钮开关状态检测装置以及与所述旋钮开关状态检测装置分离设置的旋钮开关，所述旋钮开关包括：设置于旋钮壳体中的感应模块和按压回弹结构，所述按压回弹结构支撑于所述旋钮壳体中，用于当按压所述旋钮开关时，使得所述感应模块接近于所述旋钮开关状态检测装置；所述感应模块用于与所述感应检测模块产生感应信号。
进一步地，当所述感应检测模块包括大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容，且所述大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容非均匀地设置在圆周上时，所述感应模块包括多个均匀地对应设置在所述圆周上的铜条。
进一步地，所述旋钮壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体通过所述按压回弹结构相连，所述感应模块与所述上壳体相连。
进一步地，所述按压回弹结构包括弹簧和榫槽结构。
进一步地，所述旋钮开关还包括上限位模块，所述状态检测装置还包括下限位模块，所述上限位模块与所述下限位模块中的至少一个为永磁体，所述上限位模块与所述下限位模块用于通过二者之间的引力，使得所述旋钮开关与所述状态检测装置自动对正。
进一步地，当所述上限位模块与所述下限位模块中的一个模块为永磁体时，另一个模块为永磁材料或软磁材料。
相应的，本发明实施例还提供一种旋钮开关状态检测方法，所述方法应用于上述所述的旋钮开关状态检测装置，所述方法包括：采集旋钮开关产生的感应信号；根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态。
进一步地，所述采集旋钮开关产生的感应信号包括：实时采集第一待定电感量的和值；所述根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态包括：判断所述第一待定电感量的和值与放置电感量的和值之间的差值是否大于或等于第一阈值，所述放置电感量的和值为所述旋钮开关放置在所述旋钮开关状态检测装置上时，所述感应检测模块检测到的电感量的和值；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为按压状态。
进一步地，所述实时采集第一待定电感量的和值之后，所述方法还包括：判断所述第一待定电感量的和值与预设初始值之间的差值是否大于或等于第二阈值；当所述第一待定电感量的和值与所述预设初始值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，将所述第一待定电感量的和值确定为所述放置电感量的和值。
进一步地，在所述确定所述旋钮开关的状态为按压状态之后，所述方法还包括：将所述第一待定电感量的和值确定为按压电感量的和值；实时采集第二待定电感量的和值；判断所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第一阈值；当所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为释放状态。
进一步地，在所述实时采集第一待定电感量的和值之后，所述方法还包括：判断所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第二阈值；当所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为移除状态。
进一步地，当所述感应检测模块包括大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容，且所述大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容非均匀地设置在圆周上时，所述采集旋钮开关产生的感应信号包括：实时采集每组电感和电容的电感量；所述根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态包括：记录所述每组电感和电容的电感量等于预设变化值时的时间；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值以及所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为旋转状态。
进一步地，在所述确定所述旋钮开关的状态为旋转状态之后，所述方法还包括：根据所述每组电感和电容的电感量等于所述预设变化值时的时间，以及每组电感和电容的位置，确定所述旋钮开关的旋转方向以及旋转角度。
相应的，本发明实施例还提供一种设备，所述设备包括设备主体以及如上所述的旋钮开关状态检测系统。
本发明实施例公开了一种旋钮开关状态检测系统，该系统包括旋钮开关状态检测装置以及与所述旋钮开关状态检测装置分离设置的旋钮开关。所述旋钮开关状态检测装置包括感应检测模块，用于检测所述旋钮开关产生的感应信号；以及信号处理模块，用于采集所述感应信号，并根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态。所述旋钮开所述旋钮开关包括设置于旋钮壳体中的感应模块和按压回弹结构，所述按压回弹结构支撑于所述旋钮壳体中，用于当按压所述旋钮开关时，使得所述感应模块接近于所述旋钮开关状态检测装置；所述感应模块用于与所述感应检测模块产生感应信号。本发明实施例解决了在检测旋钮开关旋转的同时无法实现旋钮开关的按压检测问题。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种旋钮开关状态检测装置的结构示意图；
图2是包括4组相互并联的电感和电容的感应检测模块的示意图；
图3是本发明实施例提供的包括2组、3组和5组相互并联的电感和电容的感应检测模块的示意图；
图4是本发明实施例提供的包括2组相互并联的电感和电容的感应检测模块时，感应信号的脉冲波形示意图；
图5是本发明实施例提供的一种旋钮开关的结构示意图；
图6是包括4组相互并联的电感和电容的感应检测模块和感应模块的示意图；
图7是本发明实施例提供的包括3组相互并联的电感和电容的感应检测模块和感应模块的示意图；
图8是本发明实施例提供的旋钮开关状态检测装置的机构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种旋钮开关状态检测方法的流程示意图。
附图标记说明
11——感应检测模块 12——信号处理模块
13——下限位模块 511——旋钮壳体
512——感应模块 513——按压回弹结构
511-1——上壳体 511-2——下壳体
513-1——弹簧 513-2——榫槽结构
514——上限位模块
具体实施方式
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。另外，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。另外，本发明中所指的“多个”指的是两个以上并且包括两个。
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
图1是本发明实施例提供的一种旋钮开关状态检测装置的结构示意图。如图1所示，所述装置包括：感应检测模块11，用于检测所述旋钮开关产生的感应信号；信号处理模块12，用于采集所述感应信号，并根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态。
其中，所述感应检测模块包括至少2组相互并联的电感和电容，从而构建了LC谐振电路。通过谐振原理给予谐振电路不同频率信号的激励，在激励结束后对谐振电路的回波进行采样，检测回波强度，根据回波强度确定谐振电路的谐振频率，再计算出谐振电路中电感量的大小，从而根据电感量的变化，确定所述旋钮开关是处于按压状态还是旋转状态。
在本发明的一种实施方式中，在确定所述旋钮开关是否处于按压状态时，所述信号处理模块还用于实时采集第一待定电感量的和值；判断所述第一待定电感量的和值与放置电感量的和值之间的差值是否大于或等于第一阈值，所述放置电感量的和值为所述旋钮开关放置在所述旋钮开关状态检测装置上时，所述感应检测模块检测到的电感量的和值；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为按压状态。
其中，当旋钮开关被按压时，所述旋钮开关与所述感应检测模块之间的距离减小，从而所述感应检测模块中的电感量由于互感的增加而增大，因此采集所述感应检测模块中的所有并联的电感和电容的第一待定电感量的和值，然后判断所述第一待定电感量的和值与放置电感量的和值之间的差值是否大于或等于第一阈值。其中，所述放置电感量的和值为所述旋钮开关放置在所述旋钮开关状态检测装置上时，所述感应检测模块检测到的电感量的和值，可以在确定所述旋钮开关状态之前，预先检测得到所述放置电感量和值，便于以后确定旋钮开关状态的时候使用。当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，即确定所述旋钮开关的状态为按压状态。相反，若是所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值时，则所述旋钮开关的状态为非按压状态。
在本发明的另一种实施方式中，为了增加放置电感量的和值的准确性，避免器件老化等因素的影响，可以在每次旋钮开关放置在旋钮开关状态检测装置上时，均获取所述放置电感量的和值。具体是，所述信号处理模块还用于判断所述第一待定电感量的和值与预设初始值之间的差值是否大于或等于第二阈值；当所述第一待定电感量的和值与所述预设初始值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，将所述第一待定电感量的和值确定为所述放置电感量的和值。
其中，所述预设初始值为所述旋钮开关未放置到所述旋钮开关状态检测装置上，且所述旋钮开关状态检测装置上电信号稳定后，检测到的电感量的和值。另外，所述第一阈值与所述第二阈值的设置没有限制，完全根据所检测到的电感量的和值、与所述预设初始值以及与所述放置电感量的和值的之间的差值相关。
另外，在本发明的另一种实施方式中，还可以对所述旋钮开关被按压之后的释放状态进行判断。具体地，所述信号处理模块还用于当确定所述旋钮开关的状态为按压状态时，将所述第一待定电感量的和值确定为按压电感量的和值；实时采集第二待定电感量的和值；判断所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第一阈值；当所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为释放状态。
其中，判断所述旋钮开关的状态为释放状态，与判断为按压状态正好相反，即所述旋钮开关被释放之后，检测到的所述第二待定电感量的和值相对于所述按压电感量的和值会减小，从而当所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为释放状态。相反，若是所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值时，则所述旋钮开关的状态为非释放状态。
另外，在本发明的另一种实施方式中，还可以对所述旋钮开关移除状态进行判断，即将所述旋钮开关从所述旋钮状态检测装置上移除的状态。具体地，所述信号处理模块还用于判断所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第二阈值；当所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为移除状态。相反，若是所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值小于所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为非移除状态。
在本发明的另一种实施方式中，当所述感应检测模块包括4组相互并联的电感和电容时，可以参考现有技术中利用4组相互并联的电感和电容通过LC谐振电路和互感现象，来获得所述旋钮开关的旋转状态以及旋转方向，如图2所示，所述感应检测模块的PCB板上印制的4组相互并联的电感和电容呈正方形放置，其中电感可以是线圈式电感，电容可以是贴片式电容。具体地判断方式可以参考现有技术，例如，实时采集对角线上的两组电感和电容之间的电感量的差值，并确定为第一差值与第二差值；获取所述第一差值与所述第二差值之间的商值，并对所述商值进行反正切得到待定旋转角度；判断所述待定旋转角度是否为零；当所述待定旋转角度不为零时，确定所述旋钮开关的状态为旋转状态。其中，首先采集到4个电感量，即LA+，LA-，LB+和LB-，然后得到对角线上的两个电感量的差值，即第一差值LA＝LA+-LA-，与第二差值LB＝LB+-LB-。获取所述第一差值LA与所述第二差值LB之间的商值L＝LA/LB，并对所述商值进行反正切得到待定旋转角度y＝arctan(L)。然后，判断所述待定旋转角度是否为零，当所述待定旋转角度不为零时，则确定所述旋钮开关的状态为旋转状态。而当所述待定旋转角度为零时，所述旋钮开关的状态为非旋转状态。另外，通过所述待定旋转角度则可以得出所述旋钮开关的旋转方向。
在本发明的另一种实施方式中，当所述感应检测模块包括大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容，且所述大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容非均匀地设置在圆周上时，如图3所示，示出了2组、3组和5组相互并联的电感和电容的图例。具体地，所述信号处理模块还用于实时采集每组电感和电容的电感量，并记录所述每组电感和电容的电感量等于预设变化值时的时间；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值以及所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为旋转状态。
其中，无论是按压还是旋转，都会引起电感量的变化。以图3所示的所述感应检测模块包括2组相互并联的电感和电容为例，首先预设上升沿阈值和下降沿阈值，分别实时采集第1组和第2组的电感量，当采集到第1组的电感量L1等于所述上升沿阈值时，记录此时的时间为T1；当采集到第2组的电感量L2等于所述上升沿阈值时，记录此时的时间为T2。当通过判断所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值以及所述第二阈值时，则确定所述旋钮开关的状态即不是按压状态，也不是移除状态，则确定所述旋钮开关为旋转状态。同理，也可以通过下降沿阈值与两组的电感量进行比较。
其中，所述信号处理模块还用于根据所述每组电感和电容的电感量等于所述预设变化值时的时间，以及每组电感和电容的位置，确定所述旋钮开关的旋转方向以及旋转角度。例如，如图3所示的包括第1组和第2组的感应检测模块，在利用上升沿阈值进行判断，且当T1小于T2时，如图4所示的感应信号的脉冲波形，则表示所述旋钮开关为逆时针旋转。而若是T1大于T2时，则表示所述旋钮开关为顺时针旋转。同样，若是利用下降沿阈值进行判断，则当采集到第1组的电感量L1等于所述下降沿阈值时，记录此时的时间为T3；当采集到第2组的电感量L2等于所述下降沿阈值时，记录此时的时间为T4。当T3小于T4时，表示第1组的电感量首先达到所述下降沿阈值，则结合图3所示的包括第1组和第2组的感应检测模块，所述旋钮开关为顺时针旋转，相反若是T3大于T4，表示第2组的电感量首先达到所述下降沿阈值，所述旋钮开关为逆时针旋转。
另外，通过记录电感量达到上升沿阈值或下降沿阈值的次数可以得到所述旋钮开关的旋转角度。
另外，对于包括3组、5组甚至更多组相互并联的电感和电容的感应检测模块，对于旋转状态的判断是相同的，不同的仅是每组之间的电感量变化的相位差有所不同。
通过本发明实施例，利用感应检测模块检测所述旋钮开关产生的感应信号，并通过信号处理模块采集所述感应信号，并根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态。本发明实施例解决了在检测旋钮开关旋转的同时无法实现旋钮开关的按压检测问题。
相应的，本发明实施例还提供一种旋钮开关状态检测系统，所述系统包括上述实施例所述的旋钮开关状态检测装置以及与所述旋钮开关状态检测装置分离设置的旋钮开关。如图5所示，所述旋钮开关包括：设置于旋钮壳体511中的感应模块512和按压回弹结构513，所述按压回弹结构513支撑于所述旋钮壳体511中，用于当按压所述旋钮开关时，使得所述感应模块接近于所述旋钮开关状态检测装置；所述感应模块用于与所述感应检测模块产生感应信号。
当本发明实施例中采用现有技术中的所述感应检测模块11包括4组相互并联的电感和电容呈正方形放置时，如图6所示，所述感应模块512对应的为月牙型铜箔，所述感应模块所在圆的圆心与所述4组相互并联的电感和电容的外接圆圆心相对应，且所述感应模块所在圆的直径小于所述4组相互并联的电感和电容的外接圆的直径。其中，所述感应模块与所述感应检测模块对称设置。
在本发明的另一种实施方式中，当所述感应检测模块包括大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容，且所述大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容非均匀地设置在圆周上时，所述感应模块包括多个均匀地对应设置在所述圆周上的铜条。以所述感应检测模块11包括3组相互并联的电感和电容为例，如图7所示，其中所述感应模块512包括的铜条的数量不做限定，可根据具体电感和电容的数值来确定。
其中，如图5所示，所述旋钮壳体511包括上壳体511-1和下壳体511-2，所述上壳体511-1与所述下壳体511-2通过所述按压回弹结构513相连，所述感应模块512与所述上壳体相连511-1。其中，所述旋钮壳体是上壳体和下壳体的总和，是旋钮开关形状的实现，并对旋钮开关内部的按压回弹结构和感应模块等提供支撑和保护作用。所述按压回弹结构实现旋钮开关的上壳体被按压时可使上壳体向下移动，并在按压撤销时上壳体可以回弹至未按压时的位置。其中感应模块与上壳体相连接的作用是，当上壳体被按下时，感应模块随上壳体一起发生向下的位移，使得感应模块与感应检测模块的相对位置发生了变化，从而引起电感量的变化。而当旋钮开关被旋转时，感应模块随上壳体一起旋转，同样使得感应模块与感应检测模块的相对位置发生了变化，引起电感量的变化。
另外，如图5所示，所述按压回弹结构513包括弹簧513-1和榫槽结构513-2。当上壳体被按下时，弹簧受到压缩，提供轴向力反馈，而当按压力撤销时，弹簧使上壳体回弹，榫槽结构使上壳体回弹至初始位置后不再继续上升，保持了旋钮壳体的外观形状。
另外，如图5所示，所述旋钮开关还包括上限位模块514，如图8所示，所述状态检测装置还包括下限位模块13，所述上限位模块与所述下限位模块中的至少一个为永磁体，所述上限位模块与所述下限位模块用于通过二者之间的引力，使得所述旋钮开关与所述状态检测装置能够自动对正。
其中，当所述上限位模块与所述下限位模块中的一个模块为永磁体时，另一个模块为永磁材料或软磁材料。优选地，所述上限位模块与所述下限位模块均为永磁体。
通过本发明实施例中的旋钮开关状态检测装置以及与所述旋钮开关状态检测装置分离设置的旋钮开关，不仅避免了现有技术的开关需要在设备面板上开孔以进行安装所造成的设备内部器件容易污染损坏的问题，同时可以利用旋钮开关状态检测装置中的LC谐振电路以及旋钮开关中的按压回弹结构，实现了在检测旋钮开关旋转的同时检测旋钮开关的按压。
相应的，图9是本发明实施例提供的一种旋钮开关状态检测方法的流程示意图。所述方法应用于上述实施例所述的旋钮开关状态检测装置，如图9所示，所述方法包括如下步骤：
步骤901，采集旋钮开关产生的感应信号；
步骤902，根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态。
其中，无论是按压还是旋转所述旋钮开关，都会有感应信号产生。根据所述感应信号的变化情况，从而确定所述旋钮开关是按压状态还是旋转状态。
其中，所述旋钮开关状态检测装置中的感应检测模块包括至少2组相互并联的电感和电容，从而构建了LC谐振电路。通过谐振原理给予谐振电路不同频率信号的激励，在激励结束后对谐振电路的回波进行采样，检测回波强度，根据回波强度确定谐振电路的谐振频率，再计算出谐振电路中电感量的大小，从而根据电感量的变化，确定所述旋钮开关是处于按压状态还是旋转状态。
在本发明的一种实施方式中，在确定所述旋钮开关是否处于按压状态时，首先实时采集第一待定电感量的和值；判断所述第一待定电感量的和值与放置电感量的和值之间的差值是否大于或等于第一阈值，所述放置电感量的和值为所述旋钮开关放置在所述旋钮开关状态检测装置上时，所述感应检测模块检测到的电感量的和值；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为按压状态。
其中，当旋钮开关被按压时，所述旋钮开关与所述感应检测模块之间的距离减小，从而所述感应检测模块中的电感量由于互感的增加而增大，因此采集所述感应检测模块中的所有并联的电感和电容的第一待定电感量的和值，然后判断所述第一待定电感量的和值与放置电感量的和值之间的差值是否大于或等于第一阈值。其中，所述放置电感量的和值为所述旋钮开关放置在所述旋钮开关状态检测装置上时，所述感应检测模块检测到的电感量的和值，可以在确定所述旋钮开关状态之前，预先检测得到所述放置电感量和值，便于以后确定旋钮开关状态的时候使用。当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，即确定所述旋钮开关的状态为按压状态。相反，若是所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值时，则所述旋钮开关的状态为非按压状态。
在本发明的另一种实施方式中，为了增加放置电感量的和值的准确性，避免器件老化等因素的影响，可以在每次旋钮开关放置在旋钮开关状态检测装置上时，均获取所述放置电感量的和值。具体是，判断所述第一待定电感量的和值与预设初始值之间的差值是否大于或等于第二阈值；当所述第一待定电感量的和值与所述预设初始值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，将所述第一待定电感量的和值确定为所述放置电感量的和值。
其中，所述预设初始值为所述旋钮开关未放置到所述旋钮开关状态检测装置上，且所述旋钮开关状态检测装置上电信号稳定后，检测到的电感量的和值。另外，所述第一阈值与所述第二阈值的设置没有限制，完全根据所检测到的电感量的和值、与所述预设初始值以及与所述放置电感量的和值的之间的差值相关。
另外，在本发明的另一种实施方式中，还可以对所述旋钮开关被按压之后的释放状态进行判断。具体地，当确定所述旋钮开关的状态为按压状态时，将所述第一待定电感量的和值确定为按压电感量的和值；实时采集第二待定电感量的和值；判断所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第一阈值；当所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为释放状态。
其中，判断所述旋钮开关的状态为释放状态，与判断为按压状态正好相反，即所述旋钮开关被释放之后，检测到的所述第二待定电感量的和值相对于所述按压电感量的和值会减小，从而当所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为释放状态。相反，若是所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值时，则所述旋钮开关的状态为非释放状态。
另外，在本发明的另一种实施方式中，还可以对所述旋钮开关移除状态进行判断，即将所述旋钮开关从所述旋钮状态检测装置上移除的状态。具体地，判断所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第二阈值；当所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为移除状态。相反，若是所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值小于所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为非移除状态。
在本发明的一种实施方式中，当所述感应检测模块包括大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容，且所述大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容非均匀地设置在圆周上时，实时采集每组电感和电容的电感量，并记录所述每组电感和电容的电感量等于预设变化值时的时间；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值以及所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为旋转状态。而且还可以根据所述每组电感和电容的电感量等于所述预设变化值时的时间，以及每组电感和电容的位置，确定所述旋钮开关的旋转方向以及旋转角度。
为了便于理解本发明实施例，下面以图3所示的所述感应检测模块包括2组相互并联的电感和电容为例进行说明：
1)实时采集两组电感和电容的电感量以及二者电感量的和值，即第一待定电感量的和值；
2)记录每组电感和电容的电感量等于上升沿阈值时的时间；
3)判断所述第一待定电感量的和值与放置电感量的和值之间的差值是否小于所述第一阈值以及所述第二阈值；
4)当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，即确定所述旋钮开关的状态为按压状态；
5)当所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为移除状态；
6)当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值以及所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为旋转状态。
根据步骤3)的不同判断结果，得到所述旋钮开关的状态。
通过上述实施方式可知，对于所述旋钮开关的状态的检测都是并行的，也就是旋钮开关的按压、旋转、移除等状态都是并行判断的。
通过本发明实施例可以实现在检测旋钮开关旋转的同时检测旋钮开关的按压。
相应的，本发明实施例还提供一种设备。所述设备包括设备主体以及如上述实施例所述的旋钮开关状态检测系统。
其中，对于所述旋钮开关状态检测系统中的旋钮开关状态检测装置的设置，可以将其设置在设备面板的下方，即将所述旋钮开关状态检测装置与所述旋钮开关设置在设备面板的两侧，也可以将所述旋钮开关状态检测装置嵌在设备面板的表面，所述旋钮开关可与所述旋钮开关状态检测装置直接接触。本发明实施例中并不限定所述旋钮开关状态检测装置的具体安装位置。
其中，所述设备可以为家用电器，如电磁炉、热水器等，或燃气灶具等具有平面操作界面的设备。
其中，当确定所述旋钮开关的状态之后，可将所确定的状态作为信号发送给所述设备主体，由设备主体中的控制系统根据不同的信号决定针对设备的工作进行控制。例如，当所述设备为燃气灶具时，当确定所述旋钮开关的状态为按压状态时，燃气灶具接收到按压信号后，燃气灶具被点火。而当确定所述旋钮开关的状态为旋转状态时，燃气灶具接收到旋转信号后，燃气灶具调整火力大小。
通过本发明实施例中的旋钮开关状态检测装置以及与所述旋钮开关状态检测装置分离设置的旋钮开关，不仅避免了现有技术的开关需要在设备面板上开孔以进行安装所造成的设备内部器件容易污染损坏的问题，同时可以利用旋钮开关状态检测装置中的LC谐振电路以及旋钮开关中的按压回弹结构，实现了在检测旋钮开关旋转的同时检测旋钮开关的按压。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (22)
1.一种旋钮开关状态检测装置，其特征在于，所述装置包括：
感应检测模块，用于检测所述旋钮开关产生的感应信号；以及
信号处理模块，用于采集所述感应信号，并根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述感应检测模块包括至少2组相互并联的电感和电容。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号处理模块还用于实时采集第一待定电感量的和值；判断所述第一待定电感量的和值与放置电感量的和值之间的差值是否大于或等于第一阈值，所述放置电感量的和值为所述旋钮开关放置在所述旋钮开关状态检测装置上时，所述感应检测模块检测到的电感量的和值；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为按压状态。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信号处理模块还用于判断所述第一待定电感量的和值与预设初始值之间的差值是否大于或等于第二阈值；当所述第一待定电感量的和值与所述预设初始值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，将所述第一待定电感量的和值确定为所述放置电感量的和值。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信号处理模块还用于当确定所述旋钮开关的状态为按压状态时，将所述第一待定电感量的和值确定为按压电感量的和值；实时采集第二待定电感量的和值；判断所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第一阈值；当所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为释放状态。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述信号处理模块还用于判断所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第二阈值；当所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为移除状态。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述感应检测模块包括大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容，且所述大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容非均匀地设置在圆周上时，所述信号处理模块还用于实时采集每组电感和电容的电感量，并记录所述每组电感和电容的电感量等于预设变化值时的时间；当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值以及所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为旋转状态。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述信号处理模块还用于根据所述每组电感和电容的电感量等于所述预设变化值时的时间，以及每组电感和电容的位置，确定所述旋钮开关的旋转方向以及旋转角度。
9.一种旋钮开关状态检测系统，其特征在于，所述系统包括根据权利要求1-8任一项所述的旋钮开关状态检测装置以及与所述旋钮开关状态检测装置分离设置的旋钮开关，
所述旋钮开关包括：
设置于旋钮壳体中的感应模块和按压回弹结构，所述按压回弹结构支撑于所述旋钮壳体中，用于当按压所述旋钮开关时，使得所述感应模块接近于所述旋钮开关状态检测装置；所述感应模块用于与所述感应检测模块产生感应信号。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，当所述感应检测模块包括大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容，且所述大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容非均匀地设置在圆周上时，所述感应模块包括多个均匀地对应设置在所述圆周上的铜条。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述旋钮壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体通过所述按压回弹结构相连，所述感应模块与所述上壳体相连。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述按压回弹结构包括弹簧和榫槽结构。
13.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述旋钮开关还包括上限位模块，所述状态检测装置还包括下限位模块，所述上限位模块与所述下限位模块中的至少一个为永磁体，所述上限位模块与所述下限位模块用于通过二者之间的引力，使得所述旋钮开关与所述状态检测装置自动对正。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，当所述上限位模块与所述下限位模块中的一个模块为永磁体时，另一个模块为永磁材料或软磁材料。
15.一种旋钮开关状态检测方法，其特征在于，所述方法应用于上述权利要求1-8任一项所述的旋钮开关状态检测装置，所述方法包括：
采集旋钮开关产生的感应信号；
根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，
所述采集旋钮开关产生的感应信号包括：
实时采集第一待定电感量的和值；
所述根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态包括：
判断所述第一待定电感量的和值与放置电感量的和值之间的差值是否大于或等于第一阈值，所述放置电感量的和值为所述旋钮开关放置在所述旋钮开关状态检测装置上时，所述感应检测模块检测到的电感量的和值；
当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为按压状态。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述实时采集第一待定电感量的和值之后，所述方法还包括：
判断所述第一待定电感量的和值与预设初始值之间的差值是否大于或等于第二阈值；
当所述第一待定电感量的和值与所述预设初始值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，将所述第一待定电感量的和值确定为所述放置电感量的和值。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述确定所述旋钮开关的状态为按压状态之后，所述方法还包括：
将所述第一待定电感量的和值确定为按压电感量的和值；
实时采集第二待定电感量的和值；
判断所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第一阈值；
当所述按压电感量的和值与所述第二待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第一阈值时，确定所述旋钮开关的状态为释放状态。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，在所述实时采集第一待定电感量的和值之后，所述方法还包括：
判断所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值是否大于或等于所述第二阈值；
当所述放置电感量的和值与所述第一待定电感量的和值之间的差值大于或等于所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为移除状态。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，当所述感应检测模块包括大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容，且所述大于或等于2组且非4组的相互并联的电感和电容非均匀地设置在圆周上时，
所述采集旋钮开关产生的感应信号包括：
实时采集每组电感和电容的电感量；
所述根据所述感应信号，判断所述旋钮开关的状态是按压状态还是旋转状态包括：
记录所述每组电感和电容的电感量等于预设变化值时的时间；
当所述第一待定电感量的和值与所述放置电感量的和值之间的差值小于所述第一阈值以及所述第二阈值时，确定所述旋钮开关的状态为旋转状态。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述确定所述旋钮开关的状态为旋转状态之后，所述方法还包括：
根据所述每组电感和电容的电感量等于所述预设变化值时的时间，以及每组电感和电容的位置，确定所述旋钮开关的旋转方向以及旋转角度。
22.一种设备，其特征在于，所述设备包括设备主体以及如权利要求9-14任一项所述的旋钮开关状态检测系统。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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