CN113098475B - 基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键及其实现方法，所有按键设置在一操作面板上，在每一个空中按键的底部中心位置，垂直向上安装一个红外收发对管，形成一个红外扫描阵列；组合式空中按键工作时，通过扫描获取每一个红外收发对管遮挡距离，利用判别组合式简化结构空中按键有无手指遮挡方法，结合遮挡距离变化和驻留时间实现空中按键的空中按击和空中点击操作，能有效解决组合式按键使用时误点击难题，从而解决公共场所直接触摸按键可能产生的病毒及细菌的交叉感染问题。本发明安装方便、易于推广和应用。

Description

基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键及其实现方法

技术领域

本发明涉及计算机交互领域，主要涉及空中按击技术，具体涉及一种基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的结构及其实现方法。

背景技术

空中触控技术是一种极有发展前途的交互式输入技术，近年来发展十分迅速。主要包括基于图像处理的触控技术和其它技术实现的触控技术，图像处理的触控技术容易受周边环境干扰且安装环境受限。而技术相对成熟的主要有电容式、表面声波式、红外线式等触控技术，其中电容式触控技术触控距离短，容易出现误点击操作；表面声波式触控技术存在响应慢、灵敏度差的问题；现有的红外线式触控技术实现的空中按键，能够解决单个按键空中触控问题，但大多数情况下如电梯按键，都是由多个按键组合安装在一起，点击其中某一个按键，会出现相邻按键也被误点击的情况，如何有效解决误点击的问题，这是一个难题。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明针对现有空中按键在按击过程中存在误点击问题，提出一种基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键及其实现方法，通过判别手型和手指遮挡距离，实现多人同时空中非接触虚拟按击按键，从而解决原有按键触摸可能产生的细菌和病毒的交叉感染问题。

本发明为达到上述目的，采用如下技术方案：

本发明一种基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的特点是：所述组合式简化结构空中按键的所有空中按键设置在一操作面板上，所述组合式简化结构空中按键内设有一腔体，所述腔体的底面为红外对管的安装平面，且所述安装平面平行于所述组合式简化结构空中按键的操作面板；在每一个空中按键腔体内的中心位置，朝向操作面板的方向安装一个红外对管，从而形成一个红外扫描阵列。

本发明一种所述的基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的实现方法的特点，是按如下方法获取红外收发对管遮挡距离：

首先对每一个红外对管进行标定处理，在操作面板表面进行遮挡标定，获得红外接收管的最大响应电压Vmax0，其表示最小遮挡距离；在距离操作面板表面L处进行遮挡标定，获得红外接收管的最小响应电压Vmin0，其表示最大遮挡距离，其中，L为最远触控距离；移走遮挡物，获得红外接收管的环境响应电压V0；空中按键启动时，获得红外接收管的工作环境响应电压Vb，从而计算得到环境补偿电压，并用于对最大响应电压Vmax0和最小响应电压Vmin0进行补偿后得到最大响应补偿电压Vmax和最小响应补偿电压Vmin；

空中按键工作时，实时获取每一个红外接收管电压，并利用最大响应补偿电压Vmax和最小响应补偿电压Vmin进行归一化处理，令最小值为0，最大值为100，从而得到归一化的电压V，利用电压和遮挡距离的对应关系，实时得到遮挡距离d，无遮挡时的遮挡距离d为无穷大，并用L+1表示。

本发明所述的基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的实现方法的特点也在于，是按如下步骤判别空中按键有无手指遮挡：

步骤1：记所有按键的集合为Keyset＝{k1,k2,…,kn},记按键对应的红外对管的集合为Tubeset＝{t1,t2,…,tn}，利用红外收发对管遮挡距离的获取方法，扫描得到每一个红外对管的遮挡距离d[i]，若d[i]<L，标记为有遮挡，i＝1,2,…,n；

步骤2：利用区域连通扫描算法，将有遮挡的红外收发对管划分为若干个连通集合；若不存在连通集合，则判定操作面板无手指遮挡，将L+1作为每个空中按键的手指遮挡距离D，并结束；

步骤3：假设所述操作面板垂直安装，则对于每一个连通集合，按下列方法计算连通集合中每一个空中按键的权重：

步骤A：令第i个空中按键ki的权重为Ri，且初始值为0：

步骤B：若第i个空中按键ki的水平方向左右两边相邻位置无遮挡的红外对管，Ri赋值Ri+2；

步骤C：若第i个空中按键ki的垂直方向上下两边相邻位置无遮挡的红外对管，Ri赋值Ri+2；

步骤D：若第i个空中按键ki的水平方向或垂直方向的两边相邻的位置上无遮挡的红外对管，而另一方向相邻处有且只有一个无遮挡的红外对管，则Ri加1；

步骤4：求权重最大的空中按键，将其作为候选遮挡按键；如果候选遮挡按键个数为1，则候选遮挡按键为连通集合的遮挡按键Kj,判定按键Kj有手指遮挡，并将遮挡按键Kj的遮挡距离d[Kj]作为按键Kj的手指遮挡距离D；

步骤5：若候选遮挡按键个数大于1，对于每一个候选遮挡按键，如果候选遮挡按键水平方向左右两边相邻的红外对管无遮挡，则计算候选遮挡按键在其垂直方向的相邻连续按键的个数；所述相邻连续按键为左右两边相邻的红外对管均无遮挡；如果候选遮挡按键垂直方向上下两边相邻的红外对管无遮挡，则计算候选遮挡按键在其水平方向的相邻连续按键的个数；所述相邻连续按键为上下两边相邻的红外对管均无遮挡；

对相邻连续按键的个数最大值所对应的候选按键唯一的连通集合，将所有候选遮挡按键中相邻连续按键的个数最大值所对应的候选遮挡按键Ka作为连通集合的遮挡按键，判定按键Ka有手指遮挡，并将按键遮挡距离d[Ka]作为按键Ka的手指遮挡距离D；

步骤6：若相邻连续按键的个数最大值所对应的候选按键不唯一，则将按键遮挡距离最小者kb作为相应连通集合的遮挡按键；判定按键kb有手指遮挡，并将按键遮挡距离d[kb]作为按键Kb手指遮挡距离D。

本发明所述的基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的实现方法的特点也在于，是按如下步骤识别空中按键的空中按击和空中点击方法：

令扫描频率为P，定义以T时间内快速进入距离Dq且以T时间内快速退出距离Dq操作为一个快速点击操作，定义以T时间内进入和退出距离小于Ds，且空中按键有手指遮挡时间达到T时为空中按键按下，且Ds＜Dq，T远大于扫描周期1/P；对每一个空中按键都定义一个整型数组、数组指针、状态变量，其中，空中按键k的整型数组记为k.Dt[m]、数组指针记为k.Point和状态变量记为k.State,数组长度m＝P×T+1；整型数组k.Dt[m]的元素初始值均为L+1，数组指针k.Point初值为0，状态变量k.State初值为0，k＝1,2,…,n；每一个扫描周期执行下列方法：

Step 1：利用空中按键有无手指遮挡的判别方法，得到遮挡按键集合HindKeySet＝{(ks1,ks2,…,ksj}和距离集合DisSet＝{Ds1,Ds2,…,Dsj}；

Step 2：对于遮挡按键集合中每一个遮挡按键ksi，i＝1,2,…,j，ksi.Point赋值(ksi.Point+1)mod m，其中mod为取模运算，并将手指距离Dsi放入ksi.Dt[Point]中，求出该按键ksi.Dt中所有元素与ksi.DT[Point]的差值，记差值最大值为ksi.Max，最小值为ksi.Min；

Step 3：若ksi.Max≤Ds且|ksi.Min|≤Ds，且遮挡按键ksi有手指遮挡时间超过T，则遮挡按键ksi按下；

Step 4：当ksi.State为0时，若ksi.Max≥Dq，则ksi.State赋值1，返回；

Step 5：当ksi.State为1时，若|ksi.Min|≥Dq，则ksi.State赋值0，且执行一次遮挡按键ksi的按键点击；

Step 6：记未遮挡按键的集合NoKeyset＝Keyset-HindKeyset＝{kp1,kp2,…,kpv},对NoKeys et集合中的每一个按键kpi,i＝1,2,…v，kpi.Point赋值(kpi.Point+1)mod m，其中mod为取模运算，将L+1赋值给kpi.Dt[Point]，并将按键kpi断开。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明的组合式简化结构空中按键，通过红外扫描阵列获取手型在组合按键上方的映射，判断手指遮挡位置，从而准确判别按击的按键。

2、本发明的红外遮挡距离获取方法，通过定标处理和环境补偿，准确获取遮挡距离，解决了工作环境、工作时刻等不同因素的干扰问题。

3、本发明的判别组合式简化结构空中按键的手指遮挡方法，不仅解决了非接触式空中按键按击过程的误点击难题，而且实现了多人同时非接触式空中虚拟按击按键。

4、本发明的组合式简化结构空中按键，采用器件主要为红外收发对管，生产成本低，工艺简单，容易实现。

说明书附图

图1组合式简化结构空中按键结构示意图；

图2组合式简化结构空中按键最大响应电压标定过程示意图；

图3组合式简化结构空中按键最小响应电压标定过程示意图；

图4组合式简化结构空中按键环境背景电压标定过程示意图；

图5组合式简化结构空中按键多人手指遮挡示意图；

图6组合式简化结构空中按键遮挡按键连通区域示意图；

图7组合式简化结构空中按键候选按键权重计算示意图；

图8组合式简化结构空中按键水平或垂直方向连续对管无遮挡个数计算示意图；

图9组合式简化结构空中按键按下操作示意图；

图10组合式简化结构空中按键有遮挡手指且手指前进状态示意图；

图11组合式简化结构空中按键执行空中点击操作示意图；

图12组合式简化结构空中按键断开操作示意图；

图13组合式简化结构空中按键处理器连接示意图。

具体实施方式

本实施例中，一种基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键，其特征是：组合式简化结构空中按键的所有空中按键设置在一操作面板上，组合式简化结构空中按键内设有一腔体，腔体的底面为红外对管的安装平面，且安装平面平行于组合式简化结构空中按键的操作面板；在每一个空中按键腔体内的中心位置，朝向操作面板的方向安装一个红外对管，从而形成一个红外扫描阵列。

具体实施时，如图1所示设备有21个空中按键，令其编号按照从下到上，从左至右顺序进行编号，编号为1,2,…21。每一个空中按键内都安装一个红外收发对管，其编号与按键相同。从而形成一个具有21个红外收发对管的红外光扫描阵列。

本实施例中，一种基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的实现方法，是按如下方法获取红外收发对管遮挡距离：

首先对每一个红外对管进行标定处理，在操作面板表面进行遮挡标定，获得红外接收管的最大响应电压Vmax0，其表示最小遮挡距离，如图2所示；在距离操作面板表面L处进行遮挡标定，获得红外接收管的最小响应电压Vmin0，其表示最大遮挡距离，其中，L为最远触控距离，如图3所示；移走遮挡物，获得红外接收管的环境响应电压V0，如图4所示；空中按键启动时，获得红外接收管的工作环境响应电压Vb，从而计算得到环境补偿电压，并用于对最大响应电压Vmax0和最小响应电压Vmin0进行补偿后得到最大响应补偿电压Vmax和最小响应补偿电压Vmin；

空中按键工作时，实时获取每一个红外接收管电压，并利用最大响应补偿电压Vmax和最小响应补偿电压Vmin进行归一化处理，令最小值为0，最大值为100，从而得到归一化的电压V，利用电压和遮挡距离的对应关系，实时得到遮挡距离d，无遮挡时的遮挡距离d为无穷大，并用L+1表示。

具体实施时，L取50mm。

本实施例中，一种基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的实现方法，是按如下步骤判别空中按键有无手指遮挡：

步骤1：记所有按键的集合为Keyset＝{k1,k2,…,kn},记按键对应的红外对管的集合为Tubeset＝{t1,t2,…,tn}，利用红外收发对管遮挡距离的获取方法，扫描得到每一个红外对管的遮挡距离d[i]，若d[i]<L，标记为有遮挡,i＝1,2,…,n；

步骤2：利用区域连通扫描算法，将有遮挡的红外收发对管划分为若干个连通集合；若不存在连通集合，则判定操作面板无手指遮挡，将L+1作为每个空中按键的手指遮挡距离D，并结束；

步骤3：假设操作面板垂直安装，则对于每一个连通集合，按下列方法计算连通集合中每一个空中按键的权重：

步骤A：令第i个空中按键ki的权重为Ri，且初始值为0：

步骤B：若第i个空中按键ki的水平方向左右两边相邻位置无遮挡的红外对管，Ri赋值Ri+2；

步骤C：若第i个空中按键ki的垂直方向上下两边相邻位置无遮挡的红外对管，Ri赋值Ri+2；

步骤D：若第i个空中按键ki的水平方向或垂直方向的两边相邻的位置上无遮挡的红外对管，而另一方向相邻处有且只有一个无遮挡的红外对管，则Ri加1；

步骤4：求权重最大的空中按键，将其作为候选遮挡按键；如果候选遮挡按键个数为1，则候选遮挡按键为连通集合的遮挡按键Kj,判定按键Kj有手指遮挡，并将遮挡按键Kj的遮挡距离d[Kj]作为按键Kj的手指遮挡距离D；

步骤5：若候选遮挡按键个数大于1，对于每一个候选遮挡按键，如果候选遮挡按键水平方向左右两边相邻的红外对管无遮挡，则计算候选遮挡按键在其垂直方向的相邻连续按键的个数；相邻连续按键为左右两边相邻的红外对管均无遮挡；如果候选遮挡按键垂直方向上下两边相邻的红外对管无遮挡，则计算候选遮挡按键在其水平方向的相邻连续按键的个数；相邻连续按键为上下两边相邻的红外对管均无遮挡；

对相邻连续按键的个数最大值所对应的候选按键唯一的连通集合，将所有候选遮挡按键中相邻连续按键的个数最大值所对应的候选遮挡按键Ka作为连通集合的遮挡按键，判定按键Ka有手指遮挡，并将按键遮挡距离d[Ka]作为按键Ka的手指遮挡距离D；

步骤6：若相邻连续按键的个数最大值所对应的候选按键不唯一，则将按键遮挡距离最小者kb作为相应连通集合的遮挡按键；判定按键kb有手指遮挡，并将按键遮挡距离d[kb]作为按键Kb手指遮挡距离D。

具体实施时，L取50mm，n为21。如图5所示带阴影的红外收发对管{1,4,15,17,18,21}为有遮挡的红外收发对管；如图6所示为利用区域连通扫描算法得到连通区域A＝{15,17,18,21}和连通区域B＝{1,4}；如图7所示连通区域A中候选按键权重{R15＝3,R17＝3,R18＝0,R21＝3}，连通区域B中候选按键权重{R1＝3,R4＝3}；对于连通区域A中候选按键权重为3的候选按键有3个，分别是15,17和21，于连通区域B中候选按键权重为3的候选按键有2个，分别是1和4；如图8所示为候选按键的连续对管无遮挡个数，对于15号和21号按键，计算竖直方向左右两边连续无遮挡的对管个数为1，对于15号按键，计算水平方向上下两边连续无遮挡的对管个数为1，对于1号和4号按键，计算计算竖直方向左右两边连续无遮挡的对管个数为2。因此对于图8所示之情况，对于连通区域A，需要比较d[15],d[17],d[21]的大小，取最小值空中按键判定有手指遮挡，对于连通区域B，需要比较d[1],d[4]大小，取最小值空中按键判定有手指遮挡。

本实施例中，一种于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的实现方法，是按如下步骤识别空中按键的空中按击和空中点击方法：

令扫描频率为P，定义以T时间内快速进入距离Dq且以T时间内快速退出距离Dq操作为一个快速点击操作，定义以T时间内进入和退出距离小于Ds，且空中按键有手指遮挡时间达到T时为空中按键按下，且Ds＜Dq，T远大于扫描周期1/P；对每一个空中按键都定义一个整型数组、数组指针、状态变量，其中，空中按键k的整型数组记为k.Dt[m]、数组指针记为k.Point和状态变量记为k.State,数组长度m＝P×T+1；整型数组k.Dt[m]的元素初始值均为L+1,数组指针k.Point初值为0，状态变量k.State初值为0，k＝1,2,…,n；每一个扫描周期执行下列方法：

Step 1：利用空中按键有无手指遮挡的判别方法，得到遮挡按键集合HindKeySet＝{(ks1,ks2,…,ksj}和距离集合DisSet＝{Ds1,Ds2,…,Dsj}；

Step 2：对于遮挡按键集合中每一个遮挡按键ksi，i＝1,2,…,j，ksi.Point赋值(ksi.Point+1)mod m，其中mod为取模运算，并将手指距离Dsi放入ksi.Dt[Point]中,求出该按键ksi.Dt中所有元素与ksi.DT[Point]的差值，记差值最大值为ksi.Max，最小值为ksi.Min；

Step 3：若ksi.Max≤Ds且|ksi.Min|≤Ds，且遮挡按键ksi有手指遮挡时间超过T，则遮挡按键ksi按下；

Step 4：当ksi.State为0时，若ksi.Max≥Dq，则ksi.State赋值1，返回；

Step 5：当ksi.State为1时，若|ksi.Min|≥Dq，则ksi.State赋值0，且执行一次遮挡按键ksi的按键点击；

Step 6：记未遮挡按键的集合NoKeyset＝Keyset-HindKeyset＝{kp1,kp2,…,kpv},对NoKeys et集合中的每一个按键kpi,i＝1,2,…v，kpi.Point赋值(kpi.Point+1)mod m，其中mod为取模运算，将L+1赋值给kpi.Dt[Point]，并将按键kpi断开。

具体实施时，令扫描频率P为100次/s，T为0.1s，数组Dt长度m为10，Ds为5mm，Dq为10mm，Dt元素初始值均为51mm；如图9所示空中按键有手指遮挡，手指遮挡距离D为48mm，差值最大值Max和最小值Min是3mm，均小于Ds，则只要手指在触发区停留时间在0.1秒以上，则判定空中按键按下；如图10所示为手指为前进状态，手指遮挡距离D＝25mm，差值最大值Max为26mm，大于10mm，状态变量state赋值1；如图11所示为手指为后退状态，手指遮挡距离D＝40，最小值Min为-15mm，|Min|＝15>10，且状态变量state＝1，则判定空中按键执行一次点击操作，并将状态变量state赋值0；如图12所示手指不在触发区，空中按键无手指遮挡，手指距离D＝51mm，则执行按键断开操作。

本发明上述所有方法均在如图13所示的组合按键处理器中完成，组合按键处理器由单片机、放大、采样、电源等电路组成。组合按键处理器扫描获得所有红外收发对管的电信号，实现上述各种方法，在图13所示的输出接口中执行组合式简化结构空中按键的按下、断开、点击等各种操作。

本发明公布的组合式简化结构空中按键，通过获取手型在组合按键上方的映射，判断手指遮挡位置和手指遮挡距离，从而准确判别按击的按键，能够有效解决组合式简化结构空中按键使用时的误点击问题；采用定标和环境动态补偿处理方法，能够保证按键具有较高的灵敏度和较强的环境适应性，同时该组合式简化结构空中按键可以响应多人同时按键，且采用的器件主要为红外收发对管，制造成本低、生产工艺简单；可以直接替换电梯、门禁等各种设备上的按键，使得安装和维护方便，特别便于推广应用。

Claims (2)

1.一种基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的实现方法，所述组合式简化结构空中按键的所有空中按键设置在一操作面板上，所述组合式简化结构空中按键内设有一腔体，所述腔体的底面为红外收发对管的安装平面，且所述安装平面平行于所述组合式简化结构空中按键的操作面板；在每一个空中按键腔体内的中心位置，朝向操作面板的方向安装一个红外收发对管，从而形成一个红外扫描阵列；其特征是：按如下方法获取红外收发对管遮挡距离：

首先对每一个红外收发对管进行标定处理，在操作面板表面进行遮挡标定，获得红外接收管的最大响应电压Vmax0，其表示最小遮挡距离；在距离操作面板表面L处进行遮挡标定，获得红外接收管的最小响应电压Vmin0，其表示最大遮挡距离，其中，L为最远触控距离；移走遮挡物，获得红外接收管的环境响应电压V0；空中按键启动时，获得红外接收管的工作环境响应电压Vb，从而计算得到环境补偿电压，并用于对最大响应电压Vmax0和最小响应电压Vmin0进行补偿后得到最大响应补偿电压Vmax和最小响应补偿电压Vmin；

空中按键工作时，实时获取每一个红外接收管电压，并利用最大响应补偿电压Vmax和最小响应补偿电压Vmin进行归一化处理，令最小值为0，最大值为100，从而得到归一化的电压V，利用电压和遮挡距离的对应关系，实时得到遮挡距离d，无遮挡时的遮挡距离d为无穷大，并用L+1表示；

按如下步骤判别空中按键有无手指遮挡：

步骤1：记所有按键的集合为Keyset={k1,k2,…,kn},记按键对应的红外收发对管的集合为Tubeset={t1,t2,…,tn}，利用红外收发对管遮挡距离的获取方法，扫描得到每一个红外收发对管的遮挡距离d[i],若d[i]<L,标记为有遮挡,i=1,2,…,n；

步骤2：利用区域连通扫描算法，将有遮挡的红外收发对管划分为若干个连通集合；若不存在连通集合，则判定操作面板无手指遮挡，将L+1作为每个空中按键的手指遮挡距离D，并结束；

步骤3：假设所述操作面板垂直安装，则对于每一个连通集合，按下列方法计算连通集合中每一个空中按键的权重：

步骤A：令第i个空中按键ki的权重为Ri，且初始值为0：

步骤B：若第i个空中按键ki的水平方向左右两边相邻位置无遮挡的红外收发对管， Ri赋值Ri+2；

步骤C：若第i个空中按键ki的垂直方向上下两边相邻位置无遮挡的红外收发对管，Ri赋值Ri+2；

步骤D：若第i个空中按键ki的水平方向或垂直方向的两边相邻的位置上无遮挡的红外收发对管，而另一方向相邻处有且只有一个无遮挡的红外收发对管，则Ri加1；

步骤4：求权重最大的空中按键，将其作为候选遮挡按键；如果候选遮挡按键个数为1，则候选遮挡按键为连通集合的遮挡按键Kj,判定按键Kj有手指遮挡，并将遮挡按键Kj的遮挡距离d[Kj]作为按键Kj的手指遮挡距离D；

步骤5：若候选遮挡按键个数大于1，对于每一个候选遮挡按键，如果候选遮挡按键水平方向左右两边相邻的红外收发对管无遮挡，则计算候选遮挡按键在其垂直方向的相邻连续按键的个数；所述相邻连续按键为左右两边相邻的红外收发对管均无遮挡；如果候选遮挡按键垂直方向上下两边相邻的红外收发对管无遮挡，则计算候选遮挡按键在其水平方向的相邻连续按键的个数；所述相邻连续按键为上下两边相邻的红外收发对管均无遮挡；

对相邻连续按键的个数最大值所对应的候选按键唯一的连通集合，将所有候选遮挡按键中相邻连续按键的个数最大值所对应的候选遮挡按键Ka作为连通集合的遮挡按键，判定按键Ka有手指遮挡，并将按键遮挡距离d[Ka]作为按键Ka的手指遮挡距离D；

步骤6：若相邻连续按键的个数最大值所对应的候选按键不唯一，则将按键遮挡距离最小者kb作为相应连通集合的遮挡按键；判定按键kb有手指遮挡，并将按键遮挡距离d[kb]作为按键Kb手指遮挡距离D。

2.根据权利要求1所述的基于红外光扫描的组合式简化结构空中按键的实现方法，其特征是，按如下步骤识别空中按键的空中按击和空中点击方法：

令扫描频率为P，定义以T时间内快速进入距离Dq且以T时间内快速退出距离Dq操作为一个快速点击操作，定义以T时间内进入和退出距离小于Ds，且空中按键有手指遮挡时间达到T时为空中按键按下，且Ds＜Dq，T远大于扫描周期1/P；对每一个空中按键都定义一个整型数组、数组指针、状态变量，其中，空中按键k的整型数组记为k.Dt[m]、数组指针记为k.Point和状态变量记为k.State,数组长度m=P×T+1；整型数组k.Dt[m]的元素初始值均为L+1, 数组指针k.Point初值为0，状态变量k.State初值为0，k=1,2,…,n；每一个扫描周期执行下列方法：

Step 1：利用空中按键有无手指遮挡的判别方法，得到遮挡按键集合HindKeySet={ks1,ks2,…,ksj}和距离集合DisSet={Ds1,Ds2,…,Dsj}；

Step 2：对于遮挡按键集合中每一个遮挡按键ksi，i=1,2,…,j，ksi.Point赋值(ksi.Point+1) mod m，其中mod为取模运算，并将手指距离Dsi放入ksi.Dt[Point]中, 求出该按键ksi.Dt中所有元素与ksi.DT[Point]的差值，记差值最大值为ksi.Max，最小值为ksi.Min；

Step 3：若ksi.Max≤Ds且| ksi.Min| ≤Ds，且遮挡按键ksi有手指遮挡时间超过T，则遮挡按键ksi按下；

Step 4：当ksi.State为0时，若ksi.Max≥Dq，则ksi.State赋值1，返回；

Step 5：当ksi.State为1时，若| ksi.Min| ≥Dq，则ksi.State赋值0，且执行一次遮挡按键ksi的按键点击；

Step 6：记未遮挡按键的集合NoKeyset=Keyset-HindKeyset={kp1,kp2,…,kpv},对NoKeyset集合中的每一个按键kpi,i=1,2,…v，kpi.Point赋值(kpi.Point+1) mod m，其中mod为取模运算，将L+1赋值给kpi.Dt[Point]，并将按键kpi断开。