CN113131915A - 金属按键的判键方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种金属按键的判键方法，包括：根据所述金属按键上的电参数转换器输出的数值的大小判断是否满足多级阈值，若满足，根据不同的阈值置位金属按键的按下标志；当金属按键被松开后，根据按压模型判断释放标志是否有效，若有效，则清除所述置位标志。本发明通过软件方式选择和配置不同的按压模型、不同的阈值，从而为各金属按键提供个性化选择，有效的帮助了不同操作人员根据使用习惯进行金属键盘的配置，提高工作效率。此外，对于设定不同的阈值，有效的保护了操作人员的操作目的，达到保密的效果。

Description

金属按键的判键方法
技术领域
本发明涉及一种金属按键的判键方法，特别是用于仪器仪表的金属键盘。
背景技术
市场上现有仪表按键基本采用硅胶按键或薄膜按键，其中硅胶按键因为使用寿命短而逐渐被淘汰。薄膜按键容易损坏，且键盘防静电处理成本高，当其长期处于潮湿环境下时线间绝缘会下降，造成可靠性变差。
专利CN201610051767.6和CN201620077553.1公开了一种金属按键，其通过感应金属与电子线圈位移来识别处理按键，感应线圈连接电参数数字转换器，电参数数字转换器采集金属按键的按压键和感应线圈之间的距离变化，并转换成数字信号，再传输至微处理器进行处理。但是尚未涉及判键方法，也未涉及当一键盘有多个金属按键时这些金属按键工作方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述不足，提供一种金属按键的判键方法，通过分析电参数转换器输出的数值的变化判断实现不同的功能。
一种用于仪器仪表的金属按键的判键方法，包括步骤：根据金属按键的电参数转换器输出的数值大小判断是否满足多级阈值，所述判键方法还包括步骤：当电参数转换器输出数值满足多级阈值时，根据不同的阈值置位金属按键的按下标志。所述判键方法还进一步包括步骤：利用按压模型，判断按下标志是否有效。
本发明中，在初始状态时，按下标志的数值设为0，置位后其数值为1；反之亦可。对电参数转换器输出的数值大小进行等级划分，设置多级的阈值，通过比较实际的电参数转换器输出的数值的大小和不同阈值，再置位金属按键的按下标志。通过多级阈值，使得相同的金属按键实现不同的功能，也方便用户对金属按键的操作方式进行保密。
进一步的，根据电参数数字转换器输出的数值设置其与多级阈值的对应关系。
本发明中，电参数数字转换器输出的数值与多级阈值一一对应，此对应关系可根据用户的实际需要自行设定。构成多级阈值的各个阈值可以是固定的数值也可以按照传感器输出信号动态设定的数据。如电参数数字转换器输出的数值在0～10之间，则对应第一级阈值，在11～20之间则对应第二级阈值，以此类推；或者，把电参数数字转换器输出的数值在0～50之间的对应第一级阈值，在51～100之间的对应第二级阈值，以此类推。
阈值还可以与其他传感器的信号结合起来动态调整。比如感知环境振动的传感器，可以结合振动信号的强弱调整阈值的大小，以满足用户更多的应用需求。比如安装在有振动的设备上，可以通过检测环境振动改变按键触发阈值来更好识别出人为的按下操作，不至于导致误触发，比如环境导致的振动是按照某固定的频率的，而人为的按下操作的频率是变化的，则可根据电参数转换器输出的数值判断是否具有规律性，如是有规律的，则认为是环境导致的振动产生的阈值触发，若是无规律的，则认为是人为的按下操作。
此外，所述判键方法还进一步包括：若金属按键瞬间获得多个电参数转换器输出的数值，且均满足阈值，则认为有多个金属按键被按下。此时，可由用户设定根据被按下的金属按键的个数判断是否为外部干扰，比如可认定为电磁干扰，而非人为按下操作。若判断为外部干扰，则不置位按下标志。
进一步的，所述判键方法还包括：当检测到金属按键的按下标志有效时，电参数数字转换器输出数值是否满足所述阈值。
本发明中，根据电参数转换器实际输出的数值建立一按压模型，若此按压模型与预设的上述按压模型一致，则判断金属按键的按下标志是有效的，否则是无效的。当检测到金属按键的按下标志有效时，再判断电参数转换器输出的数值的大小是否满足阈值。
较佳地，判键方法还包括判断置位金属按键的按下标志持续时间。当置位金属按键的按下标志的持续时间超过预设数值时，清除金属按键的按下标志。为了完成上述步骤中的判断，需要对金属按键的按下标志置位进行记时。进一步的，当置位金属按键的按下标志后，对金属按键被置位按下标志的时间进行计时。
在一实施例中设置一预设值，若金属按键被置位按下标志的时间大于预设值，则清除金属按键的按下标志。
优选地，判键方法还包括按照按压模型判断金属按键的释放标志是否有效。当释放标志有效时，清除金属按键上之前设置的按下标志。也就是说，当金属按键被松开后，根据按压模型判断释放标志是否有效，若有效，则清除置位标志。
类似的，第二判定参数是电参数转换器得到的连续的多个的数值。根据第二判定参数建立一按压模型，若此按压模型与预设的上述按压模型一致，则判断金属按键的释放标志是有效的，否则是无效的。当检测到金属按键的释放标志有效时，清除置位标志。
本发明中，在金属按键被置位按下标志的时间内，避免其他操作对被按下的金属按键的影响，使得操作准确性高，简单可靠，成本低廉。当金属按键被置位的时间超过预设值，则强制清除按下标志。
进一步的，多级等级的阈值对应不同的功能。
根据电参数转换器输出的数值的大小，设定多级的阈值，以及各级阈值对应的功能，使得一个金属按键实现不同的功能。为了方便使用，可以把频繁使用的功能设置为容易触发的，即阈值等级较低，把涉及到特殊工艺的功能设置成较难触发的，即阈值等级较高。多级的阈值可以根据用户的需要自行设定。多级阈值使得外部人员无法识别按压的具体功能，从而达到了保密的作用。
进一步的，按压模型包括单调增大的模型、或阶梯上升的模型、或抖动上升的模型。按压模型还可以单调增大的模型、阶梯上升的模型和抖动上升的模型中任意两个模型组成的混合模型。更进一步地，按压模型还可以是单调增大的模型、阶梯上升的模型和抖动上升的模型共同组成的混合模型。
本发明中，针对金属按键，可预设若干按压模型，按压模型是根据电参数转换器得到的连续多次的第一判定参数的变化趋势，如按压时间的长短、按压的动作快慢以及按压力的变化趋势等参数进行拟合的数学模型。其中，第一判定参数是电参数转换器得到的连续的多个的数值。根据按压的时间长短分为短按或长按，根据按压的快慢分为快速按下或缓慢按下，根据按压力的变化趋势可分为逐渐施加压力的按下或逐渐减小压力的按下，或者上述按下方式的任意的组合方式可以形成各种不同的按压出键模型。此外，可以采用简单的按压模型，如：单调增大的模型：电参数转换器输出的数值在每个采样时刻逐渐增大；阶梯上升的模型：电参数转换器输出的数值在每个采样时刻呈增大、保持、增大、保持的交替状态；抖动上升的模型：电参数转换器输出的数值在每个采样时刻呈增大、减小、增大、减小的交替状态；或其他电参数转换器输出的数值变化的组合模型。
本发明还提出了一种金属按键，应用如上所述的金属按键的判键方法。
本发明还提出了一种电子仪表，其应用如上所述的金属按键。
本发明还提出一种存储介质，其包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在装置执行如上所述的金属按键的判键方法。
综上所述，本发明在保持金属按键的硬件结构不变的基础上，通过软件方式选择和配置不同的按压模型、不同的阈值，从而为各金属按键提供个性化选择，有效的帮助了不同操作人员根据使用习惯进行金属键盘的配置，提高工作效率。此外，对于设定不同的阈值，有效的保护了操作人员的操作目的，达到保密的效果。
附图说明
包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：
图1示出了本发明的金属按键判键方法的置位按下标志的流程图。
图2示出了本发明的金属按键判键方法的清除按下标志的流程图。
具体实施方式
图1示出了本发明的金属按键判键方法的置位按下标志的流程图。图2示出了本发明的金属按键判键方法的清除按下标志的流程图。
在本实施例中，若一键盘有4个金属按键A、B、C和D。初始状态时，金属按键A～D为未被按下，此时，金属按键A～D的按下标志为0。
参考图1，执行步骤S101，判断是否有金属按键被按下。若未有任何金属按键被按下，则继续等待。
在此步骤中，可利用振动传感器检测是否有振动，从而判断是否有金属按键被按下。比如，若金属按键未被按下，则振动传感器的输出信号为0，则判断金属按键未被按下，若金属按键被按下，振动传感器因为受到压力而使得输出信号变化，从而判断有振动，再判断金属按键已被按下。
按下金属按键A后，执行步骤S102，先根据金属按键A的第一判定参数确定金属按键A的按压模型。
其中，第一判定参数是电参数转换器得到的连续的多个的数值。不同的按压动作下，金属按键的按压键和感应线圈之间的距离发生变化，从而使得的第一判定参数发生变化，导致产生不同的信号曲线，通过对曲线的动态分析，如斜率变化、变化快慢等确定按压模型。
预设的按压模型根据按压的时间长短分为短按或长按，根据按压的快慢分为快速按下或缓慢按下，根据电参数转换器输出的数值的变化趋势可分为逐渐施加压力的按下或逐渐减小压力的按下，或者上述按下方式的任意的组合方式可以形成各种不同的按压出键模型。此外，可以采用简单的按压模型，如：单调增大的模型，即电参数转换器输出的数值在每个采样时刻逐渐增大；阶梯上升的模型，即电参数转换器输出的数值在每个采样时刻呈增大、保持、增大、保持的交替状态；抖动上升的模型，即电参数转换器输出的数值在每个采样时刻呈增大、减小、增大、减小的交替状态；或其他电参数转换器输出的数值变化的组合模型。
接着，执行步骤S103，判断金属按键A的按下标志是否有效，若金属按键A的按压模型与预设的任一按压模型一致，则认为金属按键A的按下标志是有效的，则执行步骤S104，再判断电参数转换器输出的数值是否满足任一级的阈值，若满足，则执行步骤S105中的置位金属按键A的按下标志为1。接着，返回至步骤S101。
此时，根据不同级别的阈值设置不同的功能，比如，若电参数转换器输出的数值满足第一级阈值，则表示清零；若电参数转换器输出的数值满足第二级阈值，则表示进行称重等。即同一个金属按键可实现不同的功能，使得外部人员无法识别按压的具体功能，从而达到了保密的作用。
阈值还可以与其他传感器的信号结合起来动态调整。比如感知环境振动的传感器，可以结合振动信号的强弱调整阈值的大小，以满足用户更多的应用需求。比如安装在有振动的设备上，可以通过检测环境振动改变按键触发阈值来更好识别出人为的按下操作，不至于导致误触发，比如环境导致的振动是按照某固定的频率的，而人为的按下操作的频率是变化的，则可根据电参数转换器输出的数值判断是否具有规律性，如是有规律的，则认为是环境导致的振动产生的阈值触发，若是无规律的，则认为是人为的按下操作。比如，包括金属按键的仪表因为桌面被其他物体的碰撞产生的抖动而使得被判断为金属按键被置位，因为碰撞是偶然的，没有规律性，所以判断为人为操作，而不置位金属按键。
此外，若金属按键瞬间获得多个电参数转换器输出的数值，且均满足阈值，则认为有多个金属按键被按下。此时，可由用户设定根据被按下的金属按键的个数判断是否为外部干扰，比如可认定为电磁干扰，而非人为按下操作。若判断为外部干扰，则不置位按下标志。
其中，若步骤S103中的电参数转换器输出的数值的大小不满足任一级的阈值，则返回至步骤S101。
其中，若在步骤S103中的金属按键A的按压模型与预设的任一按压模型均不一致，则判断金属按键A的按下标志无效，再返回至步骤S101。
类似的，按照上述步骤S102～S105，再判断是否对金属按键B、C、D的按下标志进行置位。
在步骤S104中，阈值还可以跟其他传感器的信号结合起来动态调整。比如感知环境振动的传感器，可以结合振动信号的强弱调整阈值的大小，以满足用户更多的应用需求。比如安装在有振动的设备上，可以通过检测环境振动改变按键触发阈值来更好识别出人为的按下操作，不至于导致误触发。
此外，在步骤S103和104中，若瞬间获得多个电参数转换器输出的数值，且均满足阈值，则认为有多个金属按键被按下。此时，可由用户设定根据被按下的金属按键的个数判断是否为外部干扰，如认定为电磁干扰，而非人为按下操作。若判断为外部干扰，则不置位按下标志。
参考图2，执行步骤S201，判断是否有金属按键被松开。若未有任何金属按键被松开，则继续等待。在此步骤中，可利用振动传感器检测是否有振动，从而判断是否有金属按键被松开。
金属按键A被按下后即被松开，先执行步骤S202，根据金属按键A的第二判定参数确定金属按键的按压模型。
类似的，第二判定参数是电参数转换器得到的连续的多个的数值。不同的按压动作下，金属按键的按压键和感应线圈之间的距离发生变化，从而使得的第二判定参数发生变化，导致产生不同的信号曲线，通过对曲线的动态分析，如斜率变化、变化快慢等确定按压模型。
近似的，预设的按压模型根据按压的时间长短分为短按或长按，根据按压的快慢分为快速按下或缓慢按下，根据电参数转换器输出的数值的变化趋势可分为逐渐施加压力的按下或逐渐减小压力的按下，或者上述按下方式的任意的组合方式可以形成各种不同的按压出键模型。此外，可以采用现有的按压模型，如：单调增大的模型，即电参数转换器输出的数值在每个采样时刻逐渐增大；阶梯上升的模型，即电参数转换器输出的数值在每个采样时刻呈增大、保持、增大、保持的交替状态；抖动上升的模型，即电参数转换器输出的数值在每个采样时刻呈增大、减小、增大、减小的交替状态；或其他电参数转换器输出的数值变化的组合模型。
执行步骤S203，判断金属按键A的释放标志是否有效，若金属按键A的按压模型与预设的任一按压模型一致，则判断金属按键A已被松开，其释放标志有效，此时执行步骤S204，清除按下标志，即按下标志为0；若金属按键A的按压模型与预设的任一按压模型均不一致，则金属按键A的释放标志无效，返回至步骤S201。
按照上述步骤S201～S204，再判断是否对金属按键B、C、D的按下标志进行清除。
本实施例中，把未被按下的金属按键的按下标志设定为0，置位后按下标志为1，反之亦可。
本实施例中，根据电参数转换器输出的数值的大小，设定多级的阈值，以及各级阈值对应的功能，使得一个金属按键实现不同的功能。为了方便使用，可以把频繁使用的功能设置为容易触发的，即阈值等级较低，把涉及到特殊工艺的功能设置成较难触发的，即阈值等级较高。多级的阈值可以根据用户的需要自行设定。多级阈值使得外部人员无法识别按压的具体功能，从而达到了保密的作用。
在又一实施例中，对金属按键被置位按下标志后的时间进行记录。若金属按键被置位按下标志后的时间在预设值范围内，则金属按键认为被按下；若超过预设值，金属按键被强制清除按下标志。
预设值可由用户自行设定，本实施例中设为5s。初始状态时，金属按键A～D为未被按下。当金属按键B被按下6s后松开。其分析方法如下。
根据步骤S101～S105，置位金属按键B的按下标志为1，此时，开始记录时间。
接着，进行步骤S202～S204，当金属按键B被置位的时间达到预设值5s时，虽然金属按键B没有被松开，判键方法将认为金属按键B的释放标志有效，强制清除其按下标志，使得金属按键B的按下标志为0。
如果在5s～6s内有其他金属按键被按下且满足阈值要求，如金属按键C，则根据步骤S101～S105对金属按键C的按下标志置位为1，接着，判键方法进入步骤S202～S204检测金属按键C是否被松开。
在到达金属按键B被按下的6s后，金属按键B被松开，按照步骤S201～S204，其按下标志仍然是清除状态。
本实施例中，对金属按键被置位的时间进行计时，如果被置位的时间大于预设值，则判键方法将强制清除置位标志。预设值可根据用户的需要自行设定。另外，在金属按键被置位的时间，避免其他操作对被按下的金属按键的影响，使得操作准确性高，简单可靠，成本低廉。
在又一个实施例中，利用本发明的判键方法，金属按键可在保持硬件结构不变的基础上，通过软件方式选择和配置不同的按压模型、不同的阈值，从而为各金属按键提供个性化选择，有效的帮助了不同操作人员根据使用习惯进行金属键盘的配置，提高工作效率。此外，对于设定不同的阈值，有效的保护了操作人员的操作目的，达到保密的效果。
在另一个实施例中，利用上述的金属按键，金属按键一种电子仪表，其应用了若干个如上所述的金属按键，通过配置不同的按压模型与仪表操作之间的关系，使得电子仪表使用较少的金属按键就能实现仪表的所有操作，简化了仪表界面，使得界面美观。
通过以上判键方法的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件以及必要的硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对于现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的方式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，包括但不限于ROM/RAM(只读存储器/随机存储存储器)、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明的各个实施例或者实施例中某些部分所述的方法。
本发明的判键方法可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (14)

1.一种用于仪器仪表的金属按键的判键方法，包括以下步骤：根据所述金属按键上的电参数转换器输出的数值大小判断是否满足多级阈值，若满足，根据不同等级的阈值置位所述金属按键的按下标志；其中通过所述金属按键的按压模型判断所述按下标志是否有效。
2.如权利要求1所示的金属按键的判键方法，其特征在于，根据电参数数字转换器输出的数值设置其与多级阈值的对应关系。
3.如权利要求1所述的金属按键的判键方法，其特征在于，所述阈值的大小是固定的数值，或者由传感器的输出信号进行动态设置的数值。
4.如权利要求1所述的金属按键的判键方法，其特征在于，还包括：若所述金属按键瞬间获得多个电参数转换器输出的数值，根据所述数值是否满足阈值、及获得电参数转换器输出的数值的金属按键的个数，判断是否置位所述金属按键的按下标志。
5.如权利要求1所述的金属按键的判键方法，其特征在于，还包括：当检测所述金属按键的按下标志为有效时，判断所述电参数转换器输出的数值的大小是否满足阈值。
6.如权利要求5所述的金属按键的判键方法，其特征在于，若所述金属按键的按压模型与预设的按压模型一致，则按下标志是有效的。
7.如权利要求1所述的金属按键的判键方法，其特征在于，还包括对所述金属按键被置位按下标志的时间进行计时，若所述金属按键被置位按下标志的时间大于预设值，则清除所述金属按键的按下标志。
8.如权利要求1所述的金属按键的判键方法，其特征在于，还包括：当金属按键被松开后，根据按压模型判断释放标志是否有效，若有效，则清除所述置位标志。
9.如权利要求8所述的金属按键的判键方法，其特征在于，当金属按键被松开后，若所述金属按键的按压模型与预设的按压模型一致，则释放标志是有效的。
10.如权利要求1所述的金属按键的判键方法，其特征在于，多级等级的阈值对应不同的功能。
11.如权利要求6或10所述的金属按键的判键方法，其特征在于，所述预设的按压模型包括单调增大的模型、或阶梯上升的模型、或抖动上升的模型、或所述三种模型的任两种的组合模型、或所述三种模型的组合模型。
12.一种金属按键，应用如权利要求1至11的任一项所述的金属按键的判键方法。
13.一种电子仪表，其应用如权利要求12所述的金属按键。
14.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在装置执行如权利要求1-11中任一项所述的金属按键的判键方法。
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