CN115202432B - 屏上旋钮状态识别方法及屏上旋钮 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种屏上旋钮状态识别方法及屏上旋钮，屏上旋钮至少包括分别位于屏幕两侧的磁环与3D霍尔元件，磁环沿其周向方向依次排布有若干磁块，相邻的磁块之间极性相反，在旋钮的基准状态下，3D霍尔元件与任意相邻磁块之间的中心位置对应，该方法包括：通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度；根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态，其中，旋钮状态至少包括中间态和稳定态；根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态。本申请不仅适用于空心旋钮，而且旋钮的旋钮与按压之间互相干扰小，具有低成本，高稳定性等的优点。

Description

屏上旋钮状态识别方法及屏上旋钮

技术领域

本申请涉及旋钮技术领域，特别是涉及一种屏上旋钮状态识别方法及屏上旋钮。

背景技术

在当前汽车等应用场景中，越来越多大屏被使用于车载中控大屏，对于这些大屏而言，一般采用触控屏上的虚拟按键作为其操控输入，但无法实现原有物理按键的真实操作效果，同时不便的操作性也会造成驾驶注意力分散而引发交通事故，为此，屏上旋钮应运而生，屏上旋钮在不破坏原有车载屏幕的基础上实现旋钮的操作功能。

对屏上旋钮，现有技术中一般采用将旋钮固定于屏幕之上，并于屏幕背面放置感应板，对旋钮的旋转、按压行为检测并传给主控ECU进行处理，其中，在感应板上设置一霍尔元件，在旋钮上设置一左右分级的磁块，该霍尔元件与该磁块位置正对且位于旋转轴方向上，通过旋转或平移旋钮，使得感应磁铁产生的磁场发生角度或位置的变化，基于磁场角度或位置变化进行旋转识别，通过按压旋钮，使得感应磁铁产生的磁场强度发生变化，基于磁场强度变化进行按压识别。

然而上述技术存在以下缺陷：该结构必须将磁块和霍尔元件设于旋转轴方向上，不适用于空心结构的旋钮；在仅按压的同时容易造成误旋转，在仅旋转的同时容易造成误按压，两者之间容易互相干扰，从而造成误操作，稳定性差。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够稳定抗干扰的屏上旋钮状态识别方法及屏上旋钮。

一方面，本申请提供了一种屏上旋钮状态识别方法，屏上旋钮至少包括分别位于屏幕两侧的磁环与3D霍尔元件，磁环沿其周向方向依次排布有若干磁块，相邻的磁块之间极性相反，在旋钮的基准状态下，3D霍尔元件与任意相邻磁块之间的中心位置对应，方法包括以下步骤：

通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度；

根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态，其中，旋钮状态至少包括中间态和稳定态，中间态为3D霍尔元件正对磁块的位置时的状态，稳定态为3D霍尔元件位于相邻磁块之间的中心位置时的状态；

根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态。

在其中一个实施例中，稳定态包括第一稳定态和第二稳定态，中间态包括第一中间态和第二中间态，根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态包括：

磁场方向为0度或360度且磁场强度大于等于Max mT，则旋钮状态为第一稳定态；

磁场方向为90度且磁场强度为0mT，则旋钮状态为第一中间态；

磁场方向为180度且磁场强度大于等于Max mT，则旋钮状态为第二稳定态；

磁场方向为270度且磁场强度为0mT，则旋钮状态为第二中间态；

其中，Max mT为旋钮旋转时磁场强度的最大值。

在其中一个实施例中，根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向包括：

若旋钮状态沿第一循环方向变化，则旋转方向为第一方向；

若旋钮状态沿第二循环方向变化，则旋转方向为第二方向；

其中，第一方向与第二方向相反，第一循环方向为以第一稳定态、第一中间态、第二稳定态、第二中间态的依次顺序进行循环的方向，第二循环方向为以第一稳定态、第二中间态、第二稳定态、第一中间态的依次顺序进行循环的方向。

在其中一个实施例中，根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转量包括：

以第一稳定态至第二稳定态的距离为单位确定旋钮的旋转量，或者，以第一稳定态至第二稳定态的距离的倍数为单位确定旋钮的旋转量。

在其中一个实施例中，根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态还包括：

在旋钮状态的允许公差范围下，根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态。

在其中一个实施例中，根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态包括：

在旋钮状态不变时，根据旋钮状态为第一稳定态或第二稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态：

若磁场强度增大，则按压状态为下压状态，若磁场强度减小，按压状态为释放状态。

在其中一个实施例中，根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态还包括：

在旋钮状态变化时，则根据旋钮状态为第一稳定态或第二稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态：若磁场强度大于预设的按压阈值，则按压状态为下压状态，若磁场强度小于预设的按压阈值，则按压状态为释放状态，其中，按压阈值大于旋钮旋转时磁场强度的最大值。

在其中一个实施例中，屏上旋钮包括多个3D霍尔元件和/或线性霍尔元件，多个3D霍尔元件和/或线性霍尔元件分别与不同的相邻磁块之间的中心位置对应，根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态还包括：

根据不同位置的3D霍尔元件和/或线性霍尔元件在稳定态时获取的磁场强度的变化确定旋钮不同按压位置的按压状态。

在其中一个实施例中，通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度还包括：

对磁场方向和磁场强度的数据信息进行滤波处理，滤除数据中的无效值。

另一方面，本申请还提供了一种屏上旋钮，至少包括分别位于屏幕两侧的磁环与3D霍尔元件，磁环沿其周向方向依次排布有若干磁块，相邻的磁块之间极性相反，在旋钮的基准状态下，3D霍尔元件与任意相邻磁块之间的中心位置对应，该旋钮还包括信号处理装置，信号处理装置包括：

获取模块，用于通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度；

状态模块，用于根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态，其中，旋钮状态至少包括中间态和稳定态，中间态为3D霍尔元件正对磁块的位置时的状态，稳定态为3D霍尔元件位于相邻磁块之间的中心位置时的状态；

识别模块，用于根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态。

上述屏上旋钮状态识别方法及屏上旋钮，通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度，基于磁场方向和磁场强度确定旋钮的旋钮状态，并根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态，如此，不仅适用于空心旋钮的应用场景，而且由于旋转的判断基于旋钮状态的变化，旋钮状态结合了磁场方向和磁场强度，同时按压的判断基于稳定态时磁场强度的变化，这样旋钮按压时轻微的旋转不会被误判为真实旋转，旋钮旋转时轻微的按压不会被误判为真实按压，即旋钮旋转时可以抗按压干扰，按压时可以抗旋转干扰，大大增加了旋钮的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中屏上旋钮状态识别方法的整体流程图；

图2为一个实施例中屏上旋钮的整体结构图；

图3为一个实施例中屏上旋钮的信号处理装置结构框图。

附图标记说明：

10-磁环；20-3D霍尔元件；30-获取模块；40-状态模块；50-识别模块；60-屏幕。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要表明的是，本发明的表明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

正如背景技术所述，现有技术中的旋钮存在着不适用于空心结构的旋钮、稳定性差的技术问题，为此，本发明提供了一种屏上旋钮状态识别方法及屏上旋钮的技术方案。

在一个实施例中，提供了一种屏上旋钮状态识别方法，屏上旋钮至少包括分别位于屏幕两侧的磁环与3D霍尔元件，磁环沿其周向方向依次排布有若干磁块，相邻的磁块之间极性相反，在旋钮的基准状态下，3D霍尔元件与任意相邻磁块之间的中心位置对应，如图1所示，该方法包括以下步骤：

S100：通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度；

其中，3D霍尔元件为可以同时检测磁场方向和磁场强度的电子元件，磁环可以为由若干磁块均匀分布构成的环，进一步地，若干磁块可以嵌入于一环状固定件中形成的磁环，该环状固定件可以是旋钮的本身，也可以是与旋钮固定连接的部件，相邻的磁块之间极性相反设置。

具体地，本实施例通过将3D霍尔元件设置于磁环的下方，并且在旋钮的基准状态下，将3D霍尔元件与任意相邻磁块之间的中心位置对应，在该基准状态下，通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度，其中，旋钮的基准状态为旋钮旋转的起始状态，也是旋钮旋转判断的基准；

S200：根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态，其中，旋钮状态至少包括中间态和稳定态，中间态为3D霍尔元件正对磁块的位置时的状态，稳定态为3D霍尔元件位于相邻磁块之间的中心位置时的状态；

具体地，本实施例的屏上旋钮旋转时，磁场方向呈现0°至360°的变化，并且磁场强度也跟着变化，其中，在3D霍尔元件位于相邻磁块之间的中心位置时磁场强度最大，在3D霍尔元件正对磁块的位置时磁场强度为零，如此，可以根据磁场方向和磁场强度划分成若干旋钮状态，基于旋钮状态表述特定磁场方向和磁场强度下的旋钮位置关系。

进一步地，本实施例的旋钮状态至少包括中间态和稳定态，中间态为3D霍尔元件正对磁块的位置时的状态，即磁场强度为零所对应的旋钮位置，稳定态为3D霍尔元件位于相邻磁块之间的中心位置时的状态，即磁场强度为旋转时的最大值所对应的旋钮位置。本实施例的中间态和稳定态根据磁场方向可以进一步细分，例如，设定旋钮的基准状态下磁场方向为0°，则稳定态、中间态对应磁场方向而言，稳定态可以分为磁场方向0°与180°所对应的旋钮位置，中间态可以分为磁场方向90°与270°所对应的旋钮位置。

S300：根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态。

具体地，本实施例的屏上旋钮旋转时，磁场方向和磁场强度会呈现周期变化，也就是说旋钮状态会呈现周期变化，其中，在旋钮的基准状态下，旋钮不同旋转方向对应的具体旋钮状态变化不同，例如，旋钮正转时，具体的磁场方向将以0°到360°的循环方向周期变化，具体的磁场强度将以先从旋转时的最大值减小到零、再由从零增加到旋转时的最大值的变化规律周期变化，旋钮反转时，具体的磁场方向将以360°到0°的循环方向变化，具体的磁场强度将以先从旋转时的最大值减小到零、再由从零增加到旋转时的最大值的变化规律周期变化，如此，可以通过基于磁场方向和磁场强度确定的旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向，并且旋转状态的变化量实际对应了旋钮的旋转量，即磁场角度的变化量对应旋钮的旋转量，故而通过旋转状态的变化量可以确定旋钮的旋转量。本实施例在磁场方向的基础上结合磁场强度确定旋钮状态，并基于该旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向和旋转量，如此，可以在旋钮按压时，轻微的旋转不会被误判为真实旋转，即按压时可以抗旋转干扰，该轻微的旋转指旋钮状态不变情况下的旋转，大大提高了旋钮的稳定性。

具体地，本实施例的屏上旋钮按压时，磁场强度会随着3D霍尔元件与磁环之间距离的变化而变化，其中，在旋钮的基准状态下，旋钮下压过程与释放过程所对应的磁场强度变化不同，例如，当旋钮下压时，由于3D霍尔元件与磁环之间距离变小，则对应的磁场强度将会增大，当旋钮释放时，由于3D霍尔元件与磁环之间距离变大，则对应的磁场强度将会减小，同时，由于本实施例的屏上旋钮在旋转时磁场强度也会变化，故而本实施例采用在稳定态时旋钮的磁场强度变化来确定旋钮的按压状态，即3D霍尔元件位于相邻磁块之间的中心位置时的磁场强度变化来确定旋钮的按压状态，如此，一方面，稳定态时旋钮的磁场强度随距离变化的灵敏度最大，以此确定旋钮的按压状态更加精准，另一方面，以稳定态时作为旋钮的按压状态的位置，即在稳定态的位置下才进行按压状态的检测，其他位置不做按压状态的检测，这样在旋钮旋转时，在非稳定态位置的轻微的按压不会被误判为真实按压，即旋转时可以抗按压干扰，大大提高了旋钮的稳定性。

上述屏上旋钮状态识别方法，通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度，基于磁场方向和磁场强度确定旋钮的旋钮状态，并根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态，如此，不仅适用于空心旋钮的应用场景，而且由于旋转的判断基于旋钮状态的变化，旋钮状态结合了磁场方向和磁场强度，同时按压的判断基于稳定态时磁场强度的变化，这样旋钮按压时轻微的旋转不会被误判为真实旋转，旋钮旋转时轻微的按压不会被误判为真实按压，即旋钮旋转时可以抗按压干扰，按压时可以抗旋转干扰，大大增加了旋钮的稳定性。

在其中一个实施例中，稳定态包括第一稳定态和第二稳定态，中间态包括第一中间态和第二中间态，根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态包括：磁场方向为0度或360度且磁场强度大于等于Max mT，则旋钮状态为第一稳定态；磁场方向为90度且磁场强度为0mT，则旋钮状态为第一中间态；磁场方向为180度且磁场强度大于等于Max mT，则旋钮状态为第二稳定态；磁场方向为270度且磁场强度为0mT，则旋钮状态为第二中间态；其中，MaxmT为旋钮旋转时磁场强度的最大值。

具体地，本实施例根据磁场方向和磁场强度将旋钮状态划分为四种状态，分别为第一稳定态、第二稳定态、第一中间态、第二中间态，其中，设定旋钮的基准状态下的磁场方向为0度或360度，该基准状态下，第一稳定态即对应旋钮的基准状态，磁场方向为0度或360度、磁场强度大于等于Max mT，第一中间态即对应磁场方向为90度、磁场强度为零的位置，第二稳定态即对应磁场方向为180度、磁场强度大于等于Max mT的位置，第二中间态即对应磁场方向为270度、磁场强度为零的位置。需要说明的是，在稳定态时由于旋钮的按压操作故而其磁场强度可能存在大于旋钮旋转时磁场强度的最大值的情况，故而稳定态对应的磁场强度大于等于Max mT。

进一步地，在上述旋钮状态下：对于旋钮旋转操作，例如，根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态的变化为：第一稳定态→第一中间态→第二稳定态→第二中间态→第一稳定态，则旋钮的旋转方向为正向旋转；对于旋钮按压操作，例如，在旋钮状态不变时，在第一稳定态或第二稳定态检测到磁场强度增加，则确定磁旋钮为下压状态，在第一稳定态或第二稳定态检测到磁场强度减小，则确定磁旋钮为释放状态，在第一稳定态或第二稳定态检测到磁场强度先增加后减小，这确定旋钮为一次按压事件；对于旋钮旋转的同时按压操作，例如，根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态的变化为：第一稳定态→第一中间态→第二稳定态，则旋钮的旋转方向为正向旋转，同时，在第一稳态检测到磁场强度小于预设的按压阈值，则确定磁旋钮为释放状态，在第二稳态检测到磁场强度大于预设的按压阈值，则确定磁旋钮为按压状态。

在其中一个实施例中，根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向包括：若旋钮状态沿第一循环方向变化，则旋转方向为第一方向；若旋钮状态沿第二循环方向变化，则旋转方向为第二方向；其中，第一方向与第二方向相反，第一循环方向为以第一稳定态、第一中间态、第二稳定态、第二中间态的依次顺序进行循环的方向，第二循环方向为以第一稳定态、第二中间态、第二稳定态、第一中间态的依次顺序进行循环的方向。

具体地，基于上述中的旋钮状态，在旋钮的基准状态下旋转时，在一方向上，依次经过第一稳态、第一中间态、第二稳定态、第二中间态，然后周期重复，在另一方向上，依次经过第一稳定态、第二中间态、第二稳定态、第一中间态，然后周期重复，如此，本实施例分别以第一稳定态、第一中间态、第二稳定态、第二中间态为依次顺序的循环方向、以第一稳定态、第二中间态、第二稳定态、第一中间态为依次顺序的循环方向确定旋钮的旋转方向。

在其中一个实施例中，根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转量包括：以第一稳定态至第二稳定态的距离为单位确定旋钮的旋转量，或者，以第一稳定态至第二稳定态的距离的倍数为单位确定旋钮的旋转量。

具体地，基于本实施例的屏上旋钮的基准状态，在每次旋钮旋转时以稳定态作为基准状态进行旋转判定，其中，旋钮的旋转量基于第一稳定态至第二稳定态的距离为单位进行确定，也可以基于第一稳定态至第二稳定态的距离的倍数为单位，优选地，本实施例在各个稳定态的位置设定旋钮的档位，即第一稳定态至第二稳定态的距离为一级档位的距离，同样地，也可以以第一稳定态至第二稳定态的距离的倍数为倍数，如此，旋钮的旋转量可以直接通过旋钮的档位进行衡量。

在其中一个实施例中，根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态还包括：在旋钮状态的允许公差范围下，根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态。

具体地，本实施例的实际屏上旋钮在安装、结构匹配等方面存在一定的公差，故而对于旋钮的状态确定会存在一个公差的干扰，因此为了避免上述公差的干扰，本实施例在旋转状态确定上设置有一允许公差范围，在该允许公差范围下根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态，例如，上述中的第一稳定态的确条件为磁场方向为0度，磁场强度大于等于MaxmT，在允许公差范围下，该第一稳定态的确定条件调整为磁场方向为0±5°，磁场强度大于等于(1±n％)Max mT，n为公差范围，如此，可以避免安装、结构匹配等上存在的公差对于旋钮状态确定的干扰，提高旋钮使用的稳定性。

在其中一个实施例中，根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态包括：在旋钮状态不变时，根据旋钮状态为第一稳定态或第二稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态：若磁场强度增大，则按压状态为下压状态，若磁场强度减小，按压状态为释放状态。

具体地，本实施例在旋钮状态不变时，基于第一稳定态或第二稳定态位置的磁场强度变化进行旋钮的按压状态的确定，也就是说，本实施例在除第一稳定态和第二稳定态的位置外其他位置不进行确定旋钮的按压状态，避免影响旋钮旋转的判定，其中，若第一稳定态或第二稳定态的磁场强度增大，说明3D霍尔元件与磁环之间的距离变近，也就是说明按压状态为下压状态，若第一稳定态或第二稳定态的磁场强度减小，说明3D霍尔元件与磁环之间的距离变远，也就是说明按压状态为释放状态。优选地，本实施例在磁场强度增大或减小的判定上设置一磁场强度变化量或阈值，该磁场强度变化量直接体现旋钮下压或释放的行程变化，该阈值直接体现旋钮下压或释放的限定位置，在磁场强度增大或减小时，并且满足磁场强度变化量或阈值的情况下，确定按压状态为下压状态或释放状态，反之，不进行旋钮的按压状态确定，如此，可以避免旋钮抖动、旋钮误触等一些按压异常情况下旋钮的按压状态的确定，进行一步提高旋钮使用的稳定性和抗干扰性。

在其中一个实施例中，根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态还包括：在旋钮状态变化时，则根据旋钮状态为第一稳定态或第二稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态：若磁场强度大于预设的按压阈值，则按压状态为下压状态，若磁场强度小于预设的按压阈值，则按压状态为释放状态，其中，按压阈值大于旋钮旋转时磁场强度的最大值。

具体地，本实施例可以在旋钮旋转的同时进行旋钮按压，在旋钮状态变化时，也基于第一稳定态或第二稳定态的磁场强度的变化来确定，也就是说在除第一稳定态和第二稳定态的位置外其他位置不进行确定旋钮的按压状态，避免影响旋钮旋转的判定，其中，本实施例预设一按压阈值，该按压阈值大于旋钮旋转时磁场强度的最大值，若第一稳定态或第二稳定态的磁场强度大于预设的按压阈值，则说明旋钮已经下压至指定位置以下，即按压状态为下压状态，若第一稳定态或第二稳定态的磁场强度小于预设的按压阈值，则说明旋钮已经释放至指定位置以上，即按压状态为释放状态，如此，不仅可以不干扰旋钮旋转的判定，而且可以实现旋钮旋转的同事进行旋钮的按压，提高了旋钮的功能性。

在其中一个实施例中，屏上旋钮包括多个3D霍尔元件和/或线性霍尔元件，多个3D霍尔元件和/或线性霍尔元件分别与不同的相邻磁块之间的中心位置对应，根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态还包括：根据不同位置的3D霍尔元件和/或线性霍尔元件在稳定态时获取的磁场强度的变化确定旋钮不同按压位置的按压状态。

具体地，本实施例基于多个3D霍尔元件和/或线性霍尔元件进行旋钮多点位的按压识别，其中，通过不同位置的3D霍尔元件和/或线性霍尔元件获取旋钮不同点位的磁场强度信息，再基于上述实施例中的按压状态确定的逻辑进行不同点位的磁场强度变化的判定，确定旋钮各个点位的按压状态。优选地，本实施例采用线性霍尔元件进行旋钮不同点位磁场强度的检测，以进一步降低整体成本。

在其中一个实施例中，通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度还包括：对磁场方向和磁场强度的数据信息进行滤波处理，滤除数据中的无效值。具体地，本实施例通过软件和/或硬件的方式对磁场方向和磁场强度进行数据滤波，滤除数据中突变的异常无效数据，筛选出有用的数据，如此，进一步提高了旋钮使用的抗干扰性与稳定性。

在其中一个实施例中，参看图2和图3，还提供了一种基于上述任意一种实施例的屏上旋钮，至少包括分别位于屏幕60两侧的磁环10与3D霍尔元件20，磁环10沿其周向方向依次排布有若干磁块，相邻的磁块之间极性相反，在旋钮的基准状态下，3D霍尔元件20与任意相邻磁块之间的中心位置对应，该旋钮还包括信号处理装置，信号处理装置包括：

获取模块30，用于通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度；

状态模块40，用于根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态，其中，旋钮状态至少包括中间态和稳定态，中间态为3D霍尔元件正对磁块的位置时的状态，稳定态为3D霍尔元件位于相邻磁块之间的中心位置时的状态；

识别模块50，用于根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态。

在其中一个实施例中，稳定态包括第一稳定态和第二稳定态，中间态包括第一中间态和第二中间态，状态模块根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态包括：磁场方向为0度或360度且磁场强度大于等于Max mT，则旋钮状态为第一稳定态；磁场方向为90度且磁场强度为0mT，则旋钮状态为第一中间态；磁场方向为180度且磁场强度大于等于Max mT，则旋钮状态为第二稳定态；磁场方向为270度且磁场强度为0mT，则旋钮状态为第二中间态；其中，Max mT为旋钮旋转时磁场强度的最大值。

在其中一个实施例中，状态模块根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向包括：若旋钮状态沿第一循环方向变化，则旋转方向为第一方向；若旋钮状态沿第二循环方向变化，则旋转方向为第二方向；其中，第一方向与第二方向相反，第一循环方向为以第一稳定态、第一中间态、第二稳定态、第二中间态的依次顺序进行循环的方向，第二循环方向为以第一稳定态、第二中间态、第二稳定态、第一中间态的依次顺序进行循环的方向。

在其中一个实施例中，识别模块根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转量包括：以第一稳定态至第二稳定态的距离为单位确定旋钮的旋转量，或者，以第一稳定态至第二稳定态的距离的倍数为单位确定旋钮的旋转量。

在其中一个实施例中，状态模块根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态还包括：在旋钮状态的允许公差范围下，根据磁场方向和磁场强度确定旋钮状态。

在其中一个实施例中，识别模块根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态包括：在旋钮状态不变时，根据旋钮状态为第一稳定态或第二稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态：若磁场强度增大，则按压状态为下压状态，若磁场强度减小，按压状态为释放状态。

在其中一个实施例中，识别模块根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态还包括：在旋钮状态变化时，则根据旋钮状态为第一稳定态或第二稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态：若磁场强度大于预设的按压阈值，则按压状态为下压状态，若磁场强度小于预设的按压阈值，则按压状态为释放状态，其中，按压阈值大于旋钮旋转时磁场强度的最大值。

在其中一个实施例中，屏上旋钮包括多个3D霍尔元件，多个3D霍尔元件分别与不同的相邻磁块之间的中心位置对应，识别模块根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态还包括：根据不同位置的3D霍尔元件在稳定态时获取的磁场强度的变化确定旋钮不同按压位置的按压状态。

在其中一个实施例中，获取模块通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度还包括：对磁场方向和磁场强度的数据信息进行滤波处理，滤除数据中的无效值。

关于屏上旋钮的具体限定可以参见上文中对于屏上旋钮状态识别方法的限定，在此不再赘述。

上述屏上旋钮，通过3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度，基于磁场方向和磁场强度确定旋钮的旋钮状态，并根据旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在稳定态时磁场强度的变化确定旋钮的按压状态，如此，不仅适用于空心旋钮的应用场景，而且由于旋转的判断基于旋钮状态的变化，旋钮状态结合了磁场方向和磁场强度，同时按压的判断基于稳定态时磁场强度的变化，这样旋钮按压时轻微的旋转不会被误判为真实旋转，旋钮旋转时轻微的按压不会被误判为真实按压，即旋钮旋转时可以抗按压干扰，按压时可以抗旋转干扰，大大增加了旋钮的稳定性。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种屏上旋钮状态识别方法，其特征在于，屏上旋钮至少包括分别位于屏幕两侧的磁环与3D霍尔元件，所述磁环沿其周向方向依次排布有若干磁块，相邻的所述磁块之间极性相反，在旋钮的基准状态下，所述3D霍尔元件与任意相邻所述磁块之间的中心位置对应，所述方法包括以下步骤：

通过所述3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度；

根据所述磁场方向和所述磁场强度确定旋钮状态，其中，所述旋钮状态至少包括中间态和稳定态，所述中间态为所述3D霍尔元件正对所述磁块的位置时的状态，所述稳定态为所述3D霍尔元件位于相邻所述磁块之间的中心位置时的状态；

根据所述旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在所述稳定态时所述磁场强度的变化确定旋钮的按压状态；

所述稳定态包括第一稳定态和第二稳定态，所述中间态包括第一中间态和第二中间态，所述根据所述磁场方向和所述磁场强度确定旋钮状态包括：

所述磁场方向为0度或360度且所述磁场强度大于等于Max mT，则所述旋钮状态为所述第一稳定态；

所述磁场方向为90度且所述磁场强度为0mT，则所述旋钮状态为所述第一中间态；

所述磁场方向为180度且所述磁场强度大于等于Max mT，则所述旋钮状态为所述第二稳定态；

所述磁场方向为270度且所述磁场强度为0mT，则所述旋钮状态为所述第二中间态；

其中，Max mT为旋钮旋转时所述磁场强度的最大值；

所述根据在所述稳定态时所述磁场强度的变化确定旋钮的按压状态包括：

在所述旋钮状态不变时，根据所述旋钮状态为所述第一稳定态或所述第二稳定态时所述磁场强度的变化确定旋钮的按压状态：

若所述磁场强度增大，则所述按压状态为下压状态，若所述磁场强度减小，所述按压状态为释放状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向包括：

若所述旋钮状态沿第一循环方向变化，则所述旋转方向为第一方向；

若所述旋钮状态沿第二循环方向变化，则所述旋转方向为第二方向；

其中，所述第一方向与所述第二方向相反，所述第一循环方向为以所述第一稳定态、所述第一中间态、所述第二稳定态、所述第二中间态的依次顺序进行循环的方向，所述第二循环方向为以所述第一稳定态、所述第二中间态、所述第二稳定态、所述第一中间态的依次顺序进行循环的方向。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述旋钮状态的变化确定旋钮的旋转量包括：

以所述第一稳定态至所述第二稳定态的距离为单位确定旋钮的旋转量，或者，以所述第一稳定态至所述第二稳定态的距离的倍数为单位确定旋钮的旋转量。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述磁场方向和所述磁场强度确定旋钮状态还包括：

在所述旋钮状态的允许公差范围下，根据所述磁场方向和所述磁场强度确定所述旋钮状态。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据在所述稳定态时所述磁场强度的变化确定旋钮的按压状态还包括：

在所述旋钮状态变化时，则根据所述旋钮状态为所述第一稳定态或所述第二稳定态时所述磁场强度的变化确定旋钮的按压状态：若所述磁场强度大于预设的按压阈值，则所述按压状态为下压状态，若所述磁场强度小于预设的按压阈值，则所述按压状态为释放状态，其中，所述按压阈值大于旋钮旋转时所述磁场强度的最大值。

6.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，屏上旋钮包括多个所述3D霍尔元件和/或线性霍尔元件，多个所述3D霍尔元件和/或所述线性霍尔元件分别与不同的相邻所述磁块之间的中心位置对应，所述根据在所述稳定态时所述磁场强度的变化确定旋钮的按压状态还包括：

根据不同位置的所述3D霍尔元件和/或所述线性霍尔元件在所述稳定态时获取的所述磁场强度的变化确定旋钮不同按压位置的所述按压状态。

7.根据权利要求1至3任意一项所述的方法，其特征在于，所述通过所述3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度还包括：

对所述磁场方向和所述磁场强度的数据信息进行滤波处理，滤除数据中的无效值。

8.一种屏上旋钮，其特征在于，至少包括分别位于屏幕两侧的磁环与3D霍尔元件，所述磁环沿其周向方向依次排布有若干磁块，相邻的所述磁块之间极性相反，在旋钮的基准状态下，所述3D霍尔元件与任意相邻所述磁块之间的中心位置对应，该旋钮还包括信号处理装置，所述信号处理装置包括：

获取模块，用于通过所述3D霍尔元件获取旋钮操作过程中的磁场方向和磁场强度；

状态模块，用于根据所述磁场方向和所述磁场强度确定旋钮状态，其中，所述旋钮状态至少包括中间态和稳定态，所述中间态为所述3D霍尔元件正对所述磁块的位置时的状态，所述稳定态为所述3D霍尔元件位于相邻所述磁块之间的中心位置时的状态；

识别模块，用于根据所述旋钮状态的变化确定旋钮的旋转方向与旋转量，并且根据在所述稳定态时所述磁场强度的变化确定旋钮的按压状态；

所述稳定态包括第一稳定态和第二稳定态，所述中间态包括第一中间态和第二中间态，所述根据所述磁场方向和所述磁场强度确定旋钮状态包括：

所述磁场方向为0度或360度且所述磁场强度大于等于Max mT，则所述旋钮状态为所述第一稳定态；

所述磁场方向为90度且所述磁场强度为0mT，则所述旋钮状态为所述第一中间态；

所述磁场方向为180度且所述磁场强度大于等于Max mT，则所述旋钮状态为所述第二稳定态；

所述磁场方向为270度且所述磁场强度为0mT，则所述旋钮状态为所述第二中间态；

其中，Max mT为旋钮旋转时所述磁场强度的最大值；

所述根据在所述稳定态时所述磁场强度的变化确定旋钮的按压状态包括：

在所述旋钮状态不变时，根据所述旋钮状态为所述第一稳定态或所述第二稳定态时所述磁场强度的变化确定旋钮的按压状态：

若所述磁场强度增大，则所述按压状态为下压状态，若所述磁场强度减小，所述按压状态为释放状态。