CN212740268U

CN212740268U - 一种非接触式触控面板及电梯

Info

Publication number: CN212740268U
Application number: CN202020774737.XU
Authority: CN
Inventors: 周杰; 张轩轩; 武书源
Original assignee: Shenzhen Cec International Information Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Zhongdian Port Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2030-05-12

Abstract

本实用新型提供一种非接触式触控面板及电梯，属于非接触式感应技术领域。非接触式触控面板包括：面板以及在面板的操作面的工作区域内排列设置的操作键，在面板背离操作面的功能面上设置有雷达传感器，雷达传感器用于朝向面板的操作面发射微波信号，雷达传感器出射的微波信号至少覆盖面板的工作区以上预设高度内的空间范围。本实用新型能够在不接触电梯操作键的情况下进行面板上操作键的选择，准确率高。

Description

一种非接触式触控面板及电梯

技术领域

本实用新型涉及非接触式感应技术领域，具体而言，涉及一种非接触式触控面板及电梯。

背景技术

在大多数公共场合，公共设施中都设置有控制按钮或者按键，通过触发这些按键或者按钮，实现控制公共场合中公共设施的正确运行，例如，电梯中的按键板是控制电梯安全、准确运行的很重要的装置。

目前，电梯中按键板上的按键主要以接触式触发为主，通过接触式触发按键板上的按键控制电梯的运行，但是接触式触发按键上存在大量的病毒、细菌等，很容易将病毒或者细菌等传染给操作电梯按键的人员，因此，非接触式触发按键控制电梯运行是大家的愿景。

现有技术中，非接触式触发按键主要是采用电容感应来实现，但是，由于电容感应灵敏度太高，很容易产生误触发，无法保证电梯的准确运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种非接触式触控面板及电梯，能够在不接触电梯操作键的情况下进行面板上操作键的选择，准确率高。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种非接触式触控面板，包括：面板以及在面板的操作面的工作区域内排列设置的操作键，在面板背离操作面的功能面上设置有雷达传感器，雷达传感器用于朝向面板的操作面发射微波信号，雷达传感器出射的微波信号至少覆盖面板的工作区以上预设高度内的空间范围。

可选地，预设高度大于等于5cm。

可选地，雷达传感器的频段为76GHz-77GHz。

可选地，雷达传感器的扫描周期小于20μs。

可选地，雷达传感器为多进多出雷达传感器。

可选地，多进多出雷达传感器具有2根发射天线和4根接收天线，或者，多进多出雷达传感器具有4根发射天线和16根接收天线。

可选地，相邻所述操作键之间的距离不小于4cm。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种电梯，包括：轿厢和上述的非接触式触控面板，非接触式触控面板设置于轿厢内。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的一种非接触式触控面板及电梯，通过在非接触式触控面板上设置雷达传感器，实现不接触操作键的情况下依靠雷达波触发操作键的过程。具体地，该非接触式触控面板包括面板以及在面板的操作面的工作区域内排列设置的操作键，触发操作键用以控制控制电梯到达预设的楼层，在面板背离操作面的功能面上设置有雷达传感器，雷达传感器用于朝向面板的操作面发射微波信号，雷达传感器出射的微波信号至少覆盖面板的工作区以上预设高度内的空间范围。根据雷达传感器设置于面板上，且雷达波可覆盖整个面板预设高度的感应区，乘梯操作人员可在面板的预设高度内可触发操作键，从而实现不接触操作键的情况下进行面板上按键的操作，准确率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的非接触式触控面板的结构示意图；

图2为申请实施例提供的非接触式触控面板中触发操作键的第一视图；

图3为申请实施例提供的非接触式触控面板中触发操作键的第二视图；

图4为本实用新型实施例提供的电梯的结构示意图。

图标：100-非接触式触控面板；110-面板；120-操作键；130- 雷达传感器；200-轿厢底板；210-轿厢立板；30-操作手。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的非接触式触控面板100的结构示意图，请参照图1，本实用新型实施例提供一种非接触式触控面板100，包括：面板110以及在面板110的操作面的工作区域内排列设置的操作键120，在面板110背离操作面的功能面上设置有雷达传感器130，雷达传感器130用于朝向面板的操作面发射微波信号，雷达传感器130出射的微波信号至少覆盖面板 110的工作区以上预设高度内的空间范围。

其中，雷达传感器130为毫米波雷达传感器，毫米波雷达传感器使用毫米波(millimeterwave)。通常毫米波是指30～300GHz 频域(波长为1～10mm)的。例如，24GHz雷达传感器、77GHz 雷达传感器。毫米波的波长介于厘米波和光波之间，因此毫米波兼有微波制导和光电制导的优点。同厘米波雷达相比，毫米波雷达具有体积小、易集成和空间分辨率高的特点。与摄像头、红外、激光等光学传感器相比，毫米波雷达穿透雾、烟、灰尘的能力强，抗干扰能力强。

本实用新型中的毫米波雷达传感器使用多普勒效应原理，测量得出不同距离目标的速度。它向给定的目标发射微波信号，然后分析反射回来的信号的频率变化，发射频率和反射回来的频率的差异，可以精确测量出目标相对于雷达的运动速度等信息，从而能够准确触发操作键。

示例地，请综合参照图2和图3，预设高度为5cm时可触发操作键120，雷达波可覆盖距离面板110上方5cm的所有操作键 120，当操作手30与面板110之间的5cm时，雷达传感器130 中的发射天线发送雷达波信号，当发出的雷达波至操作手30时，雷达波信号返回，被接收天线接收，利用发射雷达波信号的频率与接收雷达波信号的频率差，通过公式计算出操作手30的速度，通过判断操作手30的速度确定操作手30是用于触发操作键120，类似的，通过判断接收雷达信号和发出雷达信号的频率差，能够准确判定操作手30与对应的操作键120之间的触发关系。

例如，请参照图3，当操作手30位于标号为“5”的操作键 120上方，且操作手30与面板110之间的垂直距离为5cm时，通过计算分析发射雷达波和接收雷达波的频率差，能够准确判定操作手30要触发的目标操作键为标号为“5”的操作键120。

需要说明的是，第一，当手臂在预设高度5cm处快速画过面板110时，操作键120不会被触发，在雷达传感器130设置有对应的算法控制，当雷达传感器130识别到手臂或者手指快速画过面板，不作触发响应，例如，算法控制中可以预设手指在面板110上停留的时间段，或者当拳头或者手掌在预设高度停留时，类似的，在雷达传感器中设置有对应的算法，当出现手掌、拳头等较大面积覆盖面板110时，在预设高度无法触发操作键120，因为无法明确判断操作手30想按哪个操作键120，因此，也视为无效。特殊情况不限于上述两种，此处不做过多赘述。

第二，操作面是指面板110安装操作键120的一侧。功能面是指面板110背离操作面的一侧。操作面的工作区域是指操作面上设置有操作键120的区域为工作区域。

第三，预设高度是指面板110与操作手30之间的垂直距离的大小。覆盖面板110的工作区域以上预设高度的空间范围是指操作手30在预设高度能够触发面板110上任一操作键120。

本实用新型实施例提供的一种非接触式触控面板100，通过在非接触式触控面板100上设置雷达传感器130，实现不接触操作键的情况下依靠发射和接收雷达波频率差判断触发操作键 120的过程。具体地，该非接触式触控面板100包括面板以及在面板110的操作面的工作区域内排列设置的操作键120，触发操作键120用以控制电梯到达预设的楼层，在面板110背离操作面的功能面上设置有雷达传感器130，雷达传感器130用于朝向面板110的操作面发射微波信号，雷达传感器130出射的微波信号至少覆盖面板的工作区以上预设高度内的空间范围。根据雷达传感器130设置于面板110上，且雷达波可覆盖整个面板 110预设高度的感应区，乘梯操作人员可在面板110的预设高度内可触发操作键120，从而实现不接触操作键120的情况下进行面板110上按键的操作，准确率高。

本实施例中，可选地，预设高度大于等于5cm。

需要说明的是，考虑到雷达传感器130分辨率以及电梯操作人员与面板110之间的距离，预设高度大于5cm效果最好。通过控制雷达传感器，使其发射的雷达波在距离面板5cm时就可以被触发。

本实施例中，可选地，雷达传感器130的频段为 76GHz-77GHz。

需要说明的是，频段为76GHz-77GHz的雷达传感器为 77Ghz雷达传感器，相比传统的24Ghz雷达传感器，77Ghz雷达传感器功能更加强劲，其目标识别率是24Ghz雷达传感器的三倍，测速和测距的精准率提高了三至五倍。

上述给出了雷达传感器130的频段为76GHz-77GHz，可知在该频段内的雷达传感器为77Ghz雷达传感器，可选地，雷达传感器130的扫描周期小于20μs。

需要说明的是，77Ghz雷达传感器扫秒周期一般小于50μs，本实施例中选择扫描周期小于20μs，扫秒周期越短，说明雷达传感器130的反应时间短，数据率高。

为了提高上述雷达传感器130的目标分辨率和检测能力特性，本实施例中的雷达传感器130为多进多出雷达传感器。

其中，多进多出(multiple input multiple output，MIMO)是为极大地提高信道容量，在发送端和接收端都使用多根天线，在收发之间构成多个信道的天线系统。

多进多出是一种相当复杂的天线分集技术。多径效应会影响信号质量，因此传统的天线系统都在如何消除多径效应上动脑筋。而MIMO系统正好相反，它利用多径效应来改善通信质量。在MIMO系统中，收发双方使用多副可以同时工作的天线进行通信。MIMO系统通常采用复杂的信号处理技术来显著增强可靠性、传输范围和吞吐量。发射机采用这些技术同时发送多路射频信号，接收机再从这些信号中将数据恢复出来。

需要说明的是，多进多出雷达传感器是指传感器中的雷达为多进多出雷达，多进多出雷达是指具有多个TX(发射)天线，多个RX(接收)天线的雷达，MIMO雷达是一种能够提高角度分辨率的有效方法。雷达角度分辨率与接收天线阵列的孔径大小相关，孔径越大，分辨率越高。

因此，当RX天线数目越多，雷达角度分辨率越高。其中，使用N个TX天线，M个RX天线的MIMO雷达的角度分辨率可以等效于使用1TX，N*M个RX天线的SIMO (Single-Input-Multiple-Output，多输入多输出)雷达。例如，毫米波雷达采用1TX4RX时的角度分辨率约为30°，采用2TX4RX (等效于1TX8RX)的角度分辨率约为15°。

本实施例中，上述给出预设高度为5cm，可选地，相邻所述操作键之间的距离不小于4cm。

需要说明的是，本实施例中给出相邻操作键120之间的距离为4cm，并不限于此，本领域技术人员可根据具体情况设计。

上述给出了雷达传感器130为多进多出雷达传感器，进一步地，多进多出雷达传感器有2根发射天线和4根接收天线，或者，多进多出雷达传感器有4根发射天线和16根接收天线。

需要说明的是，对于2TX4RX雷达，对应TX1的4RX间的相位差为[0，w，2w，3w]，对应TX2的4RX间的相位差为[4w， 5w，6w，7w]。因此，2TX4RX的雷达等效于1TX8RX雷达，因此2TX4RX角度分辨率为15°。对于4TX16RX雷达的角度分辨率为1.8°。

示例地，操作键120宽度为3cm，相邻操作键120之间的距离为4cm，可触发操作键120的预设距离为5cm，此时雷达需要角度分辨率为44°，因此，只要角度分辨率大于44°就可实现准确触发操作键120。

图4为本实用新型实施例提供的电梯的结构示意图，本实用新型实施例的另一方面，请参照图4，提供一种电梯，包括：轿厢和上述的非接触式触控面板100，非接触式触控面板100设置于轿厢内。

需要说明的是，轿厢包括轿厢底板200和多个轿厢立板210，轿厢立板210垂直于轿厢底板200设置，非接触式触控面板100 设置在靠近轿厢进出口处的轿厢立板210上。

本实施例中的非接触式触控面板100应用于电梯，能够实现在不接触非接触式触控面板100的情况下操控操作键120。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种非接触式触控面板，其特征在于，包括：面板以及在所述面板的操作面的工作区域内排列设置的操作键，在所述面板背离操作面的功能面上设置有雷达传感器，所述雷达传感器用于朝向所述面板的操作面发射微波信号，所述雷达传感器出射的微波信号至少覆盖所述面板的工作区域以上预设高度内的空间范围。

2.如权利要求1所述的非接触式触控面板，其特征在于，所述预设高度大于等于5cm。

3.如权利要求1所述的非接触式触控面板，其特征在于，所述雷达传感器的频段为76GHz-77GHz。

4.如权利要求1所述的非接触式触控面板，其特征在于，所述雷达传感器的扫描周期小于20μs。

5.如权利要求1所述的非接触式触控面板，其特征在于，所述雷达传感器为多进多出雷达传感器。

6.如权利要求5所述的非接触式触控面板，其特征在于，所述多进多出雷达传感器具有2根发射天线和4根接收天线，或者，所述多进多出雷达传感器具有4根发射天线和16根接收天线。

7.如权利要求1所述的非接触式触控面板，其特征在于，相邻所述操作键之间的距离不小于4cm。

8.一种电梯，其特征在于，包括轿厢和如权利要求1-7任一项所述的非接触式触控面板，所述非接触式触控面板设置于所述轿厢内。