[实用新型]一种具有人机交互功能的键盘系统

说明书

本实用新型公开了一种具有人机交互功能的键盘系统，其包括：键盘面板，超声波收发装置和PCB板；超声波收发装置设于键盘面板底部、并与PCB板连接，用于输出超声波信号、并接收该超声波信号的反射信号；PCB板上集成有驱动单元，信号处理单元和单片机单元；驱动单元用于驱动超声波收发装置工作；信号处理单元用于接收和处理超声波收发装置所接收的反射信号；单片机单元用于控制驱动单元和信号处理单元工作。本实用新型结构简单、易于实现。能够提高工作可靠性，降低放水设计结构成本和物料成本，方便大批量生产、测试和使用。

技术领域

本实用新型属于人机交互技术领域，尤其是涉及一种具有人机交互功能的键盘系统。

背景技术

随着技术的进步，目前实现人机交互方式主要包括：机械触摸、电容触摸、电阻触摸和红外手势传感器等形式实现。随着使用的深入，这些人机交互方式各自暴露出其存在的问题：其中，机械键盘、电阻触摸屏、电容触摸屏在使用中防水设计难以实现，且机械键盘存在使用寿命低的问题；电阻触摸屏和电容触摸屏使用寿命中等，但是控制识别算法复杂，形状尺寸比较固定，难以得到广泛应用，且电容触摸屏受易受水滴影响。电容触摸按键虽然寿命很长但是容易受环境温度、空气扰动、水滴等等的影响，可靠性不高且对安装方式要求较高。而且由于户外阳光中存在大量红外信号，会对红外手势识别传感器造成干扰，所以红外手势识别传感器基本不适合户外使用。另外由于红外热释电传感器检测的是红外线信号，人体感应使用红外热释电传感器测量时，容易受环境温度的影响，当环境温度与人体体温相当时误触发严重。因此如何开发出一种新型的具有人机交互功能的键盘系统，能够克服上述各项现有技术方案所存在的诸多问题，是本领域技术人员需要研究的方向。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有人机交互功能的键盘系统，能够集成触摸按键、手势识别和人体感应功能，有效提高工作可靠性，降低放水设计结构成本和物料成本，方便大批量生产、测试和使用。

其采用的技术方案如下：

一种具有人机交互功能的键盘系统，其包括：键盘面板，超声波收发装置和PCB板；所述超声波收发装置设于键盘面板底部、并与PCB板连接，用于输出超声波信号、并接收该超声波信号的反射信号；所述PCB板上集成有驱动单元，信号处理单元和单片机单元；所述驱动单元用于驱动超声波收发装置工作；所述信号处理单元用于接收和处理超声波收发装置所接收的反射信号；所述单片机单元用于控制驱动单元和信号处理单元工作。

优选的是，上述具有人机交互功能的键盘系统中：所述超声波收发装置采用超声波收发一体式探头。

更优选的是，上述具有人机交互功能的键盘系统中：所述驱动单元包括电感L1，电容 C2，三极管Q1，电阻R5，电阻R11和电阻R12；所述电感L1一端连接电源VCC、另一端连接电阻R5和电容C2；所述电阻R11一端接入单片机单元输出的脉宽调制信号、另一端连接三极管Q1的基极；所述三极管Q1的发射极接地、集电极连接电阻R5的另一端；所述电阻R12 两端分别连接三极管Q1的基极和发射极；所述超声波收发装置一端连接电容C2另一端、接入信号处理单元。