[发明专利]一种悬停按钮传感器单元及提供悬停按钮触发的方法有效

专利信息
申请号: 202010287562.4 申请日: 2020-04-13
公开(公告)号: CN111573457B 公开(公告)日: 2021-09-24
发明(设计)人: 孙滕谌;张大华;庄玮 申请(专利权)人: 北京他山科技有限公司
主分类号: B66B1/46 分类号: B66B1/46
代理公司: 北京金之桥知识产权代理有限公司 11137 代理人: 林建军;耿慕白
地址: 102300 北京市门头*** 国省代码: 北京;11
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 一种 悬停 按钮 传感器 单元 提供 触发 方法
【说明书】:

一种悬停按钮传感器单元,包括:电源电路,电容传感器,电容数字转换电路和MCU,声光反馈控制电路、通讯电路;电容传感器为一个凸字形布置的中心电极和外围电极,电容数字转换电路测量人体手指接近后的中心电极和外围电极的自电容和互电容,计算判断手指是否进入区域范围及停留时间,以此控制模块输出该按钮的控制逻辑信号;借助这个传感器单元构成的按钮,检测人体手指接近某个中心电极上部有效悬停触发区域范围,通过声光反馈控制电路提供人体手指进入某个中心电极上部有效悬停触发区域范围的三态响应;本发明创造提供了结构设计合理,有效抵御各种干扰,充分利用电容检测的低成本和成熟的CDC芯片技术,为卫生敏感提供了可以普及推广的商业化技术解决方案。

技术领域

本发明创造涉及公共卫生的按钮,特别是考虑卫生敏感下的感应按钮,例如水龙头、抽水马桶的冲水按钮、开水器的防水按钮等,尤其是电梯的按钮设计。

背景技术

新冠肺炎疫情的出现,加上季节性流感现等情况,对于电梯的消毒,特别是按钮开关的消毒,面临巨大的工作量,甚至难以实现病毒的消毒处理,为此社会上出现对接近感应按钮的需求,因为直接接触公共区域的按钮开关,例如电梯楼层选择和开关门的按钮,卫生间的冲水开关,公共饮用水开关等容易导致感染传染性疾病,而非接触式的按钮可以避免这样的风险。

对于人体的接近,特别是操作电梯按钮的手指的接近,有很多技术方案可以采用,包括摄像头、红外或射频等技术,例如中国201480079328.5号专利;但电容感应是各种感应方案中成本最低的方案。

对于目前公共区域大量使用的光电感应水龙头,以及冲水马桶的人体感应控制,除了感应控制器成本比较高以外,还存在很多难以自己掌控随心所欲的问题,例如清洗衣服及用毛巾洗脸时,感应龙头难以正常工作,使用者需要一种十分接近实体水龙头控制的感应控制技术。

中国专利201480079328公开了一种利用手势控制电梯的技术方案,在其说明书中,提到了类似摄像等技术来记录手势,包括预先设置手势,其主要的技术构成是先记录甚至定制手势,把这些手势的数据记录在系统中形成手势库,然后在侦察到一种手势命令后,与手势库进行对比,判断出手势的含义,有点类似目前已经开始普及起来的人脸设别技术;该技术需要的硬件设备多且昂贵,另一方面,使用者的定制也是非常困难的,由于人体手势及动作方式千奇百怪,在准确判断识别和抗干扰这二个矛盾方面,该技术存在相当大的挑战,目前市面上没有出现这个产品也间接说明该技术的难度。

申请号201610551225.5,提出带有凹槽的电容式接近按钮,电容式接近按钮设置在凹槽底部,通过阈值设计人手指必须伸进凹槽内才能触发接近按钮,该申请并未披露电容接近按钮的具体电容测量方法,该方案存在存在着使用者的手指伸进凹槽容易触碰凹槽内壁的缺陷,特别是在电梯这种灯光相对昏暗及人员可能拥挤的环境中,同时,手势感应的使用者不太可能保证其动作的手指能够完全受控而不会产生抖动,否则就失去卫生敏感的意义;另外一方面,该专利对于温湿度等环境因素对设定阈值的影响也无法避免。

美国专利US7498822公开了一种电容感应人体手指接近的方案,也是采用类似的凹形设计的电容电极,同样存在上述问题,如果设法避免上述问题,按照我们的实验来看,需要让手指与开关壁有2cm以上的距离作为设计基础,那么,凹形电极设置的开关,最少需要5cm的内径设计,使得电梯众多开关按钮的排布成为挑战;另外,该专利披露了单纯模拟电路来测量电容的技术方案,并且还进一步为了消除相互串扰,特意采用等电势的办法和采用差分放大器等,但经过我们反复实验,人体手指对于电梯环境下设计的一个电极在防止无意触碰的安全距离下,所能够产生的电容值变化大体是10ff量级的,单纯模拟电路很难在测量与消除环境影响间取得较好的效果,所需要的器件成本也很高。另外,凹形电极布置的结构将增加悬停按钮结构成型的复杂度,导致加工成本的上升,并影响悬停按钮的美观和今后电梯的清洁消毒工作。美国专利US7498822仅仅采用测量自电容的方法,而排斥互电容的测量方法,没有利用互电容抗干扰能力强的优点,提高悬停按钮的性能,此外,该专利由于没有悬停按钮必须的声光反馈系统,会给操作者造成使用悬停按钮的困惑和不便。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于北京他山科技有限公司,未经北京他山科技有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202010287562.4/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top