一种非接触式按键装置、具有按键及虚拟按键的设备

技术领域

本发明涉及按键技术领域，尤其涉及一种非接触式按键装置、具有按键及虚拟按键的设备。

背景技术

在医院、车站、机场、操作车间等公共空间内设置的一些公共设备（比如电梯、挂号机、售票机、操作机床等）在使用时，由于大多数公共设备采用接触式按键方式，为接触式细菌/病毒传播提供了有利条件，增大了细菌/病毒的传播概率。

以全球新型冠状病毒肺炎疫情为例，在疫情期间，如何通过改变公共设备上的按键结构和按键方式来降低公共空间内病毒传播概率对于疫情的有效防控具有重大的社会意义。

现有公开文献中公开了一些非接触式按键结构形式，但是大多数结构较为复杂，不能够与既有设备中的接触式按键进行互补使用。如果用户需要使用非接触式按键，就需要重购设备或者在既有的接触式按键基础上进行大幅度的结构改进，大大降低了非接触式按键结构的适用性和使用推广。

本背景技术所公开的上述信息仅仅用于增加对本申请背景技术的理解，因此，其可能包括不构成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种非接触式按键装置、具有按键及虚拟按键的设备，该非接触式按键装置可以直接加装到接触式按键装置之上，便于在既有设备中实现非接触式按键功能，通过非接触式按键操作避免因接触而导致的细菌交叉感染、病毒传播等问题。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

本发明提供一种非接触式按键装置，包括：

激光发射模块，其能够发出多条第一激光束和多条第二激光束，多条所述第一激光束和多条所述第二激光束交叉形成多个交叉点；

激光接收模块，其接收所述第一激光束和所述第二激光束；

控制器，其接收所述激光接收模块发送的信息、并将被遮挡的所述交叉点的位置信息输出；

安装板，所述激光发射模块、所述激光接收模块以及所述控制器设于所述安装板上。

本申请一些实施例中，所述激光发射模块包括多个第一激光发射器和多个第二激光发射器，所述第一激光发射器发出所述第一激光束，所述第二激光发射器发出所述第二激光束；

所述激光接收模块包括多个第一激光接收器和多个第二激光接收器，多个所述第一激光接收器与多个所述第一激光发射器一一对应设置，多个所述第二激光接收器与多个所述第二激光发射器一一对应设置。

本申请一些实施例中，多个所述第一激光发射器沿水平方向间隔地设于所述安装板的上侧或下侧，多个所述第二激光发射器沿竖直方向间隔地设于所述安装板的左侧或右侧，所述第一激光束沿竖直方向延伸，所述第二激光束沿水平方向延伸。

本申请一些实施例中，所述第一激光束和所述第二激光束斜向延伸，所述第一激光束和所述第二激光束的倾斜方向不同。

本申请一些实施例中，非接触式按键装置还包括：壳体，所述安装板设于所述壳体内，所述壳体将所述激光发射模块、所述激光接收模块以及所述控制器遮挡，所述壳体上设有透光孔，所述壳体上设有第一开口，所述第一激光束和所述第二激光束可以穿过所述透光孔，所述交叉点从所述第一开口露出。

本申请一些实施例中，非接触式按键装置还包括：电源转换模块，其能够将输入电源转换为所述非接触式按键装置所使用的电源类型，所述电源转换模块设于所述安装板上。

本发明还提供一种具有按键的设备，包括：

接触式按键装置，其包括主控板、操作面板以及多个实体按键，所述实体按键设于所述操作面板上，所述实体按键与所述主控板通信；

如上所述的非接触式按键装置，所述交叉点与所述实体按键一一对应，所述控制器与所述主控板通信。

本申请一些实施例中，所述安装板上设有第二开口，所述实体按键从所述第二开口露出。

本申请一些实施例中，所述安装板设于所述操作面板上。

本发明还提供一种具有虚拟按键的设备，包括如上所述的非接触式按键装置。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

本申请所公开的非接触式按键装置通过非接触式的按键操作形式，人体不需要碰触实体按键，从源头上避免因接触而导致的细菌/病毒传播的问题，对于避免交叉感染、疫情防控具有重要意义。

该非接触式按键装置可在新产品制造过程中独立应用,也可以加装到既有设备的接触式按键装置之上，无需对现有的接触式按键装置进行任何改动，就可以使该具有按键的设备同时具有接触式和非接触式两种按键功能，实现了低成本、高效率、保安全的对接触式按键设备的快速升级；同时也有助于延长原装置触控按键的使用周期。当非接触式按键装置发生故障需要维修时，只需对非接触式按键装置进行更换或维修即可，维修成本低。

该非接触式按键装置在对现有触控设备进行加装使用时，功能上与原有按键相互冗余、在电控连接上相互隔离，从而最大限度保障了如电梯、升降机、公用触控装置等各种设备的安全运营和冗余保障。接触式按键功能与非接触式按键功能互不影响，用户可以选择接触式操作，也可以选择非接触式操作，提高用户体验。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据实施例的非接触式按键装置的爆炸图；

图2为根据实施例的非接触式按键装置省略壳体后的结构示意图一；

图3为根据实施例的非接触式按键装置省略壳体后的结构示意图二；

图4为根据实施例的非接触式按键装置安装壳体后的结构示意图一；

图5为根据实施例的非接触式按键装置安装壳体后的结构示意图二；

图6为根据另一实施例的非接触式按键装置的结构示意图。

附图标记：

1-手指；

100-接触式按键装置；

110-实体按键；

120-操作面板；

200-非接触式按键装置；

210-激光发射模块，211-第一激光发射器，212-第二激光发射器，213-第一激光束，214-第二激光束，215-交叉点；

220-激光接收模块，221-第一激光接收器，222-第二激光接收器；

230-控制器；

240-电源转换模块；

250-安装板，251-第二开口；

260-壳体，261-透光孔，262-第一开口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一

参照图1至图5，其中，图1为非接触式按键装置的爆炸图，图2为非接触式按键装置省略壳体后的内部结构示意图，图3为图2所示非接触式按键装置在工作状态下的结构示意图，图4为图3所示非接触式按键装置安装壳体后在工作状态下的结构示意图，图5为非接触式按键装置在操作状态下的结构示意图。

本实施例中的非接触式按键装置200主要包括激光发射模块210、激光接收模块220、控制器230以及安装板250等组成部分。

激光发射模块210能够发出多条第一激光束213和多条第二激光束214，多条第一激光束213和多条第二激光束214的延伸方向不相同，多条第一激光束213和多条第二激光束214交叉形成多个交叉点215。

激光接收模块220用于接收第一激光束213和第二激光束214。

控制器230用于接收激光接收模块220发送的信息、并将被遮挡的交叉点215的位置信息输出。

激光发射模块210、激光接收模块220以及控制器230都设于安装板250上。

参照图3，多条第一激光束213和多条第二激光束214形成激光阵列，每个交叉点215对应一个位置信息。参照图5，当其中某个交叉点215被遮挡时，激光接收模块220将接收不到形成该交叉点215的第一激光束213和第二激光束214。控制器230根据激光接收模块220发送的信息判断出被遮挡的交叉点215的位置，并将该位置信息输出。

将该非接触式按键装置200应用在电梯、挂号机、售票机等公共设备上时，人体不需要碰触实体按键，从源头上避免因接触而导致的细菌/病毒传播的问题，对于避免交叉感染、疫情防控具有重要意义。

本申请一些实施例中，参照图2和图3，激光发射模块210包括多个第一激光发射器211和多个第二激光发射器212，第一激光发射器211发出第一激光束213，第二激光发射器212发出第二激光束214。

激光接收模块220包括多个第一激光接收器221和多个第二激光接收器222。多个第一激光接收器221与多个第一激光发射器211一一对应设置，以便于接收第一激光束213。多个第二激光接收器222与多个第二激光发射器212一一对应设置，以便于接收第二激光束214。

由于第一激光发射器211和第二激光发射器212的数量及设置位置决定了交叉点215的数量，所以，第一激光发射器211和第二激光发射器212的数量和设置位置需要根据应用设备的实际需求而定，本申请不做具体限制。

本申请对第一激光束213和第二激光束214的发射方向给出两种实施例。

第一种，参照图2和图3，多个第一激光发射器211沿水平方向间隔地设于安装板250的上侧或下侧，多个第二激光发射器212沿竖直方向间隔地设于安装板250的左侧或右侧，第一激光束213沿竖直方向延伸，第二激光束214沿水平方向延伸。

在一种具体实施例中，多个第一激光发射器211沿水平方向间隔地设于安装板250的上侧，多个第二激光发射器212沿竖直方向间隔地设于安装板250的左侧；对应的，多个第一激光接收器221沿水平方向间隔地设于安装板250的下侧，多个第二激光接收器222沿竖直方向间隔地设于安装板250的右侧。

第二种，第一激光束213和第二激光束214斜向延伸，第一激光束213和第二激光束214的倾斜方向不同。

第一激光束213和第二激光束214的倾斜方向、第一激光发射器211的设置位置、第二激光发射器212的设置位置、第一激光接收器221的设置位置、以及第二激光接收器222的的设置位置根据应用设备的实际需求而定，保证交叉点215的位置与应用设备的系统中设定的按键位置信息对应即可，本申请不做具体限制。

本申请一些实施例中，参照图4和图5，该非接触式按键装置200还包括壳体260，安装板250设于壳体260内，壳体260将激光发射模块210、激光接收模块220以及控制器230遮挡。

再结合图1，壳体260上设有透光孔261，第一激光束213和第二激光束214可以穿过透光孔261，以保证激光发射模块210和激光接收模块220之间的正常激光发射接收工作。

壳体260上设有第一开口262，交叉点215从第一开口262露出，以便于对交叉点215进行遮挡式操作。

图1所示的壳体260上，第一开口262为一个较大的整体式开口结构，便于加工。

在另一些实施例中，参照图6，第一开口262为多个小开口结构，每个小开口与交叉点215对应，保证可以经这个小开口对交叉点215进行遮挡式操作即可。图6所示的第一开口262结构仅将交叉点215以及交叉点215附近的激光束露出，而将其他部分的激光束遮挡，一方面能够使用户准确地碰触到交叉点，提高操作准确性；另一方面也使非接触式按键装置整体更加美观。

本申请一些实施例中，参照图2，该非接触式按键装置200还包括电源转换模块240，电源转换模块240能够将输入电源转换为非接触式按键装置200所使用的电源类型，以使非接触式按键装置200能够正常通电工作。

电源转换模块240设于安装板250上，壳体260同时将电源转换模块240遮挡。

实施例二

本实施例中的具有按键的设备可以为电梯、挂号机、售票机、操作机床等。

参照图1，本实施例中具有按键的设备包括接触式按键装置100和实施例一种所公开的非接触式按键装,200。

接触式按键装置100包括主控板（未图示）、操作面板120以及多个实体按键110，实体按键110设于操作面板120上，实体按键110与主控板通信。通过按压实体按键110，主控板将控制设备发生相应的动作。

需要说明的是，接触式按键装置100已经在工业化生产中广泛应用，本领域技术人员应当知晓其原理，本申请不做具体阐述。

参照图4，非接触式按键装置200中的交叉点215与接触式按键装置100中实体按键110一一对应，控制器230与主控板通信。

将非接触式按键装置200加装到现有的接触式按键装置100之上，无需对现有的接触式按键装置100进行任何改动，就可以使该具有按键的设备同时具有接触式和非接触式两种按键功能，成本低、便于加装。

当非接触式按键装置200发生故障需要维修时，只需对非接触式按键装置200进行更换或维修即可，维修成本低。

接触式按键功能与非接触式按键功能互不影响，用户可以选择接触式操作，也可以选择非接触式操作，提高用户体验，非接触式操作可以避免细菌交叉感染、降低病毒传播概率。

选择非接触式操作时，通过手指或其他物品将相应的交叉点215遮挡，控制器230将被遮挡的交叉点215的位置信息上传至主控板，由于交叉点215与实体按键110一一对应，主控板即可控制设备产生相应的动作。

选择接触式操作时，通过手指或其他物品直接越过激光按压相应的实体按键110即可。

补充说明的是，从上述阐述中不难理解出，接触式按键装置100和非接触式按键装置200在整个设备系统中属于并接的关系，以使得该设备能够同时兼具接触式按键和非接触式按键两种操作功能。

本申请一些实施例中，参照图1和图2，安装板250上设有第二开口251，第一开口262与第二开口251正对，以使实体按键110能够从第二开口251露出，便于对实体按键110进行按压操作。

同时，由于实体按键110和交叉点215都对应地从第一开口262和第二开口251露出，此时实体按键110对交叉点215起到标识作用，便于使用者清晰直观地获知交叉点215所对应的动作指令。

本申请一些实施例中，安装板250通过螺钉、粘接等方式安装在操作面板120上，从而实现整个非接触式按键装置200在操作面板120上的安装。

本申请一些实施例中，接触式按键装置100为非接触式按键装置200提供电源输入，电源转换模块240能够将接触式按键装置100输入的电源转换为非接触式按键装置200所需要的电源类型，以保证非接触式按键装置200能正常运行。

实施例三

本实施例公开一种具有虚拟按键的设备，其包括实施例一种所公开的非接触式按键装置200，交叉点215与虚拟按键一一对应。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。