一种多功能操作钮及其动作识别方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能操作钮及其动作识别方法。该多功能操作钮包括磁性件、移动支架及3D霍尔感应器；3D霍尔感应器固定在一PCB板上；移动支架对应3D霍尔感应器可活动设置于PCB板上，移动支架可沿X方向和Y方向移动；磁性件可活动设置在移动支架上，并与3D霍尔感应器正对设置，磁性件可沿Z方向选择性靠近或远离3D霍尔感应器及绕Z方向旋转。通过按压、旋转或推动本发明专利技术提供的多功能操作钮，能够实现多种功能，从而减少设备中控制多功能操作钮的数量，同时简化机械结构，提高多功能操作钮的密封性能，减少接触式磨损。

A multifunctional button and its action recognition method

The invention discloses a multifunctional operation button and an action recognition method thereof. The multi-functional operation button includes magnetic parts, mobile bracket and 3D Hall sensor; 3D Hall sensor is fixed on a PCB board; the mobile bracket can be movably set on the PCB board corresponding to the 3D Hall sensor, and the mobile bracket can move along the X and Y directions; the magnetic parts can be movably set on the mobile bracket, and is in direct alignment with the 3D Hall sensor. The magnetic component can be selectively approached or away from the Z Holzer sensor in the direction of the Z and rotates in the direction of Z. By pressing, rotating or pushing the multi-functional operation button provided by the invention, various functions can be realized, so as to reduce the number of multi-functional operation buttons controlled in the equipment, simplify the mechanical structure, improve the sealing performance of the multi-functional operation button and reduce contact wear.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能操作钮及其动作识别方法
本专利技术实施例涉及多功能操作钮
，尤其涉及一种多功能操作钮及其动作识别方法。
技术介绍
随着汽车工业发展和普及，车内人机交互面板出现越来越多的控制多功能操作钮，控制多功能操作钮的形式也多样化，包括如按键、操作钮、拨杆和推杆等。这些控制多功能操作钮实现对整车越来越多的功能控制，如空调开启，音量调节，风量调节，以及中控屏的菜单选择等。由于控制多功能操作钮的数量越来越多，不利于操作及整车美观，所以现代汽车要求一个多功能操作钮能够实现多种操作，以实现多种功能。现在，多功能控制多功能操作钮大都采用机械编码器实现其旋转操作对应的功能。但机械编码器存在机械结构复杂，设计难度高，接触式磨损较大，防尘、防水性能差，不抗震及成本高等问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种多功能操作钮及其动作识别方法，通过按压、旋转或推动等操作，实现多种对应的功能，从而减少设备中控制多功能操作钮的数量，同时简化机械结构，提高多功能操作钮的密封性能，减少接触式磨损。第一方面，本专利技术实施例提供了一种多功能操作钮，包括磁性件、移动支架及3D霍尔感应器；3D霍尔感应器固定且电连接于一电路板上；移动支架可推动地设置于电路板上；磁性件可旋转且可按压地设置于移动支架上，并与3D霍尔感应器正对设置。可选的，移动支架设有移动机构，电路板上对应移动机构设置有导向机构，移动机构配合导向机构用于实现移动支架的推动动作。可选的，移动机构包括四个滑杆；导向机构包括与滑杆对应的四个滑槽，每个滑槽呈十字形。可选的，该多功能操作钮还包括磁性件固定机构，磁性件固定机构用于将磁性件固定于移动支架上且带动磁性件旋转。可选的，该多功能操作钮还包括顶盖，顶盖盖住磁性件固定机构及磁性件，并通过磁性件固定机构与磁性件保持相对固定，用于做按压动作和旋转动作。可选的，顶盖通过恢复机构连接在移动支架上，恢复机构用于使顶盖恢复至初始位置。可选的，磁性件为径向充磁的圆柱形或圆环形磁铁。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种多功能操作钮的动作识别方法，多功能操作钮为本专利技术第一方面任意所述的多功能操作钮，该多功能操作钮的动作识别方法包括：通过3D霍尔感应器读取多功能操作钮动作过程中在3D霍尔感应器感应方向上的磁感应强度变化值，其中，感应方向包括相互垂直的X方向、Y方向和Z方向；根据感应方向上的磁感应强度变化值识别出多功能操作钮的操作动作。可选的，多功能操作钮中的磁性件为径向充磁的磁铁，径向与XY面平行；根据感应方向上的磁感应强度变化值识别出多功能操作钮的操作动作，包括：对感应方向的磁感应强度变化值进行归一化；根据归一化后的磁感应强度变化值描绘出感应方向上的磁感应强度变化曲线；将磁感应强度变化曲线的变化参量与设定参量进行对比，识别出多功能操作钮的操作动作。可选的，将磁感应强度变化曲线的变化参量与设定参量进行对比，识别出多功能操作钮的操作动作，包括：若磁感应强度变化曲线的变化参量满足在X方向上的磁感应强度逐渐增大，和/或在Y方向上的磁感应强度逐渐增大，且在Z方向上的磁感应强度变化始终为0，则判定多功能操作钮的操作动作为按压动作。可选的，将磁感应强度变化曲线的变化参量与设定参量进行对比，识别出多功能操作钮的操作动作，包括：若磁感应强度变化曲线的变化参量满足在X方向上的磁感应强度变化曲线按第一正弦曲线变化，在Y方向上的磁感应强度变化曲线按第二正弦曲线变化，第一正弦曲线和第二正弦曲线的相位差为90°，且在Z方向上的磁感应强度变化始终为0，则判定多功能操作钮的操作动作为旋转动作。可选的，判定多功能操作钮的操作动作为旋转动作时，还包括：根据第一正弦曲线或第二正弦曲线的相位变化量确定多功能操作钮旋转的角度。可选的，将磁感应强度变化曲线的变化参量与设定参量进行对比，识别出多功能操作钮的操作动作，包括：若磁感应强度变化曲线的变化参量满足在Z方向上的磁感应强度发生变化，则判定多功能操作钮的操作动作为推动动作；或者，若磁感应强度变化曲线的变化参量满足在X方向上的磁感应强度逐渐减小，在Y方向上和Z方向上的磁感应强度变化始终为0，则判定多功能操作钮的操作动作为推动动作；或者，若磁感应强度变化曲线的变化参量满足在Y方向上的磁感应强度逐渐减小，在X方向上和所述Z方向上的磁感应强度变化始终为0，则判定多功能操作钮的操作动作为推动动作。可选的，推动动作包括X方向的推动动作和Y方向的推动动作，磁场方向与X方向平行；判定多功能操作钮的操作动作为推动动作，包括：若在X方向上的磁感应强度逐渐减小，且在Z方向上的磁感应强度逐渐增大，则判定多功能操作钮的操作动作为X正方向的推动动作；若在X方向上的磁感应强度逐渐减小，且在Z方向上的磁感应强度逐渐减小，则判定多功能操作钮的操作动作为X负方向的推动动作；若在X方向上的磁感应强度逐渐减小，在Y方向上和所述Z方向上的磁感应强度变化始终为0，则判定多功能操作钮的操作动作为Y方向的推动动作。本专利技术实施例提供的多功能操作钮，磁性件可旋转且可按压地设置于移动支架上，移动支架可推动地设置于电路板上，3D霍尔感应器固定且电连接于电路板上，与磁性件相对设置，通过按压、旋转磁性件或推动移动支架，使磁性件和3D霍尔感应器发生相对运动，3D霍尔感应器将感应到的磁场强度变化进行处理，并转换为电信号发送给外部处理器，外部处理器根据该电信号判断出具体的操作动作，并发出相应的控制信号，实现相应的功能。附图说明图1为本专利技术实施例一提供的多功能操作钮的装配图；图2是本专利技术实施例二提供的一种多功能操作钮的动作识别方法的流程图；图3是本专利技术实施例二提供的一种多功能操作钮的动作识别的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一本专利技术实施例一提供一种多功能操作钮，图1为本专利技术实施例一提供的多功能操作钮的装配图，如图1所示，该多功能操作钮包括磁性件100、移动支架200及3D霍尔感应器300。其中，3D霍尔感应器300固定且电连接于一电路板400上。移动支架200可推动地设置于电路板400上。磁性件100可旋转且可按压地设置于移动支架200上，并与3D霍尔感应器正对设置。如图1所示，通过按压操作，磁性件100可相对于3D霍尔感应器300沿Z方向向下运动，接近3D霍尔感应器300；通过旋转操作，磁性件100可在水平面内绕磁性件100的竖轴旋转；通过推动操作，推动移动支架200在水平面内沿X方向和Y方向平移，进而带动磁性件100在其所在平面内沿X方向和Y方向平移，磁性件100相对于3D霍尔感应器300沿X方向和Y方向运动。其中，X方向、Y方向和Z方向互相垂直。磁性件100和3D霍尔感应器300发生相对运动过程中，3D霍尔感应器300用于检测X、Y和Z方向的磁感应强度的变化。具体的，磁性件100和3D霍尔感应器300发生相对运动时，沿X、Y和Z方向穿过3D霍尔感应器300的磁通量发生变化，分别引起X、Y和Z方向的磁感应强度的变化，3D霍尔感应器300将磁感应强度的变化，转换为电信号，并通过电路板400上的电路传送给外部处理器，外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能操作钮，其特征在于，包括磁性件、移动支架及3D霍尔感应器；所述3D霍尔感应器固定且电连接于一电路板上；所述移动支架可推动地设置于所述电路板上；所述磁性件可旋转且可按压地设置于所述移动支架上，并与所述3D霍尔感应器正对设置。

【技术特征摘要】
1.一种多功能操作钮，其特征在于，包括磁性件、移动支架及3D霍尔感应器；所述3D霍尔感应器固定且电连接于一电路板上；所述移动支架可推动地设置于所述电路板上；所述磁性件可旋转且可按压地设置于所述移动支架上，并与所述3D霍尔感应器正对设置。2.根据权利要求1所述的一种多功能操作钮，其特征在于，所述移动支架设有移动机构，所述电路板上对应所述移动机构设置有导向机构，所述移动机构配合所述导向机构用于实现所述移动支架的推动动作。3.根据权利要求2所述的一种多功能操作钮，其特征在于，所述移动机构包括四个滑杆；所述导向机构包括与所述滑杆对应的四个滑槽，四个所述滑槽呈十字形排布，每个所述滑槽呈十字形。4.根据权利要求1所述的一种多功能操作钮，其特征在于，还包括磁性件固定机构，所述磁性件固定机构用于将所述磁性件固定于所述移动支架上且带动所述磁性件旋转。5.根据权利要求4所述的一种多功能操作钮，其特征在于，还包括顶盖，所述顶盖盖住所述磁性件固定机构及所述磁性件，并通过所述磁性件固定机构与所述磁性件保持相对固定，用于做按压动作和旋转动作。6.根据权利要求5所述的一种多功能操作钮，其特征在于，所述顶盖通过恢复机构连接在所述移动支架上，所述恢复机构用于使所述顶盖恢复至初始位置。7.根据权利要求1所述的一种多功能操作钮，其特征在于，所述磁性件为径向充磁的圆柱形或圆环形磁铁。8.一种多功能操作钮的动作识别方法，其特征在于，所述多功能操作钮为权利要求1-7任一所述的多功能操作钮，所述多功能操作钮的动作识别方法包括：通过3D霍尔感应器读取所述多功能操作钮动作过程中在所述3D霍尔感应器感应方向上的磁感应强度变化值，其中，所述感应方向包括相互垂直的X方向、Y方向和Z方向；根据所述感应方向上的磁感应强度变化值识别出所述多功能操作钮的操作动作。9.根据权利要求8所述的多功能操作钮的动作识别方法，其特征在于，所述多功能操作钮中的磁性件为径向充磁的磁铁，径向与XY面平行；根据所述感应方向上的磁感应强度变化值识别出所述多功能操作钮的操作动作，包括：对所述感应方向的磁感应强度变化值进行归一化；根据归一化后的磁感应强度变化值描绘出所述感应方向上的磁感应强度变化曲线；将所述磁感应强度变化曲线的变化参量与设定参量进行对比，识别出所述多功能操作钮的操作动作。10.根据权利要求9所述的多功能操作钮的动作识别方法，其特征在于，将所述磁感应强度变化曲线的变化参量与设定参量进行对比，识别出所述多功能操作钮的操作动作，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦晨，王玉涛，颜黎浩，刘宾，柯华，
申请(专利权)人：上海英恒电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31