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CN111166050A - 一种基于触摸交互的电动升降桌控制模块 - Google Patents

一种基于触摸交互的电动升降桌控制模块 Download PDF

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CN111166050A CN201911098271.4A CN201911098271A CN111166050A CN 111166050 A CN111166050 A CN 111166050A CN 201911098271 A CN201911098271 A CN 201911098271A CN 111166050 A CN111166050 A CN 111166050A
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李伟哲
胡飞
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Abstract

本申请公开了一种基于触摸交互的电动升降桌控制模块，包括模块主体，模块主体顶部设置有显示屏，模块主体侧面设置有多个控制功能区，包括依次设置的上升触控区、第一选择触控区、下降触控区、第二选择触控区，通过不同方式的调节，可以实现升降调节、预设高度调节、自适应调节等功能。本申请提供了一种全新的电动升降桌的控制方式，加入了触摸传感器，可以实现更为直观的交互，同时避免了传统按键可能出现的单按键失效、容易进灰、掉色等问题；具备用户使用记录与高度自适应切换功能，方便不同用户使用与防止他人使用对当前用户造成影响。

Description

一种基于触摸交互的电动升降桌控制模块
技术领域
本申请涉及一种电动调节控制装置，具体涉及一种基于触摸交互的电动升降桌控制模块。
背景技术
传统的电动升降桌的控制模组都是通过按钮实现的，其主要按键有：升高、降下、高度记忆及高度存储按钮，如图2所示。
现有装置存在的一个问题是按键过多，使得操作区域过大，尤其是采用数字档位来表示预设高度，使得用户不易理解或容易忘记。另外，现有的控制模块功能单一，无法实现与用户之间更好的交互。
发明内容
本申请的目的是提供一种基于触摸交互的电动升降桌控制模块，操作显示区域更小、调节过程更直观，还可以实现用户与电动升降桌更为智能的交互。
为了实现上述任务，本申请采用以下技术方案：
一种基于触摸交互的电动升降桌控制模块，包括模块主体，模块主体顶部设置有显示屏，模块主体侧面设置有多个控制功能区，包括依次设置的上升触控区、第一选择触控区、下降触控区、第二选择触控区；每个控制功能区在识别到触摸信号时，向主控单元输出高电平信号，否则向控制模块输出低电平信号；
所述模块主体内部设置有主控单元，主控单元控制电动升降桌的调节机构；所述主控单元包括升降调节模块、预设高度调节模块、自适应调节模块，其中：
所述升降调节模块在监测到上升触控区或下降触控区的高电平信号后，若高电平信号的持续时长大于第一阈值，则升降调节模块向所述调节机构发出使电动升降桌上升的指令或下降的指令；在监测到上升触控区或下降触控区的低电平信号时，停止发送所述上升的指令或下降的指令；
所述预设高度调节模块用于进行预设高度的切换或预设高度的设置，其中预设高度的设置包括：预设高度调节模块通过识别对第一选择触控区的单击来触发选择菜单，所述选择菜单中具有多项可选择功能，包括预设高度切换和预设高度设置；其中，选择菜单在触发后，对上升触控区、下降触控区的单击将作为对所述可选择功能的上下切换，选择预设高度切换或预设高度设置功能后，再次单击第一选择触控区将确认选择该功能；所述单击的判断依据为：当监测到某个控制功能区输出高电平信号后，若高电平信号持续的持续时长在第二阈值范围内，则识别为一次单击；
当确认选择预设高度设置功能后，预设高度调节模块在监测到第一选择触控区、第二选择触控区的高电平信号后，如第一选择触控区、第二选择触控区的高电平信号的触发时间差小于第三阈值，且所述高电平信号的触发时间均大于第四阈值，则获取电动升降桌当前高度值，并查询预设高度中是否具有相同的高度值，如有则不进行操作，如没有则将所述当前高度值作为一个新增的预设高度；
当确认选择预设高度切换功能后，通过对上升触控区、下降触控区的单击选择期望的预设高度；选择好期望的预设高度之后，再次单击第一选择触控区，则对预设高度进行了确认，此时发送调节指令给调节机构，调节机构开始根据预设高度调节电动升降桌的高度，直至电动升降桌的高度与期望的预设高度之间小于设定的误差值；
所述第一选择触控区、第二选择触控区具有指纹识别功能，所述自适应调节模块在用户触摸第一选择触控区、第二选择触控区的同时进行指纹的识别，并以用户的指纹为依据建立用户的使用记录矩阵，使用记录矩阵中存储用户的历史设置高度，和每一个历史设置高度的使用次数；
自适应调节模块在识别到某用户的指纹，并在该用户调节完电动升降桌的高度后，记录电动升降桌当前高度，并选择该用户的使用记录矩阵中，与当前高度最接近的一个历史设置高度求平均，用平均值更新所述最接近的历史设置高度，并将该历史设置高度的使用次数值加1；
当自适应调节模块监测到第二选择触控区的高电平信号的持续时间超过设定的第五阈值时，查询是否存在该用户的使用记录矩阵，如存在该用户的使用记录矩阵，则从使用记录矩阵中选择使用次数最多的历史设置高度，并发送调节指令给调节机构，调节机构将电动升降桌调节至所述历史设置高度。
进一步地，所述自适应调节模块在首次通电后激活，此时进行管理员的设置，用户连续两次单击第二选择触控区激活录入功能，然后进行管理员指纹的录入；当需要添加新用户时，首先连续两次单击第二选择触控区，然后先进行管理员指纹的确认，确认通过后，新用户进行指纹的录入，录入后建立该用户的使用记录矩阵。
进一步地，所述第一阈值为500ms，第二阈值范围为[200ms，1000ms]，第三阈值为100ms，第四阈值为500ms，第五阈值为2000ms。
进一步地，所述预设的误差值为0.1cm。
进一步地，在不进行任何操作时，所述显示屏显示当前电动升降桌的高度；当进行电动升降桌高度调节过程中，显示屏显示电动升降桌高度的变化过程；当进行预设高度的切换或预设高度的设置时，显示屏显示所述选择菜单；当进行自适应调节时，显示屏显示对应用户的使用记录矩阵。
进一步地，所述调节机构包括伺服电机，通过伺服电机的正转、反转来调节电动升降桌的高度；所述主控单元通过伺服电机正转、反转的圈数来获取电动升降桌当前的高度。
进一步地，所述预设高度调节模块中预先存储有多个不同的预设高度，包括坐姿、站姿、趴姿时对应的预设高度。
进一步地，所述建立该用户的使用记录矩阵之后，在使用记录矩阵中初始化N个历史设置高度。
本申请具有以下技术特点：
1.本申请提供了一种全新的电动升降桌的控制方式，加入了触摸传感器，可以实现更为直观的交互，同时避免了传统按键可能出现的单按键失效、容易进灰、掉色等问题。
2.使用直观的交互方式并配以图标呈现，为用户提供了更为形象的操作方式，同时也扩展了电动升降桌的交互体验，能够降低用户的记忆负荷，提升操作效率。
3.具备用户使用记录与高度自适应切换功能，方便不同用户使用与防止他人使用对当前用户造成影响。
附图说明
图1本申请的一个实施例提供的基于触摸交互的电动升降桌控制模块的结构示意图；
图2为传统的电动升降桌的控制模组的结构示意图；
图3的(a)、(b)、(c)为模块主体部分的侧视图、主视图和俯视图；
图4的(a)、(b)、(c)为坐姿、站姿、趴姿时电动升降桌不同高度的示意图。
图中：1模块主体，2上升触控区，3第一选择触控区，4下降触控区，5第二选择触控区，6显示屏，7主控单元，8升降调节模块，9预设高度调节模块，10自适应调节模块，11调节机构，12电动升降桌。
具体实施方式
本申请提供了一种基于触摸交互的电动升降桌控制模块，通过取消控制器的各类按键，使用LCD显示屏呈现模拟图标，同时使用触摸传感器代替各类按键，不仅能够实现现有的升、降、高度存储等各类功能，还可以实现用户与电动升降桌更为智能的交互。
如图1所示，本申请提供的电动升降桌控制模块，包括模块主体1，模块主体1顶部设置有显示屏6，模块主体1侧面设置有多个控制功能区，包括依次设置的上升触控区2、第一选择触控区3、下降触控区4、第二选择触控区5。如图3所示，模块主体1为矩形体结构，具有四个侧面，其中第一选择触控区3、第二选择触控区5相对，上升触控区2、下降触控区4相对。显示屏6设置在模块主体1顶面上，采用这样的结构设计，不仅美观，而且便于操作。每个控制功能区在识别到触摸信号时，向主控单元7输出高电平信号，否则向控制模块输出低电平信号。即，上升触控区2、第一选择触控区3、下降触控区4、第二选择触控区5中均集成有触摸传感器，当用户接触到控制功能区之后，触摸传感器被触发而输出高电平信号，停止触摸后，输出低电平信号。
所述模块主体1内部设置有主控单元7，主控单元7控制电动升降桌12的调节机构11；其中主控单元7可以采用例如单片机等微控制器，所述调节机构11包括伺服电机，通过伺服电机的正转、反转来调节电动升降桌12的高度；所述主控单元7通过伺服电机正转、反转的圈数来获取电动升降桌12当前的高度；即伺服电机通过齿轮齿条调节电动升降桌12，齿轮每转动一圈时，电动升降桌12的高度是固定的，则电动升降桌12的高度可通过对伺服电机转动圈数来进行获取。
所述主控单元7包括升降调节模块8、预设高度调节模块9、自适应调节模块10，各模块对应的功能介绍如下：
1.升降调节模块8
升降调节模块8用于用户在使用电动升降桌12时，调节电动升降桌12的高度，其基本原理是当用户长按上升触控区2或下降触控区4后，即开始进行高度的调节过程，具体如下：
在进行上升调节时，所述升降调节模块8在监测到上升触控区2的高电平信号后开始计时t1，若高电平信号的持续时长T＝t-t1(其中t表示当前时间)大于第一阈值500ms，则升降调节模块8向所述调节机构11发出使电动升降桌12上升的指令；在监测到上升触控区2或下降触控区4的低电平信号时，停止发送所述上升的指令或下降的指令，此时电动升降桌12被调节至用户所期望的高度。在调节的过程中，以0.1cm的精度在显示屏6上显示当前高度的变化，可以使用户直观地了解到当前高度。
同理，在进行下降调节时，若下降触控区4的高电平信号持续时常大于第一阈值，则进行电动升降桌12的下降调节。
2.预设高度调节模块9
所述预设高度调节模块9用于进行预设高度的切换或预设高度的设置，在进行设置之前，通过单击第一选择触控区3来触发选择菜单，选择菜单及其子菜单、选择过程将同步显示在所述显示屏6上。在选择过程中多次用到单击操作，所述单击的判断依据为：当监测到某个控制功能区(包括上升触控区2、第一选择触控区3、下降触控区4、第二选择触控区5)输出高电平信号后，若高电平信号持续的持续时长(用当前时间减去高电平信号被触发的时间)在第二阈值范围内[200ms，1000ms]，则识别为一次单击。
预设高度调节模块9通过识别对第一选择触控区3的单击来触发选择菜单。即用户需要进行预设高度设置时，仅需单击第一选择触控区3，即可在显示屏6上看到选择菜单。所述选择菜单中具有多项可选择功能，包括预设高度切换和预设高度设置。其中，选择菜单在触发后，对上升触控区2、下降触控区4的单击将作为对所述可选择功能的上下切换，即此时单击上升触控区2、下降触控区4，将使得选择光标在选择菜单上向上或向下移动，以选中预设高度切换或预设高度设置功能。选择预设高度切换或预设高度设置功能后，再次单击第一选择触控区3将确认选择该功能。
2.1预设高度的设置过程
该预设高度设置功能的作用是，当用户在通过升降调节模块8调节电动升降桌12至某个高度后，进行了一段时间的使用，感觉这个高度非常适合自己，想要对该高度进行存储以便于下次直接选择，则可利用该功能进行设置。
当确认选择预设高度设置功能后，用户此时只需要利用大拇指、食指同时触摸第一选择触控区3、第二选择触控区5，即可进行预设高度的设置。具体过程为：
预设高度调节模块9在监测到第一选择触控区3、第二选择触控区5的高电平信号后，如第一选择触控区3、第二选择触控区5的高电平信号的触发时间差(即用户接触第一选择触控区3、第二选择触控区5的时间差)小于第三阈值100ms，且所述高电平信号的触发时间均大于第四阈值500ms(即用户同时触摸两个触控区保持一定时间)，则获取电动升降桌12当前高度值，并查询预设高度中是否具有相同的高度值，如有则不进行操作，如没有则将所述当前高度值作为一个新增的预设高度；下次使用时，可通过预设高度切换功能直接选择该预设高度。
2.2预设高度的切换过程
所述预设高度调节模块9中预先存储有多个不同的预设高度，包括坐姿、站姿、趴姿时对应的预设高度，如图4所示，同时，利用2.1预设高度的设置也可以新增新的预设高度；进行预设高度的切换过程如下：
当确认选择预设高度切换功能后，弹出不同的预设高度和对应的文字/图片，例如[坐姿，H1]，[站姿，H2]，[趴姿，H3]，[新增预设高度，H4]，[新增预设高度，H5]等。通过对上升触控区2、下降触控区4的单击选择期望的预设高度，例如可以通过两次单击下降触控区4，使光标选中[新增预设高度，H4]。
选择好期望的预设高度之后，再次单击第一选择触控区3，则对预设高度进行了确认，此时发送调节指令给调节机构11，调节机构11开始根据预设高度调节电动升降桌12的高度，直至电动升降桌12的高度与期望的预设高度H4之间小于设定的误差值0.1cm。选择好期望的预设高度之后，不进行其他操作，则在3000ms之后，仍进行预设高度H4的调节。
3.自适应调节模块10
所述第一选择触控区3、第二选择触控区5具有指纹识别功能，即第一选择触控区3、第二选择触控区5还集成有指纹之别模块，所述自适应调节模块10在用户触摸第一选择触控区3、第二选择触控区5的同时进行指纹的识别，并以用户的指纹为依据建立用户的使用记录矩阵，使用记录矩阵中存储用户的历史设置高度，和每一个历史设置高度的使用次数。
具体地，所述自适应调节模块10在电动升降桌控制模块首次通电后激活，此时进行管理员的设置，用户连续两次单击第二选择触控区5激活录入功能，然后进行管理员指纹的录入；当需要添加新用户时，首先连续两次单击第二选择触控区5，然后先进行管理员指纹的确认，确认通过后，新用户进行指纹的录入，录入后建立该用户的使用记录矩阵。如某用户未进行指纹录入，则不能使用自适应调节模块10中的功能。
所述建立该用户的使用记录矩阵之后，在使用记录矩阵中初始化N个历史设置高度，这N个历史设置高度是预先配置好的，后续使用过程中，可通过用户使用习惯不断更新历史设置高度，从而使得使用记录矩阵中的历史设置高度更加匹配用户的习惯，具体如下：
3.1用户历史设置高度更新
自适应调节模块10在识别到某用户的指纹，并在该用户(利用升降调节模块8、预设高度调节模块9)调节完电动升降桌12的高度后，记录电动升降桌12当前高度，并选择该用户的使用记录矩阵中，与当前高度最接近的一个历史设置高度求平均，用平均值更新所述最接近的历史设置高度，并将该历史设置高度的使用次数值加1。这样设置的目的是对使用记录矩阵中的历史设置高度进行不断的优化更新，在用户多次使用后，能得到个性化的使用记录矩阵。
3.2自适应高度切换
对于已录入指纹的用户，在使用时只需要长按第二选择触控模块，即可以触发自适应高度切换功能，通过简单的触控操作即可使电动升降桌12调节至最符合使用习惯的高度，具体如下：
当自适应调节模块10监测到第二选择触控区5的高电平信号的持续时间超过设定的第五阈值2000ms时，查询是否存在该用户的使用记录矩阵，如存在该用户的使用记录矩阵，则从使用记录矩阵中选择使用次数最多的历史设置高度，并发送调节指令给调节机构11，调节机构11将电动升降桌12调节至所述历史设置高度。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于触摸交互的电动升降桌控制模块，其特征在于，包括模块主体(1)，模块主体(1)顶部设置有显示屏(6)，模块主体(1)侧面设置有多个控制功能区，包括依次设置的上升触控区(2)、第一选择触控区(3)、下降触控区(4)、第二选择触控区(5)；每个控制功能区在识别到触摸信号时，向主控单元(7)输出高电平信号，否则向控制模块输出低电平信号；
所述模块主体(1)内部设置有主控单元(7)，主控单元(7)控制电动升降桌(12)的调节机构(11)；所述主控单元(7)包括升降调节模块(8)、预设高度调节模块(9)、自适应调节模块(10)，其中：
所述升降调节模块(8)在监测到上升触控区(2)或下降触控区(4)的高电平信号后，若高电平信号的持续时长大于第一阈值，则升降调节模块(8)向所述调节机构(11)发出使电动升降桌(12)上升的指令或下降的指令；在监测到上升触控区(2)或下降触控区(4)的低电平信号时，停止发送所述上升的指令或下降的指令；
所述预设高度调节模块(9)用于进行预设高度的切换或预设高度的设置，其中预设高度的设置包括：预设高度调节模块(9)通过识别对第一选择触控区(3)的单击来触发选择菜单，所述选择菜单中具有多项可选择功能，包括预设高度切换和预设高度设置；其中，选择菜单在触发后，对上升触控区(2)、下降触控区(4)的单击将作为对所述可选择功能的上下切换，选择预设高度切换或预设高度设置功能后，再次单击第一选择触控区(3)将确认选择该功能；所述单击的判断依据为：当监测到某个控制功能区输出高电平信号后，若高电平信号持续的持续时长在第二阈值范围内，则识别为一次单击；
当确认选择预设高度设置功能后，预设高度调节模块(9)在监测到第一选择触控区(3)、第二选择触控区(5)的高电平信号后，如第一选择触控区(3)、第二选择触控区(5)的高电平信号的触发时间差小于第三阈值，且所述高电平信号的触发时间均大于第四阈值，则获取电动升降桌(12)当前高度值，并查询预设高度中是否具有相同的高度值，如有则不进行操作，如没有则将所述当前高度值作为一个新增的预设高度；
当确认选择预设高度切换功能后，通过对上升触控区(2)、下降触控区(4)的单击选择期望的预设高度；选择好期望的预设高度之后，再次单击第一选择触控区(3)，则对预设高度进行了确认，此时发送调节指令给调节机构(11)，调节机构(11)开始根据预设高度调节电动升降桌(12)的高度，直至电动升降桌(12)的高度与期望的预设高度之间小于设定的误差值；
所述第一选择触控区(3)、第二选择触控区(5)具有指纹识别功能，所述自适应调节模块(10)在用户触摸第一选择触控区(3)、第二选择触控区(5)的同时进行指纹的识别，并以用户的指纹为依据建立用户的使用记录矩阵，使用记录矩阵中存储用户的历史设置高度，和每一个历史设置高度的使用次数；
自适应调节模块(10)在识别到某用户的指纹，并在该用户调节完电动升降桌(12)的高度后，记录电动升降桌(12)当前高度，并选择该用户的使用记录矩阵中，与当前高度最接近的一个历史设置高度求平均，用平均值更新所述最接近的历史设置高度，并将该历史设置高度的使用次数值加1；
当自适应调节模块(10)监测到第二选择触控区(5)的高电平信号的持续时间超过设定的第五阈值时，查询是否存在该用户的使用记录矩阵，如存在该用户的使用记录矩阵，则从使用记录矩阵中选择使用次数最多的历史设置高度，并发送调节指令给调节机构(11)，调节机构(11)将电动升降桌(12)调节至所述历史设置高度。
2.如权利要求1所述的基于触摸交互的电动升降桌控制模块，其特征在于，所述自适应调节模块(10)在首次通电后激活，此时进行管理员的设置，用户连续两次单击第二选择触控区(5)激活录入功能，然后进行管理员指纹的录入；当需要添加新用户时，首先连续两次单击第二选择触控区(5)，然后先进行管理员指纹的确认，确认通过后，新用户进行指纹的录入，录入后建立该用户的使用记录矩阵。
3.如权利要求1所述的基于触摸交互的电动升降桌控制模块，其特征在于，所述第一阈值为500ms，第二阈值范围为[200ms，1000ms]，第三阈值为100ms，第四阈值为500ms，第五阈值为2000ms。
4.如权利要求1所述的基于触摸交互的电动升降桌控制模块，其特征在于，所述预设的误差值为0.1cm。
5.如权利要求1所述的基于触摸交互的电动升降桌控制模块，其特征在于，在不进行任何操作时，所述显示屏(6)显示当前电动升降桌(12)的高度；当进行电动升降桌(12)高度调节过程中，显示屏(6)显示电动升降桌(12)高度的变化过程；当进行预设高度的切换或预设高度的设置时，显示屏(6)显示所述选择菜单；当进行自适应调节时，显示屏(6)显示对应用户的使用记录矩阵。
6.如权利要求1所述的基于触摸交互的电动升降桌控制模块，其特征在于，所述调节机构(11)包括伺服电机，通过伺服电机的正转、反转来调节电动升降桌(12)的高度；所述主控单元(7)通过伺服电机正转、反转的圈数来获取电动升降桌(12)当前的高度。
7.如权利要求1所述的基于触摸交互的电动升降桌控制模块，其特征在于，所述预设高度调节模块(9)中预先存储有多个不同的预设高度，包括坐姿、站姿、趴姿时对应的预设高度。
8.如权利要求1所述的基于触摸交互的电动升降桌控制模块，其特征在于，所述建立该用户的使用记录矩阵之后，在使用记录矩阵中初始化N个历史设置高度。
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