一种非接触式交互装置及方法与流程

本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种非接触式交互装置及方法。

背景技术：

非接触式人机交互是指交互对象与被交互对象通过非接触的方式进行通信，可以是无线方式的交互、也可以是有线方式的交互、亦可以是基于视觉解析方式的交互等。目前移动终端人机交互的方式主要通过触摸屏或者物理按键这种接触式的交互方式。

专利文献cn201510402325-一种自动柜员机设备的悬浮交互方法及系统中公开了：获取手势信息所对应的手势位置到距离感应器之间的距离；判断采集到的手势信息是否为点击动作；对手势信息进行处理，获取手势信息的运动轨迹或手势状态，调用手势信息运动轨迹或手势状态对应的功能，显示功能所对应的页面，这种交互方式比较复杂，要区别点击等操作，难度较高；专利文献cn201410712639-一种移动可穿戴非接触式交互系统与方法，公开的技术中需采用可穿戴、物联网设备，使用起来不方便。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种非接触式交互装置及方法，结构简单，使用方便，把传统的触摸屏式操作，转换成在用户移动终端上进行操作，实现了人机交互。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种非接触式交互装置，该装置包括：交互机主体以及设置在交互机主体上的第一红外传感器、第二红外传感器、压力传感器和工控机，所述第一红外传感器、第二红外传感器、压力传感器分别与所述工控机电性连接，所述工控机连接有与显示屏，所述交互机主体上还设置有扫码识别装置、插卡识别装置和出票装置，所述扫码识别装置、插卡识别装置和出票装置分别与所述工控机电性连接；所述工控机通过网络连接模块与后台服务系统通信连接；

所述第一红外传感器设置在所述交互机主体的顶部，用于向下感应是否有人；所述第二红外传感器设置在所述交互机主体的下端，用于水平方向感应是否有人；所述压力传感器设置在所述交互机主体的底座上，用于感应是否有人靠近所述交互机主体；所述扫码识别装置用于识别用户移动终端的二维码；所述插卡识别装置用于识别ic卡，所述出票装置用于打印出票。

可选的，所述交互机主体的顶部设置有顶盖，所述第一传感器设置在所述顶盖上，所述第一传感器的探测端朝向下。

可选的，所述扫码识别装置、插卡识别装置和出票装置设置在所述显示屏的下方。

可选的，所述用户移动终端为用户的手机app。

可选的，所述工控机为嵌入式微处理器。

本发明还提供了一种非接触式交互方法，应用于上述的非接触交互装置，包括以下步骤：

获取第一传感器的信号值z1、第二传感器的信号值z2和压力传感器的信号值z3；

根据式z＝a*z1+b*z2+c*z3，得到信号综合指标z，其中a、b、c为预设置的系数；

将所述信号综合指标z与阈值z0比较，当z大于或等于阈值z0时，则表示检测到有效信号，所述扫码识别装置识别用户移动终端的二维码，所述插卡识别装置识别用户插入的ic卡；

工控机对用户移动终端进行鉴权，如通过且用户移动终端有互联网连接，则建立用户移动终端和工控机之间的通信，用户移动终端自动以ic卡信息登入，并弹出主界面，用户进行选择、下单、缴费操作。

可选的，所述方法还包括：用户移动端发送出票请求给工控机，工控机控制所述出票装置打印票据。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的非接触式交互装置及方法，第一，通过在用户移动端实现非接触式交互操作，操作简单，容易实现，转换到手机端后操作流程与传统方法一样，并且手机等终端设备和扫码设备等普及率高，不需要额外设备，成本较低；第二，通过扫描二维码、识别ic卡和多种传感器检测等方式结合进行验证和鉴权，提高检测准确性和安全性。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例非接触式交互装置的侧面结构示意图；

图2为本发明实施例非接触式交互装置的正面结构示意图；

图3为本发明实施例非接触式交互装置的总体系统控制框图；

图4为本发明实施例非接触交互装置的控制原理框图；

图5为本发明实施例非接触交互方法的流程图；

附图标记：1、第一红外传感器；2、交互机主体；3、工控机；4、出票装置；5、第二红外传感器；6、底座；7、压力传感器；8、用户移动终端；9、插卡识别装置；10、扫码识别装置。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明的目的是提供一种非接触式交互装置及方法，能够实现电池的快速更换，应用在电动汽车上，能够减少驾驶员对电池充电时间的等待，从而让电动汽车的使用更方便。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的非接触式交互装置，包括：交互机主体2以及设置在交互机主体2上的第一红外传感器1、第二红外传感器5、压力传感器7和工控机3，所述第一红外传感器1、第二红外传感器5、压力传感器7分别与所述工控机1电性连接，所述工控机1连接有与显示屏，所述交互机主体2上还设置有扫码识别装置10、插卡识别装置9和出票装置4，所述扫码识别装置10、插卡识别装置9和出票装置4分别与所述工控机3电性连接；所述工控机3通过网络连接模块与后台服务系统通信连接；

所述第一红外传感器1设置在所述交互机主体的顶部，用于向下感应是否有人；所述第二红外传感器5设置在所述交互机主体2的下端，用于水平方向感应是否有人；所述压力传感器7设置在所述交互机主体的底座6上，用于感应是否有人靠近所述交互机主体2；所述扫码识别装置10用于识别用户移动终端8的二维码；所述插卡识别装置9用于识别ic卡，所述出票装置4用于打印出票。

所述交互机主体2的顶部设置有顶盖，所述第一传感器1设置在所述顶盖上，所述第一传感器1的探测端朝向下。

所述扫码识别装置10、插卡识别装置9和出票装置4设置在所述显示屏3的下方。

所述用户移动终端8为用户的手机app。

所述工控机3为嵌入式微处理器。

如图5所示，本发明还提供了一种非接触式交互方法，应用于上述的非接触交互装置，包括以下步骤：

获取第一传感器的信号值z1、第二传感器的信号值z2和压力传感器的信号值z3；

根据式z＝a*z1+b*z2+c*z3，得到信号综合指标z，其中a、b、c为预设置的系数；

将所述信号综合指标z与阈值z0比较，当z大于或等于阈值z0时，则表示检测到有效信号，所述扫码识别装置识别用户移动终端的二维码，所述插卡识别装置识别用户插入的ic卡；

工控机对用户移动终端进行鉴权，如通过且用户移动终端有互联网连接，则建立用户移动终端和工控机之间的通信，用户移动终端自动以ic卡信息登入，并弹出主界面，用户进行选择、下单、缴费操作。

所述方法还包括：用户移动端发送出票请求给工控机，工控机控制所述出票装置打印票据。

其中，所述扫码识别装置识别用户移动终端的二维码中，用户打开手机等移动端预安装的app程序，亮出二维码，二维码包括手机标识信息，如imei码，还包括时间戳，且经过加密，以被扫方式被相机拍照并通过图像采集卡传送到图像处理模块，数据处理模块分别进行读取二维码、解密，提取出系统可识别的字符。

所述插卡识别装置识别用户插入的ic卡中，当ic卡插入后，后台服务系统通过串口读取ic卡信息，并连接后台系统进行鉴权，如通过且手机有互联网连接，则可能建立手机和设备之间的联接，手机app自动以卡信息登入，并弹出主界面，即可在手机端上进行选择、下单、缴费等操作。

此外，需要出票时，手机移动端发送指令和信息到后台系统，后台转发指令和信息到交互机主体，交互机主体通过串口通讯发送指令和信息到打印机，打印机打印出包含该信息的票据。

其中，当后台服务系统检测到第一红外传感器、第二红外传感器和压力传感器的无效信号时，即信号的综合指标z小于阈值z0时，嵌入式微处理器向后台系统发出强制手机app退出命令，并提示取卡。

本发明提供的非接触式交互装置及方法，第一，通过在用户移动端实现非接触式交互操作，操作简单，容易实现，转换到手机端后操作流程与传统方法一样，并且手机等终端设备和扫码设备等普及率高，不需要额外设备，成本较低；第二，通过扫描二维码、识别ic卡和多种传感器检测等方式结合进行验证和鉴权，提高检测准确性和安全性。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。