CN101901086B - 一种红外触摸屏多点触摸的识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种红外触摸屏多点触摸的识别方法，该方法通过垂直的红外光栅扫描时，确定两个阻断点的两个相邻边在触摸屏X边或者Y边的阻断坐标点，确定该两个坐标点的红外发射管；从所述两个坐标点的红外发射管各自向阻断点宽度内移至少一位的红外发射管，定位该两个红外发射管令其发光；根据上述发射管发光时，重新确定在触摸屏X边或者Y边两个新坐标点；计算两个相邻边坐标点与移位发光后相邻边新坐标点之间的距离；判定之间的距离大的阻断点一定在之间的距离小的阻断点的下方。本发明对现有技术的贡献是：可以快速准确的定位多点组合的相对位置，比现有技术提高速度50%以上；步骤简单，节省了软件资源，降低了成本。

Description

一种红外触摸屏多点触摸的识别方法

技术领域

本发明涉及电子触摸屏，特别涉及一种红外触摸屏多点触摸的识别方法，该方法在不对现有屏幕结构进行改动的情况下通过改变扫描方式提供一种有效的判断方法，解决了多点触摸X,Y坐标点相对位置的准确定位。

背景技术

随着电子技术的突飞猛进的发展，电子触摸屏已从以往的单点发展到目前的多点，例如目前流行的苹果平板电脑等电子产品，这些多点触摸屏使用的都是电容式多点触摸屏，而电容式多点触摸屏基本是应用在5吋以下的电子触摸屏，而要将多点式电子触摸屏应用在5吋以上的屏，则需要使用红外电子触摸屏，红外触摸屏依靠X方向和Y方向的两组密集排列的红外对管在屏幕表面形成红外光栅，通过检测光栅的通断来确定触摸点位置；在这种情况下，当触摸点多于1个的时候就会出现对检测到的X方向坐标和Y方向坐标无法有效进行组合的问题，造成俗称的“鬼点”的现象；目前情况下，大部分实现方案采用软件拟合的方式来实现红外屏的多点触摸，所应用的技术包括：

一，通过区分不同触摸点的X，Y方向的阻断宽度（假设有粗细不同的两个物体在触摸），此种方式在扫描中采集每个阻挡点的宽度，人为假设X方向比较宽的点在Y方向也比较宽，通过这种方式来判断X，Y方向的正确组合；例如：在扫描中X方向被遮挡的点为 2、7、8，Y方向被遮挡的点为6，7，13；在此种情况下得出的两点坐标为（2，13）和（7.5，6.5），如果两个触摸物体的直径相同或者触摸物体的截面为长方形或是椭圆形那么这种方式将产生错误的坐标。

二，通过快速扫描以区分不同时间产生的坐标（假设两点不能同时发生点击），在此种方式下依靠红外屏快速的扫描，可以区分两个扫描物体很小的时间差，根据点击的先后判断出正确的坐标组合，此种情况依靠快速的扫描以区分触摸的先后，扫描速度越快则越准确，但是这种方式在碰到同时发生的点击的时候就有可能会产生错误的判断，同时需要结合其他方法来对持续的触摸点进行判断。

三，通过对移动轨迹的拟合来判断移动中的两点的真实坐标。通过拟合算法预先判断下一次点击的位置，然后结合扫描结果，判断出正确的坐标，此种方法根据以前移动的趋势来预测下一个触摸点的位置，并根据扫描的结果选择最贴近的一点作为当前的触摸位置，在这种方法下当两个触摸位置交叉和发生转折的时候很容易出现判断失误。

上述几种或几种软件判别方式可以消除一定的鬼点，但是由于这些方式都是通过某些假设来实现的，所以在现实应用中无法完全消除鬼点问题，造成在实际使用中经常发生触摸点大幅度抖动、产生错误判断等情况；使得现有的多点红外触摸屏在进行多点触摸的时候无法做到平滑准确的触摸效果，只能应用在展示等简单应用场合。

并且上述判断方法会使用大量的软件资源，耗时长，在实际的应用中会产生延时反应的现象，对于两点书写和多点触摸游戏等应用根本无法满足要求。

发明内容

本发明的目的是提出一种红外触摸屏多点触摸的识别方法技术方案，该方法变传统的直线对应扫描方式为传统直线对应扫描方式结合斜向扫描，使红外屏能够获得准确的多点组合坐标相对位置，解决了多点触摸X, Y坐标点相对位置准确定位，反应及时。

为了实现上述目的，本发明的方案是：

一种红外触摸屏多点触摸的识别方法，包括一个触摸屏幕，沿触摸屏幕周边的X方向和Y方向依次排列有两组红外发射和红外接收对管；首先，X方向和Y方向的两组密集排列的红外对管在屏幕表面依次扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网，判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，定位阻断点坐标，其中，当在X方向或Y方向有两个或两个以上阻断点时，所述识别方法执行的步骤包括：

a.   在相互垂直的红外光栅扫描时，确定两个阻断点的两个阻断相邻边在触摸屏X边或者Y边的坐标点，确定该两个坐标点在X边或者Y边的红外发射管；

b.   从所述两个坐标点的红外发射管各自向阻断点宽度内移至少一位的红外发射管，定位该两个移位红外发射管令其发光；

c.    根据步骤b红外发射管发光时，重新确定所述两个相邻阻断点相邻边在触摸屏X边或者Y边的两个新坐标点；

d.   计算两个相邻边坐标点之间的距离，即在步骤a时相邻边在触摸屏X边或者Y边的坐标点与步骤c时相邻边在触摸屏X边或者Y边的新坐标点之间的距离；

e.   判定之间的距离大的阻断点一定在之间的距离小的阻断点的下方。

所述从两个坐标点的红外发射管各自向阻断点宽度内移两位。

一种红外触摸屏多点触摸的识别方法，包括一个触摸屏幕，沿触摸屏幕周边的X方向和Y方向依次排列有两组红外发射和红外接收对管；首先，X方向和Y方向的两组密集排列的红外对管在屏幕表面依次扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网，判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，定位阻断点坐标，其中，当在X方向或Y方向有两个或两个以上阻断点时，所述识别方法执行的步骤包括：

f.   在相互垂直的红外光栅扫描时，确定两个相邻阻断点的两个相邻边在触摸屏X边或者Y边的坐标点，确定该X边或者Y边两个坐标点之间的中间点；

g.  定位所述中间点的红外发射管令其发光；

h.  根据步骤g红外发射管发光时，重新确定所述两个相邻阻断点相邻边在触摸屏X边或者Y边的新坐标点；

i.   计算两个相邻坐标点之间的距离，即步骤f时阻断点相邻边在触摸屏X边或者Y边的坐标点与步骤h时阻断点相邻边在触摸屏X边或者Y边的新坐标点之间的距离；

j. 判定之间的距离大的阻断点一定在之间的距离小的阻断点的下方。

本发明对现有技术的贡献是：

1.可以快速准确的定位多点组合的相对位置，比现有技术提高速度50%以上； 

2. 步骤简单，节省了软件资源，降低了成本。

下面结合实施例和附图对本发明做一详细描述。

附图说明

图1为红外触摸屏红外发射对管布局示意图；

图2为带有鬼点的扫描示意图；

图3为本发明实施例1扫描在X轴方向判别示意图；

图4为本发明实施例2扫描在X轴方向判别示意图；

图5为本发明控制电路扫描发射部分结构图；

图6为本发明控制电路扫描接收部分结构图。

具体实施方式

图1是示意了红外发射对管在触摸屏的布局，触摸屏幕为矩形屏幕1，红外发射管2排列在矩形屏幕一侧的两条相交的边1-1和1-2上，红外接收管3排列在矩形屏幕另一侧的两条相交的边1-3和1-4上，屏幕一侧红外接收管与屏幕对面一侧排列的红外发射管垂直一一相对应形成两组红外发射和红外接收对管，如图2所示，X方向和Y方向的两组密集排列的红外对管在屏幕表面依次扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网；当有两个触摸阻断点4和5出现在屏幕中时就对红外线形成了阻挡，由于是垂直扫描（即相互垂直的对管对应发射和接收信号）此时只能判断出两个阻断点在一侧的相对位置关系，而不能判断出两个点在另一侧的相对位置关系，出现了本行业俗称的“鬼点”6和7，因而不能确定它们的相对位置坐标。

实施例1：

一种红外触摸屏多点触摸的识别方法实施例，参见图1，图2和图3，所述识别方法包括一个触摸屏幕，如图1所示，沿触摸屏幕1周边的X方向和Y方向依次排列有两组红外发射和红外接收对管；首先，如图2所示，X方向和Y方向的两组密集排列的红外对管在屏幕表面依次扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网，判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，定位阻断点坐标，其中，当在X方向或Y方向有两个或两个以上阻断点时，所述识别方法执行的步骤包括：

从X轴方向判断；

a.在相互垂直的红外光栅扫描时，确定两个阻断点4和5的两个阻断相邻边4-1和5-1在触摸屏X边的坐标点8和9，确定该两个坐标点的红外发射管10和11；

b.从所述两个坐标点的红外发射管各自向阻断点宽度内移至少一位的红外发射管，定位该移位的两个红外发射管12和13令其发光；

c.根据步骤b红外发射管发光时，重新确定所述两个阻断点相邻边在触摸屏X边的新坐标点14和15；

d.计算两个相邻坐标点之间的距离，即在步骤a时相邻边在触摸屏X边的坐标点与步骤c时相邻边在触摸屏X边的新坐标点之间的距离4-2和5-2；

e.判定之间的距离大的阻断点一定在之间的距离小的阻断点的下方。

采用同样步骤从Y轴方向判断；

f.在相互垂直的红外光栅扫描时，确定两个阻断点的两个阻断相邻边在触摸屏Y边的坐标点，确定该两个坐标点的红外发射管；

g.从所述两坐标点的红外发射管各自向阻断点宽度内移至少一位的红外发射管，定位该两个移位的红外发射管令其发光；

h.根据步骤e红外发射管发光时，重新确定所述两个阻断点相邻边在触摸屏Y边的新坐标点；

I.计算两个相邻边坐标点点之间的距离，即在步骤f时两相邻边在触摸屏Y边的坐标点与步骤h时相邻边在触摸屏Y边的新坐标点之间的距离；

     J.判定之间的距离大的阻断点一定在之间的距离小的阻断点的下方。

上述方法是利用了红外发射管发射的红外线的广角在15度到30度之间的特点，采用了斜向扫描的方法对两个以上阻断点坐标进行快速判断，当两个之间的距离过于接近时可以将发光管向内移两位，增加阻断角度。

实施例2：

又一种红外触摸屏多点触摸的识别方法实施例，参见图1，图2，图4和实施例1，所述识别方法包括一个触摸屏幕，如图1所示，沿触摸屏幕1周边的X方向和Y方向依次排列有两组红外发射和红外接收对管；首先，如图2所示，X方向和Y方向的两组密集排列的红外对管在屏幕表面依次扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网，判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，定位阻断点坐标，其中，当在X方向或Y方向有两个或两个以上阻断点时，所述识别方法执行的步骤包括：

从X轴方向判断；

a.在相互垂直的红外光栅扫描时，确定两个相邻阻断点4和5的两个阻断相邻边4-1和5-1在触摸屏X边的坐标点8和9，确定该两个坐标点之间的中间点16；

b.定位所述中间点的红外发射管17令其发光；

c.根据步骤b红外发射管发光时，重新确定所述两个相邻阻断点相邻边在触摸屏X边的新坐标点18和19；

d.计算两个相邻边的坐标点之间的距离，即在步骤a时相邻边在触摸屏X边的坐标点与步骤c时相邻边在触摸屏X边的新坐标点之间的距离20和21；

e.判定之间的距离大的阻断点一定在之间的距离小的阻断点的下方。

采用同样步骤从Y轴方向判断；

f.在相互垂直的红外光栅扫描时，确定两个相邻阻断点的两个阻断相邻边在触摸屏X边的坐标点，确定该两坐标点之间的中间点；

g.定位所述中间点的红外发射管令其发光；

h.根据步骤f红外发射管发光时，重新确定所述两个相邻阻断点相邻边在触摸屏Y边的新坐标点；

I.计算两个相邻边坐标点之间的距离，即在步骤f时相邻边在触摸屏Y边的坐标点与步骤h时相邻边在触摸屏Y边的新坐标点之间的距离；

J.判定之间的距离大的阻断点一定在之间的距离小的阻断点的下方。

上述两个实施例方法简单，判断快速，节省了软件资源。

 上述实施例提出了对其控制电路必须要保证无论是红外发射管还是红外接收管都要单独的控制，如图5和图6所示，因此控制电路的扫描发射部分包括红外发射管2以及型号为74HC595串行移位电路22和74HC238的八选一电路23，74HC595作为行选择，每次选择8个发射管，由于发射管需要的电流比较大，所以采用三极管24作为后续的驱动，8个发射管的公共端2-1连接在一起与三极管24的发射极连接；74HC238八选一电路每次选择8个发射管中的一路发射红外线，三极管25连接在74HC238八选一电路后面与发射管的发射控制端2-2连接作为红外发射管的驱动；74HC595串行移位电路22和74HC238的八选一电路23的输入控制连接至CPU中央处理器26。

控制电路的扫描接收部分包括红外接收管3以及型号为74HC164移位寄存器27作为行选择，8个红外接收管的公共端3-1连接在一起连接至74HC164，每次选择8个接收管，74HC4051八选一电路28分别连接红外接收管的红外信号接收端3-2选择其中一路信号进入AD采样电路， 74HC164移位寄存器27和74HC4051八选一电路28的输入控制连接至CPU中央处理器26。

这样的电路结构主控CPU可以在任意时间选择任意一路信号进行采集。

Claims (1)

1.一种红外触摸屏多点触摸的识别方法，包括一个触摸屏幕，沿触摸屏幕周边的X方向和Y方向依次排列有两组红外发射和红外接收对管；首先，X方向和Y方向的两组密集排列的红外对管在屏幕表面依次扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网，判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，定位阻断点坐标，其特征在于，当在X方向或Y方向有两个或两个以上阻断点时，所述识别方法执行的步骤包括：

f. 在相互垂直的红外光栅扫描时，确定两个相邻阻断点的两个阻断相邻边在触摸屏X边或者Y边的两个坐标点，确定该X边或者Y边两个坐标点之间的中间点；

g. 定位所述中间点的红外发射管令其发光；

h. 根据步骤g红外发射管发光时，重新确定所述两个相邻阻断点相邻边在触摸屏X边或者Y边的新坐标点；

i. 计算两个相邻坐标点之间的距离，即步骤f时阻断点相邻边在触摸屏X边或者Y边的坐标点与步骤h时阻断点相邻边在触摸屏X边或者Y边的新坐标点之间的距离；

j. 判定之间的距离大的阻断点一定在之间的距离小的阻断点的下方。

Images