CN102364417B - 红外触摸屏多点识别方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种红外触摸屏多点识别方法及装置，该方法包括以下步骤：在X方向或Y方向上依次开通各发射管进行三角扫描操作，记录对应的众接收管的状态数据值；根据各所述状态数据值计算遮挡物体的大概个数、投影区域大小以及遮挡区域大小，并计算各遮挡物体的大概位置坐标；根据所述大概位置坐标选择开通X或Y方向上的两个发射管分别进行三角扫描操作，得出对应的投影区域大小并求出各投影区域中心坐标，根据所述大概位置坐标对投影区域连线组合进行优化，计算出优化后的各连线的交叉点坐标。本发明的方法及装置解决了红外触摸屏上无法有效识别多个触摸点的难题，适用性广，易于实现；最重要的是扫描检测速度快，而且成本低。

Description

红外触摸屏多点识别方法及装置

技术领域

本发明涉及触摸屏领域，尤其涉及一种基于红外触摸屏的多触摸点识别方法及装置。

背景技术

近年来，触摸屏技术在大型人机交互行业取得了较大的发展，尤其是多点触摸互动技术更是触摸屏行业的热门课题，同时红外LED扫描技术在触摸屏行业中也有比较广泛的应用。现有的红外LED扫描技术一般采用逐一垂直扫描方式，即任意时刻只开通X方向或Y方向上对应的一对红外发射接收对管，红外LED扫描装置按顺序逐一扫描一个周期，可得到X方向和Y方向的可能存在的触摸点的位置值，如果扫描一个周期后只得到一组X方向和Y方向的位置值X1、Y1，说明触摸屏只存在一个触摸点，那么可以很容易的得到触摸屏对应的物理坐标为唯一的(X1，Y1)；但是当触摸屏上存在多个触摸点时，以两个触摸点为例，扫描一周后会得到X方向的两个值X1、X2，Y方向也有两个值Y1、Y2，那么经过组合就有四个物理坐标，它们分别是(X1，Y1)，(X2，Y2)，(X1，Y2)，(X2，Y1)，也就是说多出了两个“虚假触摸点”，那到底哪两个物理坐标才是真正的触摸点坐标呢？这就给触摸屏系统带来了困难，也给红外LED扫描技术在多点触摸人机交互技术的应用带来了一定的局限性，因此，如何在红外LED扫描式触摸屏上有效识别多个触摸点成为亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种红外触摸屏多点识别方法及装置，能够在红外触摸屏上有效识别多个触摸点。

一种红外触摸屏多点识别方法，包括以下步骤：

在X方向或Y方向上依次开通各发射管进行三角扫描操作，记录对应的众接收管的状态数据值，所述三角扫描操作为一个发射管对应多个接收管的扫描操作；

根据各所述状态数据值计算遮挡物体的大概个数、各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小以及各遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域的宽度，并根据所述投影区域大小、遮挡区域的宽度以及发射管到接收管的垂直距离计算各遮挡物体的大概位置坐标；

根据所述各遮挡物体的大概位置坐标选择开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行所述三角扫描操作，得出各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小并求出各投影区域中心坐标，根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对所述两个发射管到各自对应的投影区域中心的连线组合进行优化，计算出优化后的各所述两个发射管到各自对应的投影区域中心连线的交叉点坐标。

一种红外触摸屏多点识别装置，包括：

三角扫描模块，用于在X方向或Y方向上依次开通各发射管进行三角扫描操作，记录对应的众接收管的状态数据值，所述三角扫描操作为一个发射管对应多个接收管的扫描操作；

与所述三角扫描模块相连接的大概位置坐标计算模块，用于根据各所述状态数据值计算遮挡物体的大概个数、各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小以及各遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域的宽度，并根据所述投影区域大小、遮挡区域的宽度以及发射管到接收管的垂直距离计算各遮挡物体的大概位置坐标；

与所述大概位置坐标计算模块相连接的交叉点坐标计算模块，用于根据所述各遮挡物体的大概位置坐标选择开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行所述三角扫描操作，得出各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小并求出各投影区域中心坐标，根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对所述两个发射管到各自对应的投影区域中心的连线组合进行优化，计算出优化后的各所述两个发射管到各自对应的投影区域中心连线的交叉点坐标。

通过以上方案可以看出，本发明的红外触摸屏多点识别方法及装置，通过开通一个发射管对应多个接收管的三角扫描方式和记录对应的众接收管的状态数据值可得出遮挡物体在触摸屏中的大概位置，再根据该大概位置开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行有针对性的三角扫描即可计算出触摸屏上各遮挡物体的精确坐标点。本发明的方法及装置解决了现有技术中红外LED扫描技术无法有效识别多个触摸点的难题，也解决了红外LED扫描技术在多点触摸人机交互技术上的应用局限性问题，适用性广，易于实现；最重要的是本发明的方法及装置在识别多个触摸点时检测速度快，具有快速检测及精确计算多个触摸点的优点，且不需要增加任何硬件成本、不更改现有红外LED扫描电路即可有效的识别多个触摸点，具有一定的速度和成本优势。

附图说明

图1为本发明一种红外触摸屏多点识别方法的流程图；

图2为在触摸屏上进行三角扫描计算遮挡物体大概位置的示意图；

图3为在触摸屏上进行三角扫描计算遮挡物体的精确坐标的示意图；

图4为本发明一种红外触摸屏多点识别装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供一种红外触摸屏多点识别方法及装置，能够解决现有技术中在红外触摸屏上无法有效识别多个触摸点的问题。下面结合附图详细描述本发明的具体实施例。

如图1所示，一种红外触摸屏多点识别方法，包括以下步骤：

步骤S1，在X方向或Y方向上依次开通各发射管进行三角扫描操作，完成所有X方向或Y方向上的扫描操作并记录保存对应的众接收管的状态数据值。接收管的状态数据值可用一位bit表示，1表示开通，0表示关闭，众接收管的状态数据值是由各接收管的状态值简单组成的，是一个设定位宽的数据，本实施例中一个发射管对应了由各接收管的状态值(0和1)组成的一个状态数据值。

如图2所示的红外扫描示意图，图中发射管和接收管是一一对应的，左边框及上边框为红外发射管，下边框及右边框为红外接收管。本发明所述的三角扫描操作为一个发射管对应多个接收管的扫描操作，设一个发射管所对应的接收管为N个，则N的取值需要根据触摸屏尺寸的大小及所采用发射管的发射角度大小来进行设置。通常触摸屏的X方向和Y方向的尺寸是不一样的，所以在X方向和Y方向上N的取值可以不同。假设一个发射管开通时，根据发射管的角度和触摸屏尺寸的大小计算得到的、在没有遮挡的情况下能照射到接收管的个数为M，则为了增加检测遮挡区域计算的可靠性，作为一个较好的实施例，N的取值小于M。

如图2所示，众发射管采用角度为a的射线从左到右进行三角扫描，t0时刻，第一个发射管被遮挡物体挡住的、由L1和L2形成的区域和底边相交于X1、X2；tw时刻，第w+1个发射管被遮挡物体挡住的、由L3和L4形成的区域和底边相交于X3、X4。L1为第一条检测到遮挡物体的射线，L4为L1射线的平移，即与L1平行，是tw时刻离开遮挡物体的射线。

现有的红外LED多触摸点扫描计算方法，一般是在垂直逐一扫描一个周期后加入了判断多个触摸点的步骤，即是在垂直扫描一个周期后如果发现存在多个触摸点，则进入验证触摸点真实性的额外扫描周期。额外的验证触摸点真实性的扫描方法有很多，但是大部分的扫描方法都需要记录保存各个接收管的A/D值进行比较以执行后续的计算。然而，传统的触摸屏电路装置由于设计方法和硬件A/D转换资源的限制，只能分时的开启相邻的LED接收管A/D值转换工作，因此记录并保存N个接收管的A/D值需要耗费N个扫描单位时间。当存在多个触摸点时，验证多个触摸点的扫描周期需要耗费较长的扫描时间，有时这样的验证多个触摸点的扫描时间会超过垂直扫描周期的一半，这样大大的降低了触摸屏的响应速度，影响了用户的体验。有基于此，本发明提供了有别于传统红外LED触摸屏分时采样各接收管状态值的电路结构，采用能同时采样众多接收管的电路结构，即将各接收管分别连接于采样芯片的各管角，所述采样芯片在一个指令周期内同时读取各接收管的高低电平的状态值并形成一个状态数据值。本发明的这种不再采用传统红外LED触摸中采样各接收管光强度A/D值而是直接同时读取个接收管高低电平状态值的做法，能够有效提升触摸屏的扫描速度。

步骤S2，根据各所述状态数据值计算遮挡物体的大概个数、各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小以及各遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域大小，并根据所述投影区域大小、遮挡区域大小以及发射管到接收管的垂直距离计算各遮挡物体的大概位置坐标。

本步骤需要检测各状态数据值的状态来进行后续的计算，当数据位由1过渡到0的开始即为遮挡物体对应此发射管的遮挡区域的开始，同一个状态数据由0过渡到1表明遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域的结束，所有连续的0组成的区域为遮挡物体对应此发射管的投影大小，一个状态数据中存在的连续0的区域的个数即为该发射管检测到的触摸点的个数，由于一个发射管所对应的接收管是有限的，因此此处所得到的触摸点的个数并不是一个准确的值，故将其称之为“遮挡物体的大概个数”。

如图2所示，t0时刻为触摸屏X方向左边第一只发射管开通，同时读取并保存对应的众接收管的状态值。完成X方向上所有发射管的扫描后，检测已经存储的众多状态数据值，根据t0时刻的状态数据值可以简单计算出图中的遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小为X2-X1。

对比相邻的状态数据值可计算出各遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域大小，即第n个状态数据的第a位开始检测到遮挡物体，检测n+1，n+2......状态数据的第a位附近区域，判断遮挡物体是否消失，由此计算从开始检测到遮挡物体到遮挡物体消失的平行光线平移了多少个发射管的宽度，该计算方法又可称之为“平移光线检测法”。如图2所示，tw时刻，射线L4刚好离开检测遮挡区域并与底边相交于X4，判断X4与X1是否相距w个管的宽度，满足这个条件即是L1与L4平行，则可计算得该遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域大小为w个发射管的宽度。

事实上上述的平移光线检测法不仅可检测出遮挡区域大小，还顺带计算出了整个触摸屏中遮挡物体的个数，为了保险起见，可将通过平移光线检测法计算得到的整个触摸屏中遮挡物体的个数与各状态数据值中检测得到的连通0的区域的个数进行参考比较，将两者中取较大值的结果确定为整个触摸屏上最终的遮挡物体个数。

以图2开通X方向上的发射管进行的扫描为例，所述根据所述投影区域大小、遮挡区域大小以及发射管到接收管的垂直距离计算各遮挡物体的大概位置坐标的过程具体可以包括：

a、采用如下公式计算遮挡物体在Y方向上的坐标值Y1：(Y-Y1)/Y＝W/(X2-X1)；式中，Y为发射管到接收管的垂直距离，W为所述遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域大小，X2-X1为所述遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小。这里主要是利用了三角形的相似原理，如图2所示，分别以t0、X1、X2为三个顶点构成了一个大三角形，而W是平行于底边的，因此以t0为顶点、W为底边构成一个与上述大三角形相似的小三角形，上述的比例关系式也正是基于此相似原理所得出的；

b、采用如下公式计算遮挡物体在X方向上的坐标值X5：(Y-Y1)/Y＝(X5-X0)/(X2-X0)；该关系式也是利用三角形的相似原理获得的，如图2所示，t0、X0、X2构成一个大三角形，X5、X2以及点X5垂直于直线L2的垂足(图中未示出)这三个顶点构成一个小三角形，这两个三角形是相似的，则根据相似原理进行简单计算即可计算出坐标值X5。显见与大三角形的高Y相对应的小三角形的高并不是Y1，但是考虑到我们这里要计算的并不是精确的坐标值，因此允许存在一定的误差；

c、结合a、b步骤计算得出的X方向的坐标和Y方向的坐标即可求出所述遮挡物体的大概位置坐标。这里只例举了一个遮挡物体的大概位置坐标的计算，需要按照如上的方法依次求出触摸屏上的所有遮挡物体的大概位置坐标。

步骤S3，根据所述各遮挡物体的大概位置坐标选择开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行所述三角扫描操作，得出各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小并求出各投影区域中心坐标，根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对所述两个发射管的中心到各自对应的投影区域中心的连线组合进行优化，计算出优化后的各所述两个发射管的中心到各自对应的投影区域中心连线的交叉点坐标。

下面以触摸屏上存在5个触摸点(分别为A、B、C、I、J)为例详细描述本步骤，如图3所示。经过步骤S2的光线平移检测法可得到大概存在5个遮挡区域，并已经计算出每个遮挡区域的大概位置，则可根据所述各遮挡物体的大概位置坐标选择开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行所述三角扫描操作(该两个发射管分别进行三角扫描的操作又可称之为“交叉扫描”)。考虑到多个遮挡物体在X方向上或Y方向上容易发生互相遮挡的情况，因此作为一个较好的实施例，可根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对触摸屏进行区域划分，然后针对各区域的具体情况选择开通两个X方向上的发射管或Y方向上的发射管分别进行所述三角扫描操作(交叉扫描)。也就是说针对每个区域的具体情况选择开通的(两个)发射管都是不同的，如图3中，本实施例中根据各遮挡物体的不同位置对触摸屏进行简单的区域划分，可将A、B、C划分为一个区域，I、J各划分为一个区域，再针对各区域的具体情况选择开通不同的发射管：①ta时刻对应的发射管检测到了三个遮挡区域A、B、C，结合光线平移检测法计算遮挡区域A、B、C的大概位置，其Y方向的高度比较接近，如果采用Y方向的扫描，容易发生触摸物体互相遮挡的情况，因此宜采用X方向交叉扫描的方式。如图3所示的开通ta时刻与tb时刻的发射管进行交叉扫描，ta时刻的状态数据值从步骤S1中读取，tb时刻的扫描方式与步骤S1提到的一对多的原理一样，只是扫描的方向相反；②遮挡区域J比较靠近X方向发射管，并且遮挡区域J的下方存在遮挡区域A、B、C，如果采用X方向的扫描，容易发生互相遮挡的情况，因此可开通Y方向上的te、tf时刻的发射管来进行交叉扫描操作；③同理，开通tc时刻与td时刻的发射管以针对遮挡区域I进行交叉扫描操作。

事实上为了便于计算，根据遮挡物体在触摸屏中的大概位置，可选择开通X方向或Y方向上以遮挡物体的大概位置坐标为中点的左右对称且相邻为N的两个发射管来进行交叉扫描操作，上述的N根据假定触摸点坐标与发射管的距离远近来确定。即当假定触摸点坐标与发射管的距离较近时，N可取较小值，如取1；当假定触摸点坐标与发射管的距离较远时，N可取较大值，如取2或3甚至更大值等，只要能够保证左右相邻N的两个发射管所发出的光线可以覆盖假定的触摸点即可。

进行交叉扫描后采用对应的交叉扫描法即可求得各遮挡物体在触摸屏中的精确坐标，这个计算方法比较简单，可以根据所述发射管到接收管的垂直距离、所开通的两个发射管的间距、各遮挡物体所对应的两个投影区域的中心之间的距离，利用三角形的相似原理计算得出各遮挡物体到X方向或Y方向上发射管的垂直距离，再根据计算得到的各遮挡物体到X方向或Y方向上发射管的垂直距离计算出各所述交叉点坐标。以计算遮挡区域I的坐标为例进行描述，如图3所示，I遮挡区域采用X方向的交叉扫描方法进行坐标计算，还需要首先采用与步骤S2中相同的方法得出遮挡物体I在对应的多个接收管上形成的投影区域大小，并经过简单计算得出各投影区域中心的坐标，图中L6为td时刻扫描投影区域中心到所开通的对应发射管的连线，L5为tc时刻扫描区域投影中心到另一个开通的对应发射管的连线，两条连线的交叉点即为遮挡区域I的坐标(可记为T，图3中未示出)。L5、L6两条连线及触摸屏的上下底边可构成的两个相似三角形：由tc、td、T为顶点构成的上三角形以及由Xc’、Xd’、T为顶点构成的下三角形，则根据相似三角形的比例关系可得到如下的关系式：(Y-Yi)/Yi＝(Xd-Xc)/(Xc’-Xd’)，而式中Y为发射管到接收管的垂直距离是已知的，(Xd-Xc)为td、tc时刻对应的发射管间的距离、(Xc’-Xd’)为td、tc时刻对应的投影区域中心的距离也都可简单计算求出，故通过上述的三角形相似关系即可简单求得遮挡区域I的Y坐标Yi。

根据计算得到的交叉点的Y坐标Yi和采用同样的原理可求得遮挡区域I的X坐标Xi：以tc、Xc’、tc在接收管上的垂足为三个顶点可构成一个大三角形，以T、Xi、Xc’为三个顶点构成与上述大三角形相似的一个小三角形，则通过如下的关系式：Yi/Y＝(Xc’-Xi)/(Xc’-Xc)，可计算求得Xi。则该交叉点坐标即为(Xi，Yi)，亦为遮挡区域I的精确坐标。

上述的以遮挡区域I为例的计算交叉点坐标为在理想情况下的计算，因为上述计算是基于开通的两个发射管的中心到各自对应的投影区域中心的连线仅有一条的情况下的，而事实上，开通的两个发射管的中心到对应投影区域中心的连线可能有很多条(由触摸屏上触摸点的个数所决定)，如果以两两相交的方式简单的组合各投影区域中心到发射管中心的连线，将会在这个过程产生很多的虚假触摸点(如图3中ta时刻和tb时刻的X方向交叉扫描，可能会得到虚假坐标D、E、F、G、H)。因此必须先根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对所述两个发射管的中心到各自对应的投影区域中心的连线组合进行优化，如本发明根据步骤S2的平移光线检测法检测到遮挡物体A、B、C的大概位置后，根据大概位置如A、B、C三个遮挡物体的大概X坐标和大概Y坐标，判断他们之间的投影顺序及可能存在的遮挡情况，即可有效的预测投影中心连线相交组合，将不可能存在的连线组合过滤掉。如计算A点坐标，根据他们之间的投影顺序及可能存在的遮挡情况应可预测选择连线L7和L8来计算相交点坐标，这样可以有效的计算遮挡物体坐标并减少虚假触摸坐标。

对投影中心连线相交组合进行优化后每一个遮挡区域对应一个交叉点，采用上述的交叉扫描法计算出开通的两个发射管的中心到各自对应的投影区域中心连线的各个交叉点坐标，即得到了触摸屏上各遮挡物体的精确坐标。

为了进一步增强触摸点识别的可靠性和有效剔除虚假触摸点，作为一个较好的实施例，本发明还可以包括步骤S4进行垂直验证，即在计算出各所述交叉点坐标之后还包括步骤：开通针对各交叉点X方向坐标和Y方向坐标所垂直对应的发射管进行垂直扫描操作，若判断出在X方向或Y方向两者之一不存在遮挡区域，则说明此交叉点并不存在，是虚假触摸点，因此需要剔除该虚假触摸点。该步骤可以进一步增强触摸点识别的可靠性，即就算步骤S3中在根据各交遮挡物体的大概位置对投影中心连线相交组合进行优化后仍然留下了一些虚假触摸点，经过本步骤就可以有效的剔除这些虚假触摸点。

与本发明的一种红外触摸屏多点识别方法相对应的，本发明还提供一种红外触摸屏多点识别装置，如图4所示，包括：

三角扫描模块，用于在X方向或Y方向上依次开通各发射管进行三角扫描操作，记录对应的众接收管的状态数据值，所述三角扫描操作为一个发射管对应多个接收管的扫描操作；

与所述三角扫描模块相连接的大概位置坐标计算模块，用于根据各所述状态数据值计算遮挡物体的大概个数、各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小以及各遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域大小，并根据所述投影区域大小、遮挡区域大小以及发射管到接收管的垂直距离计算各遮挡物体的大概位置坐标；

与所述大概位置坐标计算模块相连接的交叉点坐标计算模块，用于根据所述各遮挡物体的大概位置坐标选择开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行所述三角扫描操作，得出各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小并求出各投影区域中心坐标，根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对所述两个发射管的中心到各自对应的投影区域中心的连线组合进行优化，计算出优化后的各所述两个发射管的中心到各自对应的投影区域中心连线的交叉点坐标。

现有的红外LED多触摸点扫描计算方法，一般都需要记录保存各个接收管的A/D值进行比较以执行后续的额外验证触摸点真实性的计算。然而，传统的触摸屏电路装置由于设计方法和硬件A/D转换资源的限制，只能分时的开启相邻的LED接收管A/D值转换工作，因此记录并保存N个接收管的A/D值需要耗费N个扫描单位时间。当存在多个触摸点时，验证多个触摸点的扫描周期需要耗费较长的扫描时间，有时这样的验证多个触摸点的扫描时间会超过垂直扫描周期的一半，这样大大的降低了触摸屏的响应速度，影响了用户的体验。有基于此，本发明提供了有别于传统红外LED触摸屏分时采样各接收管状态值的电路结构，采用能同时采样众多接收管的电路结构，具体做法为将各接收管分别连接于采样芯片的各管角，所述采样芯片在一个指令周期内同时读取各接收管的高低电平的状态值并形成一个状态数据值。本发明装置的这种不再采用传统红外LED触摸中采样各接收管光强度A/D值而是直接同时读取个接收管高低电平状态值的做法，能够有效提升触摸屏的扫描速度。

另外，为了进一步增强触摸点识别的可靠性和有效剔除虚假触摸点，作为一个较好的实施例，本发明的装置还可以包括垂直扫描验证模块，用于在计算出各所述交叉点坐标之后，开通针对各交叉点X方向坐标和Y方向坐标所垂直对应的发射管进行垂直扫描操作，若判断出在X方向或Y方向不存在遮挡区域，则剔除该虚假触摸点。

优选的，所述交叉点坐标计算模块可以包括区域划分模块，用于根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对触摸屏进行区域划分，针对各区域的具体情况选择开通两个X方向上的发射管或Y方向上的发射管分别进行所述三角扫描操作，也就是说针对每个区域的具体情况选择开通的(两个)发射管都是不同的。

优选的，所述交叉点坐标计算模块可以包括垂直距离计算模块，用于根据所述发射管到接收管的垂直距离、所开通的两个发射管的间距、各遮挡物体所对应的两个投影区域的中心之间的距离，利用三角形的相似原理计算得出各遮挡物体到X方向或Y方向上发射管的垂直距离；然后由所述交叉点坐标计算模块根据所述垂直距离计算模块中计算得到的各遮挡物体到X方向或Y方向上发射管的垂直距离计算出各所述交叉点坐标，具体过程可以参考本发明的方法中的描述。

本发明的一种红外触摸屏多点识别装置的其他技术特征与本发明的方法相同，在此不予赘述。

通过以上方案可以看出，本发明的红外触摸屏多点识别方法及装置，通过开通一个发射管对应多个接收管的三角扫描方式和记录对应的众接收管的状态数据值可得出遮挡物体在触摸屏中的大概位置，再根据该大概位置开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行有针对性的三角扫描即可计算出触摸屏上各遮挡物体的精确坐标点。本发明的方法及装置解决了现有技术中红外LED扫描技术无法有效识别多个触摸点的难题，也解决了红外LED扫描技术在多点触摸人机交互技术上的应用局限性问题，适用性广，易于实现；最重要的是本发明的方法及装置在识别多个触摸点时检测速度快，具有快速检测及精确计算多个触摸点的优点，而且不需要增加任何硬件成本、不更改现有红外LED扫描电路即可有效的识别多个触摸点，具有一定的速度和成本优势。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红外触摸屏多点识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

在X方向或Y方向上依次开通各发射管进行三角扫描操作，记录对应的众接收管的状态数据值，所述三角扫描操作为一个发射管对应多个接收管的扫描操作；

根据各所述状态数据值计算遮挡物体的大概个数、各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小以及各遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域的宽度，并根据所述投影区域大小、遮挡区域的宽度以及发射管到接收管的垂直距离计算各遮挡物体的大概位置坐标；

根据所述各遮挡物体的大概位置坐标选择开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行所述三角扫描操作，得出各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小并求出各投影区域中心坐标，根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对所述两个发射管到各自对应的投影区域中心的连线组合进行优化，计算出优化后的各所述两个发射管到各自对应的投影区域中心连线的交叉点坐标。

2.根据权利要求1所述的红外触摸屏多点识别方法，其特征在于，计算出各所述交叉点坐标之后还包括步骤：开通针对各交叉点X方向坐标和Y方向坐标所垂直对应的发射管进行垂直扫描操作，若判断出在X方向或Y方向不存在遮挡区域，则将该交叉点作为虚假触摸点剔除。

3.根据权利要求2所述的红外触摸屏多点识别方法，其特征在于，所述根据所述各遮挡物体的大概位置坐标选择开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行所述三角扫描操作的过程具体包括：根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对触摸屏进行区域划分，针对各区域的具体情况选择开通两个X方向上的发射管或Y方向上的发射管分别进行所述三角扫描操作。

4.根据权利要求2所述的红外触摸屏多点识别方法，其特征在于，所述计算出优化后的各所述两个发射管到各自对应的投影区域中心连线的交叉点坐标的过程具体包括：根据所述发射管到接收管的垂直距离、所开通的两个发射管的间距、各遮挡物体所对应的两个投影区域的中心之间的距离，利用三角形的相似原理计算得出各遮挡物体到X方向或Y方向上发射管的垂直距离，再根据计算得到的各遮挡物体到X方向或Y方向上发射管的垂直距离计算出各所述交叉点坐标。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的红外触摸屏多点识别方法，其特征在于，所述三角扫描中一个发射管对应N个接收管，且N的值小于M，所述M为根据发射管的角度和触摸屏尺寸的大小计算得到的、发射管在没有遮挡的情况下能照射到接收管的个数。

6.一种红外触摸屏多点识别装置，其特征在于，包括：

三角扫描模块，用于在X方向或Y方向上依次开通各发射管进行三角扫描操作，记录对应的众接收管的状态数据值，所述三角扫描操作为一个发射管对应多个接收管的扫描操作；

与所述三角扫描模块相连接的大概位置坐标计算模块，用于根据各所述状态数据值计算遮挡物体的大概个数、各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小以及各遮挡物体在扫描方向上的遮挡区域的宽度，并根据所述投影区域大小、遮挡区域的宽度以及发射管到接收管的垂直距离计算各遮挡物体的大概位置坐标；

与所述大概位置坐标计算模块相连接的交叉点坐标计算模块，用于根据所述各遮挡物体的大概位置坐标选择开通X方向或Y方向上的两个发射管分别进行所述三角扫描操作，得出各遮挡物体在对应的多个接收管上形成的投影区域大小并求出各投影区域中心坐标，根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对所述两个发射管到各自对应的投影区域中心的连线组合进行优化，计算出优化后的各所述两个发射管到各自对应的投影区域中心连线的交叉点坐标。

7.根据权利要求6所述的红外触摸屏多点识别装置，其特征在于，将各接收管分别连接于采样芯片的各管角，所述采样芯片在一个指令周期内同时读取各接收管的高低电平的状态值并形成一个状态数据值。

8.根据权利要求6或7所述的红外触摸屏多点识别装置，其特征在于，还包括垂直扫描验证模块，用于在计算出各所述交叉点坐标之后，开通针对各交叉点X方向坐标和Y方向坐标所垂直对应的发射管进行垂直扫描操作，若判断出在X方向或Y方向不存在遮挡区域，则将该交叉点作为虚假触摸点剔除。

9.根据权利要求8所述的红外触摸屏多点识别装置，其特征在于，所述交叉点坐标计算模块包括区域划分模块，用于根据所述各遮挡物体的大概位置坐标对触摸屏进行区域划分，针对各区域的具体情况选择开通两个X方向上的发射管或Y方向上的发射管分别进行所述三角扫描操作。

10.根据权利要求8所述的红外触摸屏多点识别装置，其特征在于，所述交叉点坐标计算模块包括垂直距离计算模块，用于根据所述发射管到接收管的垂直距离、所开通的两个发射管的间距、各遮挡物体所对应的两个投影区域的中心之间的距离，利用三角形的相似原理计算得出各遮挡物体到X方向或Y方向上发射管的垂直距离；所述交叉点坐标计算模块根据计算得到的各遮挡物体到X方向或Y方向上发射管的垂直距离计算出各所述交叉点坐标。

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