CN102915158B - 空中触摸装置及空中触摸方法 - Google Patents

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Abstract

一种空中触摸装置,包括一显示单元、一设置于显示单元的第一边框的横轴红外发射器组/红外接收器组,一设置于与第一边框相邻的一第二边框的纵轴红外发射器组/红外接收器组,若干个马达及一处理单元,该红外发射器组和红外接收器组包括若干个红外发射器和红外接收器,该每一横轴红外接收器对应于一横坐标;该每一纵轴红外接收器对应于一纵坐标;该处理单元用于控制该若干个马达驱动该红外发射器和红外接收器转动,并在同时接收到第一边框的红外接收器传送的电信号和该第二边框的红外接收器传送的电信号时,确定横坐标和纵坐标和触摸位置,并确定该显示单元对应触摸位置的图标。从而使得用户远离该触摸屏,无需直接触碰该触摸屏。

Description

空中触摸装置及空中触摸方法
技术领域
本发明涉及一种空中触摸装置及空中触摸方法,特别涉及一种红外线空中触摸装置和空中触摸方法。
背景技术
目前,触摸装置已经被广大用户所认知。但是传统的触摸装置是只有用户用手指或借助其他工具直接触碰该触摸装置的触摸屏,该触摸装置才能执行相应的操作。这样,容易弄脏该触摸装置的触摸屏,另外,长时间的直接触碰容易刮伤或损坏该触摸装置的触摸屏。再者,由于需要用户接触该触摸屏非常近进行触摸操作,长时间的近距离操作容易造成视力疲劳,严重的容易造成近视。因此有必要提供一种能使用户远离该触摸屏、无需直接触碰该触摸屏的触摸装置。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种空中触摸装置及空中触摸方法,可使得用户远离该触摸屏、无需直接触碰该触摸屏。
一种空中触摸装置,包括一显示单元、一横轴红外发射器组及一纵轴红外发射器组,该横轴红外发射器组设置于该显示单元的第一边框上,该纵轴红外发射器组设置于与该横轴红外发射器组设置的第一边框相邻的一第二边框上,该横轴红外发射器组和该纵轴红外发射器组均包括若干个红外发射器,该装置还包括一横轴红外接收器组、一纵轴红外接收器组、若干个马达及一处理单元;该横轴红外接收器组对应设置于该横轴红外发射器组设置的第一边框上,且位置一一对应,该横轴红外接收器组包括若干个红外接收器,该第一边框的红外接收器用于接收该第一边框的红外发射器发射的红外线,并转换成对应的电信号,其中,该每一横轴红外接收器分别对应于一直角坐标系中的一横坐标;该纵轴红外接收器组对应设置于该纵轴红外发射器组设置的第二边框上,且位置一一对应,该纵轴红外接收器组包括若干个红外接收器,该第二边框的红外接收器用于接收该第二边框的红外发射器发射的红外线,并转换成对应的电信号,其中,该每一纵轴红外接收器分别对应于一直角坐标系中的一纵坐标;该若干个马达分别与一红外发射器及对应的红外接收器电连接,用于驱动该红外发射单元和红外接收单元转动;该处理单元与该若干个马达和每个红外接收器电连接,用于控制该若干个马达分别驱动该红外发射器组的红外发射器和红外接收器组的红外接收器转动,并在同时接收到第一边框的红外接收器传送的电信号和该第二边框的红外接收器传送的电信号时,根据传送该电信号的该第一边框的红外接收器以及第二边框红外接收器确定对应的横坐标和纵坐标,从而确定该触摸位置,并确定该显示单元对应触摸位置的图标。
一种空中触摸方法,该方法应用于一种空中触摸装置上,该方法包括:控制该若干个马达驱动该红外发射器组的红外发射器和该红外接收器组的红外接收器转动;当同时接收该第一边框的红外接收器及该第二边框的红外接收器传送的电信号时,根据传送该电信号的第一边框的红外接收器和第二边框的红外接收器来确定对应的横坐标和纵坐标,从而确定触摸位置,并确定该显示单元对应于触摸位置的图标。
该处理单元控制该若干个马达驱动红外发射单元和红外接收单元转动,并在同时接收到位于第一边框的红外接收器及位于第二边框的红外接收器传送的电信号时,确定横坐标和纵坐标,从而确定触摸位置。从而实现空中触摸,可使用户远离该触摸屏、无需直接触碰该触摸屏。
附图说明
图1是本发明一实施方式中空中触摸装置触摸的示意图。
图2是本发明如图1所示的空中触摸装置的方框示意图。
图3是本发明如图1所示的空中触摸装置的红外发射单元和红外接收单元的位置示意图。
图4是本发明如图1所示的空中触摸装置确定触摸位置的原理示意图。
图5是本发明一实施方式中空中触摸方法的流程图。
主要元件符号说明
空中触摸装置 1
显示单元 10
红外发射单元 20
红外接收单元 30
马达 40
处理单元 50
横轴红外发射器组 21
纵轴红外发射器组 22
红外发射器 201
横轴红外接收器组 31
纵轴红外接收器组 32
红外接收器 301
具体实施方式
请参考图1-图2,为本发明一实施方式的空中触摸装置1的示意图。该空中触摸装置1包括一显示单元10、一红外发射单元20、一红外接收单元30、若干个马达40及一处理单元50。
该红外发射单元20、红外接收单元30及该若干个马达40设置于显示单元10上。其中,该红外发射单元20包括一横轴红外发射器组21和一纵轴红外发射器组22,该横轴红外发射器组21和该纵轴红外发射器组22分别包括若干个红外发射器201。该红外接收单元30包括一横轴红外接收器组31和一纵轴红外接收器组32,该横轴红外接收器组31和该纵轴红外接收器组32包括若干个红外接收器301。该横轴红外发射器组21包括的红外发射器201的数量和该横轴红外接收器组31包括的红外接收器301的数量相同,且一一对应。该纵轴红外发射器组22包括的红外发射器201的数量与该纵轴红外接收器组32包括的红外接收器301的数量相同,且一一对应。该红外接收器301用于接收该对应的红外发射器201发射的红外线,并转换成对应的电信号。其中,在本实施方式中,该红外发射器201只能发射其特定频率的红外线,且每个红外发射器201发射的红外线的频率不同,该红外接收器301只能接收其对应红外发射器201发射的特定频率的红外线,从而防止一红外发射器201发射的红外线被另一红外发射器201对应的红外接收器301接收。
该横轴红外发射器组21的多个红外发射器201和该横轴红外接收器组31的多个红外接收器301一一对应地设置于该显示单元10的第一边框11上,且均可相对该第一边框11转动,该纵轴红外发射器组22的红外发射器201和该纵轴红外接收器组32的红外接收器301一一对应地设置于该显示单元10的与该第一边框11相邻的第二边框12上,且同样可相对该第二边框12转动。在本实施方式中,该第一边框11为该显示单元10的上边框,该第二边框12为该显示单元10的左边框。在本实施方式中,设置于第一边框11的红外发射器201与红外接收器301的位置一一对应,设置于第二边框12上的红外发射器201与红外接收器301的位置一一对应,该横轴红外发射器组21的多个红外发射器201之间的间距与设置在第二边框12上的该纵轴红外发射器组22的多个红外发射器201之间的间距分别相等。显然,设置于第一边框11上的该横轴红外接收器组31的多个红外接收器301之间的间距与设置于第二边框12上的该纵轴红外接收器组32的多个红外接收器301之间的间距也分别相等。
在本实施方式中,该位于第一边框11上的横轴红外接收器组31的多个红外接收器301分别对应于一直角坐标系中的横坐标,该位于第二边框12上的该纵轴红外接收器组32的多个红外接收器301分别对应一直角坐标系中的纵坐标(如图3所示)。在其他实施方式中,该第一边框11的红外接收器301对应于一直角坐标系中的纵坐标,该第二边框12的红外接收器301对应于一直角坐标系中的横坐标。
该若干个马达40中的每个马达分别与一红外发射器201及对应的红外接收器301连接,用于控制该每一红外发射器201及对应的红外接收器301转动。
该处理单元50与该若干个马达40以及该每一红外发射器201以及红外接收器301电连接。
该若干个马达40用于在处理单元50的控制下驱动该红外发射单元20和红外接收单元30在与该显示单元10的夹角为0度到与该显示单元10的夹角为90度之间转动,从而形成与该显示单元10夹角不同的扫描线。在本实施方式中,该红外发射器201与该显示单元10的夹角和对应的该红外接收器301与该显示单元10的夹角一直保持相同。
通过控制位于第一边框11上的红外发射器201与位于第二边框12上的红外发射器201的发射角度,使得该第一边框11上的红外发射器201与位于第二边框12上的红外发射器201发射的红外线相交于一点时,形成对应于显示单元10上图标的可触摸点。其中,在本实施方式中,该若干个马达40控制该红外发射器201和红外接收器301与显示单元10的夹角以递增或递减的方式周期性地转动,显然,红外发射器201发射的红外线为向显示单元10表面向外发射,且与显示单元10外表面的夹角在0至90度之间变化。在本实施方式中,该若干个马达40控制该红外发射器201和红外接收器301转动的速度较快,即转动周期较短,且该若干个马达40控制的每对红外发射器201和红外接收器301转动的速度不同,即每对红外发射器201和红外接收器301的转动周期不同。因此,使得在一个转动周期内,该显示单元10上的任何一点均至少会发生一次该第一边框11上的红外发射器201发射的红外线与位于第二边框12上的红外发射器201发射的红外线相交的情况,即,该显示单元10上任何一点均为可触摸点,且用户手指停留在位于该点上的一定范围内的某处均可触发该触摸操作,从而实现空中触摸。
当用户手指触摸该可触摸点时,该位于第一边框11的红外发射器201发射的特定频率红外线被手指阻挡,从而反射回来被该位于第一边框11的对应的红外接收器301接收,该接收红外线的红外接收器301产生对应的电信号(如图4所示)。同时,该位于第二边框12的红外发射器201发射的特定频率红外线被手指阻挡,从而反射回来被该位于第一边框11的对应的红外接收器301接收,该接收红外线的红外接收器301产生对应的电信号。其中,当该红外发射器201及该红外接收器301与显示单元10外表面的夹角为0度不在考虑范围内。该处理单元50接收该位于第一边框11和第二边框12的红外发射器201产生的电信号分别确定一纵坐标以及一横坐标,而最终确定该触摸位置,并确定该显示单元10对应触摸位置所显示的图标,并执行该图标对应的功能。在本发明中,该名词“触摸”并不限于接触该显示单元10的动作,当用户手指位于该可触摸点上方一定距离,也称为触摸。
如图3及图4所示,下面举个例子来详细说明本发明的实施方式:
设该横轴第3个红外接收器301对应的横坐标为6,该纵轴第5个红外接收器301对应的纵坐标为10,当处理单元50接收到该横轴第3个红外接收器301和该纵轴第5个红外接收器301发送的电信号时,分别确定该横坐标和纵坐标分别为6和10,从而确定触摸位置为(6,10),并确定该显示单元对应触摸位置上所显示的图标,从而执行该图标对应的功能。
请参考图5,为本发明空中触摸方法的流程图。该空中触摸方法应用于如图1所示的空中触摸装置1。
在步骤S501中,该处理单元50控制该若干个马达40分别驱动该红外发射单元20中的红外发射器201和该红外接收单元30中的红外接收器301以递增或递减的方式在与该显示单元10的夹角为0度到与该显示单元10的夹角为90度之间周期性地转动。
在步骤S502中,该处理单元50判断该是否同时接收到第一边框11的红外接收器301和第二边框12的红外接收器301传送的电信号。当同时接收到传送的电信号时,执行步骤S503。当没有同时接收到传送的电信号时,执行步骤S502。
在步骤S503中,该处理单元50根据该传送电信号的第一边框11的红外接收器301和第二边框12的红外接收器301分别确定横坐标和纵坐标,从而确定该触摸位置,并确定该显示单元10对应触摸位置所显示的图标,并执行该图标对应的功能。
本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围之内,对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种空中触摸装置,包括一显示单元、一横轴红外发射器组及一纵轴红外发射器组,该横轴红外发射器组设置于该显示单元的第一边框上,该纵轴红外发射器组设置于与该横轴红外发射器组设置的第一边框相邻的一第二边框上,该横轴红外发射器组和该纵轴红外发射器组均包括若干个红外发射器,其特征在于:
该装置还包括一横轴红外接收器组、一纵轴红外接收器组、若干个马达及一处理单元;
该横轴红外接收器组对应设置于该横轴红外发射器组设置的第一边框上,且位置一一对应,该横轴红外接收器组包括若干个红外接收器,该第一边框的红外接收器用于接收该第一边框的红外发射器发射的红外线,并转换成对应的电信号,其中,该每一横轴红外接收器分别对应于一直角坐标系中的一横坐标;
该纵轴红外接收器组对应设置于该纵轴红外发射器组设置的第二边框上,且位置一一对应,该纵轴红外接收器组包括若干个红外接收器,该第二边框的红外接收器用于接收该第二边框的红外发射器发射的红外线,并转换成对应的电信号,其中,该每一纵轴红外接收器分别对应于一直角坐标系中的一纵坐标;
每一马达分别与一红外发射器及对应的红外接收器电连接,用于驱动该连接的红外发射器及对应的红外接收器转动;
该处理单元与该若干个马达和该若干个红外接收器电连接,用于控制该若干个马达分别驱动该红外发射器组的红外发射器和红外接收器组的红外接收器转动,并在同时接收到第一边框的红外接收器传送的电信号和该第二边框的红外接收器传送的电信号时,根据传送该电信号的该第一边框的红外接收器以及第二边框红外接收器确定对应的横坐标和纵坐标,从而确定触摸位置,并确定该显示单元对应触摸位置的图标。
2.如权利要求1所述的空中触摸装置,其特征在于:该若干个马达控制该红外发射器和红外接收器以递增或递减的方式在与该显示单元的夹角为0度到与该显示单元的夹角为90度之间周期性循环转动。
3.如权利要求1所述的空中触摸装置,其特征在于:每一马达驱动每对红外发射器和红外接收器转动的速度不同。
4.如权利要求1所述的空中触摸装置,其特征在于:每个红外发射器分别发射不同频率的红外线,每个红外接收器分别只能接收不同频率的红外线。
5.如权利要求1所述的空中触摸装置,其特征在于:该第一边框的横轴红外发射器组的多个红外发射器之间的间距与第二边框的纵轴红外发射器组的多个红外发射器之间的间距分别相等,该第一边框的横轴红外接收器组的多个红外接收器之间的间距与第二边框的纵轴红外接收器组的多个红外接收器之间的间距分别相同。
6.一种空中触摸方法,该方法应用于如权利要求1所述的空中触摸装置上,其特征在于,该方法包括:
控制该若干个马达驱动该红外发射器组的红外发射器和该红外接收器组的红外接收器转动;
当同时接收该第一边框的红外接收器及该第二边框的红外接收器传送的电信号时,根据传送该电信号的第一边框的红外接收器和第二边框的红外接收器来确定对应的横坐标和纵坐标,从而确定触摸位置,并确定该显示单元对应于触摸位置的图标。
7.如权利要求6所述的空中触摸方法,其特征在于,该方法还包括:
控制该若干个马达驱动该红外发射器和红外接收器以递增或递减的方式在与该显示单元的夹角为0度到与该显示单元的夹角为90度之间周期性循环转动。
8.如权利要求6所述的空中触摸方法,其特征在于:每个红外发射器分别发射不同频率的红外线,每个红外接收器分别只能接收不同频率的红外线。
9.如权利要求6所述的空中触摸方法,其特征在于:每一马达控制每对红外发射器和红外接收器转动的速度不同。
10.如权利要求6所述的空中触摸方法,其特征在于:该横轴红外发射器组的多个红外发射器之间的间距和该纵轴红外发射器组的多个红外发射器之间的间距分别相等,该横轴红外接收器组的多个红外接收器之间的间距与该纵轴红外接收器组的多个红外接收器之间的间距分别相等。
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