CN103455213A - 抗光干扰方法与电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗光干扰方法与电路，选取一部分红外接收管，对其接收的信号进行滤波，滤除有效光，得到干扰光，再用其他红外接收管接收的信号减去滤波后的信号，得到原始信号。相对滤除信号频率不稳定的干扰光的传统方法，本方法与电路滤除频率固定的有效光信号，滤除效果更佳，经过减法处理后，所得的原始信号更接近真实的原始信号，根据该原始信号进行定位，结果更准确。同时，由于滤波和相减的过程简单，本方法与电路的处理时间较短，且硬件成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及红外触摸定位技术领域，特别是涉及一种抗光干扰方法与电路。
背景技术
红外触摸屏是在屏幕边框的两组对边上分别安装红外发射管和红外接收管，通过两组对边上的红外对管光路的通断来获得触摸点坐标位置的触摸屏。红外触摸屏是一种需要准确判别有效光信号的产品，因此它在光电信号的处理过程中，必须对来自外界的干扰光产生的电信号进行滤除。
目前抗光滤光的方法多种多样，除了软件算法和结构方面的处理，电路方面主要有以下几种方法：
一、使用RC滤波电路，一般干扰光来自环境中的太阳光和照明设备，其频率通常低于红外触摸屏信号源的频率，因此可以把有效信号和干扰信号分成高低频率两类，滤波电路将低频的干扰信号滤除。
二、利用电容器的两边电压不能跳变的特性，电容器一端接光电转化后的信号，一端接泄放开关，在有效信号来临之前接收端输出的信号为光干扰信号，此时将泄放开关打开，电容两端达到临时静态后关闭泄放开关。当有效信号来临之后，由于之前电容两端保持平衡，所以此刻在电容接模拟开关一端可以获得信噪比较高的有效信号。
三、发射端使用载波调制的方式，接收端再进行滤波和解调处理。由于载波信号频率较高，所以环境中的干扰光源相对于每个接收信号来说相当于直流信号。
方法一由于RC滤波器的固有缺陷，滤波过程衰减曲线不够陡峭，导致有效信号和干扰信号频率相差不大时，有效信号容易被衰减或者干扰信号滤除不理想。因此，方法一的缺点是抗光效果不够理想，削弱有效信号强度或者对干扰信号滤除不彻底。
方法二由于方案特殊性，每次接收有效信号都需要对电容两端电压进行泄放，对总速度影响很大。因此，方法二的缺点是需要不断开启泄放开关，时间浪费比较多。
方法三由于发射是基于载波信号的，接收灯管也需要接收载波信号之后再进行解调。灯管每一次光电转换需要一定时间，如果载波调制频率不够高则抗光效果也不好。因此，方法三的缺点是需要搭建高速放大电路，且一般是比较昂贵的运放。另外为了取得较好的效果，总体速度没办法做得比较高。
发明内容
基于上述情况，本发明提出了一种抗光干扰方法与电路，以改善触摸屏红外接收端的抗干扰效果。
一种抗光干扰方法，包括步骤：
在触摸框的红外接收端，间隔选取若干红外接收管作为有效光滤除接收管，剩余的红外接收管作为完整光接收管；
对所述有效光滤除接收管接收的信号进行滤波，滤除有效光；
用完整光接收管接收的信号减去所述有效光滤除接收管接收的经滤波后的信号，得到触摸框红外发射管发射的原始信号。
一种抗光干扰电路，
包括滤波电路、减法电路、第一选通电路和第二选通电路；
所述第一选通电路的输入端和所述第二选通电路的输入端均连接触摸框红外接收端的红外接收管，所述第一选通电路间隔选通若干个红外接收管，所述第二选通电路选通剩余的红外接收管，所述第一选通电路的输出端通过所述滤波电路连接所述减法电路的减数输入端，所述第二选通电路的输出端连接所述减法电路的被减数输入端；
所述滤波电路对所述第一选通电路输出的信号进行滤波，滤除有用光，所述减法电路将所述第二选通电路输出的信号减去所述滤波电路输出的信号，得到触摸框红外发射管发射的原始信号。
本发明抗光干扰方法与电路，选取一部分红外接收管，对其接收的信号进行滤波，滤除有效光，得到干扰光，再用其他红外接收管接收的信号减去滤波后的信号，得到原始信号。相对滤除信号频率不稳定的干扰光的传统方法，本方法与电路滤除频率固定的有效光信号，滤除效果更佳，经过减法处理后，所得的原始信号更接近真实的原始信号，根据该原始信号进行定位，结果更准确。同时，由于滤波和相减的过程简单，本方法与电路的处理时间较短，且硬件成本较低。
附图说明
图1为本发明抗光干扰方法的流程示意图；
图2为触摸框上两类红外接收管的一种间隔排列示意图；
图3为触摸框上两类红外接收管的另一种间隔排列示意图；
图4为本发明抗光干扰电路的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
本发明的抗光干扰方法，如图1所示，包括步骤：
步骤S101、在触摸框的红外接收端，间隔选取若干红外接收管作为有效光滤除接收管，剩余的红外接收管作为完整光接收管；
步骤S102、对所述有效光滤除接收管接收的信号进行滤波，滤除有效光；
步骤S103、用完整光接收管接收的信号减去所述有效光滤除接收管接收的经滤波后的信号，得到触摸框红外发射管发射的原始信号。
本方法将红外接收管分为两类，两类接收管均接收有效光和环境干扰光，该有效光即为红外线。两类红外接收管所接收光信号的后期处理是不同的，一类接收的信号经滤波后作为减数，另一类接收的信号不经滤波作为被减数，被减数信号减去减数信号得到原始信号。
两类红外接收管的间隔排列关系可以根据需求而定，图2是将现有红外接收管分为两类，白色方框表示完整光接收管，黑色方框表示有效光滤除接收管，两个黑色方框之间间隔的白色方框较少。图3是在现有红外接收管基础上，间隔插入另外的红外接收管等光电传感器件，同样，白色方框表示完整光接收管，黑色方框表示有效光滤除接收管，但两个黑色方框之间间隔的白色方框较多。
位置越近，所接收的光的差异越小。因此，在进行减法处理时，被减数对应的红外接收管和减数对应的红外接收管的距离越近，所得原始信号的信噪比越高。所以在进行相减时，优选地用完整光接收管接收的信号减去邻近的所述有效光滤除接收管接收的经滤波后的信号，而且有效光滤除接收管与完整光接收管的间隔越小，抗光干扰效果越好，但相应地硬件成本增高。
为了减少延时，进一步增加抗光干扰效果，对所述有效光滤除接收管接收的信号进行滤波，优选地是与所述完整光信号接收管接收信号并行执行的。
如上所述，本方法根据有效光信号频率固定、干扰光信号频率不固定的特点，先对一部分信号进行滤波，提取干扰光信号，再通过减法处理，从另一部分信号中将干扰光减去，进而提高所得信号的信噪比，减弱环境光干扰对触摸定位的影响。
本发明的抗光干扰电路是上述方法的硬件实施电路，如图4所示，包括滤波电路、减法电路、第一选通电路和第二选通电路。
所述第一选通电路的输入端和所述第二选通电路的输入端均连接触摸框红外接收端的红外接收管，所述第一选通电路间隔选通若干个红外接收管，所述第二选通电路选通剩余的红外接收管，所述第一选通电路的输出端通过所述滤波电路连接所述减法电路的减数输入端，所述第二选通电路的输出端连接所述减法电路的被减数输入端。
所述滤波电路对所述第一选通电路输出的信号进行滤波，滤除有用光，所述减法电路将所述第二选通电路输出的信号减去所述滤波电路输出的信号，得到触摸框红外发射管发射的原始信号。
作为一个优选的实施例，选通电路采用选通开关或其他具有选通功能的器件来实现，即所述第一选通电路为第一选通开关，所述第二选通电路为第二选通开关。
作为一个优选的实施例，所述第一选通开关每隔预定个红外接收管，选通一个红外接收管，所述预定个为一个或多个，在抗光干扰效果与经济性之间取平衡。
作为一个优选的实施例，所述第一选通开关和所述滤波电路对信号的处理，与所述第二选通开关对信号的处理是并行执行的。
作为一个优选的实施例，在同一时间，所述第一选通开关选通的红外接收管，与所述第二选通开关选通的红外接收管是邻近的。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种抗光干扰方法，其特征在于，包括步骤：
在触摸框的红外接收端，间隔选取若干红外接收管作为有效光滤除接收管，剩余的红外接收管作为完整光接收管；
对所述有效光滤除接收管接收的信号进行滤波，滤除有效光；
用完整光接收管接收的信号减去所述有效光滤除接收管接收的经滤波后的信号，得到触摸框红外发射管发射的原始信号。
2.根据权利要求1所述的抗光干扰方法，其特征在于，
每隔预定个红外接收管，选取一个红外接收管作为所述有效光滤除接收管，所述预定个为一个或多个，在抗光干扰效果与经济性之间取平衡。
3.根据权利要求1或2所述的抗光干扰方法，其特征在于，
对所述有效光滤除接收管接收的信号进行滤波，是与所述完整光信号接收管接收信号并行执行的。
4.根据权利要求1或2所述的抗光干扰方法，其特征在于，
在用完整光接收管接收的信号减去所述有效光滤除接收管接收的经滤波后的信号时，是减去邻近的所述有效光滤除接收管接收的经滤波后的信号。
5.一种抗光干扰电路，其特征在于，
包括滤波电路、减法电路、第一选通电路和第二选通电路；
所述第一选通电路的输入端和所述第二选通电路的输入端均连接触摸框红外接收端的红外接收管，所述第一选通电路间隔选通若干个红外接收管，所述第二选通电路选通剩余的红外接收管，所述第一选通电路的输出端通过所述滤波电路连接所述减法电路的减数输入端，所述第二选通电路的输出端连接所述减法电路的被减数输入端；
所述滤波电路对所述第一选通电路输出的信号进行滤波，滤除有用光，所述减法电路将所述第二选通电路输出的信号减去所述滤波电路输出的信号，得到触摸框红外发射管发射的原始信号。
6.根据权利要求5所述的抗光干扰电路，其特征在于，
所述第一选通电路每隔预定个红外接收管，选通一个红外接收管，所述预定个为一个或多个，在抗光干扰效果与经济性之间取平衡。
7.根据权利要求5或6所述的抗光干扰电路，其特征在于，
所述第一选通电路和所述滤波电路对信号的处理，与所述第二选通电路对信号的处理是并行执行的。
8.根据权利要求7所述的抗光干扰电路，其特征在于，
在同一时间，所述第一选通电路选通的红外接收管，与所述第二选通电路选通的红外接收管是邻近的。
9.根据权利要求5或6所述的抗光干扰电路，其特征在于，
所述第一选通电路为第一选通开关，所述第二选通电路为第二选通开关。
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