CN103631454B - 红外触摸屏的模拟方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外触摸屏的模拟方法与系统，按照预先设计的红外对管的排布情况，生成一个红外线光路图，对光路图中红外线的疏密度进行统计，根据统计结果判断当前设计是否合格，不合格则调整设计直至合格，从而得出一个符合性能要求的设计方案，按照该方案进行硬件和PCB设计，并生产样板，从而大大提高方案设计的成功率，同时能够快速判断设计方案的可行性，以及加快识别算法的研究，推动了整个研发进程。

Description

红外触摸屏的模拟方法与系统

技术领域

本发明涉及红外触摸技术领域，特别是涉及一种红外触摸屏的模拟方法与系统。

背景技术

红外触摸屏工作原理为：利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。通常红外触摸屏在显示器的前面安装一个外框，靠藏在外框中的电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管，一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的多条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。

目前红外触摸屏的研发过程为：研发人员想好LED灯管和排布方式后，就开始硬件和PCB板的设计，然后安排工厂生产样板，工厂回板后，软件和硬件工程师开始调试电路，之后就是软件工程师开发相对应的算法，如果在调试过程中发现电路设计达不到性能需求，那么就需要重新修改电路和生产，直到调试完成。在这样的整个研发过程中，涉及到的部门和人员较多，沟通成本高，且研发时间较长，总之研发失败的成本非常高。

发明内容

基于上述情况，本发明提出了一种红外触摸屏的模拟方法与系统，以模拟红外发射管与接收管的排布情况，判断排布情况是否达到性能要求并进行调试。

一种红外触摸屏的模拟方法，包括步骤：

读取预先设置的红外发射管和红外接收管的排布数据及对应关系；

按照所述排布数据及对应关系，将红外发射管和红外接收管连接起来，形成光路图；

统计所述光路图中光线的疏密度，并与阈值对比，若低于所述阈值，则调整所述排布数据及对应关系，重新生成所述光路图，直至所述疏密度达到所述阈值。

一种红外触摸屏的模拟系统，包括：

数据读取模块，用于读取预先设置的红外发射管和红外接收管的排布数据及对应关系；

光路图生成模块，用于按照所述排布数据及对应关系，将红外发射管和红外接收管连接起来，形成光路图；

调试模块，用于统计所述光路图中光线的疏密度，并与阈值对比，若低于所述阈值，则调整所述排布数据及对应关系，重新生成所述光路图，直至所述疏密度达到所述阈值。

本发明红外触摸屏的模拟方法与系统，按照预先设计的红外对管的排布关系，生成一个红外线光路图，对光路图中红外线的疏密度进行统计，根据统计结果判断当前设计是否合格，不合格则调整设计直至合格，从而得出一个符合性能要求的设计方案，按照该方案进行硬件和PCB设计，并生产样板，从而大大提高方案设计的成功率，同时能够快速判断设计方案的可行性，以及加快识别算法的研究，推动了整个研发进程。

附图说明

图1为本发明红外触摸屏的模拟方法的流程示意图；

图2为红外发射管与红外接收管对应关系表；

图3为光路图的示意图；

图4为本发明红外触摸屏的模拟系统的结构示意图；

图5为鼠标点击形成的触摸点的示意图。

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。

本发明红外触摸屏的模拟方法，如图1所示，包括步骤：

步骤s101、读取预先设置的红外发射管和红外接收管的排布数据及对应关系。排布数据和对应关系的设置根据实际需求而来，其中排布数据可以包括红外发射管和红外接收管的总数、长边分布的数量、短边分布的数量，以及间距和灯管宽度。为了便于区分，为每个红外发射管和红外接收管编号，则排布数据还可以包括哪些编号的红外发射管与红外接收管排布在触摸屏的哪个位置。至于红外发射管与红外接收管的对应关系，则可以按照图2所示的excel表预先设置或者直接写在模拟系统的程序代码中，对应关系可以是一对一、一对多或多对多。

步骤s102、按照所述排布数据及对应关系，将红外发射管和红外接收管连接起来，形成红外线的光路图，光路图是假设每个红外发射管都在发射红外线而形成的光线图，图3所示是光路图的一个实例。

步骤s103、统计所述光路图中光线的疏密度，并与阈值对比，若低于所述阈值，则调整所述排布数据及对应关系，重新生成所述光路图，直至所述疏密度达到所述阈值。

上述步骤s103实现的是对光路图进行分析与调整的目的。一个红外发射管与接收管的设计方案是否合格，评判标准是红外线的覆盖情况是否满足性能要求，而覆盖情况可以通过红外光线的疏密度表征。疏密度与光线数量及面积大小有关，而触摸屏各个区域对疏密度的要求有高有低，操作集中的区域如中心区域应该具有较高的疏密度，边角等操作频率较低的区域可以降低疏密度要求，因此疏密度应分区域计算，则每个区域对应一个疏密度阈值。

图3所示的光路图的实例中，红外线非常密集，分布情况难以分辨，因此可以设计成当鼠标移动到某位置或点击某位置时，放大所在区域的光路图，放大的效果如图5所示。将鼠标点击的位置假设为手指触摸的位置，则图5中心具有一定面积的圆可以定义为触摸点，由于触摸点的定位是依据经过触摸点的红外线(相当于实际情况中被手指挡住的红外线)的发射管与接收管的位置所确定的，因此经过触摸点的红外线不能太少，太少不利于定位精度。当模拟多个触摸点的时候，被挡住的光线所在的直线交叉,可能会形成多于实际触摸点的逻辑触摸点，当逻辑触摸点被挡住的红外线条数超过预定值时，该触摸点才是真实触摸点，若逻辑触摸点中被挡住的红外光线条数少于预定值,则该触摸点是伪触摸点，或者说假点。假点越多定位越不准确，因此在调整红外发射管与接收管的设计方案时，应该降低假点的数量，或者排除假点。

假点其实是将区域面积缩小到“点”后红外线疏密度的一种反映，因此，检查光路图中是否有假点可以作为判断当前设计方案是否合格的更细致的评判标准。

经过步骤s103得到的是一种满足实际性能要求的红外发射管与红外接收管的设计方案，接下来则可以按照所确定的排布数据及对应关系，设计红外识别算法、红外触摸屏的相关硬件，及红外电路的PCB板。等到工厂回板后，只需将设计好的识别算法的代码移植到对应的平台上。相比没有模拟直接设计的方法，大大提高了工作效率，缩短了研发周期。

本发明红外触摸屏的模拟系统是与上述方法对应的系统，如图4所示，包括：

数据读取模块，用于读取预先设置的红外发射管和红外接收管的排布数据及对应关系；

光路图生成模块，用于按照所述排布数据及对应关系，将红外发射管和红外接收管连接起来，形成光路图；

调试模块，用于统计所述光路图中光线的疏密度，并与阈值对比，若低于所述阈值，则调整所述排布数据及对应关系，重新生成所述光路图，直至所述疏密度达到所述阈值。

如图4所示，数据读取模块、光路图生成模块和调试模块依次相连，构成本系统的一个实施例。

作为一个优选的实施例，所述排布数据包括红外发射管和红外接收管的总数、长边分布的数量、短边分布的数量，以及间距和灯管宽度。

作为一个优选的实施例，所述调试模块，还用于在所述光路图中，分区域统计所述疏密度，每个区域对应一个所述阈值。

作为一个优选的实施例，还包括后期设计单元，用于按照所述疏密度达到所述阈值的红外发射管和红外接收管的排布数据及对应关系，设计红外识别算法、红外触摸屏的相关硬件，及红外电路的PCB板。

作为一个优选的实施例，所述疏密度为预定面积的区域所经过的光线的数量与该区域面积的比值。

综上，本方法与系统通过软件模拟的方法调试出一套符合性能要求的设计方案，避免了人工调试的各种弊端，简化了研发流程、降低了研发成本、提高了研发速度，提高了研发方案的成功率。

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 (8)

1.一种红外触摸屏的模拟方法，其特征在于，包括步骤：

读取预先设置的红外发射管和红外接收管的排布数据及对应关系；

按照所述排布数据及对应关系，将红外发射管和红外接收管连接起来，形成光路图；

统计所述光路图中光线的疏密度，并与阈值对比，若低于所述阈值，则调整所述排布数据及对应关系，重新生成所述光路图，直至所述疏密度达到所述阈值；在所述光路图中，分区域统计所述疏密度，每个区域对应一个所述阈值。

2.根据权利要求1所述的红外触摸屏的模拟方法，其特征在于，

所述排布数据包括红外发射管和红外接收管的总数、长边分布的数量、短边分布的数量，以及间距和灯管宽度。

3.根据权利要求1或2所述的红外触摸屏的模拟方法，其特征在于，

还包括步骤：按照所述疏密度达到所述阈值的红外发射管和红外接收管的排布数据及对应关系，设计红外识别算法、红外触摸屏的相关硬件，及红外电路的PCB板。

4.根据权利要求1或2所述的红外触摸屏的模拟方法，其特征在于，

所述疏密度为预定面积的区域所经过的光线的数量与该区域面积的比值。

5.一种红外触摸屏的模拟系统，其特征在于，包括：

数据读取模块，用于读取预先设置的红外发射管和红外接收管的排布数据及对应关系；

光路图生成模块，用于按照所述排布数据及对应关系，将红外发射管和红外接收管连接起来，形成光路图；

调试模块，用于统计所述光路图中光线的疏密度，并与阈值对比，若低于所述阈值，则调整所述排布数据及对应关系，重新生成所述光路图，直至所述疏密度达到所述阈值；

所述调试模块，还用于在所述光路图中，分区域统计所述疏密度，每个区域对应一个所述阈值。

6.根据权利要求5所述的红外触摸屏的模拟系统，其特征在于，

所述排布数据包括红外发射管和红外接收管的总数、长边分布的数量、短边分布的数量，以及间距和灯管宽度。

7.根据权利要求5或6所述的红外触摸屏的模拟系统，其特征在于，

还包括后期设计单元，用于按照所述疏密度达到所述阈值的红外发射管和红外接收管的排布数据及对应关系，设计红外识别算法、红外触摸屏的相关硬件，及红外电路的PCB板。

8.根据权利要求5或6所述的红外触摸屏的模拟系统，其特征在于，

所述疏密度为预定面积的区域所经过的光线的数量与该区域面积的比值。