CN106557185B - 触摸显示屏、交互设备、模式切换方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触摸显示屏、交互设备、模式切换方法和装置。该触摸显示屏，包括红外触摸框，红外触摸框的内侧壁设置有四个红外灯条，四个红外灯条分别设置于内侧壁的四个方向；相对设置的两个红外灯条上设置有一一对应的第一红外发射器和第一红外接收器，用于通过第一红外发射器和第一红外接收器形成触控识别区域进行触控检测；第一红外发射器的中轴线与触摸显示屏的显示面的夹角为α，α＝arctanH/L；其中H为预设的触控检测距离，L为所述显示面中与该第一红外发射器朝向相同的边的长度。触摸显示屏外部的控制端根据检测到的能量强度确认与触控显示屏的距离，根据距离进行工作模式的自动调整，提高了控制端模式切换的智能化程度。

Description

触摸显示屏、交互设备、模式切换方法和装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种触摸显示屏、交互设备、模式切换方法和装置。

背景技术

智能笔，是一款相对传统笔芯而言，具有匹配操作平台通信的多功能移动笔。请参考图1，其是现有技术方案中智能笔系统的框架图，智能笔3的内部集成有MCU(Microccontroller Unit，微控制单元)31和第一wifi(Wireless-Fidelity，无线保真)模块32，MCU31和第一wifi模块32通过USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)方式连接，实现MCU31对第一wifi模块32的状态控制。智能笔3与显示设备4之间采用wifi通信，主要是2.4G频段。智能笔3的第一wifi模块32通过RF(Radio Frequency，射频)协议，与显示设备4的第二wifi模块41搭建成局域网，控制芯片42根据智能笔3发出的控制命令执行相应的操作，实现对应的功能。

然而，现有技术方案要求智能笔端和显示设备端均内置wifi模块，价格成本较高，因采用wifi频段，受射频干扰影响较大，使得显示设备无法准确执行智能笔端发送的控制命令。同时，智能笔不能根据应用场景自行切换应用模式。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种触摸显示屏、交互设备、模式切换方法和装置，以实现智能笔与显示设备进行通信和基于应用场景的模式自行切换。

第一方面提供了一种触摸显示屏，包括红外触摸框，所述红外触摸框的内侧壁设置有四个红外灯条，四个红外灯条分别设置于所述内侧壁的四个方向；

相对设置的两个所述红外灯条上设置有一一对应的第一红外发射器和第一红外接收器，用于通过所述第一红外发射器和第一红外接收器形成触控识别区域进行触控检测；

所述第一红外发射器的中轴线与所述触摸显示屏的显示面的夹角为α，α＝arctanH/L；其中H为预设的触控检测距离，L为所述显示面中与该第一红外发射器朝向相同的边的长度。

其中，还包括第一红外收发器，所述第一红外收发器设置于所述红外触摸框的外侧并与所述触摸显示屏的显示面垂直，用于接收所述触摸显示屏外部的信号源发射的红外信号。

其中，所述第一红外收发器的个数至少为两个。

第二方面提供了一种交互设备，包括前述的触摸显示屏，还包括红外智能笔，所述红外智能笔包括：智能笔微处理器、第二红外发射器和第二红外接收器，所述第二红外发射器和第二红外接收器均与所述智能笔微处理器相连；

所述第二红外接收器，用于检测所述第一红外发射器发射的红外信号；

所述智能笔微处理器，用于根据所述第二红外接收器接收的红外信号确认所述红外智能笔的工作模式，并根据所述工作模式控制所述第二红外发射器发射红外信号；

所述第二红外发射器，用于向外发射红外信号。

第三方面提供了一种模式切换方法，包括：

红外智能笔根据检测到的触摸显示屏发射的红外信号的强度，确认所述红外智能笔的工作模式并反馈到所述触摸显示屏；

所述触摸显示屏根据所述工作模式进行模式切换；

所述红外智能笔发射携带有所述工作模式对应的控制指令的红外信号以被所述触摸显示屏接收。

其中，所述红外智能笔根据检测到的触摸显示屏发射的红外信号的强度，确认所述红外智能笔的工作模式并反馈到所述触摸显示屏之前，还包括：

所述触摸显示屏向外发送携带有所述触摸显示屏的触控识别区域信息的红外信号；

所述红外智能笔确认检测到的红外信号携带有所述触控识别区域信息。

其中，所述红外智能笔发射携带有所述工作模式对应的控制指令的红外信号以被所述触摸显示屏接收之后，还包括：

所述触摸显示屏响应所述控制指令。

第四方面提供一种模式切换装置，包括红外智能笔和触摸显示屏；

所述红外智能笔，包括：

模式确认单元，用于根据检测到的触摸显示屏发射的红外信号的强度，确认所述红外智能笔的工作模式并反馈到所述触摸显示屏；

信号发射单元，用于通过所述第二红外发射器发射携带有所述工作模式对应的控制指令的红外信号以被所述触摸显示屏接收；

所述触摸显示屏，包括：

模式切换单元，用于根据所述工作模式进行模式切换。

其中，所述触摸显示屏，还包括：

信息发送单元，用于向外发送携带有所述触摸显示屏的触控识别区域信息的红外信号；

所述红外智能笔，还包括：

信息确认单元，用于确认检测到的红外信号携带有所述触控识别区域信息。

其中，所述触摸显示屏，还包括：

指令响应单元，用于所述触摸显示屏响应所述控制指令。

本发明实施例提供的触摸显示屏、交互设备、模式切换方法和装置，通过设定触摸显示屏中红外触摸框中进行触控检测的红外光的发射角度，从而设定红外触摸框的触控识别区域中红外信号的能量分布状态；外部的控制端根据检测到的能量强度确认与触控显示屏的距离，根据距离进行工作模式的自动调整，提高了控制端模式切换的智能化程度。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术方案中智能笔系统的框架图；

图2是本发明实施例一提供的一种触摸显示屏的第一红外发射器的安装示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种触摸显示屏的结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种交互设备的结构示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种模式切换方法的方法流程图；

图6是本发明实施例四提供的一种模式切换方法的方法流程图；

图7是本发明实施例五提供的一种模式切换装置的结构方框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

图2是本发明实施例一提供的一种触摸显示屏的第一红外发射器的安装示意图，参考图2，本发明实施例提供的触摸显示屏1，包括红外触摸框11，红外触摸框11的内侧壁设置有四个红外灯条13，四个红外灯条13分别设置于内侧壁的四个方向；

相对设置的两个红外灯条13上设置有一一对应的第一红外发射器131和第一红外接收器132，用于通过第一红外发射器131和第一红外接收器132形成触控识别区域进行触控检测；

第一红外发射器131的中轴线与触摸显示屏1的显示面的夹角为α，α＝arctanH/L；其中H为预设的触控检测距离，L为所述显示面中与该第一红外发射器131朝向相同的边的长度。

红外触摸框11上一一对应设置的第一红外发射器131和第一红外接收器132能形成基于红外线的能量网格，能量网格可以检测触控操作，当有触控操作发生时，能量网格的结构发生变化，发生变化的位置即为触控操作的位置。在第一红外发射器131和第一红外接收器132之间，能量并不能严格约束在标准的网格结构中，而是会向外辐射，实际只能约束在某一个角度，外部能检测到的能量越强，说明离显示面的距离越近。基于此，根据能量的强度设定外部控制端在不同距离的工作模式，一般而言，外部控制端的工作模式主要是两种，一种是鼠标工作模式，输入的是对交互设备的控制指令；另一种是书写工作模式，实现的是基于红外触控的手写输入。根据使用场景的需求和红外触摸框11的工作原理，外部控制端靠近触摸显示屏1时的工作模式一般为书写工作模式，远离触摸显示屏1时的工作模式一般为鼠标工作模式。为进一步严格区分两种工作模式，限定外部控制端在一距离范围内能进行书写工作模式下的触控检测，这一距离范围的最大值定义为触控检测距离H。例如，H设定为20cm，L的尺寸为160cm，那么tanα＝H/L＝0.125；α＝arctan0.125≈7.13°。

假设需要在距离显示面H的位置形成较大的能量分布，其中L表示显示面的长度或宽度，例如图2中，假设第一红外发射器131是左右朝向，那么L表示左右方向上的边长，如图2所示，第一红外发射器131的中轴线及附近的区域具备较强的能量分布，对于边缘区域，距离显示面H的位置正好处于第一红外发射器131的中轴线，虽然只有单向的第一红外发射器131能辐射到，但是能量较强；对于中间区域，可能偏离第一红外发射器131的中轴线，但是能被多个第一红外发射器131的中轴线近距离辐射到，依然具备较高的能量强度。并且，在用户的实际操作过程中，是不能，也不需要精确到某一高度再进行相应的，只要落入某一个范围内即可。

另外，如图3所示，还包括第一红外收发器14，第一红外收发器14设置于红外触摸框11的外侧并与触摸显示屏1的显示面垂直，用于接收触摸显示屏1外部的信号源发射的红外信号。

第一红外收发器14设置于红外触摸框11的外侧并与触摸显示屏1的显示面垂直，用于接收触摸显示屏1外部的信号源发射的红外信号。

该第一红外收发器14设置于红外触摸框11外表面，第一红外收发器14的光敏元件(图未示)的朝向垂直上述显示面。当外部的信号源与红外触摸框11的距离过远时，红外触摸框11的第一红外接收器132难以接收到信号源发出的红外信号，信号源发射的红外信号可以通过第一红外收发器14接收，第一红外收发器14可以接收显示面正前方米及较大角度范围内的红外信号。

其中，第一红外收发器14的个数至少为两个。

考虑到单个第一红外收发器14可能存在接收盲区，设置多个第一红外收发器14，只要其中一个确认接收到红外信号即可，可以扩大红外信号的接收范围。

触摸显示屏1中所有和红外信号相关的发送和接收均通过信号处理器12进行处理。

综上所述，通过设定触摸显示屏中红外触摸框中进行触控检测的红外光的发射角度，从而设定红外触摸框的触控识别区域中红外信号的能量分布状态；外部的控制端根据检测到的能量强度确认与触控显示屏的距离，根据距离进行工作模式的自动调整，提高了控制端模式切换的智能化程度。

实施例二

图4是本发明实施例二中提供的一种交互设备结构示意图，参考图4，本发明实施例提供的交互设备，包括前一实施例中的触摸显示屏1，还包括红外智能笔2，红外智能笔2包括：智能笔微处理器22、第二红外发射器21和第二红外接收器23，第二红外发射器21和第二红外接收器23均与智能笔微处理器22相连；

第二红外接收器23，用于检测第一红外发射器131发射的红外信号；

智能笔微处理器22，用于根据第二红外接收器23接收的红外信号确认红外智能笔的工作模式，并根据工作模式控制第二红外发射器21发射红外信号；

第二红外发射器21，用于向外发射红外信号。

智能笔微处理器22不是在任意位置均可向触摸显示屏1发送红外信号，而是需要根据其自身的距离状态进行判断，判断的基础是第二红外接收器23接收到的红外信号的强度，一般而言，靠近触控显示屏是为了在触控显示屏上书写，远离触控显示屏只需对触控显示屏进行控制，也就是靠近触控显示屏进入书写模式，远离触控显示屏进入鼠标模式或者遥控模式。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种模式切换方法的方法流程图，本发明实施例提供的模式切换方法，用于前述的交互设备，参考图5，该模式切换方法，包括：

步骤S301：红外智能笔根据检测到的触摸显示屏发射的红外信号的强度，确认红外智能笔的工作模式并反馈到触摸显示屏。

红外智能笔的接收过程除了可以确认是否接收到红外信号，还可确认到接收到的红外信号的强度，红外信号的强度是确认红外智能笔的工作模式的基础，并需要将工作模式反馈到触摸显示屏。

步骤S302：触摸显示屏根据工作模式进行模式切换。

触摸显示屏根据反馈结果同步调整工作模式，以便对红外智能笔的动作进行响应。

步骤S303：红外智能笔发射携带有工作模式对应的控制指令的红外信号以被触摸显示屏接收。

红外智能笔与触控显示屏通过红外信号进行通信，主要是传输鼠标模式下的控制指令。需要说明的是，本方案中所说的鼠标模式并不仅仅是常规意义上的只具备滚轮、左按键和右按键的鼠标，而是具备其它功能按键，例如翻页、模式切换等按键的控制功能集合体。

实施例四

图6是本发明实施例四提供的一种模式切换方法的方法流程图，本发明实施例提供的模式切换方法，用于前述的交互设备，参考图6，该模式切换方法，包括：

步骤S401：触摸显示屏向外发送携带有触摸显示屏的触控识别区域信息的红外信号。

为了保证触摸显示屏和红外智能笔之间的信息准确传输，消除外部信号源对触摸显示屏的操作干扰，触摸显示屏先向外发射携带有触控识别区域信息的红外信号，只有外部的红外智能笔确认收到触控区域识别信息后才确认进入工作状态，开始发射红外信号。其中，触控区域识别信号用于标识触摸显示屏的工作区域，实现触摸显示屏与红外智能笔之间的对应，避免在有多个触摸显示屏的场合发生控制指令的干扰。

步骤S402：红外智能笔确认检测到的红外信号携带有触控识别区域信息。

步骤S403：红外智能笔根据检测到的触摸显示屏发射的红外信号的强度，确认红外智能笔的工作模式并反馈到触摸显示屏。

除了确认触控区域识别信息，还要确认检测到的红外信号的强度对应于哪个工作模式，强度较大，说明距离较近，进入书写模式；强度较小，说明距离较远，进入鼠标模式。

步骤S404：触摸显示屏根据工作模式进行模式切换。

步骤S405：红外智能笔发射携带有工作模式对应的控制指令的红外信号以被触摸显示屏接收。

步骤S406：触摸显示屏响应控制指令。

需要说明的是，自动切换到鼠标模式或书写模式只是基于红外信号的强度检测的智能化判断，用户的手动操作具备更高的优先级，即在可以实现用户设定工作模式的前提下，以用户设定的当前工作模式为先。

实施例五

图7是本发明实施例五提供的一种模式切换装置的结构方框图，参考图7，该模式切换装置包括红外智能笔2和触摸显示屏1；

红外智能笔2，包括：

模式确认单元221，用于根据检测到的触摸显示屏发射的红外信号的强度，确认红外智能笔的工作模式并反馈到触摸显示屏；

信号发射单元222，用于发射携带有工作模式对应的控制指令的红外信号以被所述触摸显示屏接收；

触摸显示屏1，包括：

模式切换单元121，用于根据工作模式进行模式切换。

其中，触摸显示屏1，还包括：

信息发送单元122，用于通过第一红外发射器向外发送携带有触摸显示屏的触控识别区域信息的红外信号；

红外智能笔2，还包括：

信息确认单元223，用于确认检测到的红外信号携带有触控识别区域信息。

其中，触摸显示屏1，还包括：

指令响应单元123，用于触摸显示屏响应控制指令。

本发明实施例中的模式切换装置基于前述的模式切换方法实现，在模式切换装置中未尽的说明，请参考前述模式切换方法的实施例。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种触摸显示屏，其特征在于，包括红外触摸框、第一红外收发器，所述红外触摸框的内侧壁设置有四个红外灯条，四个红外灯条分别设置于所述内侧壁的四个方向；

相对设置的两个所述红外灯条上设置有一一对应的第一红外发射器和第一红外接收器，用于通过所述第一红外发射器和第一红外接收器形成触控识别区域、基于红外线进行触控检测；

所述第一红外发射器的中轴线与所述触摸显示屏的显示面的夹角为α，α＝arctanH/L；其中H为预设的触控检测距离，L为所述显示面中与该第一红外发射器朝向相同的边的长度；

所述第一红外收发器设置于所述红外触摸框的外侧并与所述触摸显示屏的显示面垂直，用于接收所述触摸显示屏外部的信号源发射的红外信号。

2.根据权利要求1所述的触摸显示屏，其特征在于，所述第一红外收发器的个数至少为两个。

3.一种交互设备，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的触摸显示屏，还包括红外智能笔，所述红外智能笔包括：智能笔微处理器、第二红外发射器和第二红外接收器，所述第二红外发射器和第二红外接收器均与所述智能笔微处理器相连；

所述第二红外接收器，用于检测所述第一红外发射器发射的红外信号；

所述智能笔微处理器，用于根据所述第二红外接收器接收的红外信号确认所述红外智能笔的工作模式，并根据所述工作模式控制所述第二红外发射器发射红外信号；

所述第二红外发射器，用于向外发射红外信号。

4.一种模式切换方法，其特征在于，包括：

红外智能笔根据检测到的触摸显示屏发射的红外信号的强度，确认所述红外智能笔的工作模式并反馈到所述触摸显示屏；

所述触摸显示屏根据所述工作模式进行模式切换；

所述红外智能笔发射携带有所述工作模式对应的控制指令的红外信号以被所述触摸显示屏接收。

5.根据权利要求4所述的模式切换方法，其特征在于，所述红外智能笔根据检测到的触摸显示屏发射的红外信号的强度，确认所述红外智能笔的工作模式并反馈到所述触摸显示屏之前，还包括：

所述触摸显示屏向外发送携带有所述触摸显示屏的触控识别区域信息的红外信号；

所述红外智能笔确认检测到的红外信号携带有所述触控识别区域信息。

6.根据权利要求4所述的模式切换方法，其特征在于，所述红外智能笔发射携带有所述工作模式对应的控制指令的红外信号以被所述触摸显示屏接收之后，还包括：

所述触摸显示屏响应所述控制指令。

7.一种模式切换装置，其特征在于，包括红外智能笔和触摸显示屏；

所述红外智能笔，包括：

模式确认单元，用于根据检测到的触摸显示屏发射的红外信号的强度，确认所述红外智能笔的工作模式并反馈到所述触摸显示屏；

信号发射单元，用于发射携带有所述工作模式对应的控制指令的红外信号以被所述触摸显示屏接收；

所述触摸显示屏，包括：

模式切换单元，用于根据所述工作模式进行模式切换。

8.根据权利要求7所述的模式切换装置，其特征在于，所述触摸显示屏，还包括：

信息发送单元，用于向外发送携带有所述触摸显示屏的触控识别区域信息的红外信号；

所述红外智能笔，还包括：

信息确认单元，用于确认检测到的红外信号携带有所述触控识别区域信息。

9.根据权利要求7所述的模式切换装置，其特征在于，所述触摸显示屏，还包括：

指令响应单元，用于所述触摸显示屏响应所述控制指令。