CN106775090B - 一种红外触摸屏及其增益调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红外触摸屏的增益调整方法，首先判断当前帧触摸标志是否置位，若是，则不进行调节，若否，则判断信号强度是否合适，若信号过强，则减小增益，若信号过弱，则增强发射功率，并检测信号是否会按照预期进行变化，若没有按照预期变化，则说明有触摸物，此时要设置有触摸物标志，使当前帧剩余的扫描跳过光路的调节，若信号按预期变化，则说明没有触摸物，此时要提高接收电路的增益。本发明还提供了一种红外触摸屏，包括发射模块、接收模块和主控模块。本发明能精确判断当前光路信号变弱是由遮挡引起的还是由环境变化引起的，以避免调节错误导致出现不出点、误报点等问题。

Description

一种红外触摸屏及其增益调整方法
技术领域
本发明涉及光电技术领域，尤其涉及一种红外触摸屏及其增益调整方法。
背景技术
随着计算机技术的发展和普及，在20世纪90年代初，出现一种全新的人机交互技术——触摸屏技术。利用这种触摸屏技术，用户只需在显示屏上的图标或文字上轻轻一点，计算机就能按照输入的指示进行相关操作，其完全摆脱了键盘和鼠标的束缚，使用范围广，使人机交互更加方便快捷。
随着触控产品技术日渐成熟，对触控产品的功能、性能和成本要求也越来越高。目前已经形成的各种商业化的触摸屏技术包括：电阻技术触摸屏、表面电容技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波(SAW)技术触摸屏等等。其中，红外线技术触摸屏因其价格低廉、可靠性高，得到了广泛应用，但其容易受到光干扰，在各种不同的光照条件下会受到一定的影响。
鉴于红外触摸屏存在的上述问题，在一般红外触摸屏中，需根据不同的环境场景，实时的调整接收增益的大小。在没有触摸的情况下，增益的调整一般是正确的。在有触摸的情况下，因为此时无法分辨信号变弱是由于遮挡引起的还是由于环境引起的，增益调整可能会出现问题。
传统的增益调整方法是判断上一帧是否有触摸点，若有，则不进行调节，若没有，则进行调节。但这种方式存在如下缺陷：首先，上一帧没有触摸不代表这一帧就一定没触摸；其次，当触摸物下落时，一般前几帧由于遮挡线数量较少，而无法得到触摸点，但这时候确实是挡下了，如果此时进行增益调整则可能出现问题。
综上，研发一种红外触摸屏及其增益调整方法，精确判断信号变弱的具体原因，以避免调节错误导致不出点、误报点等问题，显得格外重要。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的增益调整的缺陷，提供一种红外触摸屏及其增益调整方法，精确判断当前光路信号变弱是由遮挡引起的还是由环境变化引起的，以避免调节错误导致出现不出点、误报点等问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种红外触摸屏的增益调整方法，包括以下步骤：
S1、判断当前帧触摸标志是否置位，若是，则直接进入步骤S5，若否，则执行下一步；
S2、判断当前光路中的光信号强度与预设阈值的大小，所述预设阈值包括高阈值和低阈值，若光信号强度低于所述低阈值，则执行下一步，若光信号强度高于所述高阈值，则降低接收电路的增益，并进入步骤S5，若光信号强度处于所述低阈值和所述高阈值之间，则直接进入所述步骤S5；
S3、增强发射电路的输出功率，并判断此时接收电路接收到的光信号强度是否按预期变化，若是，则提高接收电路的增益，若否，则设置有触摸物标志；
S4、将所述步骤S3中的发射电路的输出功率恢复到原始状态；
S5、获取当前光路状态；
S6、判断当前帧扫描是否完毕，若是，则结束当前帧扫描过程，若否，则切换到下一道光路，并返回所述步骤S1，此时，下一道光路自动变为当前光路。
进一步地，所述发射电路与所述接收电路之间形成所述光路，在光路没有任何遮挡的情况下，将光信号强度的变化规律定义为正常变化规律。
优选地，所述步骤S3中的预期变化具体为：接收电路接收到的光信号强度按所述正常变化规律进行变化。
进一步地，在所述步骤S4中，将发射器的输出功率恢复到原始状态具体为：将发射电路的输出功率恢复到所述步骤S2中的状态。
进一步地，所述步骤S6中，在结束当前帧扫描过程之后还包括以下步骤：对下一帧进行扫描，并返回所述步骤S1，此时，下一帧自动变为扫描过程中的当前帧。
相应地，本发明还提供了一种红外触摸屏，包括发射模块、接收模块和主控模块，所述主控模块分别与所述发射模块和所述接收模块电连接；所述发射模块包括发射功率调节器和发射器，所述接收模块包括接收增益调节器和接收器；
所述主控模块，在没有识别到触摸动作的情况下，判断当前光路中的光信号强度与预设阈值的大小，所述预设阈值包括高阈值和低阈值；
若光信号强度低于所述低阈值，则增强发射电路的输出功率，并判断此时接收电路接收到的光信号强度是否按预期变化，若是，则提高接收电路的增益，若否，则设置有触摸物标志，判断完成后将所述发射电路的输出功率恢复到原始状态；
若光信号强度高于所述高阈值，则降低接收电路的增益，获取当前光路状态；
若光信号强度处于所述低阈值和所述高阈值之间，则获取当前光路状态，继续扫描。，
本发明的红外触摸屏及其增益调整方法，具有如下有益效果：本发明在没有识别到触摸动作的情况下，判断当前光路中的光信号强度与预设阈值的大小，所述预设阈值包括高阈值和低阈值；当检测到光信号强度较弱，即光信号强度低于所述低阈值时，增强发射电路的输出功率，并判断此时接收电路接收到的光信号强度是否按预期变化（信号变弱由环境引起），若是，则提高接收电路的增益，若否，则设置有触摸物标志（信号变弱由遮挡引起）。本发明在检测到光信号强度较弱，通过上述技术方案能精确判断光信号变弱是由遮挡引起的还是由环境引起的，若是由遮挡引起的，则设置触摸物标志，若是由环境等因素引起的，则进行调节，以避免调节错误出现不出点、误报点等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明的红外触摸屏的增益调整方法的流程图；
图2是本发明的红外触摸屏的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示，本发明公开了一种用红外触摸屏的增益调整方法，包括以下步骤：
S1、判断当前帧触摸标志是否置位（标志置位，表明之前的扫描过程已经测出有触摸），若是，则不进行调节，直接进入步骤S5，若否，则执行下一步；
S2、判断当前光路中的光信号强度与预设阈值的大小，所述预设阈值包括高阈值和低阈值，若光信号强度低于所述低阈值，则执行下一步（首先增强发射功率，试探当前是否有触摸），若光信号强度高于所述高阈值，则降低接收电路的增益，并进入步骤S5，若光信号强度处于所述低阈值和所述高阈值之间，则直接进入所述步骤S5；
其中，所述步骤S2中判断光信号强度与预设阈值的大小，其实就是判断信号强度的大小，本发明事先在主控模块中设置预设阈值，并定义信号强度低于所述低阈值则表明信号强度过弱，信号强度高于所述高阈值则表明信号强度过强，若信号强度处于所述低阈值和所述高阈值之间（包括信号强度等于低阈值和等于高阈值的情况），则说明信号强度正常，不需要进行调节；
S3、增强发射电路的输出功率，并判断此时接收电路接收到的光信号强度是否按预期变化，若是，说明没有触摸物，则提高接收电路的增益，若否，说明有触摸物，则需要设置有触摸物标志，使本帧剩余的扫描跳过光路的调节（有触摸时，光路调节没有意义）；
其中，所述发射电路与所述接收电路之间形成所述光路，将发射端分成两级（或多级）能量控制，每一级输出的能量不同，即发光强度不同，没有遮挡的情况下，不同的发射能量会产生不同的信号强度，当发射强度发生变化时，接收信号的强度会产生相应的变化；当信号变弱时，增大发射强度，观察接收是否产生相应的变化，如果信号没有被遮挡，而是由于环境导致的，则接收信号强度会按照正常规律变大，如果信号被完全遮挡，接收信号强度应该不会变化，如果信号被部分遮挡，改变发射强度时，接收信号强度的变化应该小于正常规律值，即，如果发现接收信号强度按照正常规律变化，则可以确定没有被遮挡，如果不按照正常规律变化，则可以确定当前有遮挡，因此，在光路没有任何遮挡的情况下，将光信号强度的变化规律定义为正常变化规律，所述步骤S3中的预期变化具体为：接收电路接收到的光信号强度按所述正常变化规律进行变化；
S4、将所述步骤S3中的发射电路的输出功率恢复到原始状态，具体为将发射电路的输出功率恢复到所述步骤S2中的状态；
S5、获取当前光路状态；
S6、判断当前帧扫描是否完毕，若是，则结束当前帧扫描过程，若否，则切换到下一道光路，并返回所述步骤S1，此时，下一道光路自动变为当前光路；
其中，在结束当前帧扫描过程之后还包括以下步骤：对下一帧进行扫描，并返回所述步骤S1，此时，下一帧自动变为扫描过程中的当前帧。
实施例2
如图2所示，本发明还提供了一种红外触摸屏，包括发射模块、接收模块和主控模块，所述主控模块分别与所述发射模块和所述接收模块电连接。
所述发射模块包括发射功率调节器和发射器，所述接收模块包括接收增益调节器和接收器，所述发射功率调节器，用于调节所述发射器发射光信号的输出功率，所述接收增益调节器，用于调节所述接收器接收光信号的增益；所述主控模块的信号输出端与所述发射功率调节器的信号输入端相连，所述发射功率调节器的信号输出端与所述发射器的信号输入端相连，所述接收器接收所述发射器发射的光信号并与所述接收增益调节器进行双向信息传输，所述增益调节器与所述主控模块进行双向信息传输，即主控模块不仅可以控制接收器还可以接收来自接收器的信号。
所述主控模块，在没有识别到触摸动作的情况下，判断当前光路中的光信号强度与预设阈值的大小，其中，判断光信号强度是与预设阈值的大小，其实就是判断信号强度的大小，本发明事先在主控模块中设置预设阈值，所述预设阈值包括高阈值和低阈值，并定义低于所述低阈值代表信号强度过弱，高于所述高阈值代表信号强度过强；
若光信号强度低于所述低阈值，则增强发射电路的输出功率，并判断信号变弱是由环境引起的还是由遮挡引起的，具体为：判断此时接收电路接收到的光信号强度是否按预期变化，若是（表明信号变弱由环境引起），则提高接收电路的增益，若否（表明信号变弱由遮挡引起），则设置有触摸物标志（使本帧剩余的扫描跳过光路的调节，因有触摸时，光路调节没有意义），判断完成后将所述发射电路的输出功率恢复到原始状态；
若光信号强度高于所述高阈值，则降低接收电路的增益，获取当前光路状态；
若光信号强度处于所述低阈值和所述高阈值之间，则获取当前光路状态，继续扫描。
其中，所述发射电路与所述接收电路之间形成所述光路，将发射端分成两级（或多级）能量控制，每一级输出的能量不同，即发光强度不同，没有遮挡的情况下，不同的发射能量会产生不同的信号强度，当发射强度发生变化时，接收信号的强度会产生相应的变化；当信号变弱时，增大发射强度，观察接收是否产生相应的变化，如果信号没有被遮挡，而是由于环境导致的，则接收信号强度会按照正常规律变大，如果信号被完全遮挡，接收信号强度应该不会变化，如果信号被部分遮挡，改变发射强度时，接收信号强度的变化应该小于正常规律值，即，如果发现接收信号强度按照正常规律变化，则可以确定没有被遮挡，如果不按照正常规律变化，则可以确定当前有遮挡，因此，在光路没有任何遮挡的情况下，将光信号强度的变化规律定义为正常变化规律，所述预期变化具体为：所述接收器接收到的光信号强度按所述正常变化规律进行变化。
除了上述判断模块之外，主控模块内还包括存储模块、处理模块等等。
本实施例中的红外触摸屏及其增益调整方法，具有如下有益效果：本发明在没有识别到触摸动作的情况下，判断当前光路中的光信号强度与预设阈值的大小，所述预设阈值包括高阈值和低阈值；当检测到光信号强度较弱，即光信号强度低于所述低阈值时，增强发射电路的输出功率，并判断此时接收电路接收到的光信号强度是否按预期变化（信号变弱由环境引起），若是，则提高接收电路的增益，若否，则设置有触摸物标志（信号变弱由遮挡引起）。本发明在检测到光信号强度较弱，通过上述技术方案能精确判断光信号变弱是由遮挡引起的还是由环境引起的，若是由遮挡引起的，则设置触摸物标志，若是由环境等因素引起的，则进行调节，以避免调节错误出现不出点、误报点等问题。
以上所揭露的仅为本发明的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种红外触摸屏的增益调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、判断当前帧触摸标志是否置位，若是，则直接进入步骤S5，若否，则执行下一步；
S2、判断当前光路中的光信号强度与预设阈值的大小，所述预设阈值包括高阈值和低阈值，若光信号强度低于所述低阈值，则执行下一步；若光信号强度高于所述高阈值，则降低接收电路的增益，并进入步骤S5；若光信号强度处于所述低阈值和所述高阈值之间，则直接进入所述步骤S5；
S3、增强发射电路的输出功率，并判断此时接收电路接收到的光信号强度是否按预期变化，若是，则提高接收电路的增益，若否，则设置有触摸物标志；
S4、将所述步骤S3中的发射电路的输出功率恢复到原始状态；
S5、获取当前光路状态；
S6、判断当前帧扫描是否完毕，若是，则结束当前帧扫描过程，若否，则切换到下一道光路，并返回所述步骤S1，此时，下一道光路自动变为当前光路。
2.根据权利要求1所述的红外触摸屏的增益调整方法，其特征在于，所述发射电路与所述接收电路之间形成所述光路，在光路没有任何遮挡的情况下，将光信号强度的变化规律定义为正常变化规律。
3.根据权利要求2所述的红外触摸屏的增益调整方法，其特征在于，所述步骤S3中的预期变化具体为：接收电路接收到的光信号强度按所述正常变化规律进行变化。
4.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的红外触摸屏的增益调整方法，其特征在于，在所述步骤S4中，将发射电路的输出功率恢复到原始状态具体为：将发射电路的输出功率恢复到所述步骤S2中的状态。
5.根据权利要求4所述的红外触摸屏的增益调整方法，其特征在于，所述步骤S6中，在结束当前帧扫描过程之后还包括以下步骤：对下一帧进行扫描，并返回所述步骤S1，此时，下一帧自动变为扫描过程中的当前帧。
6.一种红外触摸屏，其特征在于，包括发射模块、接收模块和主控模块，所述主控模块分别与所述发射模块和所述接收模块电连接；所述发射模块包括发射功率调节器和发射器，所述接收模块包括接收增益调节器和接收器；所述主控模块，在没有识别到触摸动作的情况下，判断当前光路中的光信号强度与预设阈值的大小，所述预设阈值包括高阈值和低阈值；
若光信号强度低于所述低阈值，则增强发射电路的输出功率，并判断此时接收电路接收到的光信号强度是否按预期变化；若是，则提高接收电路的增益，若否，则设置有触摸物标志；判断完成后将所述发射电路的输出功率恢复到原始状态，获取当前光路状态，继续扫描；
若光信号强度高于所述高阈值，则降低接收电路的增益，获取当前光路状态，继续扫描；
若光信号强度处于所述低阈值和所述高阈值之间，则获取当前光路状态，继续扫描。
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Address after: 100193 Building 21, East Yard, No. 10 Wangdong Road, Northwest Haidian District, Beijing

Applicant after: BEIJING IRTOUCH SYSTEMS Co.,Ltd.

Applicant after: Three wisdom education Polytron Technologies Inc.

Address before: 100094 Building 21, East District, No. 10 Wangdong Road, Northwest Haidian District, Beijing

Applicant before: BEIJING IRTOUCH SYSTEMS Co.,Ltd.

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Patentee after: BEIJING IRTOUCH SYSTEMS Co.,Ltd.

Address before: 100193 Building 21, East Yard, No. 10 Wangdong Road, Northwest Haidian District, Beijing

Patentee before: BEIJING IRTOUCH SYSTEMS Co.,Ltd.

Patentee before: Sansheng Intelligent Education Technology Co., Ltd