CN108733266A - 一种基于红外触摸屏多点触控系统及其识别方法 - Google Patents

Abstract

一种基于红外触摸屏多点触控系统及其识别方法，包括触摸屏上的电路板、电路板四边设置的一一对应的红外发射管和红外接收管、控制红外发射管和红外接收管的内核处理器以及与内核处理器端口连接的主机，红外发射管和红外接收管依次排列在电路板框架四边的X方向和Y方向，内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线。本发明利用X方向和Y方向两端同时反向扫描的全屏扫描方式快速扫描，使红外发射管与红外接收管形成垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网，通过坐标偏移量判断真假触摸点，在有大障碍物遮挡的情况下也能准确判断触控点。

Description

一种基于红外触摸屏多点触控系统及其识别方法

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种基于红外触摸屏多点触控系统及其识别方法。

背景技术

触摸屏在工业领域被称为人机界面，是一种输入设备，主要通过触摸板进行定位，向计算机输入操作命令，从而实现人机交互的目标，红外触摸屏是现阶段比较常用的触摸屏模块之一，红外触摸屏多点触摸的识别方法是基于X方向和Y方向的两组密集排列的红外对管在屏幕表面依次扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网，判断X方向和Y方向是否有红外线阻断，如果有阻断，定位阻断点坐标，但红外触摸屏使用传感器数目有几百对之多，很难保证每一个管子在长时间工作后仍能保持发光率的一致性，所以很多触摸屏在工作一段时间后会出现发光管老化而不灵敏或断线等问题，早期的红外触摸屏更多的是用来电击使用，小尺寸应用较多，而随着LCD，PDP等平板显示技术尺寸越来越大，价格越来越低，大尺寸应用也越来越多，而大尺寸的触控应用更多的需求是书写，但是传统触摸屏反应速率低，致使书写轨迹变形严重，而且多点定位出现误判真假点，在大障碍物遮挡等复杂情况下不能正常工作。

发明内容

本发明为解决上述问题提供，提供了一种相应速度快，在大障碍物遮挡下能正常使用的红外触摸屏多点触控系统及其识别方法。

本发明所采取的技术方案：

一种基于红外触摸屏多点触控系统，包括触摸屏上的电路板、电路板四边设置的一一对应的红外发射管和红外接收管、控制红外发射管和红外接收管的内核处理器以及与内核处理器端口连接的主机，红外发射管和红外接收管依次排列在电路板框架四边的X方向和Y方向，内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线。

所述的红外发射管向对侧的每一个红外接收管发射红外光栅。

所述的电路板上的红外发射电路中将红外发射管中每8个发射管组成一个发射管组，每个组内的8个发射管负极连接在一起由发射管驱动芯片的一个输出端口连接，组内的8个发射管正极分别由另一型号发射管驱动芯片的一个输出端口连接。

所述的电路板上的红外接收电路中将红外接收管中每8个接收管组成一个接收管组，每个组内的8个接收管负极连接在一起由接收管驱动芯片的一个输出端口连接，组内的8个接收管正极分别由另一型号的接收管驱动芯片的一个输出端口连接。

一种基于红外触摸屏多点触控系统的识别方法，步骤为：

内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线，X方向和Y方向两个方向同时反向扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网；

判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置；

其中：所述的判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置包括：当有两点或两个以上阻断点时，识别方法执行步骤包括：在互相垂直的红外光栅和倾斜的红外光栅扫描时，可再X方向和Y方向分别得到两个坐标点，即X₁、X₂、Y₁、Y₂，通过坐标组合即可得到4个点，即A(X₁，Y₁)、B(X₁，Y₂)、C(X₂，Y₂)、D(X₂，Y₁)，根据一个方向上的发射管的发射角度计算该方向上的接收管偏移量，对比分析该方向偏移接收管被遮挡情况，判断一个点的真假，再推断其他三个点的真假，确定真实触摸点。

一种基于红外触摸屏多点触控系统的识别方法，步骤为：

内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线，X方向和Y方向两个方向同时反向扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网；

触摸屏上是出现大障碍物遮挡，判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置步骤包括：通过X方向和Y方向两个方向同时反向扫描得到真实触摸点的坐标和被障碍物阻断的坐标区域，确定偏移发射管和偏移接收管，通过比较分析多个红外接收管接收到的信号，判断某个发射管是否被遮挡，若有发射管被遮挡，则通过偏移发射管和偏移接收管的偏移量确定真实触摸点。

本发明的有益效果：本发明利用X方向和Y方向两端同时反向扫描的全屏扫描方式快速扫描，使红外发射管与红外接收管形成垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网，通过坐标偏移量判断真假触摸点，在有大障碍物遮挡的情况下也能准确判断触控点。

具体实施方式

一种基于红外触摸屏多点触控系统，包括触摸屏上的电路板、电路板四边设置的一一对应的红外发射管和红外接收管、控制红外发射管和红外接收管的内核处理器以及与内核处理器端口连接的主机，红外发射管和红外接收管依次排列在电路板框架四边的X方向和Y方向，内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线。

所述的红外发射管向对侧的每一个红外接收管发射红外光栅。

所述的电路板上的红外发射电路中将红外发射管中每8个发射管组成一个发射管组，每个组内的8个发射管负极连接在一起由发射管驱动芯片的一个输出端口连接，组内的8个发射管正极分别由另一型号发射管驱动芯片的一个输出端口连接。

所述的电路板上的红外接收电路中将红外接收管中每8个接收管组成一个接收管组，每个组内的8个接收管负极连接在一起由接收管驱动芯片的一个输出端口连接，组内的8个接收管正极分别由另一型号的接收管驱动芯片的一个输出端口连接。

一种基于红外触摸屏多点触控系统识别方法，步骤为：

内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线，X方向和Y方向两个方向同时反向扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网；

判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置；

其中：所述的判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置包括：当有两点或两个以上阻断点时，识别方法执行步骤包括：在互相垂直的红外光栅和倾斜的红外光栅扫描时，可再X方向和Y方向分别得到两个坐标点，即X₁、X₂、Y₁、Y₂，通过坐标组合即可得到4个点，即A(X₁，Y₁)、B(X₁，Y₂)、C(X₂，Y₂)、D(X₂，Y₁)，根据一个方向上的发射管的发射角度计算该方向上的接收管偏移量，对比分析该方向偏移接收管被遮挡情况，判断一个点的真假，再推断其他三个点的真假，确定真实触摸点。

一种基于红外触摸屏多点触控系统的识别方法，步骤为：

内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线，X方向和Y方向两个方向同时反向扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网；

触摸屏上是出现大障碍物遮挡，判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置步骤包括：通过X方向和Y方向两个方向同时反向扫描得到真实触摸点的坐标和被障碍物阻断的坐标区域，确定偏移发射管和偏移接收管，通过比较分析多个红外接收管接收到的信号，判断某个发射管是否被遮挡，若有发射管被遮挡，则通过偏移发射管和偏移接收管的偏移量确定真实触摸点。

实施例1

一种基于红外触摸屏多点触控系统，包括触摸屏上的电路板、电路板四边设置的一一对应的红外发射管和红外接收管、控制红外发射管和红外接收管的内核处理器以及与内核处理器端口连接的主机，红外发射管和红外接收管依次排列在电路板框架四边的X方向和Y方向，内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线。

所述的红外发射管向对侧的每一个红外接收管发射红外光栅。

所述的电路板上的红外发射电路中将红外发射管中每8个发射管组成一个发射管组，每个组内的8个发射管负极连接在一起由发射管驱动芯片的一个输出端口连接，组内的8个发射管正极分别由另一型号发射管驱动芯片的一个输出端口连接。

所述的电路板上的红外接收电路中将红外接收管中每8个接收管组成一个接收管组，每个组内的8个接收管负极连接在一起由接收管驱动芯片的一个输出端口连接，组内的8个接收管正极分别由另一型号的接收管驱动芯片的一个输出端口连接。

一种基于红外触摸屏多点触控系统的识别方法，步骤为：

内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线，X方向和Y方向两个方向同时反向扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网；

判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置；

其中：所述的判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置包括：当有两点或两个以上阻断点时，识别方法执行步骤包括：在互相垂直的红外光栅和倾斜的红外光栅扫描时，可再X方向和Y方向分别得到两个坐标点，即X₁、X₂、Y₁、Y₂，通过坐标组合即可得到4个点，即A(X₁，Y₁)、B(X₁，Y₂)、C(X₂，Y₂)、D(X₂，Y₁)，根据一个方向上的发射管的发射角度计算该方向上的接收管偏移量，对比分析该方向偏移接收管被遮挡情况，判断一个点的真假，再推断其他三个点的真假，确定真实触摸点。

具体判断过程为：在互相垂直的红外光栅和倾斜的红外光栅扫描时，可再X方向和Y方向分别得到两个坐标点，即X₁、X₂、Y₁、Y₂，通过坐标组合即可得到4个点，即A(X₁，Y₁)、B(X₁，Y₂)、C(X₂，Y₂)、D(X₂，Y₁)，但四个点钟只有两个点时真实触摸点，另外两个是假触摸点，由实际情况可知，A、C的真假竖向相同，B、D的真假属性相同，选择A点作为判断点，根据发射管的发射角∮计算X方向的偏移量△Xa：△Xa＝Y1×tan(∮)，从而得到X方向的偏移发射管位置X_1sp，再通过发射角∮和偏移发射管位置X_1sp得出偏移接收管位置X_1rp，最后对比分析X方向偏移接收管X_1rp被遮挡的情况，若X_1rp被遮挡，则A点是真实触摸点，同时C点也是真实触摸点，B、D点位假点，反之，若X_1rp未被遮挡，则A点为假点，同时C点也是假点，B、D点为真实触摸点。

实施例2

一种基于红外触摸屏多点触控系统的识别方法，步骤为：

内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线，X方向和Y方向两个方向同时反向扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网；

触摸屏上是出现大障碍物遮挡，判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置步骤包括：通过X方向和Y方向两个方向同时反向扫描得到真实触摸点的坐标和被障碍物阻断的坐标区域，确定偏移发射管和偏移接收管，通过比较分析多个红外接收管接收到的信号，判断某个发射管是否被遮挡，若有发射管被遮挡，则通过偏移发射管和偏移接收管的偏移量确定真实触摸点。

具体判断过程为：在互相垂直的红外光栅和倾斜的红外光栅扫描时，Y方向从Y_a到Y_b区域被障碍物B遮挡，A点为真实触摸点，通过一次X方向和Y方向两个方向同时反向扫描后，得A点X方向坐标X_s，选取定值发射管X方向偏移量，确定偏移发射管X_sl，根据不同发射管的发射角∮，确定偏移接收管X_rl，根据接收管受到的信号，可知某个发射管是否被遮挡，若有发射管被遮挡，则为真实触摸点。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种基于红外触摸屏多点触控系统，其特征在于，包括触摸屏上的电路板、电路板四边设置的一一对应的红外发射管和红外接收管、控制红外发射管和红外接收管的内核处理器以及与内核处理器端口连接的主机，红外发射管和红外接收管依次排列在电路板框架四边的X方向和Y方向，内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线。

2.根据权利要求1所述的基于红外触摸屏多点触控系统，其特征在于，所述的红外发射管向对侧的每一个红外接收管发射红外光栅。

3.根据权利要求1所述的基于红外触摸屏多点触控系统，其特征在于，所述的电路板上的红外发射电路中将红外发射管中每8个发射管组成一个发射管组，每个组内的8个发射管负极连接在一起由发射管驱动芯片的一个输出端口连接，组内的8个发射管正极分别由另一型号发射管驱动芯片的一个输出端口连接。

4.根据权利要求1所述的基于红外触摸屏多点触控系统，其特征在于，所述的电路板上的红外接收电路中将红外接收管中每8个接收管组成一个接收管组，每个组内的8个接收管负极连接在一起由接收管驱动芯片的一个输出端口连接，组内的8个接收管正极分别由另一型号的接收管驱动芯片的一个输出端口连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于红外触摸屏多点触控系统的识别方法，其特征在于，识别步骤为：

内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线，X方向和Y方向两个方向同时反向扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网；

判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置；

其中：所述的判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置包括：当有两点或两个以上阻断点时，识别方法执行步骤包括：在互相垂直的红外光栅和倾斜的红外光栅扫描时，可再X方向和Y方向分别得到两个坐标点，即X₁、X₂、Y₁、Y₂，通过坐标组合即可得到4个点，即A(X₁，Y₁)、B(X₁，Y₂)、C(X₂，Y₂)、D(X₂，Y₁)，根据一个方向上的发射管的发射角度计算该方向上的接收管偏移量，对比分析该方向偏移接收管被遮挡情况，判断一个点的真假，再推断其他三个点的真假，确定真实触摸点。

6.根据权利要求1所述的一种基于红外触摸屏多点触控系统的识别方法，其特征在于，识别步骤为：

内核处理器同时产生四路驱动信号分别驱动X方向和Y方向上每个方向的红外发射管向对侧的红外接收管发送2束红外光线，X方向和Y方向两个方向同时反向扫描形成相互垂直的红外光栅扫描网和倾斜的红外光栅扫描网；

触摸屏上是出现大障碍物遮挡，判断X方向和Y方向是否有红外线被阻断，如果有阻断，则定位阻断坐标，识别触控点的位置步骤包括：通过X方向和Y方向两个方向同时反向扫描得到真实触摸点的坐标和被障碍物阻断的坐标区域，确定偏移发射管和偏移接收管，通过比较分析多个红外接收管接收到的信号，判断某个发射管是否被遮挡，若有发射管被遮挡，则通过偏移发射管和偏移接收管的偏移量确定真实触摸点。