CN117435084A - 触控显示器及触控显示器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及计算机技术领域，公开了触控显示器及触控显示器控制方法，包括：触摸屏；探测器，设置在触摸屏的边缘，用于探测触摸屏前方的人体；触摸屏驱动板，与探测器电连接，用于在探测到人体的情况下控制触摸屏功能开启；在未探测到人体的情况下控制触摸屏功能关闭，本发明通过设置探测器，探测触摸屏前方是否有人，仅在触摸屏前方有人的时候开启触摸屏功能，在用户需要使用的时候可以自动打开触摸屏，在用户不需要使用的时候也可以自动关闭触摸屏，无需人为操作对电容式触摸屏进行触摸功能开启或关闭的控制，减少了触摸屏持续工作的功耗，也可以避免触摸屏被误触导致的异常操作，大幅提升了用户的使用体验。

Description

触控显示器及触控显示器控制方法

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及触控显示器及触控显示器控制方法。

背景技术

市面上的商务类型笔记本电脑，以及能360度自由旋转的笔记本电脑上，带触摸功能的屏幕越来越多。笔记本电脑使用的触摸屏大多都基于电容式触摸原理，且随着笔记本电脑上带触摸手势功能屏幕的使用越来越广，一些问题也伴随而来，比如触摸手势功能带来的功耗增加，误触摸导致的异常操作等。

相关技术中，大部分上市的带触摸手势功能的笔记本电脑，在系统中没有对触摸屏功能开关的控制，因此无论对功耗优化，还是对防误触摸导致的异常操作，都无法有效改善，从而导致使用笔记本电脑中的用户体验受影响。需要人为操作对电容式触摸屏进行触摸功能开启或关闭的控制，并不能智能的识别在用户需要的时候自动开启触控，在用户不需要的时候自动关闭触控。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种触控显示器及触控显示器控制方法，以解决需要人为操作对电容式触摸屏进行触摸功能开启或关闭的控制的问题。

第一方面，本发明提供了一种触控显示器，包括：

触摸屏；

探测器，设置在触摸屏的边缘，用于探测触摸屏前方的人体；

触摸屏驱动板，与探测器电连接，用于在探测到人体的情况下控制触摸屏功能开启；在未探测到人体的情况下控制触摸屏功能关闭。

在本发明中，通过设置探测器，探测触摸屏前方是否有人，仅在触摸屏前方有人的时候开启触摸屏功能，在用户需要使用的时候可以自动打开触摸屏，在用户不需要使用的时候也可以自动关闭触摸屏，无需人为操作对电容式触摸屏进行触摸功能开启或关闭的控制，减少了触摸屏持续工作的功耗，进一步延长了触摸屏的使用寿命，与此同时，也可以避免触摸屏被误触导致的异常操作，大幅提升了用户的使用体验。

在一种可选的实施方式中，探测器包括：

红外发射器，设置在触摸屏的边缘，用于向触摸屏前方发射红外光；

传感器，用于接收红外光的反射光，根据反射光确定是否探测到人体。

在该方式中，红外反射器在黑暗及偏暗的环境下不影响灯光发射和接收功能，对于玻璃或膜材的材质以及表面的油墨的穿透性不受影响，即使在黑暗环境及表面有油墨处理的情况，也可正常使用功能。通过红外发射器与传感器，共同探测触摸屏前方是否有人体存在，便于实现对触摸屏的控制，由于红外发射器的功耗远小于触摸屏持续工作的功耗，因此，即使增加了红外发射器，功耗依旧远低于持续工作的触控显示器的功耗。

在一种可选的实施方式中，红外发射器为多个，分别设置在触摸屏的边缘，用于向触摸屏前方对应的局部区域发射红外光。

在该方式中，通过多个红外发射器，可以更为准确识别触摸屏前方的局部区域内是否有人体存在，避免了识别区域存在死角导致的识别不准确，可实现不同应用场景不同位置下触摸屏功能的全局或局部控制。

在一种可选的实施方式中，传感器设置于触摸屏的下表面，且传感器的位置与红外发射器相同。

在该方式中，通过将传感器设置于触摸屏的下表面，与红外发射器位置相同，可以避免显示屏贴合对传感器的准确度的影响，进一步提高了识别的准确性，也便于对触摸显示屏后续的加工生产。

在一种可选的实施方式中，传感器为金属超细网格传感器，包括若干有效传感点，传感点对应的有效矩阵像素密度为108*108。

在该方式中，通过选用金属超细网格传感器，组成的108*108有效矩阵像素密度，在保证了识别精度的同时，具有相对较低的加工工艺难度。

在一种可选的实施方式中，触摸屏驱动板，包括：红外灯驱动芯片、传感器控制芯片与触摸屏驱动芯片；

红外灯驱动芯片，用于基于预设时间频率，驱动红外发射器发射红外光；

传感器控制芯片，用于基于探测器的探测结果，发送触摸屏功能控制信号至触摸屏驱动芯片；

触摸屏驱动芯片，用于基于触摸屏功能控制信号，控制触摸屏的开启或关闭。

在该方式中，通过驱动芯片之间的组合，共同配合实时进行触摸屏功能的控制，实现了在触摸屏前方有人时开启触摸屏，无人时关闭触摸屏，无需人工操作，提升了工作效率。

第二方面，本发明提供了一种触控显示器控制方法，包括：

按照预设时间周期，探测触摸屏前方是否存在人体；

在探测到人体的情况下，控制触摸屏功能开启；

在未探测到人体的情况下，控制触摸屏功能关闭。

在本发明中，由于用户不在笔记本电脑屏幕周边的时候不需要使用触摸屏，因此，通过按一定频率进行探测，可以实时识别触控显示器前方是否有人，可以实时对触摸屏进行控制，通过控制触摸屏在探测到有人时控制开启，大幅度降低了触摸屏的功耗，进一步延长了触摸屏的使用寿命，与此同时，也可以避免触摸屏被误触导致的异常操作，大幅提升了用户的使用体验。

在一种可选的实施方式中，探测触摸屏前方是否存在人体，包括：

向触摸屏前方发射红外光；

接收红外光的反射光，根据反射光，判断是否探测到人体；

其中，若根据反射光确定其传输距离小于预设距离，则确定探测到人体。

在该方式中，通过采用红外光进行人体探测，即使在黑暗环境及表面有油墨处理的情况，也可正常使用功能，进一步提高了对触控显示器的控制的准确性。

在一种可选的实施方式中，触控显示器上设置有金属超细网格传感器，以网格状分布在触摸屏上的多个传感器检测点，其中，基于每个传感器检测点接收到的反射光，确定传输距离。

在该方式中，通过设置传感器，能有效识别判断红外光发射出并反射回到传感器的图像是否为人脸图，进而实现对触摸屏前方是否有人进行准确判断，便于提高触摸屏控制的准确度。

在一种可选的实施方式中，在探测到人体的情况下控制触摸屏功能开启，包括：

基于探测到的人体所在的区域，控制触摸屏上相应的局部区域的触摸屏功能开启。

在该方式中，通过控制触摸屏上人体所在的局部区域的触摸屏功能开启，控制算法灵活，可实现不同应用场景不同位置下触摸屏功能的全局或局部控制，进一步节省了触摸屏的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1是根据本发明实施例的触控显示器的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的一种电容式触摸屏集成红外发射灯和传感器等主要部件的结构图。

图3是根据本发明实施例的一种集成红外发射器和传感器的电容式触摸屏的侧视结构图。

图4a至图4d是根据本发明实施例的红外发射器发射范围俯视图。

图5a至图5c是根据本发明实施例的红外发射器发射范围俯视图。

图6是根据本发明实施例的四个金属超细网格传感器的设计图。

图7是根据本发明实施例的一种触控显示器控制方法的流程图。

图8是根据本发明实施例的另一触控显示器控制方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动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。

相关技术中，大部分上市的带触摸手势功能的笔记本电脑，在系统中没有对触摸屏功能开关的控制，因此无论对功耗优化，还是对防误触摸导致的异常操作，都无法有效改善，从而导致使用笔记本电脑中的用户体验受影响。需要人为操作对电容式触摸屏进行触摸功能开启或关闭的控制，并不能智能的识别在用户需要的时候自动开启触控，在用户不需要的时候自动关闭触控。

为解决上述问题，本发明实施例中提供一种触控显示器及触控显示器控制方法。本实施例中的触控显示器，适用于对带有触摸屏的笔记本电脑进行改进的使用场景。通过本发明提供触控显示器，通过设置探测器，探测触摸屏前方是否有人，仅在触摸屏前方有人的时候开启触摸屏功能，在用户需要使用的时候可以自动打开触摸屏，在用户不需要使用的时候也可以自动关闭触摸屏，无需人为操作对电容式触摸屏进行触摸功能开启或关闭的控制，减少了触摸屏持续工作的功耗，进一步延长了触摸屏的使用寿命，与此同时，也可以避免触摸屏被误触导致的异常操作，大幅提升了用户的使用体验。

根据本发明实施例，提供了一种触控显示器实施例，图1是根据本发明实施例的触控显示器的结构示意图，如图1所示，该种触控显示器包括触摸屏101；探测器102，设置在触摸屏的边缘，用于探测触摸屏前方的人体；触摸屏驱动板103，与探测器电连接，用于在探测到人体的情况下控制触摸屏功能开启；在未探测到人体的情况下控制触摸屏功能关闭。

本发明提供的触控显示器，通过设置探测器，探测触摸屏前方是否有人，仅在触摸屏前方有人的时候开启触摸屏功能，在用户需要使用的时候可以自动打开触摸屏，在用户不需要使用的时候也可以自动关闭触摸屏，无需人为操作对电容式触摸屏进行触摸功能开启或关闭的控制，减少了触摸屏持续工作的功耗，进一步延长了触摸屏的使用寿命，与此同时，也可以避免触摸屏被误触导致的异常操作，大幅提升了用户的使用体验。

在一种可选的实施方式中，探测器102包括：红外发射器，设置在触摸屏的边缘，用于向触摸屏前方发射红外光；传感器，用于接收红外光的反射光，根据反射光确定是否探测到人体。

在该方式中，红外反射器在黑暗及偏暗的环境下不影响灯光发射和接收功能，对于玻璃或膜材的材质以及表面的油墨的穿透性不受影响，即使在黑暗环境及表面有油墨处理的情况，也可正常使用功能。通过红外发射器与传感器，共同探测触摸屏前方是否有人体存在，便于实现对触摸屏的控制，由于红外发射器的功耗远小于触摸屏持续工作的功耗，因此，即使增加了红外发射器，功耗依旧远低于持续工作的触控显示器的功耗。

在一种可选的实施方式中，红外发射器为多个，分别设置在触摸屏101的边缘，用于向触摸屏101前方对应的局部区域发射红外光。

在该方式中，通过多个红外发射器，可以更为准确识别触摸屏前方的局部区域内是否有人体存在，避免了识别区域存在死角导致的识别不准确，可实现不同应用场景不同位置下触摸屏功能的全局或局部控制。

在一种可选的实施方式中，传感器设置于触摸屏101的下表面，且传感器的位置与红外发射器相同。

在该方式中，通过将传感器设置于触摸屏的下表面，与红外发射器位置相同，可以避免显示屏贴合对传感器的准确度的影响，进一步提高了识别的准确性，也便于对触摸显示屏后续的加工生产。

在一种可选的实施方式中，传感器为金属超细网格传感器，包括若干有效传感点，传感点对应的有效矩阵像素密度为108*108。

在该方式中，通过选用金属超细网格传感器，组成的108*108有效矩阵像素密度，在保证了识别精度的同时，具有相对较低的加工工艺难度。

在一种可选的实施方式中，触摸屏驱动板103，包括：红外灯驱动芯片、传感器控制芯片与触摸屏驱动芯片；红外灯驱动芯片，用于基于预设时间频率，驱动红外发射器发射红外光；传感器控制芯片，用于基于探测器的探测结果，发送触摸屏功能控制信号至触摸屏驱动芯片；触摸屏驱动芯片，用于基于触摸屏功能控制信号，控制触摸屏的开启或关闭。

在该方式中，通过驱动芯片之间的组合，共同配合实时进行触摸屏功能的控制，实现了在触摸屏前方有人时开启触摸屏，无人时关闭触摸屏，无需人工操作，提升了工作效率。

在一示例中，图2是根据本发明实施例的一种电容式触摸屏集成红外发射器和感应器等主要部件的结构图，在电容式触摸屏边缘的四边中点位置底部贴合红外光发射灯，使用红外发射器的优点一是在黑暗及偏暗的环境下不影响灯光发射和接收功能，二是对于玻璃或膜材的材质以及表面的油墨的穿透性不受影响。在电容式触摸屏的集成了走线的玻璃或膜上通过黄光和镭射工艺将超细金属网格若干传感点及线路做在触摸屏的玻璃或膜的边缘中心位置，超细网格的线路宽度最细可以达到2微米，单个传感器的有效矩阵像素密度为108*108，能有效识别判断红外光发射出并反射回到传感器的图像是否为人脸图。

图3是根据本发明实施例的一种集成红外发射器和传感器的电容式触摸屏的侧视结构图。如图3所示，电容式触摸屏贴合在显示屏表面，四个红外发射器均贴合在触摸屏边缘的中间位置，刚好与显示屏位置避开，因此不受显示屏结构干涉的影响。而金属超细网格传感器直接通过黄光和镭射工艺直接做在电容式触摸屏边缘，也不受显示屏贴合的影响。

四个红外发射器均有一定的FOV发射角度，即发射的红外光的区域范围，在这个范围内是可以通过发射出红外光和接收反射回来的光线距离，在传感器上不同传感器点形成不同的距离数据，组合成完成传感信息，进而判断是否有人像在屏幕附近。图4a至图4d是根据本发明实施例的红外发射器发射范围俯视图。图5a至图5c是根据本发明实施例的红外发射器发射范围俯视图。如图4a至图4d及图5a至图5c所示，每个红外发射器发射出的红外光线能覆盖的范围，这个范围有部分是在屏幕正前方的位置，也有部分是在屏幕附近非正前方的位置。

图6是根据本发明实施例的四个金属超细网格传感器的设计图。如图6所示，通过黄光和镭射工艺将传感走线和传感器点做在电容式触摸屏下表面。总共由108*108个有效传感器点组成，当红外光发射回来的光线在这108*108个传感器点上感应出红外发射器覆盖区域的物体每个点的距离数据，通过算法判断这108*108的传感数据是否为人的图像，然后再通过传感器控制芯片对电容式触摸屏功能的开启或关闭进行控制。总共有108*108个传感器点，每个点都会从发射的红外光线接受回来，感应从发射到接受的红外光线的长或短的数据。这108*108个传感器点就会接收到人脸不同区域的点的距离，比如鼻子上的点发射反射回来的红外光线就要短一些，下巴上的点发射反射回来的红外管线就要长一些，这些长短的信号在108*108个传感器上会形成一个108*108的数据矩阵，这个矩阵上的数据大的和数据小的分别对应人脸的不同位置，如果跟人脸的不同位置的反射距离的长短逻辑一致，就判定为是有人，如果跟算法的长短数据矩阵逻辑不一致，就判断为没有人在电脑前。

以上电容式触摸屏具备如下优点：1.智能控制：根据传感器控制芯片内预置烧录的固件算法，可自动实现电容式触摸屏的触摸功能的开启或关闭，不需要人工操作，提升工作效率。2.节省功耗：因为人不在笔记本电脑屏幕周边的时候是不需要使用触摸屏的，此时会自动关闭触摸屏功能，人在屏幕附近需要使用触摸屏的时候，会自动打开触摸屏的功能。传统触摸屏功能是一直开启的，而本方案智能控制，实现了省电。3.控制算法定制化：四个红外传感器的组合，控制算法灵活，可实现不同应用场景不同位置下触摸屏功能的全局或局部控制。4.无结构设计影响：红外发射器和金属超细网格传感器的设计方法和位置合理，同时红外发射器驱动芯片和传感器控制芯片与电容触摸屏驱动电路在同一电路板上，整体不额外增加空间，也没有结构干涉。5.红外光适用性广：使用了红外发射器，红外光波长在780nm-1000nm范围，即使在黑暗环境及表面有油墨处理的情况，也可正常使用功能。6.实时控制频率定制化：红外发射器驱动芯片内有预置的时间频率，可按一定频率进行红外发射、反射后的识别，可根据实际情况定义频率，实时识别电脑屏幕前是否有人，实时进行触摸屏功能的控制动作。

在本实施例中提供了一种触控显示器控制方法，可用于上述的触控显示器，图7是根据本发明实施例的一种触控显示器控制方法的流程图，如图7所示，该流程包括如下步骤：

步骤S701，按照预设时间周期，探测触摸屏前方是否存在人体。

具体地，上述步骤S701包括：

步骤S7011，向触摸屏前方发射红外光。

步骤S7012，接收红外光的反射光，根据反射光，判断是否探测到人体。

在本发明实施例中，若根据反射光确定其传输距离小于预设距离，则确定探测到人体。

在该方式中，通过采用红外光进行人体探测，即使在黑暗环境及表面有油墨处理的情况，也可正常使用功能，进一步提高了对触控显示器的控制的准确性。

步骤S702，在探测到人体的情况下，控制触摸屏功能开启。

具体地，上述步骤S702包括：

步骤S7021，基于探测到的人体所在的区域，控制触摸屏上相应的局部区域的触摸屏功能开启。

在该方式中，通过控制触摸屏上人体所在的局部区域的触摸屏功能开启，控制算法灵活，可实现不同应用场景不同位置下触摸屏功能的全局或局部控制，进一步节省了触摸屏的功耗。

在一些可选的实施方式中，上述步骤S7021，包括：

步骤a1，触控显示器上设置有金属超细网格传感器，以网格状分布在触摸屏上的多个传感器检测点，其中，基于每个传感器检测点接收到的反射光，确定传输距离。

步骤S703，在未探测到人体的情况下，控制触摸屏功能关闭。

在一示例中，图8是根据本发明实施例的另一触控显示器控制方法的流程图。如图8所示，整体笔记本电脑的系统启动后开启技术方案的功能，此时触摸屏边缘的四个红外发射器按照红外发射器驱动芯片内预设的时间频率分别发射红外光至各自可覆盖的区域，具体区域在前文中有说明。红外发射器发射并通过区域范围的物体的反射后，红外光反射至跟红外发射器位置相同的金属超细网格传感器上，在传感器上的108*108个传感器点会分别接收到红外发射器覆盖位置不同点位反射的光线距离数据，这108*108个传感器点的数据会组合成一套完整的传感接收信息。通过传感器芯片内预置烧录固件的算法控制电容式触摸屏的TS_STOP信号，对电容式触摸屏的功能进行开启或者关闭操作。此时完成控制功能的一个循环，然后会返回红外发射器驱动芯片，重新按照红外发射器驱动芯片的时间频率进行下一循环发射扫描和控制。红外发射器发射不是一直发射和接收反射光的，是按一定频率发射和接收进行监测的。作用一是为了省电，二是也提升红外光发射器件的使用寿命，没必要保持一直发射和接收，三是节约芯片的算力，因为一直发射和接收红外，就需要传感器算法一直处理相应的图像数据，而按照一定的频率发射和接收，既满足监测的要求，又不需要处理芯片有更大的算力要求。

本实施例提供的触控显示器控制方法，由于用户不在笔记本电脑屏幕周边的时候不需要使用触摸屏，因此，通过按一定频率进行探测，可以实时识别触控显示器前方是否有人，可以实时对触摸屏进行控制，通过控制触摸屏在探测到有人时控制开启，大幅度降低了触摸屏的功耗，进一步延长了触摸屏的使用寿命，与此同时，也可以避免触摸屏被误触导致的异常操作，大幅提升了用户的使用体验。通过采用红外光进行人体探测，即使在黑暗环境及表面有油墨处理的情况，也可正常使用功能，进一步提高了对触控显示器的控制的准确性。通过设置传感器，能有效识别判断红外光发射出并反射回到传感器的图像是否为人脸图，进而实现对触摸屏前方是否有人进行准确判断，便于提高触摸屏控制的准确度。通过控制触摸屏上人体所在的局部区域的触摸屏功能开启，控制算法灵活，可实现不同应用场景不同位置下触摸屏功能的全局或局部控制，进一步节省了触摸屏的功耗。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种触控显示器，其特征在于，包括：

触摸屏；

探测器，设置在所述触摸屏的边缘，用于探测所述触摸屏前方的人体；

触摸屏驱动板，与所述探测器电连接，用于在探测到人体的情况下控制所述触摸屏功能开启；在未探测到人体的情况下控制所述触摸屏功能关闭。

2.根据权利要求1所述的触控显示器，其特征在于，所述探测器包括：

红外发射器，设置在所述触摸屏的边缘，用于向所述触摸屏前方发射红外光；

传感器，用于接收所述红外光的反射光，根据所述反射光确定是否探测到人体。

3.根据权利要求2所述的触控显示器，其特征在于，所述红外发射器为多个，分别设置在所述触摸屏的边缘，用于向所述触摸屏前方对应的局部区域发射红外光。

4.根据权利要求3所述的触控显示器，其特征在于，所述传感器设置于所述触摸屏的下表面，且所述传感器的位置与所述红外发射器相同。

5.根据权利要求4所述的触控显示器，其特征在于，所述传感器为金属超细网格传感器，包括若干有效传感点，所述传感点对应的有效矩阵像素密度为108*108。

6.根据权利要求2所述的触控显示器，其特征在于，所述触摸屏驱动板，包括：红外灯驱动芯片、传感器控制芯片与触摸屏驱动芯片；

所述红外灯驱动芯片，用于基于预设时间频率，驱动所述红外发射器发射红外光；

所述传感器控制芯片，用于基于所述探测器的探测结果，发送触摸屏功能控制信号至所述触摸屏驱动芯片；

所述触摸屏驱动芯片，用于基于所述触摸屏功能控制信号，控制所述触摸屏的开启或关闭。

7.一种触控显示器控制方法，其特征在于，所述方法包括：

按照预设时间周期，探测触摸屏前方是否存在人体；

在探测到人体的情况下，控制所述触摸屏功能开启；

在未探测到人体的情况下，控制所述触摸屏功能关闭。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述探测所述触摸屏前方是否存在人体，包括：

向所述触摸屏前方发射红外光；

接收所述红外光的反射光，根据所述反射光，判断是否探测到人体；

其中，若根据所述反射光确定其传输距离小于预设距离，则确定探测到人体。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述触控显示器上设置有金属超细网格传感器，以网格状分布在所述触摸屏上的多个传感器检测点，其中，基于每个传感器检测点接收到的反射光，确定所述传输距离。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述在探测到人体的情况下控制所述触摸屏功能开启，包括：

基于探测到的人体所在的区域，控制所述触摸屏上相应的局部区域的触摸屏功能开启。