TWI398803B - 具有紅外觸摸功能的電子裝置及其控制方法 - Google Patents

Description

具有紅外觸摸功能的電子裝置及其控制方法

本發明涉及一種具有觸摸功能的電子裝置，尤其涉及一種具有紅外觸摸功能的電子裝置。

紅外觸摸裝置作為電子裝置的一種新型的輸入設備，使人與電子裝置之間的人機交互更為直觀，給用戶帶來極大的便利，應用領域已遍及家電、公共資訊、電子遊戲、辦公自動化設備等各個領域。如圖6所示，現有技術具有紅外觸摸功能的電子裝置110的示意圖，其工作原理為：在紅外觸摸裝置101的四周分佈若干紅外發射管111和紅外接收管112，其中，紅外發射管111與紅外接收管112成對放置，在水平方向上的所有成對的紅外發射管111與紅外接收管112的連線幾乎平行，在垂直方向上的所有成對的紅外發射管111與紅外接收管112的連線也幾乎平行，形成水平垂直交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸螢幕時，例如觸摸螢幕上的P點，手指就會擋住經過該位置的水平與垂直兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點P在顯示單元103的座標值，並將該座標值輸入主處理單元102處理。

然而，目前的紅外觸摸裝置包括有大量的紅外線發射管和紅外線接收管，該類紅外觸摸裝置應用於一些電子裝置時，會造成生產成本的增加。

因此，有必要發明一種具有紅外觸摸功能的電子裝置及其控制方法，以較少的紅外檢測元件檢測用戶觸摸，並 實現相應功能，從而有效地降低具有紅外觸摸功能的電子裝置的生產成本。

本發明的首要目的在於提供一種具有紅外觸摸功能的電子裝置，以降低具有紅外觸摸功能的電子裝置的生產成本。

所提供的具有紅外觸摸功能的電子裝置，包括一顯示單元、一主處理單元、一紅外觸摸裝置，所述紅外觸摸裝置安裝於所述顯示單元上，所述主處理單元同時電連接所述顯示單元與所述紅外觸摸裝置，並用於控制在所述顯示單元上顯示多個功能表圖示。所述紅外觸摸裝置包括：一電路板；一紅外發射管，安裝於所述電路板上，用於發射紅外信號；多個紅外接收管，安裝於所述電路板上，用於接收所述紅外發射管發射的紅外信號，與所述紅外發射管形成多條紅外連線，所述多條紅外連線構成非矩陣式結構，每一紅外接收管通過一第一電阻連接到一節點，一第二電阻連接於該節點與一電壓源之間，所述每一第一電阻及該第二電阻均不相同；一類比－數位轉換器，其輸入端電連接於所述節點，從該節點處獲得一類比電壓值，並將該類比電壓值轉換為數位電壓值；一微控制器，根據所述類比－數位轉換器輸出的所述數位電壓值確定被隔斷的紅外連線，並發送該被隔斷紅外連線的資訊至所述主處理單元。所述主處理單元定義有每一紅外連線對應功能表圖示的資訊，並根據被隔斷的紅外連線獲知被用戶觸摸的功能 表圖示，從而執行與被觸摸功能表圖示對應的指令。

本發明的另一目的在於提供一種電子裝置的紅外觸摸控制方法，所述方法包括：顯示多個功能表圖示；控制一紅外發射管發射紅外信號至多個紅外接收管，與所述多個紅外接收管之間形成多條紅外連線，所述多條紅外連線構成非矩陣式結構，每一紅外連線對應一功能表圖示；根據多個紅外接收管接收紅外信號的情況從與其電連接的多個電阻的一節點處獲取一相應類比電壓值，將該類比電壓值轉換為一數位電壓值；根據檢測到的數位電壓值判斷紅外連線是否被隔斷；若有紅外連線被隔斷，則輸出資訊至一主處理單元；主處理單元獲知被觸摸的功能表圖示，執行與被觸摸的功能表圖示對應的指令，及繼續根據檢測到的數位電壓值判斷被隔斷的紅外連線。

綜上所述，本發明所述的具有紅外觸摸功能的電子裝置及其控制方法，利用較少的紅外發射管和紅外接收管檢測用戶的觸摸，實現相應的功能。與現有技術的紅外觸摸裝置相比較，本發明具有紅外觸摸功能的電子裝置使用的紅外元件數量大量減少，從而有效地降低了生產成本。

圖1為本發明具有紅外觸摸功能的電子裝置100的爆 炸圖。所述具有紅外觸摸功能的電子裝置100具有一紅外觸摸裝置1、一主處理單元2、一顯示單元3及一外殼4。所述主處理單元2分別電連接於紅外觸摸裝置1和顯示單元3。所述紅外觸摸裝置1安裝於所述顯示單元3的前面。所述外殼4用於將所述紅外觸摸裝置1固定在所述顯示單元3上。所述紅外觸摸裝置1包括一紅外發射管10、多個紅外接收管11及一電路板12，所述紅外發射10和所述多個紅外接收管11均安裝在所述電路板12上。

圖2為具有紅外觸摸功能的電子裝置的第一優選實施方式的示意圖。開啟所述電子裝置100後，所述紅外二極體10向所述8個紅外三極體11發射紅外信號，形成如圖所示1的多條非矩陣式的紅外連線L1~L8。

圖3為具有紅外觸摸功能的電子裝置的硬體架構圖。在本實施例中，所述紅外發射管10被例舉為紅外二極體D1，所述多個紅外接收管11被例舉為紅外三極體Q1~Q8，所述紅外三極體11的數量可以根據實際需要增減。所述紅外觸摸裝置1還包括：一微控制器13、一類比－數位轉換器14、一第一電阻及一第二電阻。本實施例中，所述第一電阻被例舉為8個電阻R1~R8，所述第二電阻被例舉為電阻R0，且電阻R0~R8的阻值均不相同。所述微控制器13連接於所述主處理單元2與所述類比－數位轉換器14之間。所述類比－數位轉換器14的輸入端連接於所述第一電阻R1~R8和第二電阻R0形成的一節點(未標示)處，其中，所述第二電阻R0的另一端連接一電壓源Vcc，所述第一電 阻R1~R8的另一端分別連接於所述多個紅外三極體Q1~Q8的集極，所述多個紅外三極體Q1~Q8的射極接地。所述紅外二極體D1的正極電連接所述電壓源Vcc，負極接地。

當所述多個紅外三極體Q1~Q8均接收所述紅外二極體D1發射的紅外信號時，所述多個紅外三極體Q1~Q8導通，所述第一電阻R1~R8經由多個紅外三極體Q1~Q8接地。所述類比－數位轉換器14輸入端從所述節點處獲得的電壓為：V0＝Vcc*(R1*……R7*R8)/(R0*(R1＋……R7＋R8)＋R1*……R7*R8)。所述電壓V0經類比－數位轉換器14轉換為數位電壓後輸入所述微控制器13。所述微控制器13根據該數位電壓值確定被隔斷的紅外連線為L1，並輸出隔斷紅外連線的資訊至所述主處理單元2。

當所述多個紅外三極體Q1~Q8中至少一個紅外三極體Qx未接收到所述紅外二極體D1發射的紅外信號時，未接收到紅外信號的三極體Qx截止，與該截止的紅外三極體Qx的集極電連接的第一電阻與地斷開連接，所述類比－數位轉換器14的輸入端的電壓改變。例如：若所述紅外三極體Q1截止，則第一電阻R1與地斷開連接，所述類比－數位轉換器14的輸入端連接的節點處的電壓V1通過計算公式：V1＝Vcc*(R2*……R7*R8)/(R0*(R2＋……R7＋R8)＋R2*……R7*R8)獲得，所述電壓值V1經類比－數位轉換器14轉換為數位電壓值後輸入至所述微控制器13。所述微控制器13根據該數位電壓值確定被隔斷的紅外連線L1，並 輸出被隔斷紅外連線L1的資訊至所述主處理單元2。主處理單元2獲知所述紅外三極體Q1與所述紅外二極體D1形成的紅外連線L1對應的功能表圖示A被觸摸，從而執行該功能表圖示A對應的指令。同樣地，其他紅外三極體未接收到信號時，根據歐姆定律分別計算出所述類比－數位轉換器14輸入端的電壓值，並將該電壓值轉換為數位電壓值，所述微控制器13亦可根據接收的數位電壓值確定被隔斷的紅外連線，並輸出被隔斷紅外連線的資訊至所述主處理單元2。所述主處理單元2根據被隔斷紅外連線的資訊確定被觸摸的功能表圖示，從而執行與被觸摸的功能表圖示對應的指令。

圖4為紅外觸摸裝置1的結構圖，示出了顯示單元3顯示的功能表位置。所述主處理單元2控制顯示單元3顯示多個功能表圖示。所述主處理單元2定義有每一非矩陣式紅外連線對應的功能表圖示資訊。在本發明實施例中，所述功能表圖示例舉為A、B、C、D、E、F、G及H。每個功能表圖示分別對應唯一一條紅外連線。所述功能表圖示與所述多條傾斜的紅外連線的對應關係定義為：當用戶觸摸某一功能表圖示時，阻斷對應的紅外連線。例如：當用戶觸摸紅外二極體D1與紅外三極體Q1形成的紅外連線L1對應的功能表圖示A時，由於用戶的觸摸阻斷了該功能表圖示A對應的紅外連線L1，故所述紅外三極體Q1接收不到所述紅外二極體D1發射的紅外信號。所述紅外三極體Q1截止，所述類比－數位轉換器14輸入端獲得電壓 值為V1，並將該電壓值轉換為數位電壓值後輸入所述微控制器13，所述微控制器13根據該數位電壓值確定被隔斷的紅外連線為L1，並輸出被隔斷紅外連線L1的資訊至所述主處理單元2。所述主處理單元2根據被隔斷的紅外連線L1確定被觸摸的功能表圖示A，從而執行與功能表圖示A對應的指令。同樣，當用戶觸摸其他紅外連線L2~L8對應的功能表圖示B~H時，所述主處理單元2根據被隔斷的紅外連線確定被觸摸的功能表圖示，執行與被觸摸功能表圖示對應的指令。

請參考圖5，圖4為一優選實施方式中操作功能表的控制流程圖。所述微控制器13根據步驟S11：判斷是否檢測到電壓值變化；若否，則繼續檢測，若是，則執行步驟S12：微控制器13根據檢測的電壓值確定被隔斷的紅外連線並輸出被隔斷紅外連線的資訊至主處理單元2；步驟S13：主處理單元2根據被隔斷的紅外連線確定被觸摸的功能表圖示；步驟S14：執行與被觸摸的功能表圖示對應的指令。

在上述實施方式中，為了避免誤操作，當一紅外連線被隔斷持續達到一預定時間時，該微控制器13才輸出被隔斷紅外連線的資訊，所述主處理單元2執行被隔斷的紅外連線對應的功能表圖示的指令。例如：當用戶觸摸紅外二極體D1與紅外三極體Q1形成的紅外連線L1對應的功能表圖示A時，由於用戶的觸摸阻斷了該功能表圖示A對應的紅外連線L1，故所述紅外三極體Q1接收不到所述紅外 二極體D1發射的紅外信號。所述紅外三極體Q1截止，所述類比－數位轉換器14輸入端獲得電壓值為V1，並將該電壓值轉換為數位電壓值後輸入所述微控制器13，所述微控制器13繼續判斷是否在一預設時間內持續接收到該數位電壓值，若否，則紅外連線L1被隔斷的情況為一誤操作；若是，則確定紅外連線L1被隔斷，並輸出被隔斷紅外連線L1的資訊至所述主處理單元2。所述主處理單元2根據被隔斷的紅外連線L1確定被觸摸的功能表圖示A，從而執行與功能表圖示A對應的指令。判斷完畢後開始判斷下一紅外連線L2。

綜上所述，本發明所述具有紅外觸摸功能的電子裝置，能夠以少量的紅外元件檢測用戶觸摸，並實現相應功能，從而有效地降低具有紅外觸摸功能的電子裝置的生產成本。

紅外觸摸裝置‧‧‧1,1’,101

主處理單元‧‧‧2,102

顯示單元‧‧‧3,103

面罩框‧‧‧4

紅外接收管‧‧‧11,112

紅外發射管‧‧‧10,111

紅外三極體‧‧‧Q1~Q8

紅外二極體‧‧‧D1

第一電阻‧‧‧R1~R8

第二電阻‧‧‧R0

電路板‧‧‧12

微控制器‧‧‧13

類比－數位轉換器‧‧‧14

電子裝置‧‧‧100,110

圖1為本發明具有紅外觸摸功能的電子裝置的爆炸視圖。

圖2為本發明具有紅外觸摸功能的電子裝置的第一優選實施方式的示意圖。

圖3為本發明具有紅外觸摸功能的電子裝置的第一優選實施方式的硬體架構圖。

圖4為本發明第一優選實施方式中顯示功能表圖示的示意圖，示出了在顯示單元上顯示的功能表圖示與紅外連線的關係。

圖5為本發明第一優選實施方式中操作功能表的控制流程圖。

圖6為現有技術具有紅外觸摸功能的電子裝置的示意框圖。

紅外觸摸裝置‧‧‧1

主處理單元‧‧‧2

顯示單元‧‧‧3

紅外發射管‧‧‧10

紅外接收管‧‧‧11

電子裝置‧‧‧100

Claims (5)

1. 一種具有紅外觸摸功能的電子裝置，包括一顯示單元、一主處理單元、一紅外觸摸裝置，所述紅外觸摸裝置安裝於所述顯示單元上，所述主處理單元同時電連接所述顯示單元與所述紅外觸摸裝置，並用於控制在所述顯示單元上顯示多個功能表圖示，其改良在於，所述紅外觸摸裝置包括：一電路板；一紅外發射管，安裝於所述電路板上，用於發射紅外信號；多個紅外接收管，安裝於所述電路板上，用於接收所述紅外發射管發射的紅外信號，與所述紅外發射管形成多條紅外連線，所述多條紅外連線構成非矩陣式結構，每一紅外接收管通過一第一電阻連接到一節點，一第二電阻連接於該節點與一電壓源之間，所述每一第一電阻及該第二電阻均不相同；一類比－數位轉換器，其輸入端電連接於所述節點，從該節點處獲得一類比電壓值，並將該類比電壓值轉換為數位電壓值；一微控制器，根據所述類比－數位轉換器輸出的所述數位電壓值確定被隔斷的紅外連線，並發送該被隔斷紅外連線的資訊至所述主處理單元；所述主處理單元定義有每一紅外連線對應功能表圖示的資訊，並根據被隔斷的紅外連線獲知被用戶 觸摸的功能表圖示，從而執行與被觸摸功能表圖示對應的指令。
2. 如申請專利範圍第1項所述的具有紅外觸摸功能的電子裝置，其中，所述紅外發射管為紅外二極體，所述多個紅外接收管為紅外三極體，所述每一紅外三極體的集極連接所述對應的第一電阻，所述每一紅外三極體的射極電連接於地，所述紅外二極體的正極連接於所述電壓源，負極接地。
3. 如申請專利範圍第2項所述的具有紅外觸摸功能的電子裝置，其中，所述微控制器發送該被隔斷紅外連線的資訊是所述類比－數位轉換器輸出與被隔斷的紅外連線對應的數位電壓值持續達到一預設時間時。
4. 一種電子裝置的紅外觸摸控制方法，其改良在於，所述方法包括：顯示多個功能表圖示；控制一紅外發射管發射紅外信號至多個紅外接收管，與所述多個紅外接收管之間形成多條紅外連線，所述多條紅外連線構成非矩陣式結構，每一紅外連線對應一功能表圖示；根據多個紅外接收管接收紅外信號的情況從與其電連接的多個電阻的一節點處獲取一相應類比電壓值，將該類比電壓值轉換為一數位電壓值；根據檢測到的數位電壓值判斷被隔斷的紅外連 線；及根據被隔斷的紅外連線獲知被觸摸的功能表圖示，執行與被觸摸的功能表圖示對應的指令。
5. 如申請專利範圍第4項所述的紅外觸摸控制方法，其中，判斷紅外連線被隔斷具體為：所述檢測的數位電壓值持續輸出達到一預設時間。