專(zhuān)利名稱(chēng)：一種紅外觸摸屏及其多點(diǎn)觸摸定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸屏，具體涉及一種紅外觸摸屏及其多點(diǎn)觸摸定位方法。
背景技術(shù)：
作為觸摸屏的一個(gè)分支，紅外觸摸屏因使用方便、抗爆性強(qiáng)、透光率高、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)而逐漸被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，單點(diǎn)紅外觸摸屏技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，其識(shí)別精度、抗強(qiáng)光干擾等技術(shù)均已較大取得突破，穩(wěn)定性、可靠性大大提高，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)步，人們的需求越來(lái)越多，人們已經(jīng)不再滿(mǎn)足單點(diǎn)觸摸，而是提出了功能更強(qiáng)、 使用更加方便的多點(diǎn)觸摸的需求，以完成圖片放大縮小、旋轉(zhuǎn)等功能。而現(xiàn)在多點(diǎn)紅外觸摸屏，大都是保持單點(diǎn)觸摸屏硬件結(jié)構(gòu)不變，采用寫(xiě)掃描方法消除偽點(diǎn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的識(shí)別，這種方法不能確實(shí)區(qū)區(qū)分多點(diǎn)觸摸真實(shí)的坐標(biāo)點(diǎn)，在原理上就不能真正實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能確實(shí)區(qū)分多點(diǎn)觸摸的真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)紅外多點(diǎn)觸摸定位的紅外觸摸屏及其多點(diǎn)觸摸定位方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為所述的紅外觸摸屏，包括觸摸屏本體，在所述觸摸屏本體兩相鄰邊上設(shè)有紅外發(fā)射裝置；在所述觸摸屏本體另外兩相鄰邊上設(shè)有紅外接收裝置；其特征在于在所述觸摸屏本體上設(shè)有紅外發(fā)射裝置的兩相鄰邊上設(shè)有用于接收觸摸物反射紅外光的反射光紅外接收裝置，所述反射光紅外接收裝置與所述紅外發(fā)射裝置間隔設(shè)置，且反射光紅外接收裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離小于紅外發(fā)射裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離。反射光紅外接收裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離小于紅外發(fā)射裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離，反射光紅外接收裝置的位置更加靠近觸摸屏本體邊緣，這樣反射光紅外接收裝置只能接受觸摸物反射回來(lái)的紅外光，而不能接收紅外發(fā)射裝置發(fā)射的紅外光；紅外發(fā)射裝置發(fā)射的紅外光有紅外接收裝置接收。所述紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸定位方法，通過(guò)微控制器控制觸摸屏紅外發(fā)射裝置及紅外接收裝置的開(kāi)關(guān)，讀取光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，然后進(jìn)行觸摸點(diǎn)判斷，當(dāng)有多個(gè)點(diǎn)觸摸時(shí)，同時(shí)打開(kāi)反射光紅外接收裝置，根據(jù)反射光的強(qiáng)弱消除偽點(diǎn)，進(jìn)行真正的多點(diǎn)觸摸定位，具體步驟如下A.微控制器啟動(dòng)紅外觸摸屏，按順序驅(qū)動(dòng)第1、2、3、…、N只紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置，記錄每對(duì)紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟B;B.微控制器根據(jù)記錄的AD值，與一設(shè)定的AD值比較判斷可能的觸摸點(diǎn)個(gè)數(shù)，如果沒(méi)有觸摸，返回步驟A，進(jìn)行下一次掃描；如果有一個(gè)觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟C，如果多于一個(gè)觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟D ；C.微控制器根據(jù)記錄的AD值，計(jì)算出觸摸物的坐標(biāo)，把計(jì)算出的坐標(biāo)返回，實(shí)現(xiàn)觸摸點(diǎn)的定位，返回步驟A繼續(xù)下一周掃描；D.當(dāng)有多個(gè)觸摸點(diǎn)時(shí)，微控制器計(jì)算出每個(gè)觸摸點(diǎn)所有的坐標(biāo)；當(dāng)有多點(diǎn)時(shí)，不能正確的區(qū)分坐標(biāo)點(diǎn)，比如，當(dāng)有兩點(diǎn)觸摸時(shí)，水平方向會(huì)得到兩個(gè)坐標(biāo)值Hxl和Hx2，垂直方向會(huì)得到兩個(gè)坐標(biāo)值Vyl和Vy2，四個(gè)值可以組合為四個(gè)點(diǎn)(Hx 1, Vyl)、(Hx 1, Vy2)、 (Hx2，Vyl)、(Hx2，Vy2)，因?yàn)閷?shí)際只有兩點(diǎn)，其中必定有兩個(gè)點(diǎn)是偽坐標(biāo)，必須將其消除；計(jì)算出坐標(biāo)后，跳轉(zhuǎn)到步驟E進(jìn)行二次掃描，以消除偽點(diǎn)；E.打開(kāi)觸摸點(diǎn)一個(gè)方向上的紅外發(fā)射裝置和反射光紅外接收裝置，記錄光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟F;F.對(duì)光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值進(jìn)行比較，AD值小，說(shuō)明觸摸物離發(fā)射裝置比較遠(yuǎn)， AD值大，說(shuō)明觸摸物離發(fā)射裝置比較近，這樣就可根據(jù)一個(gè)方向上的坐標(biāo)值判斷出另一方向的坐標(biāo)值，消除偽坐標(biāo)點(diǎn)；消除偽點(diǎn)后，將計(jì)算得到的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)返回即實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)觸摸的定位，然后返回步驟A繼續(xù)下一周掃描。所述步驟E中，打開(kāi)觸摸點(diǎn)另一個(gè)方向上的紅外發(fā)射裝置和反射光紅外接收裝置，記錄光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟F。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于所述紅外觸摸屏及其多點(diǎn)觸摸定位方法，利用觸摸物的反射光的強(qiáng)弱真實(shí)的區(qū)分了實(shí)際觸摸物的位置，真實(shí)實(shí)現(xiàn)了紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸的定位；并且本發(fā)明只是多增加了一些放射光紅外接收裝置，成本和單點(diǎn)觸摸紅外觸摸屏相比，增加不大，且本發(fā)明能真正實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)區(qū)分、可靠性性高、適用性廣。


下面對(duì)本發(fā)明說(shuō)明書(shū)各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為本發(fā)明紅外觸摸屏的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸定位方法的工作原理示意圖；圖3為本發(fā)明紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸定位方法的的工作原理示意圖；圖4為本發(fā)明紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸定位方法的控制流程具體實(shí)施例方式下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)最優(yōu)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1所示，所述紅外光觸摸屏，包括觸摸屏本體，在所述觸摸屏本體相鄰兩個(gè)邊上設(shè)有紅外光發(fā)射裝置，THl、TH2、....、TH17、TH18, TVl、TV2、…、TV15、TV16 ；在觸摸屏本體另外相鄰的邊上與紅外光發(fā)射裝置正對(duì)的位置安裝紅外光接收裝置，RH1、RH2、….、 RH17、RH18，RV1、RV2、…、RV15、RV16，同時(shí)在安裝紅外發(fā)射裝置的邊上安裝反射光紅外接收裝置，HFRl、HFR2、....、HFR16、HFR17、VFR1、VFR2、....、VFR14、HFR15，這些反射光紅外接收裝置與紅外發(fā)射裝置間隔排列，且反射光紅外接收裝置到觸摸屏本體邊緣的距離小于紅外發(fā)射裝置到觸摸屏本體邊緣的距離，反射光紅外接收裝置的位置更加靠近觸摸屏本體邊緣，這樣反射光紅外接收裝置只能接收觸摸物反射的紅外光，而不能接收紅外發(fā)射裝置發(fā)射的紅外光，比如HFR4只能接收觸摸物發(fā)射回來(lái)的紅外光，而不能接收紅外發(fā)射裝置TH4 和TH5發(fā)射的紅外光。
下面結(jié)合圖2、圖3及圖4來(lái)詳細(xì)說(shuō)明所述紅外光觸摸屏多點(diǎn)觸摸的定位方法，如圖2所示，多個(gè)觸摸點(diǎn)發(fā)射的紅外光及反射的紅外光用方向相反帶箭頭的線來(lái)表示；在觸摸屏掃描檢測(cè)區(qū)域中有兩個(gè)觸摸點(diǎn)(以實(shí)心圓來(lái)表示)A和B ；按照?qǐng)D4的流程對(duì)圖2觸摸點(diǎn)進(jìn)行掃描檢測(cè)定位多個(gè)觸摸點(diǎn)的過(guò)程如下A.微控制器啟動(dòng)紅外觸摸屏，進(jìn)行第一周掃描，按順序依次驅(qū)動(dòng)所有正對(duì)的紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置，記錄每對(duì)裝置光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟B;B.微控制器根據(jù)記錄的AD值，與一設(shè)定的AD值(此AD值根據(jù)當(dāng)有觸摸物時(shí)實(shí)際測(cè)試得出，經(jīng)過(guò)多次不同環(huán)境測(cè)試，得出這個(gè)AD值，滿(mǎn)足微控制器根據(jù)記錄的AD值小于設(shè)定的AD值時(shí)，就認(rèn)為有觸摸)比較判斷可能的觸摸點(diǎn)的個(gè)數(shù)，如果沒(méi)有觸摸，返回步驟A，進(jìn)行下一次掃描；如果有一個(gè)觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟C，如果多于一個(gè)觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟 D ；C.微控制器根據(jù)記錄的AD值，計(jì)算出觸摸物的坐標(biāo)，把計(jì)算出的坐標(biāo)返回，實(shí)現(xiàn)觸摸點(diǎn)的定位，返回步驟A繼續(xù)下一周掃描；D.當(dāng)有多個(gè)觸摸點(diǎn)時(shí)，微控制器計(jì)算出每個(gè)觸摸點(diǎn)所有的坐標(biāo)；如圖2所示，比較得出觸摸點(diǎn)為兩個(gè)，兩觸摸點(diǎn)一個(gè)方向正對(duì)的紅外發(fā)射裝置為T(mén)H4和TH5，TH11和TH12，兩觸摸點(diǎn)另一方向正對(duì)的紅外發(fā)射裝置為T(mén)V6和TV7，TV10和TV11，在橫坐標(biāo)方向會(huì)確定兩個(gè)點(diǎn)，在縱坐標(biāo)方向也會(huì)確定兩個(gè)點(diǎn)，根據(jù)TH4和TH5計(jì)算出橫坐標(biāo)Hxl，根據(jù)THl 1和TH12計(jì)算出橫坐標(biāo)Hx2，根據(jù)TV6和TV7計(jì)算出橫坐標(biāo)Vyl，根據(jù)TVlO和TVll計(jì)算出橫坐標(biāo)Vy2， 根據(jù)求出的坐標(biāo)值可以組合為四個(gè)觸摸點(diǎn)A (Hx2、Vyl) ,B (HxU Vy 2) ,C (HxU Vyl)、D(Hx2、 Vy2)，而實(shí)際上只有兩個(gè)真實(shí)的觸摸點(diǎn)，所以需要第二次掃描把兩個(gè)偽點(diǎn)C和D (圖中以虛線空心圓來(lái)表示)消除掉；E.進(jìn)行第二次掃描，打開(kāi)紅外發(fā)射裝置TH4和TH5，同時(shí)打開(kāi)反射光紅外接收裝置 HFR4，記錄光電轉(zhuǎn)換后電壓AD值A(chǔ)DRHl ；關(guān)閉所有紅外發(fā)射裝置及反射光紅外接收裝置，打開(kāi)紅外發(fā)射裝置THll和TH12，同時(shí)打開(kāi)反射光紅外接收裝置HFR12，記錄光電轉(zhuǎn)換后電壓 AD值A(chǔ)DRH2，跳轉(zhuǎn)到步驟F ；F.對(duì)光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值進(jìn)行比較，觸摸點(diǎn)B在縱坐標(biāo)方向離紅外發(fā)射裝置比較遠(yuǎn)，觸摸物A的在縱坐標(biāo)離紅外發(fā)射裝置比較近，所以光電轉(zhuǎn)化后的電壓ADRHl小于 ADRH2,反過(guò)來(lái)通過(guò)比較ADRH2和ADRHl，就可以確定Hxl對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為Vy2，Hx2對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為Vyl，消除兩偽坐標(biāo)點(diǎn)，然后把真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)返回給微處理器，對(duì)兩觸摸點(diǎn)即進(jìn)行準(zhǔn)確真實(shí)的定位；然后返回步驟A繼續(xù)下一周掃描。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，上述步驟E中，為進(jìn)一步確保結(jié)果正確，對(duì)兩觸摸點(diǎn)另一方向進(jìn)行第三次掃描，打開(kāi)紅外發(fā)射裝置TV6和TV7，同時(shí)打開(kāi)反射光紅外接收裝置VFR6，記錄光電轉(zhuǎn)換后電壓AD值A(chǔ)DRVl ；關(guān)閉所有紅外發(fā)射裝置及反射光紅外接收裝置，打開(kāi)紅外發(fā)射裝置TVlO和TVl 1，同時(shí)打開(kāi)反射光紅外接收裝置VFR10，記錄光電轉(zhuǎn)換后電壓AD值 ADRV2，跳轉(zhuǎn)到步驟F ；F.因?yàn)橛|摸點(diǎn)A在橫坐標(biāo)方向離紅外發(fā)射裝置比較遠(yuǎn)，觸摸物B的在橫坐標(biāo)方向離紅外發(fā)射裝置比較近，所以光電轉(zhuǎn)化后的電壓ADRVl大于ADRV2，反過(guò)來(lái)通過(guò)比較ADRV2 和ADRVl，就可以確定Vyl對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為Hx2，Vy2對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)為Hxl，將兩個(gè)偽觸摸點(diǎn) C和D消除掉，然后就可以把真實(shí)坐標(biāo)點(diǎn)返回給微處理器，對(duì)兩觸摸點(diǎn)即進(jìn)行準(zhǔn)確真實(shí)的定位，然后返回步驟A繼續(xù)下一周掃描。當(dāng)觸摸點(diǎn)為兩個(gè)以上時(shí)，同樣適用上述方法去除偽點(diǎn)，對(duì)多個(gè)觸摸點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確真實(shí)的定位，如果觸摸點(diǎn)在一個(gè)方向上離紅外發(fā)射裝置的距離相差較近時(shí)，綜合采用觸摸點(diǎn)另一個(gè)方向進(jìn)行三次掃描進(jìn)行偽坐標(biāo)消除的方法，如圖3所示，最終進(jìn)行觸摸點(diǎn)的定位。上面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制， 只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種紅外觸摸屏，包括觸摸屏本體，在所述觸摸屏本體兩相鄰邊上設(shè)有紅外發(fā)射裝置；在所述觸摸屏本體另外兩相鄰邊上設(shè)有紅外接收裝置；其特征在于在所述觸摸屏本體上設(shè)有紅外發(fā)射裝置的兩相鄰邊上設(shè)有用于接收觸摸物反射紅外光的反射光紅外接收裝置，所述反射光紅外接收裝置與所述紅外發(fā)射裝置間隔設(shè)置，且反射光紅外接收裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離小于紅外發(fā)射裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離。
2.—種紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸定位方法，其特征在于包括以下步驟；A.微控制器啟動(dòng)紅外觸摸屏，按順序驅(qū)動(dòng)第1、2、3、…、N只紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置，記錄每對(duì)紅外接收裝置及紅外發(fā)射裝置光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟B ；B.微控制器根據(jù)記錄的AD值，與一設(shè)定的AD值比較判斷可能的觸摸點(diǎn)個(gè)數(shù)，如果沒(méi)有觸摸，返回步驟A，進(jìn)行下一次掃描；如果有一個(gè)觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟C，如果多于一個(gè)觸摸物，則跳轉(zhuǎn)到步驟D ；C.微控制器根據(jù)記錄的AD值，計(jì)算出觸摸物的坐標(biāo)，把計(jì)算出的坐標(biāo)返回，實(shí)現(xiàn)觸摸點(diǎn)的定位，返回步驟A繼續(xù)下一周掃描；D.當(dāng)有多個(gè)觸摸點(diǎn)時(shí)，微控制器計(jì)算出每個(gè)觸摸點(diǎn)的所有坐標(biāo)；計(jì)算出坐標(biāo)后，跳轉(zhuǎn)到步驟E進(jìn)行二次掃描，以消除偽點(diǎn)；E.打開(kāi)觸摸點(diǎn)一個(gè)方向上的紅外發(fā)射裝置和反射光紅外接收裝置，記錄光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟F;F.對(duì)光電轉(zhuǎn)換后的電壓AD值進(jìn)行比較，AD值小，說(shuō)明觸摸物離發(fā)射裝置比較遠(yuǎn)，AD值大，說(shuō)明觸摸物離發(fā)射裝置比較近，這樣就可根據(jù)一個(gè)方向上的坐標(biāo)值判斷出另一方向的坐標(biāo)值，消除偽坐標(biāo)點(diǎn)；消除偽點(diǎn)后，將計(jì)算得到的觸摸點(diǎn)坐標(biāo)返回即實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)觸摸的定位，然后返回步驟A繼續(xù)下一周掃描。
3.按照權(quán)利要求2所述的紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸定位方法，其特征在于所述步驟E中， 打開(kāi)觸摸點(diǎn)另一個(gè)方向上的紅外發(fā)射裝置和反射光紅外接收裝置，記錄光電轉(zhuǎn)換后的電壓 AD值，跳轉(zhuǎn)到步驟F。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種紅外觸摸屏及其多點(diǎn)觸摸定位方法，所述紅外觸摸屏，包括觸摸屏本體，在所述觸摸屏本體兩相鄰邊上設(shè)有紅外發(fā)射裝置；在所述觸摸屏本體另外兩相鄰邊上設(shè)有紅外接收裝置；在所述觸摸屏本體上設(shè)有紅外發(fā)射裝置的兩相鄰邊上設(shè)有用于接收觸摸物反射的紅外光的反射光紅外接收裝置，所述反射光紅外接收裝置與所述紅外發(fā)射裝置間隔設(shè)置，且反射光紅外接收裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離小于紅外發(fā)射裝置與觸摸屏本體邊緣間的距離；紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸定位方法，包括六大步驟。本發(fā)明利用觸摸物反射光的強(qiáng)弱真實(shí)的區(qū)分了實(shí)際觸摸物的位置，真實(shí)實(shí)現(xiàn)了紅外觸摸屏多點(diǎn)觸摸的定位；本發(fā)明可靠性高、適用性廣。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102193690SQ20111014398
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者康濤, 沈威, 涂娟, 郎立國(guó) 申請(qǐng)人:中航華東光電有限公司