專利名稱：一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多點(diǎn)觸摸屏領(lǐng)域，具體為一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用在各種場(chǎng)合下基于傳感器的觸摸屏主要有電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、表面聲波觸摸屏和紅外觸摸屏，相對(duì)于其他觸摸屏，紅外觸摸屏具有較好的視覺(jué)效果和定位原理，而且不怕電磁干擾，尤其在大尺寸觸摸屏上，應(yīng)用更加廣泛。紅外觸摸屏是在觸摸屏的四周布滿紅外對(duì)管，其中紅外發(fā)射管和紅外接收管一一對(duì)應(yīng)，形成正交的紅外網(wǎng)絡(luò)，一旦有觸摸物觸摸，紅外接收管就接收不到紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光線，即 可判斷出觸摸點(diǎn)的位置。但是在大尺寸的應(yīng)用上，使用的紅外對(duì)管數(shù)量較多，再加上紅外發(fā)射管有一定的響應(yīng)時(shí)間，這就導(dǎo)致了觸摸屏的掃面時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，觸摸屏的響應(yīng)時(shí)間達(dá)不到要求。專利號(hào)200920079315. 4的專利公開(kāi)了一種X、Y、Z三軸(垂直方向與斜向)掃描紅外對(duì)管來(lái)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸的方法，它依次對(duì)橫軸、縱軸和斜軸進(jìn)行逐個(gè)掃描，紅外對(duì)管的數(shù)目大量增加,浪費(fèi)了很多時(shí)間，達(dá)不到快速響應(yīng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)大尺寸紅外觸摸屏存在的掃描時(shí)間長(zhǎng)、響應(yīng)速度慢的問(wèn)題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為
一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于采用具有上、下層的雙層結(jié)構(gòu)的觸摸面板，兩層觸摸面板各自兩相鄰側(cè)邊緣分別布置有紅外發(fā)射管，各自另外兩相鄰側(cè)邊緣分別布置有紅外接收管，其中下層觸摸面板上的每個(gè)紅外發(fā)射管出射光一一對(duì)應(yīng)射向其對(duì)側(cè)邊緣上正對(duì)的紅外接收管,構(gòu)成垂直正交的紅外對(duì)管,上層觸摸面板上的每個(gè)紅外發(fā)射管出射光按斜向一一對(duì)應(yīng)射向其對(duì)側(cè)邊緣上的紅外接收管，或者上層觸摸面板上的每個(gè)紅外發(fā)射管出射光按斜向一一對(duì)應(yīng)射向其相鄰側(cè)邊緣上的紅外接收管，構(gòu)成斜向相交的紅外對(duì)管；將下層觸摸面板邊緣的紅外對(duì)管分別分成多組，多組紅外對(duì)管同時(shí)工作，當(dāng)觸摸屏開(kāi)始工作時(shí)，首先掃描驅(qū)動(dòng)下層觸摸面板上多組垂直正交的紅外對(duì)管，通過(guò)采集紅外接收管的光通量來(lái)判斷觸摸發(fā)生的位置，當(dāng)檢測(cè)到僅有一個(gè)觸摸點(diǎn)時(shí)，直接對(duì)觸摸屏進(jìn)行單點(diǎn)響應(yīng)，當(dāng)檢測(cè)到不只有一個(gè)觸摸點(diǎn)，坐標(biāo)識(shí)別存在鬼點(diǎn)時(shí)，由坐標(biāo)解算得到多個(gè)可能的被觸摸坐標(biāo)值，分別將得到的坐標(biāo)值按照上層觸摸面板上斜向相交的紅外對(duì)管的傾斜角度計(jì)算出上層觸摸面板上紅外對(duì)管被遮擋的位置，即可排除偽觸摸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。所述的一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于下層觸摸面板上的紅外對(duì)管分成若干組，所有組的紅外對(duì)管同時(shí)工作，紅外發(fā)射管發(fā)射紅外光，被相應(yīng)的紅外接收管接收。所述的一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于每個(gè)紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光只能被與其構(gòu)成紅外對(duì)管的紅外接收管接收。
本發(fā)明中，為了提高大尺寸觸摸屏的響應(yīng)速率，采用了分段掃描，即將觸摸面板上下層的紅外對(duì)管分開(kāi)掃描，并將下層垂直正交的紅外對(duì)管進(jìn)行分組處理，對(duì)幾組進(jìn)行同時(shí)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)有一個(gè)觸摸點(diǎn)觸摸時(shí)只進(jìn)行下層紅外對(duì)管的掃描，當(dāng)有多個(gè)觸摸同時(shí)發(fā)生時(shí)，有選擇的驅(qū)動(dòng)上層斜向相交的紅外對(duì)管，排除偽觸摸點(diǎn)，這樣大大減少了觸摸屏掃描一周的時(shí)間，能夠快速計(jì)算出被觸摸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)觸摸屏的快速響應(yīng)。



圖I是本發(fā)明紅外觸摸屏的兩種整體結(jié)構(gòu)示意圖，其中
圖I (a)是紅外對(duì)管傾斜角較大時(shí)的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖I (b)是紅外對(duì)管傾斜角較小時(shí)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明觸摸面板下表面的紅外光路。圖3是本發(fā)明觸摸面板上表面的一種傾斜結(jié)構(gòu)。圖4是本發(fā)明觸摸面板上表面的紅外光路圖。圖5是本發(fā)明又一種觸摸面板上表面結(jié)構(gòu)。圖6是本發(fā)明多個(gè)觸摸點(diǎn)計(jì)算的光路圖。圖7是本發(fā)明紅外觸摸屏的ー種具體應(yīng)用結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖I所示。上層觸摸面板和下層觸摸面板的四周分別布滿紅外對(duì)管，其中下層觸摸面板相鄰兩邊緣布滿紅外發(fā)射管12，其余兩個(gè)相鄰邊緣布滿紅外接收管13，下層觸摸面板上每個(gè)紅外發(fā)射管12的出射光一一對(duì)應(yīng)射向?qū)?cè)正對(duì)的紅外接收管13，構(gòu)成垂直正交的紅外對(duì)管。在上層觸摸面板兩個(gè)相鄰邊緣放置有傾斜一定角度的紅外發(fā)射管14，另外兩個(gè)相鄰邊緣放置有傾斜一定角度的紅外接收管15，根據(jù)傾斜角度的不同形成了如圖I(a)、(b)兩種結(jié)構(gòu)，其中圖I (a)中，上層觸摸面板上每個(gè)紅外發(fā)射管的出射光一一對(duì)應(yīng)沿斜向射向相鄰邊緣上的紅外接收管，構(gòu)成斜向相交的紅外對(duì)管；圖I (b)中，上層觸摸面板上每個(gè)紅外發(fā)射管的出射光一一對(duì)應(yīng)沿斜向射向?qū)?cè)邊緣上的紅外接收管，構(gòu)成斜向相交的紅外對(duì)管。如圖2所示。在只有單層紅外對(duì)管的情況下，一旦有兩個(gè)點(diǎn)觸摸，就會(huì)出現(xiàn)四條光路AB、AD、BC、⑶被遮擋，在識(shí)別觸摸點(diǎn)吋，不能判別是A、C被觸摸？ B、D 還是ABC，A⑶或者ABCD。如圖3所示，是上層觸摸面板紅外對(duì)管的一種傾斜方法。其中紅外發(fā)射管14和紅外接收管15在斜方向上一一對(duì)應(yīng)，在這ー層中上邊緣紅外發(fā)射管發(fā)射的光線被下邊緣紅外接收管接收，右邊緣紅外發(fā)射管發(fā)射的光線被左邊緣紅外接收管接收，形成了與下層觸摸面板紅外傳播方向不同的紅外網(wǎng)絡(luò)。如圖4所示。圖4所示的傾斜方向的觸摸面板發(fā)射光線雖然不能使網(wǎng)格覆蓋整個(gè)表面，像16，17這些點(diǎn)存在沒(méi)有網(wǎng)格的盲區(qū)，但是這些地方依然有斜向的紅外光線通過(guò)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)觸摸點(diǎn)的識(shí)別，而且這個(gè)區(qū)域非常小，足以滿足要求。如圖5所示。這是與圖4相似的另外ー種多點(diǎn)觸摸結(jié)構(gòu)，所有的紅外發(fā)射管都是傾斜相同角度的，光線的傳播角度也一致，被不同的紅外接收管接收，滿足紅外光線布滿整個(gè)觸摸屏幕。如圖6所示。增加了斜方向上的紅外光路，可以去除偽觸摸點(diǎn)，判斷出究竟哪些點(diǎn)是真正觸摸的觸摸點(diǎn)。如圖7所示，顯示了一種將下層觸摸面板 的紅外對(duì)管分成兩組的計(jì)算實(shí)例，其中分組用m、n、p、q表示。當(dāng)觸摸屏啟動(dòng)后，m、n兩組紅外對(duì)管共同工作，p、q兩組紅外對(duì)管共同工作，通過(guò)判斷接收管的光通量來(lái)得到觸摸點(diǎn)的位置；根據(jù)觸摸屏的大小和響應(yīng)速度的要求，還可以分成更多組共同工作。首先對(duì)下層觸摸面板四周的紅外對(duì)管進(jìn)行掃描，將所有橫軸上的分組和縱軸上的分組分別同時(shí)驅(qū)動(dòng)，將紅外接收管的光通量經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換，即可得到橫軸和縱軸上被遮擋的紅外路線的位置，由坐標(biāo)解算得出所有可能的觸摸坐標(biāo)。其次當(dāng)檢測(cè)到觸摸點(diǎn)有且僅有一個(gè)時(shí)，直接結(jié)束本次掃描，開(kāi)始下一輪的掃描，實(shí)現(xiàn)觸摸點(diǎn)的響應(yīng)。如果檢測(cè)的觸摸點(diǎn)為兩個(gè)以上時(shí)，將坐標(biāo)解算得到的所有可能觸摸坐標(biāo)計(jì)算出可能被遮擋的紅外對(duì)管的位置。也就是根據(jù)被遮擋紅外管所在的位置和紅外對(duì)管傾斜的角度計(jì)算出被遮擋紅外管的序數(shù)，將移位鎖存器的輸出信號(hào)直接移位至被遮擋的紅外管所在的行選通，通過(guò)3-8譯碼器進(jìn)行列選通，直接定位到該管，并對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，節(jié)省了不必要的掃描時(shí)間。以圖6所示的所有上層觸摸面板橫縱軸上的紅外對(duì)管傾斜角度一致時(shí)，計(jì)算斜方向應(yīng)該驅(qū)動(dòng)燈的位置為例。可轉(zhuǎn)化為一致a、b的長(zhǎng)度，和傾斜角度0，由下式可計(jì)算c的長(zhǎng)度，c為需要驅(qū)動(dòng)的發(fā)射管距離左邊緣的距離即極限位置A的斜坐標(biāo)值，同理可得到另一極限位置D的斜坐標(biāo)值，從而掃描這兩點(diǎn)間的紅外發(fā)射對(duì)管即可。c=b+acot 0
如果是橫縱軸上角度不相同，其計(jì)算方法相似。然后通過(guò)對(duì)這些有選擇驅(qū)動(dòng)的紅外接收管接收到的光通量進(jìn)行分析、對(duì)比，被遮擋的為真觸摸點(diǎn)，未被遮擋的為偽觸摸點(diǎn)。最后，對(duì)這些真觸摸坐標(biāo)的擬合運(yùn)算得出觸摸手勢(shì)，對(duì)紅外觸摸屏的多點(diǎn)觸摸進(jìn)行響應(yīng)。前人有很多介紹觸摸點(diǎn)的計(jì)算和多點(diǎn)觸摸手勢(shì)的文章，已經(jīng)成為公開(kāi)的技術(shù)，這里不再累述。
權(quán)利要求
1.一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于采用具有上、下層的雙層結(jié)構(gòu)的觸摸面板，兩層觸摸面板各自兩相鄰側(cè)邊緣分別布置有紅外發(fā)射管，各自另外兩相鄰側(cè)邊緣分別布置有紅外接收管，其中下層觸摸面板上的每個(gè)紅外發(fā)射管出射光一一對(duì)應(yīng)射向其對(duì)側(cè)邊緣上正對(duì)的紅外接收管,構(gòu)成垂直正交的紅外對(duì)管,上層觸摸面板上的每個(gè)紅外發(fā)射管出射光按斜向一一對(duì)應(yīng)射向其對(duì)側(cè)邊緣上的紅外接收管，或者上層觸摸面板上的每個(gè)紅外發(fā)射管出射光按斜向一一對(duì)應(yīng)射向其相鄰側(cè)邊緣上的紅外接收管，構(gòu)成斜向相交的紅外對(duì)管；將下層觸摸面板邊緣的紅外對(duì)管分別分成多組，多組紅外對(duì)管同時(shí)工作，當(dāng)觸摸屏開(kāi)始工作時(shí)，首先掃描驅(qū)動(dòng)下層觸摸面板上多組垂直正交的紅外對(duì)管，通過(guò)采集紅外接收管的光通量來(lái)判斷觸摸發(fā)生的位置，當(dāng)檢測(cè)到僅有ー個(gè)觸摸點(diǎn)時(shí)，直接對(duì)觸摸屏進(jìn)行單點(diǎn)響應(yīng)，當(dāng)檢測(cè)到不只有一個(gè)觸摸點(diǎn)，坐標(biāo)識(shí)別存在鬼點(diǎn)吋，由坐標(biāo)解算得到多個(gè)可能的被觸摸坐標(biāo)值，分別將得到的坐標(biāo)值按照上層觸摸面板上斜向相交的紅外對(duì)管的傾斜角度計(jì)算出上層觸摸面板上紅外對(duì)管被遮擋的位置，即可排除偽觸摸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于下層觸摸面板上的紅外對(duì)管分成若干組，所有組的紅外對(duì)管同時(shí)工作，紅外發(fā)射管發(fā)射紅外光，被相應(yīng)的紅外接收管接收。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于每個(gè)紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外光只能被與其構(gòu)成紅外對(duì)管的紅外接收管接收。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種紅外多點(diǎn)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)方法，觸摸面板具有雙層結(jié)構(gòu)，在下層觸摸面板的四周布滿垂直正交的紅外對(duì)管，上層觸摸面板的四周布滿斜向相交的紅外對(duì)管。其中下層觸摸面板四周的紅外對(duì)管分成若干組同時(shí)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)檢測(cè)接收管的光通量。紅外觸摸屏啟動(dòng)后，首先驅(qū)動(dòng)下層觸摸面板的紅外對(duì)管，若只有一個(gè)觸摸點(diǎn)發(fā)生時(shí)，直接對(duì)觸摸屏進(jìn)行響應(yīng)，結(jié)束本次掃描；若檢測(cè)到不只一個(gè)觸摸點(diǎn)時(shí)，根據(jù)上層觸摸面板斜向的紅外對(duì)管的傾斜角度，計(jì)算出斜向紅外發(fā)射對(duì)管的位置，進(jìn)行有選擇的驅(qū)動(dòng)紅外對(duì)管，排除偽觸摸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。這種方法有效的減少了紅外管的掃描時(shí)間，提高了觸摸屏的響應(yīng)速率。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102722291SQ201210179460
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者呂國(guó)強(qiáng), 吳娟, 尹靜, 施承佩, 李小哲, 胡躍輝 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)