专利名称：一种触摸系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电检测技术领域，尤其涉及一种触摸系统。
背景技术：
触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交 互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。但是在实 际应用中，现有的触摸屏很难屏蔽误触摸操作。比如一只落在触摸面板上的飞虫、使用者的 衣袖拂过触摸面板而引起的误操作等，这些误操作所产生的错误指令在某些特殊场合是不 能被允许的，如工业控制、军事等方面。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种触摸系统，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种触摸系统，该触摸系统还包含有触摸面板；传感器用于检测由触摸所引起的触摸面板或边框的形变；主触摸感应系统，用于感应触摸面板上的触摸，计算有效触摸的位置；以及分析器与所述传感器和主触摸感应系统相连，用于根据触摸面板或边框的形变 确认触摸面板上的触摸是有效触摸还是误触摸及响应有效触摸，产生一有效触摸信号并将 所述有效触摸信号发送到所述主触摸感应系统。在上述技术方案中，本实用新型通过采用传感器检测由触摸所引起的触摸面板或 边框的形变，然后根据所检测到的触摸面板或边框的形变确认触摸面板上的触摸是有效触 摸还是误触摸，如果为误触摸，就不作响应；如果为有效触摸则响应有效触摸使触摸系统执 行相应操作，这样有效的屏蔽了误触摸。
图1是本实用新型实施例一所述一种触摸系统的第一种结构示意图；图2是本实用新型实施例一所述一种触摸系统的第二种结构示意图；图3是本实用新型实施例一所述一种触摸系统的第三种结构示意图；图4是本实用新型实施例一所述一种触摸系统防误触摸的方法的流程图；图5是本实用新型实施例一所述一种触摸系统防误触摸的方法的另一种流程图；图6是本实用新型实施例一所述一种触摸系统防误触摸的方法的流程图；图7是本实用新型实施例一所述一种触摸系统防误触摸的方法的另一种流程图；图8是本实用新型所述传感器在触摸面板上的安装位置示意图；图9是图1具体细化示意图；图10是本实用新型所述分析器的结构示意3[0021]图11是本实用新型所述分析器的另一种结构示意图图12是本实用新型实施例四所述一种触摸系统的结构示意图；图13A是本实用新型实施例四所述触摸面板与边框的位置关系结构示意图；图13B是本实用新型中传感器在边框上的安装示意图；图14是本实用新型实施例四所述一种触摸系统中的一种防误触摸的方法的流程 图；图15是本实用新型实施例四所述一种触摸系统中的一种防误触摸的方法的另一 种流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的描述。本实用新型各个实施例中的上下文中，术语“有效触摸”是指希望被解释为触摸输 入的可被检测到的触摸面板或边框形变、引起这种触摸面板形变或边框的事件、以及由于 传感器接收到这些触摸面板形变或边框而产生的信号。术语“误触摸”是指不希望被解释 为触摸输入的可被检测到的触摸面板或边框形变、引起这种触摸面板或边框形变的事件、 以及由于传感器接收到这些触摸面板形变或边框而产生的信号。例如，误触摸包括由于外 界温度或者气压的变化、飞虫碰到触摸面板、雨滴到触摸面板而引起触摸系统中的触摸面 板形变而产生的信号。本实用新型所述的触摸系统是指包含有触摸屏的系统。该触摸系统 在预设的时间内没有有效的触摸操作就会进入睡觉状态。图1为本实用新型所述的一种触摸系统结构示意图，该触摸系统包含有触摸面板 101、主触摸感应系统、传感器105及信号处理单元106。此实施例中的主触摸感应系统为光 学触摸屏，即本实施例中的主触摸感应系统为利用图像传感器使用三角测量法来实现对触 摸物进行定位的触摸屏。该光学触摸屏包含有光源103、回归反射条102、红外摄像头104， 即本实施中的图像传感器为红外摄像头104，个数为两个，安装在触摸面板101相邻的两个 角上；光源103安装在红外摄像头104的附近，本实施中的光源103采用红外光源；回归反 射条102安装在触摸面板101的三条边缘上，其用于将光源103发出的光反射回光源103 附近，以便为红外摄像头104提供捕获触摸物的图像信息所需的光照。传感器105为四个， 安装在触摸面板101的触摸面的两条边缘上，用于检测触摸面板101的形变。传感器105 可为应变片、光纤传感器、压电传感器中的一种或几种组合。本实施中采用光纤传感器，因 为光纤传感器具有高度的灵敏性，应用到本实用新型中能很好地检测到触摸面板101的形 变。当然在实际应用中也可采用应变片或压电传感器来检测触摸面板101的形变。信号处 理单元106分别与红外摄像头104和传感器105相连，即信号处理单元106与2个红外摄 像头104相连，也与4个传感器105相连。在图3中信号处理单元106与触摸面板相互分 离，在实际应用中一般将信号处理单元106与触摸面板做成一体化。本实施中为了使传感 器105能很好地检测到触摸面板101的形变，使用了四个传感器105，在实际应用中也可只 使用一个传感器105也是可行的，只不过使用一个传感器105来检测到触摸面板101的形 变时相对来说检测效果差一些而已。在实际应用中也可将传感器105安装在触摸面板101 其他位置，如图2和图3所示。图2和图3与图1的差别就在于传感器105在触摸面板101 上的安装位置不一样，图2中将传感器105安装在触摸面板101的触摸面的对面，即传感器105安装在触摸面板101的下面，这样有利于传感器105检测到触摸面板101的形变；图2 中为了表示传感器105安装在触摸面板101的下面，所以传感器105使用虚线来表示。图3 中将传感器105安装在触摸面板101的侧面，这样传感器105也能检测到触摸面板101的形变。图4是本实用新型实施例一所述一种触摸系统防误触摸的方法的流程图，该触摸 系统防误触摸的方法包括以下步骤步骤400 检测触摸面板的形变。该步骤具体内容为检测由触摸所引起的触摸面板的形变。当触摸面板上有触摸 时，该触摸就会引起触摸面板发生一定程度的形变。触摸面板所发生的形变大小跟触摸面 板所受到的触摸有关，如当飞虫碰到触摸面板时，这种触摸只会引起触摸面板发生较小的 形变；成年人有意识的操作触摸系统时对触摸面板的触摸所引起触摸面板所发生的形变比 当飞虫碰到触摸面板时的触摸所引起触摸面板所发生的形变要大。这里检测触摸面板的形 变是通过传感器来进行检测的，这种检测触摸面板的形变的传感器可为应变片、光纤传感 器、压电传感器，也可为应变片、光纤传感器、压电传感器两种以上的组合。传感器一般安装 在触摸面板上，其具体情况见图8及图8相应的文字说明。传感器所检测到的触摸面板所 发生的形变一般用电压信号、电流信号等模拟信号和数字信号中的一种表示。这里检测触 摸面板的形变可通过检测触摸面板在与触摸面板相互平行方向上的形变来现实，也可通过 检测其它方向上的形变来现实。步骤401 判断是有效触摸还是误触摸。该步骤具体内容为根据触摸面板的形变确认该触摸是有效触摸还是误触摸。为达 到本步骤的目的，可先预设阈值，在本步骤执行时就将步骤400中所获得的触摸面板的形 变信息与该阈值进行比较，如果获得的触摸面板的形变信息小于预设的阈值，则此次触摸 为误触摸，不执行任何操作；如果获得的触摸面板的形变信息大于或等于预设的阈值，则此 次触摸为有效触摸，执行步骤402。这里的的形变信息是指电压信号、电流信号、模拟信号、 数字信号中的一种。步骤402 确定有效触摸的位置。如果步骤401判断触摸为有效触摸，则执行本步骤就会计算有效触摸的位置。在 计算出有效触摸的位置后，再将有效触摸的位置发送主控器并执行与有效触摸相关的操 作。图5是本实用新型实施例一所述一种触摸系统防误触摸的方法的另一种流程图， 该触摸系统防误触摸的方法包括以下步骤步骤500 检测触摸面板的形变。本步骤与图4中的步骤400情况一样，在此就不重述了。步骤501 将所检测到的形变与阈值进行比较。本步骤执行时就将步骤500中所获得的触摸面板的形变信息与该阈值进行比较。步骤502 是否是误触摸。本步骤执行时根据步骤501中将步骤500中所获得的触摸面板的形变信息与该阈 值进行比较情况来确定对触摸面板的触摸是否为误触摸，如果获得的触摸面板的形变信息 小于预设的阈值，则此次触摸为误触摸，系统不执行任何操作；如果获得的触摸面板的形变信息大于或等于预设的阈值，则此次触摸为有效触摸，执行步骤503。步骤503 确定有效触摸的位置。如果步骤502中确定对触摸面板的触摸为有效触摸，执行本步骤就会计算有效触 摸的位置。执行完本步骤后就执行步骤504。步骤504 将有效触摸的位置发送到主控器。在计算出有效触摸的位置后，就将有效触摸的位置发送主控器并执行与有效触摸 相关的操作。执行完本步骤后系统又会根据情况进入步骤500。图6是本实用新型实施例一所述一种触摸系统防误触摸的方法的流程图，该触摸 系统防误触摸的方法包括以下步骤步骤600 检测到触摸并计算该触摸的位置。本步骤中只要触摸系统检测到触摸面板上有触摸，就会计算出该触摸的位置。步骤601 检测触摸面板的形变。该步骤具体内容为检测由触摸所引起的触摸面板的形变。当触摸面板上有触摸 时，该触摸就会引起触摸面板发生一定程度的形变。触摸面板发生的形变大小跟触摸面板 所受到的触摸有关，如当飞虫碰到触摸面板时，这种触摸只会引起触摸面板发生较小的形 变；成年人有意识的操作触摸系统时对触摸面板的触摸所引起触摸面板所发生的形变比当 飞虫碰到触摸面板时的触摸所引起触摸面板所发生的形变要大。这里检测触摸面板的形变 是通过传感器来进行检测的，这种检测触摸面板的形变的传感器可为应变片、光纤传感器、 压电传感器，也可为应变片、光纤传感器、压电传感器两种以上的组合。传感器一般安装在 触摸面板上，其具体情况见图8及图8相应的文字说明。传感器所检测到的触摸面板所发 生的形变一般用电压信号、电流信号等模拟信号和数字信号中的一种表示。步骤602 判断是有效触摸还是误触摸。该步骤具体内容为根据触摸面板的形变确认该触摸是有效触摸还是误触摸。为达 到本步骤的目的，可先预设阈值，本步骤执行时就将步骤601中所获得的触摸面板的形变 信息与该阈值进行比较，如果获得的触摸面板的形变信息小于预设的阈值，则此次触摸为 误触摸，不执行任何操作；如果获得的触摸面板的形变信息大于或等于预设的阈值，则此次 触摸为有效触摸，执行步骤603。这里的的形变信息是指电压信号、电流信号、模拟信号、数 字信号中的一种。步骤603 将有效触摸的位置发送到主控器。在计算出有效触摸的位置后，就将有效触摸的位置发送主控器并执行与有效触摸 相关的操作。执行完本步骤后系统会根据情况进入步骤600。图7是本实用新型实施例一所述一种触摸系统防误触摸的方法的另一种流程图， 该触摸系统防误触摸的方法包括以下步骤步骤700 检测到触摸并计算该触摸的位置。本步骤中只要触摸系统检测到触摸面板上有触摸，就会计算出该触摸的位置。步骤701 检测触摸面板的形变。本步骤与图6中的步骤601情况一样，在此就不重述了。步骤702 将所检测到的形变与阈值进行比较。本步骤执行时就将步骤701中所获得的触摸面板的形变信息与该阈值进行比较。[0064]步骤703 是否是误触摸。本步骤执行时根据步骤702中将步骤701中所获得的触摸面板的形变信息与该阈 值进行比较情况来确定对触摸面板的触摸是否为误触摸，如果获得的触摸面板的形变信息 小于预设的阈值，则此次触摸为误触摸，系统不执行任何操作；如果获得的触摸面板的形变 信息大于或等于预设的阈值，则此次触摸为有效触摸，执行步骤704。步骤704 将有效触摸的位置发送到主控器。在计算出有效触摸的位置后，就将有效触摸的位置发送主控器并执行与有效触摸 相关的操作。执行完本步骤后系统会根据情况进入步骤700。上述方法中，如果确认对触摸面板的触摸为误触摸，则触摸系统不会执行任何操 作，这样就有效地的屏蔽了误触摸。图8集中反映了传感器105在触摸面板101上的位置安装情况，其中传感器105A 安装触摸面板101的触摸面上，其情况如图1中传感器105在触摸面板101上的位置安装 情况一样；传感器105B安装触摸面板101的触摸面的对面，即传感器105安装在触摸面板 101的下面，其情况如图2中传感器105在触摸面板101上的位置安装情况相同；传感器C 安装触摸面板101的侧面，其情况如图3中传感器105在触摸面板101上的位置安装情况 一样。图9为对图1的具体细化，即对图1中的信号处理单元106进行了细化。从图9中 可以看出信号处理单元106包含有主处理器901，分析器902被放到信号处理单元106里， 分析器902与主处理器901和传感器105相连。信号处理单元106通过接口 905与触摸面 板进行通讯。尽管在特定设计中根据需要可把信号处理单元106的一些或全部元件结合到 外部触摸面板壳的外部，但是信号处理单元106典型地与还包括触摸面板101的触摸系统 组成为一体。根据图9所示的结构，分析器902与主处理器901和接口 905相连。在这种配置中，主处理器901负责运行触摸位置的计算，校准和其他相关功能。主 处理器901还管理通过接口 905在触摸面板101和信号处理单元106间进行的信号传输、 和通过总线904在信号处理单元106和外部系统或外设间进行的信号传输。优选地是，主 处理器901接合了数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)。总线904使得主 处理器901与另一系统或装置通信连接，所述相同或装置如电脑或与图9中触摸系统协同 工作的显示系统。分析器902被显示为与接口 905相连，用于传感器105产生的(有效或 误)触摸输入信号。响应于检测到的对触摸面板101的有效触摸，分析器902产生一被发送到主处理 器901有效触摸信号。响应于接收到来自分析器902的有效触摸信号，主处理器901就会 对有效触摸进行触摸位置计算并执行相应的命令或主处理器901根据已计算好的触摸位 置执行相应的命令。图10为本实用新型所述分析器的结构示意图，该分析器包含有信号放大器1000、 低通滤波器1001、峰值整形电路1002、比较电路1003、电压阀值1004。当触摸系统的触摸 面板101上有触摸时，该触摸就会引起触摸面板101的形变，这时位于触摸面板101上的传 感器105就能检测到该触摸所引起的触摸面板101的形变并对所检测到的触摸面板101的 形变产生对应的电压信号输出。传感器105输出的电压信号通过信号放大器1000放大到 一定程度，以方便后面的电路进行处理。信号放大器1000主要为电压放大型，放大倍数可根据实际情况进行调整，通常在30倍左右。信号放大器1000放大的信号通过低通滤波器 1001把比有效信号频率高的信号滤除，有效信号通常小于1KHZ。然后通过峰值整形电路 1002以方便后面的比较电路进行比较处理。电压阀值1004所产生的电压阀值信号是一恒 定的电压值，比较电路1003把经过峰值整形后的信号和电压阀值1004所产生的电压阀值 进行比较，当经过峰值整形后的信号高于或等于电压阀值的信号时为有效触摸信号，这时 比较电路1003会产生一个有效触摸信号，并将该有效触摸信号输出，通常有效触摸信号为 低电平；经过峰值整形后的信号低于电压阀值的信号时为误触摸信号，这时比较电路1003 不会产生有效触摸信号。在此实施例中调节电压阀值就可以调节整个分析器的灵敏度。图11为本实用新型所述分析器的另一种结构示意图，该分析器包含信号放大电 路1000、低通滤波器1001、A/D转换器1100、处理器1101。当触摸系统的触摸面板101上 有触摸时，该触摸就会引起触摸面板101的形变，这时位于触摸面板101上的传感器105就 能检测到到该触摸所引起的触摸面板101的形变并对所检测到的触摸面板101的形变产生 对应的电压或电流信号输出。传感器105输出电压或电流信号通过信号放大器1000放大 到一定程度，以方便后面的电路进行处理。信号放大器1000所放大的倍数可根据实际情况 进行调整，通常在30倍左右。信号放大器1000放大的信号通过低通滤波器1001把有效信 号外的高频信号滤除，有效信号通常小于1KHZ。然后通过峰值整形电路1002以方便后面的 比较电路处理。A/D转换器1100在处理器1101程序的控制下对低通滤波器1001输出的信 号进行数据采集，把低通滤波器1001输出的模拟信号转变成为数字信号。处理器1101在 程序控制下按照一定采样率和量化精度进行采集，处理在通过对已经数字化的电压值进行 判断，也可以进行波形识别的方式来判断信号是否有效，如果判断为有效信号则输出一有 效触摸信号。图12为本实用新型实施四所示的一种触摸系统的结构示意图，，该触摸系统包含 有触摸面板101、主触摸感应系统、传感器105及信号处理单元106。此实施例中的主触摸 感应系统为红外触摸屏。该红外触摸屏包含有红外发射管陈列1201和、红外接收管陈列 1202、触摸面板101和边框1203，其中触摸面板101安装在边框1203上，触摸面板101安装 在边框1203上的具体情况如图13A所示；红外发射管陈列1201和红外接收管陈列1202位 于边框1203的四条边上，一个红外发射管陈列1201和一个红外接收管陈列1202相对，以 形成红外网状栅格，即本实施例中的红外发射管陈列1201和红外接收管陈列1202组成了 两对红外对管陈列。传感器105为四个，安装在边框1203下表面的四个角上，用于检测边 框1203的形变。传感器105可为应变片、光纤传感器、压电元件中的一种或几种组合。本 实施中采用光纤传感器，因为光纤传感器具有高度的灵敏性，应用到本实用新型中能很好 地检测到边框1203的形变。当然在实际应用中也可采用应变片或压电元件来边框1203的 形变。信号处理单元106分别与红外发射管陈列1201、红外接收管陈列1202和传感器105 相连，即信号处理单元106与两对红外管陈列相连，也与4个传感器105相连。在图12中 信号处理单元106与边框1203相互分离，在实际应用中一般将信号处理单元106与边框 1203做成一体化。本实施例中为了使传感器105能很好地检测到边框1203的形变，使用 了四个传感器105，在实际应用中也可只使用一个传感器105也是可行的，只不过使用一个 传感器105来检测到边框1203的形变时相对来说检测效果差一些而已。在实际应用中也 可将传感器105安装在边框1203其他位置，具体情况可如图13B所示。图13B集中反映了传感器105在边框1203上的位置安装情况，其中传感器105A安装边框1203的上表面；传 感器105B安装边框1203的下表面，其情况如图12中传感器105在边框1203上的位置安 装情况相同；传感器C安装边框1203的侧面。图12中的信号处理单元106的分析器与图 1中的信号处理单元106中的分析器工作原理一样，在此就不重述了。图14是本实用新型实施例四所述一种触摸系统中的防误触摸的方法的流程图， 该触摸系统防误触摸的方法包括以下步骤步骤1400 检测边框的形变。该步骤具体内容为检测由触摸所引起的边框的形变。当触摸面板上有触摸时，该 触摸经触摸面板会引起边框发生一定程度的形变，因为触摸面板安装在边框上，与边框做 成了一体化。边框所发生的形变大小跟触摸面板所受到的触摸有关，如当飞虫碰到触摸面 板时，这种触摸只会引起边框发生较小的形变；成年人有意识的操作触摸系统时对触摸面 板的触摸所引起边框所发生的形变比当飞虫碰到触摸面板时的触摸所引起边框所发生的 形变要大。这里检测边框的形变是通过传感器来进行检测的，这种检测边框的形变的传感 器可为应变片、光纤传感器、压电传感器，也可为应变片、光纤传感器、压电传感器两种以上 的组合。传感器一般安装在边框上，其具体情况见图13B及图13B相应的文字说明。传感 器所检测到的边框所发生的形变一般用电压信号、电流信号等模拟信号和数字信号中的一 种表示。这里检测边框的形变可通过检测边框在与边框相互平行方向上的形变来现实，也 可通过检测其它方向上的形变来现实。步骤1401 判断是有效触摸还是误触摸。此步骤与图4中的步骤401 —样，在此就不重述了。步骤1402 确定有效触摸的位置。此步骤与图4中的步骤402 —样，在此就不重述了。图2是本实用新型实施例四所述一种触摸系统的防误触摸的方法的另一种流程 图，该触摸系统防误触摸的方法包括以下步骤步骤1500 检测边框的形变。本步骤与图14中的步骤1400情况一样，在此就不重述了。步骤1101 将所检测到的形变与阈值进行比较。此步骤与图5中的步骤501 —样，在此就不重述了。步骤1102 是否是误触摸。此步骤与图5中的步骤502 —样，在此就不重述了。步骤1103 确定有效触摸的位置。此步骤与图5中的步骤503 —样，在此就不重述了。步骤1104 将有效触摸的位置发送到主控器。此步骤与图5中的步骤504 —样，在此就不重述了。上述实施例四的所用防误触摸的方法中，如果确认对触摸面板的触摸为误触摸， 则触摸系统不会执行任何操作，这样就有效地的屏蔽了误触摸。本实用新型所述的主触摸感应系统还可为电阻触摸屏、电容触摸屏、投射式电容 触摸屏、表面声波触摸屏、弯曲波触摸屏等其它类型的触摸感应系统，当本实用新型所述的 技术方案应用到电阻触摸屏、电容触摸屏、投射式电容触摸屏、表面声波触摸屏、弯曲波触摸屏上时，传感器的安装位置、分析器的情况基本与本实用新型所述实施例3中的所述情 况差不多，在此就不详述了。 本实用新型所述的方法并不限于具体实施方式
中所述的实施例。本领域技术人员 根据本实用新型的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本实用新型的技术创新范围。
权利要求一种触摸系统，其特征在于，该触摸系统还包含有触摸面板；传感器用于检测由触摸所引起的触摸面板或边框的形变；主触摸感应系统，用于感应触摸面板上的触摸，计算有效触摸的位置；以及分析器与所述传感器和主触摸感应系统相连，用于根据触摸面板或边框的形变确认触摸面板上的触摸是有效触摸还是误触摸及响应有效触摸，产生一有效触摸信号并将所述有效触摸信号发送到所述主触摸感应系统。
2.根据权利要求1所述的一种触摸系统，其特征在于所述传感器为应变片、光纤传感 器、压电传感器中的一种或几种组合。
3.根据权利要求1所述的一种触摸系统，其特征在于所述传感器安装在所述触摸面 板触摸面或触摸面的对面。
4.根据权利要求3所述的一种触摸系统，其特征在于所述传感器安装在所述触摸面 板的拐角处。
5.根据权利要求1所述的一种触摸系统，其特征在于所述传感器安装在所述边框的 上表面或下表面。
6.根据权利要求1所述的一种触摸系统，其特征在于所述传感器安装在所述触摸面 板或边框的侧面。
7.根据权利要求1至6之一所述的一种触摸系统，其特征在于所述主触摸感应系统 为电阻触摸屏、电容触摸屏、投射式电容触摸屏、红外触摸屏、光学触摸屏、表面声波触摸 屏、弯曲波触摸屏中的一种。
专利摘要本实用新型公开了一种触摸系统，该触摸系统还包含有触摸面板；传感器用于检测由触摸所引起的触摸面板或边框的形变；主触摸感应系统，用于感应触摸面板上的触摸，计算有效触摸的位置；以及分析器与所述传感器和主触摸感应系统相连，用于根据触摸面板或边框的形变确认触摸面板上的触摸是有效触摸还是误触摸及响应有效触摸，产生一有效触摸信号并将所述有效触摸信号发送到所述主触摸感应系统。使用本实用新型所述的触摸系统能有效的屏蔽误触摸。
文档编号G06F3/042GK201583917SQ20092024609
公开日2010年9月15日 申请日期2009年9月28日 优先权日2009年9月28日
发明者刘建军, 刘新斌, 叶新林 申请人:北京汇冠新技术股份有限公司;北京汇冠触摸技术有限公司