基于双触摸屏的多设备控制装置及方法与流程

1.本发明涉及触摸屏控制领域，特别是涉及一种基于双触摸屏的多设备控制装置及方法。


背景技术：

2.随着科学技术的进步，目前的教室都基本上配备了55寸甚至更大尺寸的智能电视以及与智能电视搭配使用的pc主机作为教学设备来进行辅助教学，此外，部分老师为了方便也会携带自己的笔记本电脑来与智能电视进行搭配教学，甚至，在一些条件较好的教学场所，还会配备各种录播设备。
3.目前，为了方便使用，往往只采用固定设置的单个触摸屏对多个主机进行控制，但是对教师而言，无疑限制了教师的教学活动，即无法离开该触摸屏所在的位置，进而影响了教学的效果。若是通过设置在不同位置的双触摸屏控制多台主机的情况下，往往采用下述两种方法，一种是两套触摸屏接到两台主机上，要切换时则通过拔插来实现，操作非常麻烦；另一种方法则是两套触摸屏中间加kvm switch再分别接入各个主机。但是，无论是在第一种方法的插拔操作之后，还是第二种方法的按下切换按键之后，均需要花费十几秒时间来等待系统枚举和安装驱动程序，且在这十几秒时间里触摸屏是不能使用的，体验效果非常差，尤其是在教学过程中，采用这两种方法都会造成极大的不便。
4.再者，多台主机所采用的系统很可能会涉及windows、android、linux、 mac os等，即很有可能出现多主机、多系统的情况，在这种情况下，通过双触摸屏实现多主机的控制则更为不便。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种基于双触摸屏的多设备控制装置，旨在解决现有技术中通过双触摸屏同时控制多台设备时体验效果较差的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供的一种基于双触摸屏的多设备控制装置，用于将双触摸屏和多台显示设备连接，包括：
7.输入模块，所述输入模块至少设有两个输入通信接口，所述输入通信接口用于与触摸屏连接，所述输入模块用于接收所述触摸屏的触控信息；
8.控制模块，所述控制模块用于根据所述输入模块所接收的触控信息判断传输通道的连通或断开；
9.输出模块，所述输出模块至少设有两个输出通信接口，所述输出通信接口用于与显示设备连接，所述输出模块用于将所述触摸屏的触控信息通过传输通道发送至相应的显示设备。
10.在本技术的一实施例中，所述输入模块包括第一输入模块和第二输入模块，所述第一输入模块和所述第二输入模块分别用于与一台触摸屏连接；
11.所述控制模块包括第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块用于对所述
第一输入模块所接收的触控信息进行处理，所述第二控制模块用于对所述第二输入模块所接收的触控信息进行处理；
12.所述输出模块至少包括第一输出模块和第二输出模块，所述第一输出模块和所述第二输出模块用于分别与一台或多台显示设备连接，并将所述触摸屏的触控信息发送至相应的显示设备。
13.在本技术的一实施例中，所述显示设备与所述显示屏通过hdmi连接。
14.在本技术的一实施例中，所述输入通信接口为usb a型接口，所述输出通信接口为usb b型接口。
15.在本技术的一实施例中，所述输入模块还包括与所述usb a型接口连接的 usb主控单元，所述usb主控单元还连接有识别单元和预处理单元。
16.在本技术的一实施例中，所述usb主控单元还连接有集线器处理单元。
17.在本技术的一实施例中，所述控制模块包括：
18.生成单元，用于根据触摸屏的触控信息生成身份识别编码，以判断传输通道的连通或断开；
19.发送单元，用于将触摸屏的触控信息发送至相应的输出模块。
20.在本技术的一实施例中，所述输出模块还包括：
21.模拟单元，所述模拟单元用于根据触控信息模拟成触摸屏，并将所述触摸屏的触控信息发送至相应的显示设备；
22.接收单元，所述接收模块用于通过所述usb b型接口从显示设备接收相关的数据信息并反馈至所述控制模块。
23.本发明还提出一种应用于如上述的基于双触摸屏的多设备控制装置的方法，包括以下步骤：
24.通过所述输入通信接口将所述触摸屏与输入模块连接，通过所述输出通信接口将所述显示设备与所述输出模块连接；
25.所述输入模块接收所述触摸屏的触控信息，并将所述触控信息发送至所述控制模块；
26.所述控制模块对所述触控信息进行处理，以判断传输通道的连通或断开；当判断所述传输通道连通时，则将所述触摸屏的触控信息发送至相应的显示设备；否则，则不进行切换操作。
27.在本技术的一实施例中，当判断所述输出通信接口连通时，则将将所述触摸屏的显示信息发送至相应的显示设备，进一步还包括以下步骤：
28.当判断所述传输通道连通时，进一步判断当前建立的传输通道所对应的显示设备与所述控制模块判断的传输通道所接通的显示设备是否相同，当二者为同一显示设备时，则不进行切换操作；否则，进行切换操作。
29.本发明具有如下有益效果：本发明提供的基于双触摸屏的多设备控制装置用于连接双触摸屏和多台显示设备，通信接口优选为usb接口，usb接口具有免驱动，即插即用的优点，使得通过多点触摸屏控制多个终端设备时更加高效，且能够实现通过双触摸屏同时或者分别触控来控制多台显示设备显示相同或不同的信息，且在上电启动的过程中便能完成枚举及安装驱动程序，而无需在切换时花费十几秒的时间来等候，极大地改善了使用效果
以及提高了工作效率。而且，采用本发明的基于双触摸屏的多设备控制装置所连接的触摸屏可以为相同型号也可以为不同型号，所连接的显示设备可以为相同的系统也可以为不同的系统，即本发明的基于双触摸屏的多设备控制装置的兼容性较好。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的示例性的实施例，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示出的结构获得其他的附图，其中：
31.图1为本发明基于双触摸屏的多设备控制装置的结构示意图；
32.图2为本发明基于双触摸屏的多设备控制装置的一实施例中的控制示意图；
33.图3为本发明基于双触摸屏的多设备控制装置的另一实施例中的控制示意图；
34.图4为本发明基于双触摸屏的多设备控制装置的滑动触摸屏之前的显示设备的显示画面；
35.图5为本发明基于双触摸屏的多设备控制装置的滑动触摸屏之后的显示设备的显示画面；
36.图6为本发明基于双触摸屏的多设备控制方法的流程示意图。
具体实施方式
37.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
38.为便于理解，下面对本发明实施例的具体内容进行描述，请参阅图1，本发明实施例中的基于双触摸屏的多设备控制装置，用于将双触摸屏和多台显示设备连接，包括输入模块、控制模块和输出模块。
39.输入模块至少设有两个输入通信接口，输入通信接口用于与触摸屏连接，输入模块用于接收触摸屏的触控信息，触控信息包括触摸屏所触摸的位置坐标和触摸屏当前显示的信息等；控制模块用于根据输入模块所接收的触控信息判断传输通道的连通或断开；输出模块至少设有两个输出通信接口，输出通信接口用于与显示设备连接，输出模块用于将触摸屏的触控信息通过传输通道发送至相应的显示设备。输入通信接口为usb a型接口，输出接口为usb b型接口。
40.优选地，显示设备通过hdmi与对应的触摸屏连接，将视频处理结果反馈至触摸屏。
41.输入模块还包括与usb a型接口连接的usb主控单元，usb主控单元还连接有识别单元、集线器处理单元和预处理单元。其中，usb主控单元主要用于触摸屏的上电初始化和枚举，在枚举成功之后即可正常接收触摸屏的触控信息。优选地，usb主控单元还可以对触
摸屏进行参数设置、校准等操作。识别单元即usb hid report，用于对触摸屏的hid report进行识别，虽然所有支持 hid(human interface device人机接口设备)的触摸屏的hid report都是按照 hid协议进行编写的，但是每个厂家生产的触摸屏的hid report都可能存在差异，故通过在输入模块中加入识别单元，对所有符合hid协议的触摸屏进行识别，以实现触摸屏即插即用的目的。集线器处理单元包括集线器，通过集线器将触摸屏与输入模块连接，即集线器的一端与usb a型接口连接，集线器的另一端与触摸屏连接，通过集线器处理单元对触摸屏的触控信息进行处理，能够更好地兼容各种不同类型的触摸屏。预处理单元用于将接收到的触控信息统一格式进行存储和传输，由于不同的触摸屏的尺寸和所输出的数据格式都有所不同，那么通过预处理单元对触摸屏所触摸的坐标和触摸屏所发出的触控信息等信息进行统一格式，以便后续的操作，进而实现更好的兼容各种不同类型的触摸屏的目的。优选地，触控信息采用帧的形式传输，每帧为64byte。
42.控制模块包括生成单元和发送单元。生成单元用于根据触摸屏的触控信息生成身份识别编码，以判断传输通道的连通或断开；进一步地，生成单元通过识别输出模块与显示设备的连接关系读取相应的输出地址，并将身份识别编码与输出地址进行对比，以判断传输通道的联通和断开。发送单元，用于将触摸屏的触控信息发送至相应的输出模块；具体地，当身份识别编码和输出地址相匹配，则发送模块可以通过高速uart发送至相应的输出模块。采用上述技术方案，控制模块能够有效地协调各模块之间的工作，通过控制模块控制每一路的传输通道，实现传输通道的可控，即可以控制某一路传输通道的连通或断开，或者控制某几路传输通道的连通或断开。优选地，身份识别码是一个32位数，每1bit控制一路输出，一共可以控制1～32台显示设备，后期保留增加可能。
43.输出模块还包括模拟单元和接收单元。模拟单元用于根据触控信息模拟成触摸屏，并将触摸屏的触控信息发送至相应的显示设备，模拟单元还可以在上电或者是插入显示设备时对本装置进行初始化、枚举、设置、校准等操作；接收单元接收模块用于通过输出通信接口如本实施例中的usb b型接口从显示设备接收相关的数据信息并反馈至控制模块。
44.例如，在本实施例中，接收模块通过usb b型接口和其他串口发来的命令，命令长度固定为8byte，格式如下表：
45.1帧数据(8byte)＝前序(2byte)+命令(2byte)+参数(4byte)
46.在一优选实施例中，输入模块包括第一输入模块和第二输入模块，第一输入模块与第一触摸屏通过输入通信接口连接，以获取第一触摸屏的触控信息；第二输入模块与第二触摸屏通过另一输入通信接口连接，以获取第二触摸屏的触控信息。控制模块包括第一控制模块和第二控制模块，第一控制模块用于对第一输入模块所接收的触控信息，即对第一触摸屏的触控信息进行处理，第二控制模块用于对第二输入模块所接收的触控信息，即对第二触摸屏的触控信息进行处理。输出模块至少包括第一输出模块和第二输出模块，第一输出模块和第二输出模块用于分别与一台或多台显示设备连接，并将显示屏的显示信息发送至相应的显示设备。
47.针对双触摸屏设置相对独立的两套处理模组，即采用第一触摸屏依次通过第一输入模块、第一控制模块、第一输出模块与显示设备连接，第二触摸屏依次通过第二输入模块、第二控制模块、第二输出模块与显示设备连接，有利于第一触摸屏和第二触摸屏同时发
出触控信息时，提高数据处理和传输的效率，进一步改善用户体验，达到更好的对多设备进行控制的效果。
48.优选地，第一显示设备通过hdmi与第一触摸屏连接，第二显示设备通过 hdmi与第二触摸屏连接，将视频或音频的处理结果反馈至触摸屏，即将当前的第一触摸屏和第二触摸屏的显示信息反馈至触摸屏，以达到触摸屏和显示设备同步的目的。
49.例如，假如传输通道为swn-m，其中，n＝{0，1
……
n}，m＝{0，1
……
m}， n-m用于表示第n各触摸屏与第m各显示设备之间的传输通道，对身份识别编码右移n位，n＝0、1
……
n，并与1做and操作，若结果为1，就是表示第n 路传输通道连通，可以输出相应的触控信息，否则，表示第n路传输通道断开，不能输出相应的触控信息。
50.请参照图2，当显示设备只有两台时，即显示设备为第一显示设备和第二显示设备时，若生成单元所生成得身份识别码为0x00000009，则：
51.(身份识别码》》0)&1＝1，sw1-1开；
52.(身份识别码》》1)&1＝0，sw1-2关；
53.(身份识别码》》2)&1＝0，sw2-1关；
54.(身份识别码》》3)&1＝1，sw2-2开；
55.也就是说，第一触摸屏的触控信息经usb a型接口进入输入模块1进行预处理，第二触摸屏的触控信息经usb a型接口进入第二输入模块进行预处理，基于第一输入模块和第二输入模块所接收的触控信息，控制模块结合输出模块与显示设备的连接关系，生成相应的身份识别编码，此时，只有sw1-1和sw2-2 是连通的，故第一触摸屏的触控信息经sw1-1到第一输出模块，再经usb b 型接口发送至第一显示设备，同时第一显示设备的显示信息通过hdmi反馈到第一触摸屏；第二触摸屏的触控信息经sw2-2到第二输出模块，再经usb b 型接口发送至第二显示设备。同时第二显示设备的显示信息通过hdmi反馈到第二触摸屏。
56.再例如，请参照图3，当显示设备只有两台时，即显示设备为第一显示设备和第二显示设备时，若生成单元所生成得身份识别码为0x00000006，则：
57.(身份识别码》》0)&1＝0，sw1-1关；
58.(身份识别码》》1)&1＝1，sw1-2开；
59.(身份识别码》》2)&1＝1，sw2-1开；
60.(身份识别码》》3)&1＝0，sw2-2关；
61.也就是说，第一触摸屏的触控信息经usb a型接口进入输入模块1进行预处理，第二触摸屏的触控信息经usb a型接口进入第二输入模块进行预处理，基于第一输入模块和第二输入模块所接收的触控信息，控制模块结合输出模块与显示设备的连接关系，生成相应的身份识别编码，此时，只有sw1-2和sw2-1 是连通的，故第一触摸屏的触控信息经sw1-2到第二输出模块，再经usb b 型接口发送至第二显示设备，同时第二显示设备的显示信息通过hdmi反馈到第一触摸屏；第二触摸屏的触控信息经sw1-2到第一输出模块，再经usb b 型接口发送至第一显示设备，同时第一显示设备的显示信息通过hdmi反馈到第二触摸屏。
62.值得一提的是，每个输出模块可用于与一台显示设备连接，也可以与多台显示设备连接，与同一输出模块连接的多台显示设备可以共用同一传输通道，即触摸屏可以同时控制同一输出模块所连接的多台显示设备所显示的画面，与同一输出模块连接的多台显示设备也可以分别对应不同的传输通道，即触摸屏可分别控制同一输出模块所连接的多台显
示设备所显示的画面。
63.显示设备为ops电脑、pc机、android终端中的至少一种，且显示设备所使用的系统可以为现有技术中的windows、android、linux系统等。触摸屏为现有技术中的电容触摸屏、电阻触摸屏、红外触摸屏等，即是否支持多点触摸的方式取决于触摸屏的类型，与本发明的双触摸屏的多设备控制装置无关。优选地，本发明的双触摸屏的多设备控制装置5)采用高性能工业级32位armcortex-m4 mcu，内核主频220mhz，处理速快，极低的延迟，杜绝丢包。
64.请参照图6，本发明还提供了一种应用于上述的基于双触摸屏的多设备控制装置的方法，包括以下步骤：
65.s10通过输入通信接口将触摸屏与输入模块连接，通过输出通信接口将显示设备与输出模块连接。
66.具体地，将触摸屏通过usb a型接口与输入模块连接，将显示设备通过 usb b型接口与输出模块连接，优选地，当一个触摸屏对应一个输入模块，且一个显示设备对应一个输出模块时，即如图2或图3所示，第一触摸屏通过 usb a型接口与第一输入模块连接，第二触摸屏通过usb a型接口与第二输入模块连接，第一显示设备通过usb b型接口与第一输出模块连接，第二显示设备通过usb b型接口与第二输出模块连接。
67.当然，第一输出模块和/或第二输出模块也可以同时连接多个显示设备，如第一输出模块和/或第二输出模块自身分别设有一个或多个usb b型接口用于与显示设备连接
68.s20输入模块接收触摸屏的触控信息，并将触控信息发送至控制模块。
69.具体地，输入模块包括与usb a型接口连接的usb主控单元，usb主控单元还连接有识别单元和预处理单元。当触摸屏通过usb a型接口接入输入模块后，usb主控单元完成触摸屏的上电初始化和枚举，并在枚举成功之后即可正常接收触摸屏的触控信息。优选地，还可以通过usb主控单元对触摸屏进行参数设置、校准等操作。通过识别单元对触摸屏的hid report进行识别，即对所有符合hid协议的触摸屏进行识别，以实现触摸屏即插即用的目的。通过预处理单元将接收到的触控信息统一格式进行存储和传输，并将预处理单元进行预处理后的触控信息发送至控制模块。
70.s30控制模块对触控信息进行处理，以判断传输通道的连通或断开。
71.具体地，控制模块包括生成单元和发送单元。生成单元生成身份识别编码，以判断传输通道的连通或断开；基于生成单元的判断结果，发送单元将触摸屏的触控信息发送至相应的输出模块。
72.s40当判断传输通道连通时，则将触摸屏的触控信息发送至相应的显示设备；否则，则不进行切换操作。
73.具体地，当判断传输通道连通时，输出模块接收到触摸屏的触控信息，并将该触控信息发送至相应的显示设备；否则，则不进行切换操作。
74.优选地，当判断传输通道连通时，进一步判断当前建立的传输通道所对应的显示设备与控制模块判断的传输通道所接通的显示设备是否相同，当二者为同一显示设备时，则不进行切换操作；否则，进行切换操作。
75.优选地，在完成切换操作之后，显示设备将视频或音频的切换结果通过 hdmi反馈至相应的触摸屏，即第一显示设备通过hdmi将切换结果反馈至第一触摸屏，第二显示设备通过hdmi将切换结果反馈至第二触摸屏。
76.在一优选实施例中，对触摸屏的触控操作为左右滑动，如图4所示，触摸屏的左侧为第一显示设备，右侧为第二显示设备，且当前触摸屏显示的是第二显示设备所显示的内容，此时，手指从触摸屏的右侧向左侧滑动，控制模块控制连接第一显示设备的传输通道连通，第一显示设备收到相应的触控信息，并如图5所示于触摸屏中显示第一显示设备的内容。
77.可选地，对触摸屏的触控操作还可以为上下滑动、单击、双击等。
78.优选地，双触摸屏分别是设于黑板的触摸屏和设于讲台的触摸屏，以在一定程度上避免限制教师在教学过程中的活动范围。
79.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。