降低传感器损坏导致红外触摸屏精度误差的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种降低触摸屏精度误差的方法，具体涉及一种降低传感器损坏导致红外触摸屏精度误差的方法。
[0002]
【背景技术】
红外触摸屏包含一个完整的整合控制电路和一组高精度、抗干扰红外发射管和一组红外接收管，交叉安装在高度集成的电路板上的两个相对的方向，形成一个不可见的红外线光栅。内嵌在控制电路中的智能控制系统持续地对二极管发出脉冲形成红外光束格栅。其工作原理是利用X，Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用触摸的位置。通过在显示器的前面加装一个电路板外框，电路板四周分别排布红外线发射管和接收管，一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时，手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线，因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。
[0003]如果所有的红外对管通达，表示无触摸物体；当有触摸时,触摸物就会挡住经过该位置的横竖红外线，触摸屏扫描时发现有一条红外线受阻后，判断可能有触摸，同时立刻切换到另一坐标轴再扫描，如果发现该轴也有一条红外线受阻，判定为确实有触摸，然后将两个发现有阻隔的红外对管位置报告给主机，经过计算判断出触摸点在屏幕的具体位置。
[0004]当有物体触摸时，会遮挡部分红外发射灯发出的光线，引起红外接收灯电压的变化，通过判断被遮挡的红外发射接收等，就可以得到触摸坐标。通常没有物体遮挡时检测到的信号为“ I ”，有物体遮挡时检测到的信号为“O”。
[0005]在没有坏灯的情况下(即正常使用状态下)触摸物体挡住发射-接收管时，计算触摸物体的中心坐标的情形(假设水平方向和垂直方向各只有4组发射-接收管对，如果有多组发射-接收管对则与4组发射-接收管对的计算原理相同)分为三种情况:
(I)物体501只挡住一根线。如图4所示，红外触摸屏将检测到x2和yl被遮挡，计算触摸体中心坐标的方法是，求两根直线y= yl和X= χ2的交点。按照此算法图4中的物体的中心坐标为(x2, yl)。
[0006](2)物体505挡住X轴两根线。如图5所示，红外触摸屏将检测到xl、x2、yl被遮挡，计算触摸体中心坐标的方法是，求两根直线y= yl和X= (xl+x2)/2交点。按照此算法图5中的物体的中心坐标为((xl+x2)/2, yl)。
[0007](3)物体605挡住y轴两根线。如图6所示，红外触摸屏将检测到xl、yl、y2被遮挡，计算触摸体中心坐标的方法是，求两根直线X= xl和y= (yl+y2)/2交点。按照此算法图6中的物体的中心坐标为(xl，(yl+y2)/2)。
[0008]当红外触摸屏上出现一组或者多组发射-接收管出现坏灯时，会使红外触摸屏确定触摸体位置时造成严重的精度误差，目前市面上的红外触摸屏在对待该精度误差时有两种方式:第一，对该误差不作任何处理；第二，通过屏蔽坏灯的数据后进行判断触摸体的位置。
[0009]在第一种情况下，即不做任何处理造成的误差情况如下:
不论是否有触摸体挡住该灯，仍检测到该位置的接收管信号为“O”。如图7所示，X轴上x3对应的发射管或接收管损坏，当触摸屏上有真实物体901时，将会出现“虚假触摸物”902，按照上面算法，触摸屏将计算出，有两个触摸物体901和902，其中心坐标分别为(xl, yl)和(x3, yl)。同理,如图8所示,y轴上y3对应的发射管或接收管损坏，当触摸屏上有真实物体903时，将会出现“虚假触摸物”904，按照上面算法，触摸屏将计算出，有两个触摸物体903和904，其中心坐标分别为(xl，yl)和(xl, y3)。
[0010]在第二种情况下，即采用屏蔽坏灯的方法，仍会出现如下误判情况(分为六种情形):
一、假设X轴上的发射管或接收管损坏:
(I)当出现如图9所示情况，物体101只挡住X2和yl，由于软件上将坏灯x2做了屏蔽，只靠yl被遮挡的条件，触摸屏不能识别确定触摸点中心坐标，所以误判此情况为没有触摸点。
[0011](2)当出现如图10所示情况，物体104挡住xl、x2、yl时，其中心坐标应该为((xl+x2)/2, yl),由于软件上将坏灯x2做了屏蔽，触摸屏只能判别xl、yl被遮挡，按照上面常规算法，触摸屏将计算出触摸物体为103，其中心坐标为(xl，yl)，触摸屏将产生误差，误差大小为(x2- xl)/2。
[0012](3)当出现如图11所示情况，物体105挡住x2、x3、yl时，其中心坐标应该为((x2+x3)/2, yl),由于软件上将坏灯x2做了屏蔽，触摸屏只能判别x3、yl被遮挡，按照上面常规算法，触摸屏将计算出触摸物体为106，其中心坐标为(x3，yl)，触摸屏将产生误差，误差大小为(x3- x2)/2。
[0013]二、假设Y轴上发射管或接收管损坏:
(4)当出现如图12所示情况，物体201只挡住xl和y2，由于软件上将坏灯y2做了屏蔽，只靠xl被遮挡的条件，触摸屏不能识别确定触摸点中心坐标，所以误判此情况为没有触摸点。
[0014](5)当出现如图13所示情况，物体203挡住xl、yl、y2时，其中心坐标应该为(xl，(yl+y2)/2)，由于软件上将坏灯y2做了屏蔽，触摸屏只能判别xl、yl被遮挡，按照上面常规算法，触摸屏将计算出触摸物体为202，其中心坐标为(xl，yl)，触摸屏将产生误差，误差大小为(y2- yl)/2。
[0015](6)当出现如图14所示情况，物体204挡住xl、y2、y3时，其中心坐标应该为(xl，(y2+y3)/2)，由于软件上将坏灯y2做了屏蔽，触摸屏只能判别xl、y3被遮挡，按照上面常规算法，触摸屏将计算出触摸物体为205，其中心坐标为(xl，y3)，触摸屏将产生误差，误差大小为(y3- y2)/2。
[0016]综上所述，目前市面上缺少一种降低传感器损坏导致红外触摸屏精度误差的方法，采用补偿法来弥补现有技术的不足，将损坏的发射管或者接收管旁边的相同发射管或者接收管打开，与原对应的发射管或者接收管组成一组，形成斜扫描光线，使用斜扫描光线代替原来的直扫描光线，在不改变硬件的基础上，可以高精度确定触摸位置坐标，降低了触摸屏的维修成本。
【发明内容】
[0017]针对上述情况，本发明提供一种降低传感器损坏导致红外触摸屏精度误差的方法，采用补偿法来弥补现有技术的不足，将损坏的发射管或者接收管旁边的相同发射管或者接收管打开，与原对应的发射管或者接收管组成一组，形成斜扫描光线，使用斜扫描光线代替原来的直扫描光线，在不改变硬件的基础上，可以高精度确定触摸位置坐标，降低了触摸屏的维修成本。
[0018]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
降低传感器损坏导致红外触摸屏精度误差的方法，包括以下步骤:
A根据AD采样数据的最大值和最小值与硬件本身误差确定坏灯情况的阀值。B系统初始化，对红外触摸屏的所有发射管、接收管定义组编码，并进行一对一扫描，发现采样信号小于阀值时，认为该灯为故障灯，并生成与该组编码对应的坏灯识别代码。C将一组发射管和接收管进行扫描采样，将该组发射管和接收管的组编码与步骤A中的坏灯识别代码相比较，确定该灯是否为坏灯，若是则进入步骤D ;若不是则进入步骤E。D将与该坏灯的相邻灯打开，相邻灯与原组中的另一只灯重新组成一组。E控制AD转换，接收按照步骤C或D中所对应的一组发射管和接收管工作时产生的信号。F将步骤C中所有接收管采样值分别与阀值比较，当采样值小于阀值时，光路设置为有触摸；当采样值大于阀值时，光路设置为无触摸。G将步骤F中光路设置转换为二值化，并保存二值化值。H依次打开与步骤C中相邻的发射管和接收管进行扫描采样，并按照D-G步骤逐步操作。
[0019]I得到红外触摸屏AD采样数据组，系统对AD采样数据组中的数据处理、分析，并根据补偿算法算出触摸点位置坐标。
[0020]所述补偿算法的计算方式是:将触摸屏横向上接收管的接收数据中找到第一根被遮挡光线和最后一根被遮挡光线；将触摸屏纵向上接收管的接收数据中找到第一根被遮挡光线和最后一根被遮挡光线；此四条光线围成一个四边形，求出该四边形的中心坐标，为触摸点位置的中心坐标。
[0021]本发明的有益效果是，采用补偿法来弥补现有技术的不足，将损坏的发射管或者接收管旁边的相同发射管或者接收管打开，与原对应的发射管或者接收管组成一组，形成斜扫描光线，使用斜扫描光线代替原来的直扫描光线，在不改变硬件的基础上，可以高精度确定触摸位置坐标，降低了触摸屏的维修成本。
【附图说明】
[0022]图1为红外触摸屏触摸识别原理图。
[0023]图2为红外触摸屏传感器损坏时的示意图。
[0024]图3为红外触摸屏发射管和接收管扫描补偿方法示意图。
[0025]图4为χ-y轴只挡住一根光线的示意图。
[0026]图5为X轴挡住2根光线，y轴挡住I根光线的示意图。
[0027]图6为X轴挡住I根光线，y轴挡住2根光线的示意图。
[0028]图7为触摸屏不做坏灯屏蔽处理时，X轴的x3为坏灯的示意图。
[0029]图8为触摸屏不做坏灯屏蔽处理时，y轴的y3为坏灯的示意图。
[0030]图9为屏蔽坏灯方法中X轴只挡住x2的示意图。
[0031]图10为屏蔽坏灯方法中X轴上挡住xl和x2，y轴上档住一个光线的示意图。
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