一种触摸屏及其触摸定位方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及触摸屏领域，尤其涉及红外触摸屏领域。
【背景技术】
[0002] 触摸系统作为一种人机交互式输入设备，因其操作简单、使用灵活等特点得到了 广泛的应用。触摸技术发展到今天，几种主流的技术已逐渐成熟，红外触摸就是其中一种。
[0003] 红外触摸屏因使用方便、抗爆性强、透光率高、可靠性高等优点而逐渐被广泛应用 在各个领域。经过20多年的发展，单点红外触摸屏技术已经日趋成熟。但是普遍触摸屏定位 的精度不高。传统红外触摸屏采用垂直扫描的方式，来判断触摸位置，此算法的精度依靠相 邻灯之间的间距，依旧存在精度不高的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是实现一种触摸精度高的触摸屏和触摸定位方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种触摸屏，包括触摸屏本体，在 所述触摸屏本体两相邻边上设有红外发射装置，在所述触摸屏本体另外两相邻边上设有第 一红外接收装置，所述触摸屏本体设有第二红外接收装置，所述第二红外接收装置与红外 发射装置设有在触摸屏本体的边缘且间隔设置。
[0006]所述第二红外接收装置与触摸屏本体边缘间的距离小于红外发射装置与触摸屏 本体边缘间的距离。
[0007] 所述第一红外接收装置与触摸屏本体边缘间的距离小于红外发射装置与触摸屏 本体边缘间的距离。
[0008] 触摸屏设有控制红外发射装置、第一红外接收装置、第二红外接收装置开关并读 取光电转换后的电压AD值进行触摸点判断的微控制器。
[0009]基于所述的触摸屏的定位方法：
[0010] 步骤1、驱动红外接收装置及红外发射装置，记录每对红外接收装置及红外发射装 置光电转换后的电压AD值；
[0011] 步骤2、根据记录的AD值与设定的AD值比较判断可能的触摸点个数，如果没有触 摸，返回步骤1，进行下一次扫描;如果有触摸点，则跳转到步骤3;
[0012] 步骤3、根据记录的AD值，判断出第一个向左倾斜扫描被挡光路Dl，判断出最后一 个向右倾斜扫描被挡光路D2,判断出第一个向上倾斜扫描被挡光路D3,判断出最后一个向 下倾斜扫描被挡光路D4,确定触摸物四边边缘线01、02、03、04，计算四边边缘线01、02、03、 D4的四个交点A、B、C、D的平均坐标M，坐标M为触摸点的定位；
[0013] 步骤4、返回步骤1。
[0014] 所述步骤1中，红外接收装置和红外发射装置按照排列顺序依次循环被驱动。
[0015] 所述步骤3中，确定好四条边界线01、02、03、04后，设立它们方程为:01为7 = 1^+ bi，D2 为y = k2X+b2，D3 为y = k3X+b3，D4为y = lux+b4，方程的参数 ki、bi，k2、b2，k3、b3，Iu、b4 是根 据坐标获得的已知值;Dl和D3有交点，交点A坐标为
D2和D3有交点， 交点B坐标为
D2和D4有交点，交点C坐标为
D 1和D 4有交点，交点D坐标为
[0016] 本发明的优点在于能够更加精准的获得触摸点的位置。
【附图说明】
[0017] 下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
[0018] 图1为红外扫描方式示意图；
[0019] 图2为建立坐标示意图；
[0020] 图3为触摸定位方法示意图。
【具体实施方式】
[0021 ]如图1所示，触摸屏包括触摸屏本体，在触摸屏本体两相邻边上设有红外发射装 置，红外发射装置设有多个，且等间距固定在触摸屏本体边缘;在触摸屏本体另外两相邻边 上设有第一红外接收装置，第一红外接收装置设有多个，且等间距固定在触摸屏本体边缘； 触摸屏本体还设有多个第二红外接收装置，第二红外接收装置与红外发射装置同侧设置， 且第二红外接收装置与红外发射装置间隔设置。通过第二红外接收装置接收触摸物反射的 红外光信号，提高了触摸屏对触摸点判断的准确性。
[0022] 为了进一步提高触摸屏对触摸点判断的准确性，第二红外接收装置与触摸屏本体 边缘间的距离小于红外发射装置与触摸屏本体边缘间的距离，即第二红外接收装置更加接 近固定侧触摸屏本体的边缘，同样的第一红外接收装置与触摸屏本体边缘间的距离小于红 外发射装置与触摸屏本体边缘间的距离，这样第一红外接收装置的位置更加靠近触摸屏本 体边缘。通过这样的结构第二红外接收装置只能接受触摸物反射回来的红外光，红外发射 装置发射的红外光则由第一红外接收装置接收。
[0023] 触摸屏由微控制器控制，微控制器控制红外发射装置、第一红外接收装置、第二红 外接收装置的开关，读取每个装置光电转换后的电压AD值，然后进行触摸点判断。
[0024]具体判断步骤如下：
[0025]步骤1、微控制器启动红外触摸屏，按顺序驱动第1.2.3, ....，N只红外接收装置及 第一、第二红外发射装置，记录每对红外接收装置及第一红外发射装置、第二红外发射装置 光电转换后的电压AD值，跳转到步骤2;
[0026]步骤2、微控制器根据记录的AD值，与一设定的AD值比较判断可能的触摸点个数， 如果没有触摸，返回步骤A，进行下一次扫描;如果有一个(或多个)触摸物，则跳转到步骤3; [0027]步骤3、微控制器根据记录的AD值，判断出第一个向左倾斜扫描被挡光路Dl，判断 出最后一个向右倾斜扫描被挡光路D2，判断出第一个向上倾斜扫描被挡光路D3，判断出最 后一个向下倾斜扫描被挡光路D4,确定触摸物四边边缘线01、02、03、04(如图2)，根据四条
线，算出四个交点A、B、C、D，四点的坐标平均M 把计算出的 r 坐标返回，实现触摸点的定位；
[0028] 步骤4、返回步骤A继续下一周扫描。
[0029 ]参见图2所示，本发明的触摸定位识别方法，包括步骤：
[0030] 建立坐标系，确定好四条边界线Dl、D2、D3、D4，设立它们方程为:Dl为y ikix+bi，D2 为y = k2X+b2，D3为y = k3X+b3，D4为y = k4X+b4，由于这些方程都是提前选取，所以这些直线的 方程也是提前确定。所有方程的参数1^1、131，1?、&2，1?士3，1^4、&4都为已知值。
[0031] Dl和D3有交点，交点A坐标为
D2和D3有交点，交点B坐标为
D2和D4有交点，交点C坐标为
Dl和D4有 交点，交点D坐标为
[0032]最后求出A、B、C、D四点的平均坐标。
[0033] 如图3所示，点A、B、C、D为四条直线的交点，点N是根据垂直扫描方法确定的坐标位 置，点〇是触摸物的真实坐标，点M是本算法计算出来的触摸物坐标，可以直观的看出本算法 比垂直扫描方法确定的坐标更加接近真实坐标。
[0034] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式 的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改 进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种触摸屏，包括触摸屏本体，在所述触摸屏本体两相邻边上设有红外发射装置，在 所述触摸屏本体另外两相邻边上设有第一红外接收装置，其特征在于:所述触摸屏本体设 有第二红外接收装置，所述第二红外接收装置与红外发射装置设有在触摸屏本体的边缘且 间隔设置。2. 根据权利要求1所述的触摸屏，其特征在于:所述第二红外接收装置与触摸屏本体边 缘间的距离小于红外发射装置与触摸屏本体边缘间的距离。3. 根据权利要求2所述的触摸屏，其特征在于:所述第一红外接收装置与触摸屏本体边 缘间的距离小于红外发射装置与触摸屏本体边缘间的距离。4. 根据权利要求1、2或3所述的触摸屏，其特征在于:触摸屏设有控制红外发射装置、第 一红外接收装置、第二红外接收装置开关并读取光电转换后的电压AD值进行触摸点判断的 微控制器。5. 基于权利要求1-4中任一项所述的触摸屏的定位方法，其特征在于： 步骤1、驱动红外接收装置及红外发射装置，记录每对红外接收装置及红外发射装置光 电转换后的电压AD值； 步骤2、根据记录的AD值与设定的AD值比较判断可能的触摸点个数，如果没有触摸，返 回步骤1，进行下一次扫描;如果有触摸点，则跳转到步骤3; 步骤3、根据记录的AD值，判断出第一个向左倾斜扫描被挡光路D1，判断出最后一个向 右倾斜扫描被挡光路D2,判断出第一个向上倾斜扫描被挡光路D3,判断出最后一个向下倾 斜扫描被挡光路D4,确定触摸物四边边缘线01、02、03、04，计算四边边缘线01、02、03、04的 四个交点A、B、C、D的平均坐标Μ，坐标Μ为触摸点的定位； 步骤4、返回步骤1。6. 根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于:所述步骤1中，红外接收装置和红外发 射装置按照排列顺序依次循环被驱动。7. 根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于:所述步骤3中，确定好四条边界线D1、 D2、D3、D4 后，设立它们方程为:D1 为 y = kix+bi，D2 为 y = k2X+b2，D3 为 y = k3X+b3，D4 为 y = k4X+ b4,方程的参数山、61，1?、62，1?、63，1^、64是根据坐标获得的已知值;01和03有交点，交点八坐 标3D2和D3有交点，交点B坐标为D2和D4有 交点，交点C坐标为D 1和D 4有交点，交点D坐标为
【专利摘要】本发明公开了一种触摸屏，包括触摸屏本体，在所述触摸屏本体两相邻边上设有红外发射装置，在所述触摸屏本体另外两相邻边上设有第一红外接收装置，所述触摸屏本体设有第二红外接收装置，所述第二红外接收装置与红外发射装置设有在触摸屏本体的边缘且间隔设置。本发明的优点在于能够更加精准的获得触摸点的位置。
【IPC分类】G06F3/042
【公开号】CN105549796
【申请号】CN201510938162
【发明人】王双杰, 章小兵, 付燕, 周萌, 孙佳伟, 胡锐, 黄荣园
【申请人】中航华东光电有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月15日