专利名称：具有红外触摸功能的电子装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种具有触摸功能的电子装置，尤其涉及一种具有红外触摸功能的电
子装置。
背景技术：
红外触摸装置作为电子装置的一种新型的输入设备，使人与电子装置之间的人机交互更为直观，给用户带来极大的便利，应用领域已遍及家电、公共信息、电子游戏、办公自动化设备等各个领域。如图9所示，现有技术具有红外触摸功能的电子装置110的示意图，其工作原理为在红外触摸装置101的四周分布若干红外线发射管111和红外线接收管112，其中，红外线发射管111与红外线接收管112成对放置，在水平方向上的所有成对的红外线发射管111与红外线接收管112的连线几乎平行，在垂直方向上的所有成对的红外线发射管111与红外线接收管112的连线也几乎平行，形成水平垂直交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，例如触摸屏幕上的P点，手指就会挡住经过该位置的水平与垂直两条红外线，因而可以判断出触摸点P在显示单元103的坐标值，并将该坐标值输入主处理单元102处理。 然而，目前的红外触摸装置包括有大量的红外线发射管和红外线接收管，该类红外触摸装置应用于一些电子装置时，会造成生产成本的增加。 因此，有必要发明一种具有红外触摸功能的电子装置及其控制方法，以较少的红外检测元件检测用户触摸，并实现相应功能，从而有效地降低具有红外触摸功能的电子装置的生产成本。
发明内容
本发明的首要目的在于提供一种具有红外触摸功能的电子装置，以降低具有红外触摸功能的电子装置的生产成本。 所提供的具有红外触摸功能的电子装置，包括一显示单元、一主处理单元、一红外触摸装置及一外壳，所述红外触摸装置安装于所述显示单元前，所述主处理单元同时电连接所述显示单元与所述红外触摸装置，并用于控制在所述显示单元上显示多个菜单图标。述红外触摸装置包括一电路板；至少一红外接收管，安装在所述电路板上；多个红外发射管，安装在所述电路板上，用于发射红外信号至所述至少一红外接收管与所述至少一红外接收管之间形成多条红外连线，所述多条红外连线构成非矩阵式结构；一微控制器，用于逐个输出不同的扫描信号，每一扫描信号控制所述对应的红外发射管发射红外信号至所述至少一红外接收管，根据所输出的扫描信号和该红外接收管输出的高电平信号确定被隔断的红外连线，并输出被隔断的红外连线的信息。所述主处理单元定义有每一红外连线对应的菜单图标，并根据被隔断的红外连线确定被用户触摸的菜单图标，执行与被隔断的菜单图标对应的指令。 本发明的另一目的在于提供一种电子装置的红外触摸控制方法，所述方法包括
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显示多个菜单图标； 循环控制多个红外发射管逐个发射红外信号至一红外接收管，与所述红外接收管之间形成多条红外连线，所述多条红外连线构成非矩阵式结构，每一红外连线对应一菜单图标； 根据所述红外线接收管是否接收到红外信号判断是否有红外连线被隔断；及
若有红外连线被隔断，确定与该红外连线对应的菜单图标被触摸，执行与该菜单图标对应的指令。
图1为本发明具有红外触摸功能的电子装置的爆炸图。 图2为本发明具有红外触摸功能的电子装置的第一优选实施方式的示意图。
图3为本发明具有红外触摸功能的电子装置的第一优选实施方式的硬件架构图。
图4为本发明第一优选实施方式中显示菜单图标的示意图，示出了在显示单元上显示的菜单图标与红外连线的关系。 图5为本发明第一优选实施方式中操作菜单的控制流程图。 图6为本发明具有红外触摸功能的电子装置的第二优选实施方式的示意图。 图7为本发明具有红外触摸功能的电子装置的第二优选实施方式的硬件架构图。 图8为本发明第二优选实施方式中显示菜单图标的示意图，示出了在显示单元上
显示的菜单图标与红外连线的关系。 图9为现有技术具有红外触摸功能的电子装置的示意框图。
具体实施例方式
请参考图1和2，图1为本发明具有红外触摸功能的电子装置的爆炸图。图2为具有红外触摸功能的电子装置的第一优选实施方式的示意图。所述具有红外触摸功能的电子装置100包括一红外触摸装置1、一主处理单元2、一显示单元3及一外壳4。所述主处理单元2分别电连接于红外触摸装置1和显示单元2。所述红外触摸装置1安装于所述显示单元3的前面。所述外壳4将所述红外触摸装置1固定在所述显示单元3上。所述红外触摸装置1包括至少一红外线接收管10、多个红外发射管11及一电路板12。在本实施例中，所述至少一个红外接收管10被例举为红外三极管IO，所述多个红外线发射管11被例举为8个红外二极管(Light-EmittingDiode)LEDl LED8，所述红外二极管11的数量可以根据实际需要增减。所述红外三极管10与8个红外二极管LED1 LED8均安装在电路板12上。所述红外三极管10依次接收所述8个红外二极管LED1 LED8发射的红外信号，形成如图1所示的8条非矩阵式的红外连线Ll L8。 图3为电子装置100的硬件架构图。所述红外触摸装置1还包括一微控制器13，一译码器14。所述微控制器13用于逐个输出不同的扫描信号至所述译码器14，所述译码器14根据该扫描信号控制所述对应的红外发射管发射红外信号至所述至少一红外接收管，述微控制器13根据所输出的扫描信号和该红外接收管输出的高电平信号确定被割断的红外连线。所述扫描信号的顺序依次为000、001、010、011、100、101、110、111。在其他实施方式中，所述微控制器13也可以直接循环控制8个红外二极管LED1 LED8发射红外信号，省略译码器14的应用。所述译码器14的输出端分别连接8个红外二极管LED1 LED8的负极，所述8个红外二极管EDI LED8的正极均连接于一电压源Vcc。所述红外三极管10的集电极连接于所述微控制器13的一输入端口，发射极连接于地。所述红外三极管的10的集电极还通过一电阻元件R连接于所述电压源Vcc。 所述译码器14根据所述微控制器13输出的扫描信号，依序分别导通红外二极管LED1 LED8。例如当扫描信号为000时，所述红外二极管LED1发射红外信号，其余红外二极管LED2 LED8不发射红外信号。所述扫描信号依次变化为000、001、010、011、 100、101、110、111时，所述红外二极管LED1 LED8依次发射红外信号。由于所述扫描信号周而复始变化，故LED1 LED8周而复始依次发射红外信号。所述红外三极管10接收所述红外二极管LED1 LED8发射的红外信号时，红外三极管10导通，集电极电平为低电平，所述微控制器13输入端的电平也为低电平。当所述红外三极管10未接收红外二极管LED1 LED8发射的红外信号，所述红外三极管10截止，集电极电平为高电平，所述微控制器13输入端的电平也为高电平。 图4为红外触摸装置1的结构图，示出了显示单元3显示的菜单位置。所述主处理单元2控制显示单元3显示多个菜单图标。所述主处理单元2内定义有每一红外连线对应的菜单图标。在本发明实施例中，所述菜单图标例举为A、B、C、D、E、F、G及H。每个菜单的图标分别对应唯一一条红外连线。所述菜单图标与所述多条倾斜的红外连线的对应关系定义为当用户触摸某一菜单图标时，隔断对应的红外连线。例如当用户触摸红外二极管LED1与红外三极管10形成的红外连线Ll对应的菜单图标A时，由于用户的触摸隔断了该菜单图标A对应的红外连线Ll，故所述红外三极管10接收不到所述红外二极管LED1发射的红外信号。所述红外三极管10截止，集电极为一高电平。所述微控制器13检测到输入端的电平为高电平，根据该高电平确定该红外连线L1被隔断，并将检测信息输入所述主处理单元2。所述主处理单元2根据被隔断的红外连线Ll确定被用户触摸的菜单图标A，执行菜单图标A对应的指令。同样，当用户触摸其他红外连线L2 L8对应的菜单图标B H时，所述微控制器13确定被隔断的红外连线，输出信息至所述主处理单元2，主处理单元2根据被隔断的红外连线确定被触摸的菜单图标，从而执行与被触摸的菜单图标对应的指令。 请参考图5，图5为一优选实施方式中操作菜单的控制流程图。本实施方式中，所述控制流程图只具体描述了一个扫描周期。步骤Sll中译码器14根据微控制器13的控制使第i个红外二极管发射红外信号；其中，步骤Sll中，从i = 1开始扫描，即从第一个红外二极管LED1发射红外信号；步骤S12中微控制器13判断所述红外三极管10是否接收到红外信号，若是，则执行步骤S13 :所述微控制器13发送一信号给主处理单元2，主处理单元2根据该信号获知所述第i个红外二极管与所述红外三极管10形成的红外连线未被隔断，该红外连线对应的菜单图标未被触摸；若否，则在步骤S14中所述微控制器13发送另一信号给主处理单元2，主处理单元2根据该信号获知所述第i个红外二极管与所述红外三极管10形成的红外连线被隔断，该红外连线对应的菜单图标被触摸，所述主处理单元2执行所述菜单图标对应的指令；步骤S15 :所述微控制器13使i = i+l，判断i = i+l是否大于8，即判断第8个红外二极管LED8是否已发射完红外信号，若是，则进入步骤S16 :开始下一扫描周期；若否，则返回步骤Sll。
图6为具有红外触摸功能的电子装置的第二优选实施方式的示意图。与第一优选实施方式相比较，本实施方式中所述红外触摸装置1'包括两个红外接收管10、20。所述红外接收管IO用于接收所述红外二极管LED1 LED4发射的红外信号，与所述红外二极管LED1 LED4分别形成非矩阵红外连线Ll、 L2、 L3、 L4。所述红外接收管20用于接收所述红外二极管LED5 LED8发射的红外信号，与所述红外二极管LED5 LED8分别形成非矩阵红外连线L5、L6、L7、L8。 请参阅图7和8，为电子装置200的硬件架构图。在该实施方式的硬件架构图中，所述红外接收管20的集电极电连接于所述微控制器13的一输入端，所述发射极接地。所述红外接收管20的集电极还经由一电阻元件R2电连接一电压源VCC。所述触摸屏l'的其他元件的连接关系类似于第一优选实施方式的模块图，故不再详细介绍。如图8所示，所述显示单元3显示的菜单图标A H分别对应红外连线Ll L8。所述微控制器13检测所述红外接收管10、20的状态判断所述红外连线是否被隔断，所述主处理单元2确定被隔断的红外连线，判断被触摸的菜单图标，执行与被触摸的菜单图标对应的指令。本发明的第二优选实施方式的电子装置的控制方法与第一优选实施方式类似，亦不再详细介绍。
在上述实施方式中，为了避免误操作，当一红外连线被隔断持续达到一预定时间时，该微控制器13才输出被隔断的红外连线的信息，所述主处理单元2执行被隔断的红外连线对应的菜单图标的指令。例如在一扫描周期内，若所述红外二极管LED1发射的红外信号未被所述红外三极管10接收时，即该红外二极管LED1发射的红外连线Ll确定被隔断时，所述微控制器13控制所述红外二极管LED1在一预设时间内持续发射红外信号，在该预设时间内，若所述红外三极管10接收到红外信号(即红外三极管10的集电极持续为低电平)，则所述微控制器13确定所述红外连线Ll未被隔断，该红外连线Ll被隔断的情况是一误操作；若所述红外三极管10 —直未接收到红外信号(即红外三极管10的集电极持续为高电平)，则所述微控制器13确定所述红外连线Ll被隔断持续达到一预定时间，判断完毕后开始扫描下一红外连线L2。 除上述防止误操作的判断方法外，还可以采用其他方法来避免误操作。例如若在一个扫描周期内检测其中一红外二极管发射的红外信号未被红外三极管接收，在接下来的连续预定个扫描周期内均检测到该红外二极管发射的红外信号未被红外三极管接收(即红外三极管10的集电极为高电平)，即续预定个扫描周期该红外连线都被确定为被隔断，则所述微控制器13判断该红外二极管对应的红外连线被隔断持续达到一预定时间，并输出被隔断的红外连线的信息，所述主处理单元2执行被隔断的红外连线对应的菜单图标的指令。 综上所述，本发明所述具有红外触摸功能的电子装置，能够以非矩阵的方式检测用户触摸，并实现相应功能，从而有效地降低具有红外触摸功能的电子装置的生产成本。
权利要求
一种具有红外触摸功能的电子装置，包括一显示单元、一主处理单元、一红外触摸装置及一外壳，所述红外触摸装置安装于所述显示单元上，所述主处理单元同时电连接所述显示单元与所述红外触摸装置，并用于控制在所述显示单元上显示多个菜单图标，其特征在于，所述红外触摸装置包括一电路板；至少一红外接收管，安装在所述电路板上；多个红外发射管，安装在所述电路板上，用于发射红外信号至所述至少一红外接收管与所述至少一红外接收管之间形成多条红外连线，所述多条红外连线构成非矩阵式结构；一微控制器，用于逐个输出不同的扫描信号，每一扫描信号控制所述对应的红外发射管发射红外信号至所述至少一红外接收管，根据所输出的扫描信号和该红外接收管输出的高电平信号确定被隔断的红外连线，并输出被隔断的红外连线的信息；所述主处理单元定义有每一红外连线对应的菜单图标，并根据被隔断的红外连线确定被用户触摸的菜单图标，执行与被隔断的菜单图标对应的指令。
2. 如权利要求1所述的具有红外触摸功能的电子装置，其特征在于，所述具有红外触 摸功能的电子装置还包括一译码器，所述译码器连接于所述微控制器和所述多个红外发射 管之间，用于根据微控制器的控制逐个导通多个红外发射管发射红外信号。
3 如权利要求1所述的具有红外触摸功能的电子装置，其特征在于，所述红外接收管 为一红外三极管，所述红外发射管为红外二极管，所述红外三极管的集电极连接所述微控 制器的一输入端和一电压源，发射极电连接于地，所述每一红外二极管的负极连接于所述 译码器的输出端，正极分别电连接所述电压源。
4. 如权利要求1所述的具有红外触摸功能的电子装置，其特征在于，所述微控制器输 出被隔断的红外连线的信息是为当该红外连线被隔断持续达到一预定时间时输出。
5. 如权利要求4所述的具有红外触摸功能的电子装置，其特征在于，所述微控制器确 定该红外连线被隔断持续达到一预定时间具体为所述微控制器确定其中一红外发射管的 红外连线被隔断时，控制所述红外发射管在该预设时间内持续发射红外信号，该红外接收 管输出的高电平信号持续达到该预定时间。
6. 如权利要求4所述的具有红外触摸功能的电子装置，其特征在于，所述微控制器确 定该红外连线被隔断持续达到一预定时间具体为连续预定个扫描周期该红外连线都被确 定为被隔断。
7. —种电子装置的红外触摸控制方法，其特征在于，所述电子装置执行如下步骤 显示多个菜单图标；循环控制多个红外发射管逐个发射红外信号至一红外接收管，与所述红外接收管之 间形成多条红外连线，所述多条红外连线构成非矩阵式结构，每一红外连线对应一菜单图 标；根据所述红外接收管是否接收到红外信号判断是否有红外连线被隔断；及 若有红外连线被隔断，确定与该红外连线对应的菜单图标被触摸，执行与该菜单图标 对应的指令。
8. 如权利要求7所述的红外触摸控制方法，其特征在于，确定与该红外连线对应的菜 单图标被触摸步骤进一步包括确定该红外连线被隔断是否持续达到一预定时间，确定与该红外连线对应的菜单图标被触摸是当该红外连线被隔断持续达到该预定时间。
9. 如权利要求8所述的红外触摸控制方法，其特征在于，确定该红外连线被隔断是否持续达到一预定时间具体为确定其中一红外发射管的红外连线被隔断时，控制所述红外 发射管在该预设时间内持续发射红外信号，该红外接收管没有接收到该红外信号持续达到 该预定时间。
10. 如权利要求8所述的红外触摸控制方法，其特征在于，确定该红外连线被隔断是否持续达到一预定时间具体为连续预定个扫描周期该红外连线都被确定为被隔断。
全文摘要
本发明提供一种具有红外触摸功能的电子装置，包括一显示单元、一主处理单元、一红外触摸装置及一外壳。所述主处理单元同时电连接所述显示单元与所述红外触摸装置，并用于控制在所述显示单元上显示多个菜单图标。所述红外触摸装置包括至少一红外接收管、多个红外发射管，用于发射红外信号至所述红外接收管与所述红外接收管之间形成多条非矩阵式的红外连线；一微控制器，用于控制所述多个红外发射管逐个发射红外信号至所述红外接收管，并确定被割断的红外连线。所述主处理单元定义有每一红外连线对应的菜单图标，并根据被割断的红外连线确定被用户触摸的菜单图标，执行与被触摸的菜单图标对应的指令。本发明提供一种电子装置的红外触摸控制方法。
文档编号G06F3/048GK101727246SQ20081030489
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月13日 优先权日2008年10月13日
发明者何祖培, 游瑞翔, 王汉哲, 程华东, 谢冠宏, 赵鑫 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司