一种提高红外触摸屏触摸精度的方法
【专利摘要】本发明涉及一种提高红外触摸屏触摸精度的方法，控制系统根据在预定时间T内，每一所述红外接收管接收到的信号幅值不变时处于无触摸状态时红外接收管接收到的信号幅值Am设置信号幅值阈值，同时，将触摸物的触摸状态划分为：首次触摸、滑动触摸、点击和死点，所述控制系统根据无触摸状态时的信号幅值Am以及上述触摸状态的切换信号幅值阈值。本发明将提高红外触摸屏触摸精度的方法与红外触摸屏性能和工作环境相结合，有效避免了现有技术中由于采用恒定的信号幅值阈值在不同的工作环境和不同的触摸状态下触摸精度不高甚至失灵的问题，也大大提高了用户的使用感受。
【专利说明】一种提高红外触摸屏触摸精度的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及红外触摸屏控制【技术领域】，具体是一种提高红外触摸屏触摸精度的 方法。
【背景技术】
[0002] 通常，如图1所示，红外触摸屏包括一个电路板外框2以及设置在电路板外框2上 的电路板和红外收发元件。电路板外框2和触摸面板安装在显示器5的前面，且电路板外 框2突出于触摸面板，在电路板外框2的四条边上排布红外收发元件，红外收发元件包括红 外发射管4和红外接收管1，一般情况下红外发射管4和红外接收管1安装在边框的相对两 条边上，从而形成交叉的红外矩阵。
[0003] 在实际使用时，红外触摸屏的控制系统逐个选通红外发射管和相对应的一个或多 个红外接收管，使得一个红外发射管发射的光由对应的一个或多个红外接收管来接收，形 成红外线光网栅格。当触摸物体如手指等进入光网栅格时，阻断某些光路，导致部分红外接 收管接收到的光的强度受到影响。为了保证触摸屏的灵敏度，在触摸屏的控制系统内预先 存储一信号幅值阈值，当控制系统检测到红外接收管接收到的信号幅值小于信号幅值阈值 时认为光路被阻断，根据被阻断光路信息，通过诸如多线相交法，点统计法，图像法等，判 断出触摸物体在触摸面板的具体位置。
[0004] 理论上，信号幅值阈值越大，触摸屏的反应就越灵敏。但是由于电路板有一定的高 度，使得红外发射管和红外接收管设置在高于触摸面板处，因此红外发射管和红外接收管 与触摸面板之间有一定距离。同时，红外发射管与红外接收管本身也具有一定的高度，如常 用的红外发射管与红外接收管高度为1. 6毫米，因此红外发射管与红外接收管之间的光路 与电路板之间也具有一定的距离。综合上述两个因素，光网栅格所在平面与触摸面板所在 平面之间具有一定距离，触摸物在下落过程中，在还未接触到触摸面板时便已经进入光网 栅格的区域，会阻断部分光路，当红外接收管接收到的信号幅值度低于预先设定的信号幅 值阈值时，控制系统判断相应的光路被阻断便会认为触摸物已经触摸到触摸面板，从而造 成误触摸。而且触摸物靠近触摸面板的过程中，阻断的光路处于不断变化之中，容易造成识 别位置偏差，影响触摸精度，例如手指触摸时，指尖会先进入光网栅格区域，其次是指肚，然 后是整个手指，而指肚阻断的光路数量要多于指尖，因此在这一过程中阻断的光路会发生 变化，可能给识别位置带来偏差。
[0005] 而且，现有的红外触摸屏采用较大的信号幅值阈值，在高温高湿情况下可能会出 现断线的问题。所谓断线是指：红外发射管在高温的情况下输出功率下降，发射的红外光的 强度变弱，即使没有触摸物红外接收管接收到的信号幅值度也会很低，如果低于设定的信 号幅值阈值时，控制系统依然会认定为光路被阻断；另外在光网栅格区域内有水蒸汽的情 况下，由于水蒸汽的反射和折射，红外接收管接收到的信号幅值度也会下降，如果低于设定 的信号幅值阈值时，控制系统依然会认定为光路被阻断；如果上述光路被阻断的情况长时 间存在，控制系统会认为此条光路是不存在的，因此在后续的扫描过程中会将此光路剔除 掉，不再扫描该红外接收管。因此，为了防止误触摸和断线的情况出现，可以降低信号幅值 阈值，但是这就无法保证红外触摸屏的灵敏度。
[0006] 现有技术中还有采用高度较小的红外发射管和红外接收管来解决误触摸问题的 方案。例如采用高度为1. 〇毫米或〇. 8毫米的红外发射管与红外接收管，可相对减小光网 栅格与触摸面板所在平面之间的距离，但成本会大幅提高，工艺要求也高，因此该方案并不 经济实用。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是现有技术中的红外触摸屏采用固定的信号幅值阈 值，如果信号幅值阈值较大则容易造成误触摸或者断线的问题，如果信号幅值阈值较小，会 降低触摸屏的灵敏度，从而提供一种不易造成误触摸同时又能保证触摸屏灵敏度的提高红 外触摸屏触摸精度的方法。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
[0009] -种提高红外触摸屏触摸精度的方法：控制系统根据无触摸状态时红外接收管接 收到的信号幅值1设置信号幅值阈值，所述信号幅值阈值用于判断是否有触摸点存在。 [0010] 所述控制系统确定所述无触摸状态的过程如下：
[0011]所述控制系统采集每一所述红外接收管接收到的信号幅值Am;
[0012] 在预定时间T内，每一所述红外接收管接收到的信号幅值Am不变，则确定在所述 预定时间T内，红外触摸屏处于无触摸状态，其中T > 3秒。
[0013] 所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，将触摸状态划分为：首次触摸、滑动触 摸、点击和死点；所述控制系统根据无触摸状态时的信号幅值八 111以及触摸状态设置信号幅 值阈值。
[0014] 处于所述无触摸状态时，所述控制系统的所述信号幅值阈值设置为第一阈值 Athl=0. 3Am，所述红外接收管接收到的信号幅值小于所述第一阈值Athl时识别为有触摸点存 在，则触摸状态切换为所述首次触摸状态；
[0015] 进入所述首次触摸状态后，所述控制系统将信号幅值阈值设置为第二阈值 Ath2=0. 5Am 和第三阈值 Ath3=0. 8Am ;
[0016] 所述红外接收管接收到的信号幅值小于所述第二阈值Ath2且同时满足以下两个条 件：连续K个扫描周期内都检测到触摸点的存在且K个扫描周期内检测到的触摸点的位置 均不相同，则触摸状态切换为所述滑动触摸状态；
[0017] 所述红外接收管接收到的信号幅值小于所述第二阈值Ath2且在第一预设时间1\内 至少有两个扫描周期都检测到有触摸点存在，则触摸状态切换为所述点击状态；
[0018] 所述红外接收管接收到的信号幅值大于所述第三阈值Ath3，则触摸状态切换为所 述无触摸状态；
[0019] 进入点击状态后，所述控制系统将所述信号幅值阈值设置为所述第三阈值Ath3;
[0020] 所述红外接收管接收到的信号幅值大于所述第三阈值Ath3且在第二预设时间T 2内 的所有扫描周期都没有检测到触摸点，则触摸状态切换为所述无触摸状态；
[0021] 连续Κ个扫描周期内都检测到触摸点的存在且Κ个扫描周期内检测到的触摸点的 位置均不相同，则触摸状态切换为所述滑动触摸状态；
[0022] 连续N个扫描周期内都检测到有触摸点信息时的存在时，则由所述点击状态切换 至所述死点状态；其中，N为整数，且N彡200 ;
[0023] 进入滑动触摸状态后，所述控制系统将所述信号幅值阈值设置为第四阈值 Ath4=〇· 7Am ；
[0024] 在小于所述预定时间T的时间段内，检测到有触摸点存在的持续时间小于K个扫 描周期时，则触摸状态切换为所述点击状态，其中Κ为整数且Κ > 3 ;
[0025] 若在Μ个连续的扫描周期内都检测到有触摸点存在，且触摸点的位置不变，则由 所述滑动触摸状态切换至死点状态；其中，Μ为整数，且Μ > 200 ;
[0026] 进入所述死点状态后，所述控制系统将所述信号幅值阈值设置为所述第三阈值 -^th3 ；
[0027] 在连续的G个扫描周期内所述红外接收管接收到的信号幅值均大于所述第三阈 值Ath3，则触摸状态切换为无触摸状态，其中G为整数且G > 200。
[0028] 所述第一预设时间?\为1秒。
[0029] 所述第二预设时间'为3秒。
[0030] N=M=G=200。
[0031] K=3;T=5 秒。
[0032] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0033] (1)本发明所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，控制系统根据无触摸状态时 红外接收管接收到的信号幅值设置信号幅值阈值，当红外触摸屏的工作环境或者工作状态 发生变化导致红外发射管发出的光信号幅值有所降低，红外接收管接收到较低的信号幅值 时，也不会误判光路被阻断，同时也避免了断线情况的出现，有效提高了红外触摸屏的触摸 精度。
[0034] (2)本发明所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，在确定无触摸状态时通过在 预定时间Τ内，每一所述红外接收管接收到的信号幅值不变时处于无触摸状态时红外接收 管接收到的信号幅值A m设置信号幅值阈值，本发明将提高红外触摸屏触摸精度的方法与红 外触摸屏性能和工作环境相结合，有效避免了现有技术中由于采用恒定的信号幅值阈值在 不同的工作环境和不同的触摸状态下触摸精度不高甚至失灵的问题。
[0035] (3)本发明所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，将触摸物的触摸状态划分为： 首次触摸、滑动触摸、点击和死点；所述控制系统根据无触摸状态时的信号幅值A m以及上述 触摸状态的切换信号幅值阈值，上述四种触摸状态在一定条件下可以切换，由于不同的触 摸状态下触摸动作幅度不同，触摸效果也不同，触摸物对光遮挡情况也不同，通过在不同的 触摸状态下设置不同的阈值，有效避免了采用统一的信号幅值阈值，在不同的触摸状态下 不能达到较佳的触摸效果的问题，大大提高了用户的使用感受。
【专利附图】
【附图说明】
[0036] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详 细的说明，其中，
[0037] 图1是本发明所述红外触摸屏的结构示意图；
[0038] 图2是本发明所述提高红外触摸屏触摸精度的方法的四种触摸状态在一定条件 下切换示意图。
[0039] 图中附图标记表示为：1_红外接收管，2-电路板外框，3-红外光路，4-红外发射 管，5-显示器。
【具体实施方式】
[0040] 实施例1
[0041] 本实施例中，控制系统根据无触摸状态时红外接收管接收到的信号幅值Am设置信 号幅值阈值，所述信号幅值阈值用于判断是否有触摸点存在。其中，所述无触摸状态时红外 接收管接收到的信号幅值A m表明光路不受任何遮挡的情况下红外接收管能够接收到的信 号幅值，根据这一信号幅值设置信号幅值阈值相对于采用固定的信号幅值阈值来说，其能 够避免断线的情况，有效提高红外触摸屏的触摸精度。
[0042] 确定所述信号幅值阈值，首先要确定所述无触摸状态时的信号幅值八"1，这一方法 可以根据实际情况灵活选择，本实施例中所述控制系统确定所述无触摸状态的过程如下：
[0043] 所述控制系统采集每一所述红外接收管接收到的信号幅值Am ;
[0044] 在预定时间T内，每一所述红外接收管接收到的信号幅值Am不变，则确定在所述 预定时间T内，红外触摸屏处于无触摸状态。
[0045] 所述预定时间T > 3秒，是因为一般情况下，对红外触摸屏进行操作时，完成一次 任务的最快时间都在数秒钟，与用户的反应等待时间有关，一般根据触摸屏的尺寸以及扫 描周期的时长来选择所述预定时间T的大小，在应用于ATM机或自动售票机时，T=5秒，用 户的使用感受较佳。
[0046] 实施例2
[0047] 本实施例是在上述实施例1的基础上进一步将触摸状态划分为：首次触摸、滑动 触摸、点击和死点；所述控制系统根据无触摸状态时的信号幅值A m以及上述触摸状态的设 置信号幅值阈值。
[0048] 如图2所示，本实施例所提供上述四种触摸状态在一定条件下切换方式如下： [0049] 起初，触摸状态为所述无触摸状态时，所述控制系统的所述信号幅值阈值设置为 第一阈值Athl=0. 3Am，当所述红外接收管接收到的信号幅值小于所述第一阈值Athl时识别为 有触摸点存在，则触摸状态切换为所述首次触摸状态。
[0050] 进入所述首次触摸状态后，所述控制系统将信号幅值阈值设置为第二阈值 Ath2=0. 5Am和第三阈值Ath3=0. 8Am ;所述红外接收管接收到的信号幅值小于所述第二阈值Ath2 且同时满足以下两个条件：连续K个扫描周期内都有检测到有触摸点的存在且K个扫描周 期内检测到的触摸物的位置均不相同，则由所述首次触摸状态切换至所述滑动触摸状态； 所述红外接收管接收到的信号幅值小于所述第二阈值A th2且在第一预设时间?\内至少有两 个扫描周期都检测到有触摸点存在，则由所述首次触摸状态切换至所述点击状态，其中所 述第一预设时间!\为1秒；所述红外接收管接收到的信号幅值大于所述第三阈值A th3，则由 所述首次触摸状态切换至所述无触摸状态。
[0051] 进入点击状态后，所述控制系统将所述信号幅值阈值设置为所述第三阈值Ath3;K 述红外接收管接收到的信号幅值大于所述第三阈值Ath3且在第二预设时间T2内的所有扫描 周期都没有检测到触摸点，则由所述点击状态切换至所述无触摸状态，其中所述第二预设 时间τ2为3秒；连续K个扫描周期内都检测到触摸点的存在且K个扫描周期内检测到的触 摸点的位置均不相同，则触摸状态切换为所述滑动触摸状态；连续Ν个扫描周期内都检测 到有触摸点信息时的存在时，则由所述点击状态切换至所述死点状态；其中，Ν为整数，且 Ν 彡 200。
[0052] 进入滑动触摸状态后，所述控制系统将所述信号幅值阈值设置为第四阈值 Ath4=0. 7Am ;在小于所述预定时间Τ的时间段内，检测到有触摸点存在的持续时间小于Κ个 扫描周期时，则触摸状态切换为所述点击状态，其中K为整数且K > 3 ;若在Μ个连续的扫 描周期内都检测到有触摸点存在，且触摸点的位置不变，则由所述滑动触摸状态切换至死 点状态；其中，Μ为整数，且Μ彡200。
[0053] 进入所述死点状态后，所述控制系统将所述信号幅值阈值设置为所述第三阈值 Ath3 ;在连续的G个扫描周期内所述红外接收管接收到的信号幅值均大于所述第三阈值，则 进入无触摸状态；其中，G为整数，且G > 200。
[0054] 在本实施例中N=M=G=200, T=3秒，在其他实施例中，所述N、M、G可以取250、300等 不同的值，T可以取4秒、6秒、7秒等不同的值。
[0055] 所述预定时间T的取值主要与用户的反应时间有关，一般情况下，在使用触摸屏 时，用户的反应时间在数秒钟左右。因此，可以选择所述预定时间为3秒以上，与用户的反 应等待时间有关，具体的值可以根据实际情况选择。所述Ν、Μ和G的取值也根据实际情况 进行选择，其主要与扫描周期相关联，在应用于ATM机或自动售票机时，N=M=G=200,用户的 使用感受较佳。
[0056] 显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【权利要求】
1. 一种提高红外触摸屏触摸精度的方法，其特征在于：控制系统根据无触摸状态时红 外接收管接收到的信号幅值A m设置信号幅值阈值，所述信号幅值阈值用于判断是否有触摸 点存在。
2. 根据权利要求1所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，其特征在于： 所述控制系统确定所述无触摸状态的过程如下： 所述控制系统采集每一所述红外接收管接收到的信号幅值Am ; 在预定时间T内，每一所述红外接收管接收到的信号幅值Am不变，则确定在所述预定 时间T内，红外触摸屏处于无触摸状态，其中T彡3秒。
3. 根据权利要求1或2所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，其特征在于： 将触摸状态划分为：首次触摸、滑动触摸、点击和死点；所述控制系统根据无触摸状态 时的信号幅值Am以及触摸状态设置信号幅值阈值。
4. 根据权利要求3所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，其特征在于： 处于所述无触摸状态时，所述控制系统的所述信号幅值阈值设置为第一阈值 Athl=0. 3Am，所述红外接收管接收到的信号幅值小于所述第一阈值Athl时识别为有触摸点存 在，则触摸状态切换为所述首次触摸状态； 进入所述首次触摸状态后，所述控制系统将信号幅值阈值设置为第二阈值Ath2=0.5Am 和第三阈值Ath3=0.8Am; 所述红外接收管接收到的信号幅值小于所述第二阈值Ath2且同时满足以下两个条件： 连续K个扫描周期内都检测到触摸点的存在且K个扫描周期内检测到的触摸点的位置均不 相同，则触摸状态切换为所述滑动触摸状态； 所述红外接收管接收到的信号幅值小于所述第二阈值Ath2且在第一预设时间?\内至少 有两个扫描周期都检测到有触摸点存在，则触摸状态切换为所述点击状态； 所述红外接收管接收到的信号幅值大于所述第三阈值Ath3，则触摸状态切换为所述无 触摸状态； 进入点击状态后，所述控制系统将所述信号幅值阈值设置为所述第三阈值Ath3 ; 所述红外接收管接收到的信号幅值大于所述第三阈值Ath3且在第二预设时间T2内的所 有扫描周期都没有检测到触摸点，则触摸状态切换为所述无触摸状态； 连续Κ个扫描周期内都检测到触摸点的存在且Κ个扫描周期内检测到的触摸点的位置 均不相同，则触摸状态切换为所述滑动触摸状态； 连续Ν个扫描周期内都检测到有触摸点信息时的存在时，则由所述点击状态切换至所 述死点状态；其中，Ν为整数，且Ν彡200 ; 进入滑动触摸状态后，所述控制系统将所述信号幅值阈值设置为第四阈值Ath4=0. 7Am ; 在小于所述预定时间T的时间段内，检测到有触摸点存在的持续时间小于K个扫描周 期时，则触摸状态切换为所述点击状态，其中Κ为整数且Κ > 3 ; 若在Μ个连续的扫描周期内都检测到有触摸点存在，且触摸点的位置不变，则由所述 滑动触摸状态切换至死点状态；其中，Μ为整数，且Μ > 200 ; 进入所述死点状态后，所述控制系统将所述信号幅值阈值设置为所述第三阈值Ath3; 在连续的G个扫描周期内所述红外接收管接收到的信号幅值均大于所述第三阈值 Ath3，则触摸状态切换为无触摸状态，其中G为整数且G > 200。
5. 根据权利要求4所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，其特征在于： 所述第一预设时间?\为1秒。
6. 根据权利要求4或5所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，其特征在于： 所述第二预设时间Τ2为3秒。
7. 根据权利要求4-6任一所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，其特征在于： N=M=G=200。
8. 根据权利要求4-7任一所述的提高红外触摸屏触摸精度的方法，其特征在于：K=3 ; Τ=5 秒。
【文档编号】G06F3/042GK104216570SQ201310205870
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2013年5月29日
【发明者】程海新, 刘新斌 申请人:北京汇冠新技术股份有限公司