[發明專利]一種紅外觸摸裝置及多點觸摸定位方法

有效

• 申請號: 201310033068.5
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103092438A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 孫國;鄭彥斌
• 申請（專利權）人: 廈門印天電子科技有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙) 11411
• 代理人: 鄭自群

技術領域

本發明涉及紅外觸摸裝置領域，尤其涉及一種可以區分多個觸摸點同時進行書寫操作的紅外觸摸裝置及多點觸摸定位方法。

背景技術

目前，觸摸屏作為一種代替或者補充普通鍵盤和鼠標的輸入設備已經在許多場合和領域得到了廣泛使用。在現有的觸摸屏中，檢測觸摸地點的定位檢測技術可以基于不同的技術，包括紅外、攝像頭、聲波等。

隨著科技的發展尤其是計算機硬件技術的發展，計算機擁有強大的功能，幾乎能應用于我們能想象到的任何領域，而多點觸摸技術更能方便使用者操作計算機，這就要求觸摸屏支持多點觸摸操作，能夠檢測識別一個以上的觸摸點。目前的幾種實現多點觸摸的技術方案，如申請號為02822048.X,200580011740.4的中國專利所公布的方案，并不適合用于紅外線觸摸屏。為解決紅外線觸摸屏無法識別多個觸摸點的問題，業界作了許多有益的嘗試。

其中一種方案是，添加輔助定位手段，如在紅外線接觸屏的外邊緣額外附加一個或兩個攝像頭來區分多個觸摸點，此方案增加了成本，實現困難；另外一種方案是通過軌跡分析排除虛點，依靠軟件算法進行軌跡分析，排除虛點后對實點進行ID匹配。雖然無額外硬件成本，但兩點同時落筆無法判斷，虛點、實點距離較近時出錯概率大。有人稱為“假多點”，一般只能滿足觸摸使用，書寫效果很難保證。以現有的紅外觸摸屏系統為例解釋虛點，此系統光線在紅外觸摸屏表面矩陣掃描構成柵格結構，檢測到觸摸時，確定觸摸發生的柵格節點位置就可以計算出觸摸事件發生的位置坐標。當有兩個不平行的觸摸點時，系統將計算出兩個橫坐標X值，兩個縱坐標Y值，橫坐標與縱坐標的組合有2X2=4種，其中兩組坐標是真實點位置坐標，另外兩種是虛點位置坐標，導致系統計算出的位置坐標有可能不是真實的位置坐標，不是實際觸摸的地點，導致誤判。所以虛點又稱“鬼點”。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種可以識別兩點或兩點以上同時觸摸同時書寫的紅外觸摸裝置。

本發明的另一目的是提供一種使用上述紅外觸摸裝置實現多點同時觸摸同時書寫的多點觸摸定位方法。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種紅外觸摸裝置，包括在縱橫方向上排列的紅外發射模組、紅外接收模組、控制總線、信號處理單元、A/D轉化器及微處理器，所述紅外發射模組和紅外接收模組通過所述控制總線與所述微處理器連接；所述紅外發射模組包括縱橫方向上排列的紅外發射管陣列和紅外發射模組控制電路，其中一個紅外發射管各自連接一個紅外發射模組控制電路；所述紅外接收模組包括縱橫方向上排列的紅外接收管陣列和紅外接收模組控制電路，其中一個紅外接收管各自連接N個紅外接收模組控制電路；在紅外發射管陣列和紅外接收管陣列的對應中，其中一個紅外發射管同時對應N個紅外接收管，形成同步多角度掃描;

上述中，一個所述紅外接收模組控制電路各自依次連接一個所述信號處理單元與一個所述A/D轉化器后與所述微處理器連接；

上述中，N≥3。

優選地，所述一個紅外發射管同時對應N個紅外接收管中，包括垂直對應和傾斜對應。

優選地，所述紅外接收模組控制電路包括模擬開關及與模擬開關相連接的邏輯控制電路。

本發明實現多點觸摸的定位方法，主要包括如下步驟：

（1）、紅外發射模組依次選中一個通道的紅外發射管；

（2）、同時開通多個接收模組，每個接收模組分別選通與第（1）步選中的發射管不同角度對應的紅外接收管；

（3）、選中的紅外發射管開始發射紅外線，形成同步的多角度掃描；

（4）、通過信號處理單元同步采集多路信號值后，通過A/D轉換器將數據傳輸到微處理器；

（5）、紅外發射管停止發射紅外線；

（6）、判斷是否掃描完所有通道；

（7）、如果步驟（6)判斷為掃描完所有通道，則分析所有信號值，確定各觸摸點位置；如果判斷為未掃描完所有通道，則返回步驟（1）。

循環步驟（1）至步驟（7）識別各個觸摸點的運動軌跡。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1、可以實現多點觸摸定位及多點同時書寫；

2、快速同步（同時）掃描，紅外發射模組與紅外接收模組沒有復雜的時序對應關系，軟件上容易實現。

3、多角度掃描，可以提高識別多點觸摸的準確性；

4、實現多點定位的方法較簡單，觸摸點位置坐標計算方便、準確、可靠。

5、電路板種類少，形狀規則，易于實現大規模生產。