基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法技术

本发明专利技术提出了一种基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法，该红外触摸屏压力感应方法为：当红外触摸屏在其表面施加压力时，利用红外触摸屏表面光路中通过表面折射形成的信号分量大小来判断触摸物体在触摸表面施加的压力大小。本发明专利技术的优点为：本发明专利技术在检测比较大的压力时比较敏感，当压力大到一定程度后，触摸表面开始发生形变，压力越大，形变越大，检测到的信号相比与常态，差异也就更大。

Pressure sensing method of infrared touch screen based on surface deformation

The invention proposes a pressure sensing method of infrared touch screen based on surface deformation. The pressure sensing method of the infrared touch screen is: when the infrared touch screen applies pressure on its surface, the size of the signal component formed by surface refraction in the surface light path of the infrared touch screen is used to determine the pressure applied by the touch object on the touch surface. The invention has the advantages that: the invention is relatively sensitive when detecting relatively large pressure, when the pressure reaches a certain degree, the touch surface begins to deform, the larger the pressure is, the larger the deformation is, and the difference between the detected signal and the normal signal is greater.

【技术实现步骤摘要】
基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法
本专利技术涉及光电检测
，尤其涉及基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法。
技术介绍
普通的红外触摸屏检测压力一般是通过对检测物体的面积大小来模拟压力大小，面积越大则压力越大，该方法对触摸物体的大小以及对设定的参数值都有一定的匹配要求，比如设定对应5毫米触摸物体大小的参数，当有10毫米的触摸物体触摸式，压力的模拟值就会出现极大的偏差，无法比较真实的反映物体施加于屏幕表面的压力。公开号为CN201600668U的技术专利公开了一种触摸系统，该专利利用传感器检测由触摸所引起的触摸面板的形变，再由唤醒电路根据所检测到的触摸面板的形变确认触摸面板上的触摸是有效触摸还是误触摸，如果为误触摸，则不响应，如果为有效触摸则响应有效触摸并产生唤醒信号，通过唤醒信号来唤醒主控制器，该专利可以解决误触摸问题。但是，该专利无法检测出触摸物体在触摸表面施加的压力大小，无法满足需要有压力数据的触摸应用服务。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法，其能够检测出触摸物体在触摸表面施加的压力大小。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法，该红外触摸屏压力感应方法为：当红外触摸屏在其表面施加压力时，利用红外触摸屏表面光路中通过表面折射形成的信号分量大小来判断触摸物体在触摸表面施加的压力大小。本专利技术的基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法中，所述红外触摸屏压力感应方法中，在判断触摸物体在触摸表面施加压力大小之前还包括如下步骤S：记录触摸屏在无触摸状态下各个光路的采样强度值。本专利技术的基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法中，在步骤S后还包括如下步骤D：当触摸表面发生触摸时，记录未穿过该触摸点并且与该触摸点距离一定范围内的各个光路强度值，计算这些光线的强度值与其在常态下的强度值的差值，然后对这些光线的差值根据距离触摸点远近求加权平均值。本专利技术的基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法中，在步骤D后还包括如下步骤F：通过触摸点的坐标位置以及求得的加权平均值进行查表，模糊匹配，求得对应的压力大小。与现有技术相比，本专利技术的优点为：本专利技术在检测比较大的压力时比较敏感，当压力大到一定程度后，触摸表面开始发生形变，压力越大，形变越大，检测到的信号相比与常态，差异也就更大。附图说明图1为本专利技术中红外触摸屏截面结构示意图，该图中一端作为发射端、一端作为接收端，利用接收端接收采集到的信号由直射光线与折射光线组成。图2为本专利技术中触摸表面在无压力状态下的形态示意图。图3为本专利技术中触摸表面在有压力状态下的形态示意图。图4为本专利技术中红外触摸屏表面发生触摸时各个光路示意图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术所采用的技术方案作进一步的说明。本专利技术提供了一种基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法，当红外触摸屏在其表面施加压力时，利用红外触摸屏表面光路中通过表面折射形成的信号分量大小来判断触摸物体在触摸表面施加的压力大小。如图1所示，该图中包括红外触摸屏表面1，红外触摸屏具有发射端2、接收端3，其中，S1为对射光线，S2为折射光线，T为接收虚像。当在触摸表面施加压力后，触摸表面会发生一定量的形变(图2则为触摸表面无压力状态的形态示意图，图3则为触摸表面有压力状态的形态示意图，图3中给出了一个施加力F)，该形变又会影响到折射光线的强度(参见图4，该图给出了触摸物位置X)，因而影响到接收灯采集到的实际强度总和，我们对该强度与常态下的强度进行差异分析，从而计算出物体施加的压力大小。具体而言，本专利技术的基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法包括如下步骤：步骤S：记录触摸屏在无触摸状态下各个光路的采样强度值。步骤D：当触摸表面发生触摸时，记录未穿过该触摸点并且与该触摸点距离一定范围内的各个光路强度值，计算这些光线的强度值与其在常态下的强度值的差值，然后对这些光线的差值根据距离触摸点远近求加权平均值。步骤F：通过触摸点的坐标位置以及求得的加权平均值进行查表，模糊匹配，求得对应的压力大小。需要指出的是，步骤F中，所查表格存储着触摸屏表面各个位置不同压力下的加权平均值的映射关系，该表可通过实测记录生成，也可通过建立玻璃受压物理变形模型和光线在不同形状表面传播的损耗模型计算生成。实施例1：假设W为触摸屏的宽，H为触摸屏的高，N为施加在触摸屏上的力(单位牛顿)，那么我们可以建立一个由以上三个参数形成的三维表：例如：下表1为在触摸屏的九个坐标点施加10牛的力时获得的采样信号强度变化百分比对照表(采样型号强度变化百分比就是采样信号强度变化量与未有遮挡物时的信号强度的占比)。表110牛W/4W/2W*3/4H/4-13.5％-14.3％-13.7％H/2-14.1％-15.4％-14.2％H*3/4-13.3％-14.5％-13.4％注：1、每个点称它为实测点；2、减号表示按压后强度变弱；3、加号表示按压后强度变强。施加20牛力时的强度对照表如下表2。表220牛W/4W/2W*3/4H/4-14.5％-15.3％-14.3％H/2-14.9％-16.2％-15.0％H*3/4-14.2％-15.1％-14.1％每一种不同压力，测试得到的表，我们称之为一张二维对照表，如果测试了5牛、10牛、15牛、20牛四种情况，那么我们就能得到4张二维表。根据数据存储能力，可以将查询表的实测点与点之间的间距做到很密。每四个上下左右相邻的点形成一个矩形区域。如果有一个触摸点落在其中某一个区域上，通过触摸点与该矩形的四个实测之间的相对位置，计算出每一张二维表中，在该坐标中的信号强度变化率(假设：四点之间的压力值与距离成线性，那么可以通过y＝ax公式计算出该表中这个位置的强度变化率)。通过上述步骤，我们就得到了一个在这个坐标下，5牛、10牛、15牛、20牛时，采样的强度值对照一维表。然后查询触摸点的强度变化率在哪个区间之内，通过强度与牛顿的拟合公式，便可换算出实际压力值(假如5牛与10牛之间的信号量变化成线性，那么依然可以通过y＝ax线性公式进行强度变化率与压力之间的转换)。上述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不对本专利技术起到任何限制作用。任何所属
的技术人员，在不脱离本专利技术的技术方案的范围内，对本专利技术揭露的技术方案和
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法，其特征在于，该红外触摸屏压力感应方法为：当红外触摸屏在其表面施加压力时，利用红外触摸屏表面光路中通过表面折射形成的信号分量大小来判断触摸物体在触摸表面施加的压力大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法，其特征在于，该红外触摸屏压力感应方法为：当红外触摸屏在其表面施加压力时，利用红外触摸屏表面光路中通过表面折射形成的信号分量大小来判断触摸物体在触摸表面施加的压力大小。


2.根据权利要求1所述的基于表面形变的红外触摸屏压力感应方法，其特征在于，所述红外触摸屏压力感应方法中，在判断触摸物体在触摸表面施加压力大小之前还包括如下步骤S：记录触摸屏在无触摸状态下各个光路的采样强度值。


3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王迪，张忠伟，李金鹏，
申请(专利权)人：湖州佳格电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33