一种红外触摸屏及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种红外触摸屏及其检测方法，红外触摸屏的红外发射管阵列由若干个包含有红外发射管的发射单元构成，红外接收管阵列由若干个包含有红外接收管的接收单元构成，同向排列的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元的数量相同且一一对应，同向排列的每组发射、接收单元所包含的红外发射管与红外接收管的数量相同且一一对应；选通电路的数量等于接收单元与发射单元的数量之和且每个选通电路与一个接收单元或一个发射单元相连接。这种红外触摸屏具有响应速度快的优点，这种红外触摸屏的检测方法具有检测周期短的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种触摸屏及其检测方法，尤其涉及一种应用于游戏行业的红外触摸 屏及其检测方法。
技术介绍
触摸屏作为一种直观、便于操作的人机交互设备被应用到越来越多的领域，游戏 行业就是其中的一种。在游戏应用领域，触摸屏的应用增加了游戏的多样性，同时也对触摸 屏的性能提出了相应的要求一、要求触摸屏的响应速度足够快，以增强游戏玩家的体验效 果；二、要求触摸屏的成本低廉，利于批量化生产。但现有的游戏触摸屏不是响应速度没有 达到要求就是造价成本过高，制约了游戏红外触摸屏的发展。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种响应速度快、造价成本低的红外 触摸屏及其检测方法，所述红外触摸屏包括红外发射管阵列、红外接收管阵列、信号处理电 路、微控制器及选通电路，所述信号处理电路的输出端与所述微控制器相连接，所述选通电 路的控制端与所述微控制器相连接，所述红外发射管阵列由若干个包含有红外发射管的发 射单元构成，所述红外接收管阵列由若干个包含有红外接收管的接收单元构成，同向排列 的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元的数量相同且一一对 应，同向排列的每组发射、接收单元所包含的红外发射管与红外接收管的数量相同且一一 对应，所述接收单元的信号输出端与所述信号处理电路的信号输入端相连接；所述选通电 路的数量等于所述接收单元与所述发射单元的数量之和且每个选通电路与一个接收单元 或一个发射单元相连接。进一步的，所述选通电路为移位寄存器或译码器。更进一步的，所述红外发射管的视角区域覆盖与其相对的红外接收管且不超过所 述红外接收管所在的接收单元。更进一步的，所述每个红外发射管的前方设置有限光孔。更进一步的，所述每个红外接收管的前方设置有限光孔。更进一步的，所述限光孔为矩形、正方形、圆形或椭圆形。进一步的，所述信号处理电路为比较器。更进一步的，所述比较器的数量与所述接收单元的数量相同且一一对应。更进一步的，所述比较器与所述接收单元的信号输出端之间串联有电容。更进一步的，所述电容与所述比较器之间串联有放大器。本专利技术还提出了一种红外触摸屏的检测方法，所述检测方法包括以下步骤A.启动红外触摸屏；B.依次同时选通所有组发射、接收单元中的第一对至最后一对红外发射、接收对 管，扫描整个触摸检测区域；C.如无红外线被隔断，则重复步骤B ；如有红外线被隔断，则进入步骤D ；D.分别记录存储每一次红外线被隔断时所接通的红外发射管及红外接收管的内 部坐标值，所述内部坐标值即为触摸物的内部坐标值，将所得到的触摸物内部坐标值转换 为与所述红外触摸屏相连接的计算机系统所能接收的数据并将所述数据通过红外触摸屏 的接口传输到所述计算机系统中，返回步骤B，重新开始下一轮扫描。进一步的，步骤B所述的发射、接收单元总共有η组，编号依次为1、2、3......η，每组发射、接收单元包含有m对红外发射、接收对管，编号依次为1、2、3......m。进一步的，步骤D所述的内部坐标值为所述红外发射管及红外接收管在所述微控 制器内的序号或者地址值。进一步的，步骤D所述的红外触摸屏的接口为USB接口。本专利技术所述的这种红外触摸屏及其检测方法具有以下优点(1)由串行扫描改为并行扫描方式，极大地缩短了扫描周期；(2)信号处理电路简化为比较器，使得电路直接输出对管状态数据，大大减少控制 器的运算量，提高了响应速度；(3)在红外发射管的前方设置限光孔，通过限光孔来控制红外发射管的视角区域， 原理简单，成本低廉，效果好。附图说明图1为红外触摸屏一种实施例的结构图；图2为红外触摸屏一种实施例的电路结构图；图3a为现有红外触摸屏的扫描时序图；图3b为红外触摸屏一种实施例的扫描时序图；图4为红外触摸屏一种实施例的一种优化方案的结构图；图5a为图4所示优化方案中红外发射管的光路原理图；图5b为图4所示优化方案中红外接收管的光路原理图；图6为图4、图5中限光孔的几种实施例的结构图；图7为红外触摸屏一种实施例的一种优化方案的电路结构图；图8为红外触摸屏一种实施例检测方法的程序流程图。具体实施例方式下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。参照图1、图2，为本专利技术所述的一种红外触摸屏的一种实施例，这种红外触摸屏 包括框架101、红外发射管阵列102、红外接收管阵列103、信号处理电路201、微控制器202 及选通电路205，信号处理电路201的输出端与微控制器202相连接，选通电路205的控制 端与微控制器202相连接，红外发射管阵列102由若干个包含有红外发射管104的发射单 元203构成，红外接收管阵列103由若干个包含有红外接收管105的接收单元204构成，同 向排列的红外发射管阵列102与红外接收管阵列103所包含的发射单元203与接收单元 204的数量相同且一一对应，同向排列的每组发射、接收单元所包含的红外发射管104与红 外接收管105的数量相同且一一对应，接收单元204的信号输出端与信号处理电路201的5信号输入端相连接；选通电路205的数量等于接收单元204与发射单元203的数量之和且 每个选通电路205与一个发射单元203或一个接收单元204相连接。其中同向排列的红外 发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元数量相同指的是同为横向排 列的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元数量相同或同为纵 向排列的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元数量相同，横向 排列与纵向排列的红外发射接收管阵列所包含的发射、接收单元的数量可以不相同，同理 其中所包含的红外发射接收对管的数量也可以不相同，其中横向为图中带箭头实线A所示 的方向，纵向为图中带箭头实线B所示的方向。选通电路205为移位寄存器或译码器，选通 电路205在与发射单元203或接收单元204 —一对应也不是必须的，通过特殊的电路结构 完全可以使得选通电路的数量小于接收单元与发射单元之和，本实施例所举出的只是一种 最简单的结构，同样的选通电路的结构也不局限于移位寄存器或译码器。这种红外触摸屏 采用并行扫描方式，与以往的串行扫描方式相比，缩短了扫描周期，提高了响应速度，具体 可参照图3，图3中的a图为现有红外触摸屏的扫描时序图，b图为本实施例中红外触摸屏 的扫描时序图，其中，UA、UB、UC、UD为任意四个采集点的采集电压，t0 t5为信号采集时 刻。这种红外触摸屏主要适用于对检测精度要求低的行业，尤其适用于游戏行业。虽然检 测精度不够高，但是由于游戏行业所需求的红外触摸屏本身对检测精度需求低，所以这种 缺点可以忽略。参照图4，为本专利技术所述红外触摸屏一种实施例的一种优化方案，这种优化方案是 在每个红外发射管104的前方设置有限光孔401，在每个红外接收管105的前方设置有限 光孔。图中带箭头虚线为红外发射管视角方向。这种结构设计使得每个红外发射管104的 视角区域在限光孔401的限制下能够覆盖与其相对的红外接收管105且不超过红外接收管 105所在的接收单元204，防止光干扰，提高检测精度；红外接收管105前方的限光孔401的 作用是限制红外接收管105的接收窗口，减少有效接收区域，进一步提高抗干扰性，具体可 参照图5，图5中a图为图4中红外发射管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外触摸屏，所述红外触摸屏包括红外发射管阵列、红外接收管阵列、信号处理电路、微控制器及选通电路，所述信号处理电路的输出端与所述微控制器相连接，所述选通电路的控制端与所述微控制器相连接，其特征在于：所述红外发射管阵列由若干个包含有红外发射管的发射单元构成，所述红外接收管阵列由若干个包含有红外接收管的接收单元构成，同向排列的红外发射管阵列与红外接收管阵列所包含的发射单元与接收单元的数量相同且一一对应，同向排列的每组发射、接收单元所包含的红外发射管与红外接收管的数量相同且一一对应，所述接收单元的信号输出端与所述信号处理电路的信号输入端相连接；所述选通电路的数量等于所述接收单元与所述发射单元的数量之和且每个选通电路与一个接收单元或一个发射单元相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张海兵，刘建军，叶新林，刘新斌，
申请(专利权)人：北京汇冠新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]