一种基于ＳｏＣ的背投影式多点触摸屏装置及多点触摸的定位方法制造方法及图纸

一种基于ＳｏＣ的背投影式多点触摸屏装置及多点触摸的定位方法，其装置包括：背投影屏幕或投影膜（１０４）、带有可检测并跟踪光点的感应ＳｏＣ的多点触摸控制板（１０３）、投影仪（１０２）及多支有源触摸笔（１０５和１０６）。其优点在于：本发明专利技术的多点触摸屏装置结构简单紧凑，调试方便，成本低廉；可按照区分多用户或不区分多用户的工作模式，分别提供区分各触摸点所属用户或模拟光标左键或右键按下的功能；由于触摸点的识别与跟踪功能均由ＳｏＣ完成，因此故障率低，触摸点位置坐标计算方便、准确可靠；可通过使用多个ＳｏＣ拼接的方法提高触摸分辨率；可方便地使用本方法改装其他背投影屏幕或背投拼接墙，使其具有多点触摸功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人机交互技术及多点触摸屏领域，特别涉及一种采用传感器SoC的可识别及跟踪多个触摸点并且支持区分多用户的背投影式多点触摸屏这一新型人机交互设备。
技术介绍
目前，触摸屏技术已在多种电子设备中得到了广泛的应用。近两年来，还出现了数种多点触摸屏技术。而随着人机交互及3维GIS等技术的发展，对于新型人机交互设备的要求越来越高。单机平台上的多用户协作提出了对于支持区分多用户的多点触摸屏技术的需求。 多点触摸屏技术多为2006年以后才出现的，除微软的surfacecomputer多点触摸平台外，其他多点触摸屏多不支持区分各触摸点所属用户，即无法将各触摸点与用户身份对应起来，这样不能支持两个或两个以上的多用户在单台多点触摸屏上进行不同的操作，限制了多点触摸技术的应用范围；其次，部分多点触摸技术存在误触摸问题或遮挡问题，各触摸点之间存在相互干扰，如部分红外扫描式多点触摸屏即存在此问题；还有些触摸屏需要外部辅助光源及某些特殊的膜或面板材料，安装及调试较复杂，生产成本较高；另外，目前的多点触摸屏在进行单点触摸时均只提供利用单点触摸动作硬件模拟鼠标左键按下的方法，而未提供与电磁感应式单点触摸屏类似的以单点触摸硬件模拟鼠标右键按下的方法，这样就限制了触摸动作的功能，如光标右键点击调出快捷菜单，或Google Earth中右键双击缩小地图等功能。 比如陈伟山申请的“多点及物体触摸屏装置及多点触摸的定位方法”，申请号为200810065714.5，该专利使用多个置于触摸面板侧面的红外发射LED作为受抑内全反射的辅助红外光源，对于红外发射LED的光线指向要求较严；与其相似的美国纽约大学的JeffHan教授于2006年研制的基于受抑内全反射的多点触摸屏专利也存在此问题。 又如广东威创日新电子有限公司申请的“一种多点触摸定位方法”，申请号为200710028038.X，及该公司申请的其他相关专利。在对该公司相应的威创IDB5360等离子多点触摸屏的使用过程中发现，该多点触摸专利技术存在遮挡问题，即当两个触摸点的x坐标或y坐标重合时，有时不能够正确识别两个触摸点并正确地给出触摸点位置；且只能使用触摸点按下持续数秒不移动的方法模拟鼠标右键按下，使用不够方便，无法模拟右键双击等动作。 另外以上提到的多点触摸屏专利技术均不支持区分各触摸点属于哪个用户，因此不能支持多个用户同时在同一多点触摸屏上以各自的触摸点完成不同的操作，难以方便地支持单台触摸屏上的多用户协同工作；在做单点触摸时，也不能如电磁感应式单点触摸屏那样提供以直观的触摸动作模拟光标右键的功能，而只能以按住同一触摸点数秒的方式模拟光标右键单击，无法完成光标右键双击等功能，如在Google Earth或NASA WorldWind中使用光标右键双击完成的缩小地图的功能。 因此，提供一种既能支持多点触摸，又能根据各触摸点的特征判断触摸点所属用户的低成本多点触摸屏实现方法就极为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种支持多支触摸笔的背投影显示方式的多点触摸屏的实现方法与设备，及根据各触摸点的特征判断触摸点所属用户的方法，或根据触摸点的特征区分为光标左键按下或右键按下的方法。本专利技术所涉及的多点触摸屏依照驱动程序中的设置可工作于不区分多用户或区分多用户两种工作模式下。 本专利技术一种基于SoC的背投影式多点触摸屏装置，包括 一种基于SoC的背投影式多点触摸屏，包括一块很薄的强化玻璃，其表面的耐磨性较好；一片背投影屏幕或投影膜，贴附在强化玻璃表面； 一块多点触摸控制电路板，控制板包括一个蓝牙通信芯片或其他USB及串口的通信芯片，用于存储初始化信息的EEPROM及控制板一端的感应SoC，感应SoC的前部带有一个红外滤光片，且感应SoC的感应平面与背投影屏幕或投影膜表面平行，其感应范围覆盖整个背投影屏幕或投影膜表面； 一个投影仪，以背投影的方式向背投影屏幕或投影膜投射影像； 多支触摸笔，触摸笔笔尖及笔尾带有不同直径的红外发射LED，触摸时会接通这些红外发射LED。 多点触摸控制电路板板载的感应SoC的感应范围覆盖整个背投影屏幕或投影膜表面。该SoC可识别多个触摸点(不多于4个)处红外亮点的位置、大小并跟踪这些亮点的运动轨迹，并将这些信息以蓝牙、USB或串口等通信方式发回主机，主机接收这些信息并由驱动程序按照预设的不区分多用户或区分多用户的工作模式将这些信息解释为各种触摸动作，并发送相应的触摸消息。 在不区分多用户的工作模式下，支持使用触摸笔笔尖端与笔尾端触摸点的不同特征分别判别为光标左键或右键按下，但不支持以触摸点的特征区分各用户。此时，该多点触摸屏设备所用的传感器SoC同时接受Z(Z≤4)支触摸笔笔尖或笔尾触摸位置的红外发光点的红外线，其中触摸笔笔尖与笔尾采用不同直径的发射LED，因而红外发光点的大小不同；SoC感应触摸笔笔尖或笔尾在触摸时发出并经红外滤光片过滤后的光线，给出红外触摸光点的位置信息及大小信息；驱动程序接受SoC通过蓝牙、USB或串口等通信方式发回的触摸笔笔尖或笔尾触摸光点的位置信息及大小信息，利用四维转换矩阵将触摸光点的位置(称为触摸坐标)转换为背投影幕显示画面上对应的像素位置(称为显示坐标)，并按照触摸光点的大小判断为笔尖触摸或笔尾触摸，并分别将笔尖触摸或笔尾触摸模拟为光标左键按下或右键按下。 在区分多用户的工作模式下，以触摸点的特征区分该触摸点所属的用户，但不支持以触摸点的特征区分为光标左键按下或右键按下。该多点触摸屏设备所用的传感器SoC同时接受Z(Z≤4)支触摸笔笔尖触摸位置的红外发光点的红外线，其中几个用户各自触摸笔笔尖的红外发光点的大小不同；SoC感应触摸笔笔尖在触摸时发出并经红外滤光片过滤后的光线，给出红外触摸光点的位置信息及光点的大小信息；驱动程序接收SoC通过蓝牙、USB或串口等通信方式发回的触摸笔笔尖触摸光点的位置信息及大小信息，利用四维转换矩阵将触摸光点的位置转换为背投影幕显示画面上对应的像素位置，并以触摸光点的大小区分不同的用户。目前暂时只支持区分两个不同的用户，其中用户1的触摸动作可控制系统光标，而用户2的触摸动作则只能控制自己的用户光标。 以上提到的四维转换矩阵在本多点触摸屏装置首次使用时由用户使用驱动程序附带的四点校正程序求得并保存；并在每次多点触摸控制电路板与背投影屏幕或投影膜的相对位置发生改变后，或在屏幕的显示分辨率进行更改后由用户再次使用四点校正程序求得并保存。 结合上述说明，本专利技术一种基于SoC的背投影式多点触摸屏的多点触摸的定位方法，其步骤如下 (1)启动计算机主机，投影仪和多点触摸控制电路板，并将控制电路板连接至主机，投影仪将主机的输出视频以背投影方式投射在背投影屏幕或投影膜上； (2)驱动程序读写控制板上的EEPROM中的控制信息，设置感应SoC的工作模式及感应亮度阈值； (3)若为第一次使用该多点触摸屏，或在上次校正后更改过显示分辨率，或上次校正后控制电路板与背投影屏幕或投影膜的相对位置发生了改变，则需校正，使用四点校正程序进行一次四点校正过程以得到四维转换矩阵，若无需校正，则驱动程序会读出上次校正时存盘的四维转换矩阵； (4)用户打开需要多点触摸功能的应用程序，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ＳｏＣ的背投影式多点触摸屏装置，其特征在于：包括背投影屏幕或投影膜（１０４）、带有可检测并跟踪光点的感应ＳｏＣ的多点触摸控制板（１０３）、投影仪（１０２）及多支有源触摸笔（１０５和１０６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵宏峰，王新余，王珩，李恒，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七○九研究所，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]