專利名稱：一種紅外定位框的坐標(biāo)形成方法
一種紅外定位框的坐標(biāo)形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種紅外定位技術(shù)，特別是涉及一種紅外定位框的坐標(biāo) 形成方法。
背景技術(shù)：
紅外線觸摸屏以結(jié)構(gòu)簡單、不受電流、電壓和靜電干擾，并適宜在某 些惡劣的環(huán)境條件下工作，以及具有高穩(wěn)定性、高分辨率、安裝方便、可
用在各檔次的計(jì)算^L，外殼加上一塊鋼化^:璃就能實(shí)現(xiàn)防塵、防暴、防氷 等諸多優(yōu)點(diǎn)，使得紅外線觸摸屏異軍突起，越來越成為觸摸屏市場的主流
產(chǎn)品o
為了滿足大尺寸觸摸屏要求，現(xiàn)有的紅外定位框主要采用模塊拼接的 方法，通過多組紅外發(fā)射模塊和紅外接收模塊拼接的方式，能降低生產(chǎn)難* 度，能實(shí)現(xiàn)不同尺寸的拼接要求，應(yīng)用靈活，適用性強(qiáng)，響應(yīng)快。但同時(shí)， 由于采用模塊拼接的方式，特別是在拼接模塊的連接處，容易產(chǎn)生誤判， 使得紅外定位精準(zhǔn)度不高，使得一個(gè)觸摸點(diǎn)可能會產(chǎn)生兩個(gè)坐標(biāo)，影響定 位的精確性。
因此，提供一種定位精確度高、應(yīng)用靈活、能適應(yīng)不同尺寸拼接要求、 準(zhǔn)確識辨觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的觸摸屏定位方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種提高定位精 確度、響應(yīng)快、適用性強(qiáng)、可靠性高的紅外定位框坐標(biāo)形成方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
現(xiàn)有紅外定位框包括，在橫、縱方向上各排列的一組或多組發(fā)射模塊 和接收模塊，對各個(gè)發(fā)射模塊的紅外發(fā)射管編號，以坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，橫軸 方向上，發(fā)射模塊SX-0的紅外管編號為0、 1、 2……a0,發(fā)射模塊SX-1 的紅外管編號為0、 1、 2……al,如此類推?？v軸方向上，發(fā)射模塊SY-0的紅外管編號為0、1、2……b0，發(fā)射模塊SY-1的紅外管編號為0、1、2…… bl,如此類推。對各個(gè)接收才莫塊的紅外接收管編號，以坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，橫 軸方向上，接收模塊RX-0的紅外管編號為0、 1、 2……a0，接收模塊RX-1 的紅外管編號為O、 1、 2……al，如此類推。縱軸方向上，接收4莫塊RY-0 的紅外管編號為0、1、2……bO，接收模塊RY-l的紅外管編號為0、1、2…… bl,如此類推。各發(fā)射模塊之間通過同步信號線相連，各接收模塊之間通 過同步信號線和總線相連，所述各接收模塊和發(fā)射模塊均由從微處理器控 制，該紅外定位觸摸裝置還包含一主微處理器，該主孩史處理器可以與其中 一個(gè)從^t處理器共用一個(gè)樣f處理器。兩個(gè)或兩個(gè)以上的發(fā)射沖莫塊可共用一 個(gè)從孩i處理器，兩個(gè)或兩個(gè)以上的接收才莫塊也可共用一個(gè)從微處理器。發(fā) 射模塊的從微處理器通過同步信號線與主微處理器相連，接收模塊的從微 處理器通過總線和同步信號線與主微處理器相連，該主樣t處理器輸出一個(gè) 基準(zhǔn)同步信號給所有發(fā)射模塊的從微處理器和所有接收模塊的從微處理 器，并從總線上獲取各個(gè)接收才莫塊檢測到的遮擋信息，進(jìn)行觸摸位置計(jì)算， 并把計(jì)算結(jié)果發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
一種紅外定位框坐標(biāo)形成方法包括以下步驟
步驟l:設(shè)定坐標(biāo)系，進(jìn)行定位校準(zhǔn)；
步驟2:啟動(dòng)紅外定位框發(fā)射模塊和接收才莫塊掃描；
步驟3:從微處理器記錄觸摸物的遮擋起始點(diǎn)，并發(fā)送給主微處理器；
步驟4:從微處理器記錄觸摸物的遮擋終止點(diǎn)，并發(fā)送給主微處理器；
步驟5:主微處理器判斷是否存在接收模塊A的末位紅外管，以及與
其相鄰的接收模塊B的首位紅外管均檢測到被遮擋，若否，進(jìn)入步驟6;
若是，進(jìn)入步驟7;
步驟6:代入公式，主微處理器計(jì)算坐標(biāo)，并發(fā)送給計(jì)算機(jī)，返回步
驟2;
步驟7:主微處理器將接收模塊A檢測到的遮擋起始點(diǎn)作為觸摸物遮 擋起始點(diǎn)，接收模塊B檢測到的遮擋終止點(diǎn)作為觸摸物的遮擋終止點(diǎn)； 步驟8:代入公式，主微處理器計(jì)算坐標(biāo)，并發(fā)送給計(jì)算機(jī)，返回步驟2。
所述步驟3和步驟4中觸摸物遮擋起始點(diǎn)與遮擋終止點(diǎn)的記錄方式如下
將接收模塊的各個(gè)紅外接收管劃分成M份，記錄觸摸物遮擋起始點(diǎn) 的編號表示值L+Xr (m!/M)，其中，X!表示觸才莫物遮擋起始點(diǎn)所在的紅 外接收管編號，J!表示從步驟l中所設(shè)定的坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編 號紅外管所在接收模塊的首位紅外管(包括該首位紅外管)的紅外管個(gè)數(shù)，
m!表示該編號紅外管被遮擋份數(shù)，M表示整個(gè)紅外管一皮分成的總份數(shù)；
記錄觸摸物遮擋終止點(diǎn)的編號表示值J +X2-1+(m2/M),其中，X2 表示觸摸物遮擋終止點(diǎn)所在的紅外接收管編號，h表示從步驟l中所設(shè)定 的坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編號紅外管所在接收模塊的首位紅外管(包 括該首位紅外管)的紅外管個(gè)數(shù)，m2表示該編號紅外管被遮擋份數(shù)，M表 示整個(gè)紅外管被分成的總份數(shù)。
其中，Ji和J2可以相同。
所述步驟6和步驟8中主微處理器計(jì)算坐標(biāo)的方法為l.確定觸摸物 觸摸的橫軸方向上的編號表示值為橫軸方向上，觸摸物遮擋起始點(diǎn)的編 號表示值與觸摸物的遮擋終止點(diǎn)的編號表示值的平均^f直，即1/J2+X2- 1+ (m2/'M) - A-XrKnu/M)，縱軸方向上的編號表示值也可以同理求得；2 由于每個(gè)紅外接收管的寬度是可以測量知道的，因此可以通過編號表示值 和紅外接收管的寬度求出觸:l莢物的物理坐標(biāo)；3.通過紅外框的物理坐標(biāo)與 邏輯坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，可以求解出觸摸物的邏輯坐標(biāo)。
利用上述方法，可以有效減少相鄰接收模塊交界處定位的誤差，提高 紅外定位框的定位精確度，同時(shí)，具有響應(yīng)快、適用性強(qiáng)、可靠性高等特 占
, 、、 o


圖l是本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例的紅外管編號示意圖3是本發(fā)明紅外定位框坐標(biāo)形成方法流程示意圖4是本發(fā)明實(shí)施例的紅外框坐標(biāo)系及定位校準(zhǔn)示意圖5是本發(fā)明實(shí)施例的紅外框坐標(biāo)形成情況一示意圖6是圖5實(shí)施例對紅外管劃分示意的局部放大示意圖7是本發(fā)明實(shí)施例的紅外框坐標(biāo)形成情況二示意圖；圖8是圖7實(shí)施例對紅外管劃分示意的局部放大7F虔:曰。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí) 施方式不限于此。
參見圖i所示，為本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。其中，紅外定位框
中的從微處理器與觸摸屏連接，獲取觸摸物遮擋定位信息，然后通過I2C 接口或SPI接口與主微處理器相連，把觸摸物遮擋定位信息發(fā)送到主微處 理器，主微處理器進(jìn)行計(jì)算，得出觸摸物的觸摸坐標(biāo)，再通過接口 USB 接口或RS-232串行接口發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
參見圖2所示，在縱、橫方向上排列著多組拼接的紅外發(fā)射模塊和接 收模塊，縱方向和橫方向上的相對應(yīng)的發(fā)射模塊、接收模塊嚴(yán)格對齊。其 中相對應(yīng)的發(fā)射模塊、接收^莫塊采用相同的掃描順序，而相鄰的相對應(yīng)發(fā) 射模塊、接收模塊采用不同的掃描順序。對各個(gè)發(fā)射模塊的紅外發(fā)射管編 號，以坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，；陵軸方向上，發(fā)射^t塊SX-0的紅外管編號為0、 1、 2……a0，發(fā)射模塊SX-1的紅外管編號為0、 1、 2……ai，如此類推。*縱 軸方向上，發(fā)射模塊SY-O的紅外管編號為0、 1、 2……b0，發(fā)射模塊SY-1 的紅外管編號為0、 1、 2……M，如此類推。對各個(gè)接收模塊的紅外接收 管編號，以坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，橫軸方向上，接收模塊RX-0的紅外管編號為 0、 1、 2……a0,接收才莫塊RX-1的紅外管編號為0、 1、 2……al,如此類 推?？v軸方向上，接收4莫塊RY-0的紅外管編號為0、 1、 2……b0，接收模 塊RY-1的紅外管編號為0、 1、 2……bl，如此類^i,。
各發(fā)射模塊之間通過同步信號線相連，各接收模塊之間通過同步信號 線和總線相連，所述各接收才莫塊和發(fā)射模塊均由從-敞處理器控制，該紅外 定位觸摸裝置還包含一主微處理器，該主微處理器可以與其中一個(gè)從微處 理器共用一個(gè)孩i處理器。兩個(gè)或兩個(gè)以上的發(fā)射才莫塊可共用一個(gè)從微處理 器，兩個(gè)或兩個(gè)以上的接收才莫塊也可共用一個(gè)從舉i處理器。發(fā)射模塊的從 微處理器通過同步信號線與主微處理器相連，接收才莫塊的從微處理器通過 總線和同步信號線與主微處理器相連，該主微處理器輸出一個(gè)基準(zhǔn)同步信 號給所有發(fā)射模塊的從微處理器和所有接收模塊的從纟毀處理器。
本發(fā)明紅外定位框坐標(biāo)形成方法流程示意圖如圖3所示，包括以下步驟
步驟l:設(shè)定坐標(biāo)系，進(jìn)行定位校準(zhǔn)
步驟2:啟動(dòng)紅外定位框發(fā)射模塊和接收模塊掃描；
步驟3:從微處理器記錄觸摸物的遮擋起始點(diǎn)，并發(fā)送給主微處理器；
步驟4:從微處理器記錄觸摸物的遮擋終.,L點(diǎn)，并發(fā)送給主微處理器；
步驟5:主微處理器判斷是否存在接收模塊A的末位紅外管，以及與
其相鄰的接收模塊B的首位紅外管均檢測到被遮擋，若否，進(jìn)入步驟6;
若是，進(jìn)入步驟7;
步驟6:代入公式，主微處理器計(jì)算坐標(biāo)，并發(fā)送給計(jì)算機(jī)，返回步
驟2;
步驟7:主微處理器將接收模塊A檢測到的遮擋起始點(diǎn)作為觸摸物遮 擋起始點(diǎn)，接收模塊B檢測到的遮擋終止點(diǎn)作為觸摸物的遮擋終止點(diǎn)； 步驟8:代入公式，主微處理器計(jì)算坐標(biāo)，并發(fā)送給計(jì)算機(jī)，返回步驟2。
所述步驟1中設(shè)定坐標(biāo)系及定位校準(zhǔn)如圖4所示，以觸摸屏左下角為 原點(diǎn)O，縱向方向?yàn)閅軸，橫向方向?yàn)閄軸。通過設(shè)定兩個(gè)橫坐標(biāo)不才EH 同、縱坐標(biāo)均不相同的才吏準(zhǔn)坐標(biāo)點(diǎn)A和B，建立物理坐標(biāo)和邏輯坐標(biāo)的轉(zhuǎn) 換關(guān)系，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)的定位校準(zhǔn)。
所述步驟3和步驟4中觸摸物遮擋起始點(diǎn)與遮擋終止點(diǎn)的記錄方式如
下
本實(shí)施例中，才艮據(jù)紅外接收管光通量大小與其輸出電壓大小的關(guān)系， 將接收模塊的各個(gè)紅外接收管的寬度劃分成16份，通過對紅外接收管輸 出電壓進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并與其被遮擋的寬度建立對應(yīng)關(guān)系。
參見圖5、 6所示，為本發(fā)明實(shí)施例的紅外框坐標(biāo)形成情況一示意圖。 此時(shí)觸摸物遮擋的紅外接收管在同一個(gè)紅外接收模塊上。
X軸上檢測到，觸摸物的遮擋起始點(diǎn)在紅外接收才莫塊RX-k的第X！ 個(gè)紅外接收管的mi/16處，則記錄觸摸物遮擋起始點(diǎn)X軸方向的編號表示
值為
X起^i +X1-(m1/lG)
其中J!表示從步驟1中所設(shè)定的坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編號紅外 管所在接收才莫塊的首位紅外管(包括該首位紅外管)的紅外管個(gè)數(shù)。
8同理可以得出遮擋起始點(diǎn)的Y軸方向的編號表示值；
X軸上檢測到，觸摸物的遮擋終止點(diǎn)在紅外接收模塊RX-k的第X2
個(gè)紅外接收管的m2/16處，則記錄觸摸物的遮擋終止點(diǎn)X軸方向的編號表
示值為
X終力+X2- 1+ (m2/16)
其中Ji表示從步驟l中所設(shè)定的坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編號紅外 管所在接收模塊的首位紅外管(包括該首位紅外管)的紅外管個(gè)數(shù)。 同理可以得出遮擋終止點(diǎn)的Y軸方向的編號表示值。 從微處理器記錄上述觸摸物的遮擋起始點(diǎn)坐標(biāo)和遮擋終止點(diǎn)坐標(biāo)，并 通過I2C接口或SPI接口與主微處理器相連，把觸摸物遮擋定位信息發(fā)送 到主微處理器。
所述步驟6和步驟8中主微處理器計(jì)算坐標(biāo)的方法為l.確定觸摸物 觸摸的X軸方向上編號表示值為乂橫=1/X2- 1+ ( m2/16 ) -X^Cmi/Wj, Y軸方向上編號表示值也可以用同樣的方法得到；2.由于每個(gè)紅外接收管 的寬度是可以測量知道的，因此可以通過編號表示值和紅外接收管的寬度 求出觸4莫物的物理坐標(biāo)；3.通過紅外框的物理坐標(biāo)與邏輯坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，" 可以求解出觸摸物的邏輯坐標(biāo)?？v坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的計(jì)算方法相同。
主微處理器進(jìn)行計(jì)算，得出觸摸物的邏輯坐標(biāo)后，再通過接口 USB 接口或RS-232串行接口發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
參見圖7、 8所示，為本發(fā)明實(shí)施例的紅外框坐標(biāo)形成情況二示意圖。 此時(shí)觸摸物遮擋的紅外接收管跨越了兩個(gè)紅外接收才莫塊。
此時(shí)，接收模塊RX-k檢測到觸摸物的遮擋起始點(diǎn)在其第Xi個(gè)紅外接 收管的mi/16處，因此，此接收模塊的遮擋起始點(diǎn)編號表示值為
X起產(chǎn)^+Xr(nV16)
其中，h表示從步驟l中所設(shè)定的坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編號紅 外管所在接收模塊的首位紅外管(包括該首位紅外管)的紅外管個(gè)數(shù)。 接收模塊RX-k檢測到的遮擋終止點(diǎn)編號表示值為 X終尸J! +ak-l+16/16= Ji +ak
其中，ak為接收模塊R-k的末位紅外管編號；J!表示從步驟1中所設(shè) 定的坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編號紅外管所在接收模塊的首位紅外管 (包括該首位紅外管)的紅外管個(gè)數(shù)。接收模塊RX-k+l檢測到的遮擋趕始點(diǎn)編號表示值為
X起2=丁2 -l
其中，J2表示從步驟l中所設(shè)定的坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編號紅 外管所在接收模塊的首位紅外管(包括該首位紅外管)的紅外管個(gè)數(shù)。
接收模塊RX-k+l檢測到觸摸物的遮擋終止點(diǎn)在其第Xt個(gè)紅外接收管 的nu/16處，因此，此接收模塊的遮擋終止點(diǎn)編號表示值為 X終2《2+Xr 1+ (m4/16)
其中，J2表示從步驟l中所設(shè)定的坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編號紅
外管所在接收^t塊的首位紅外管(包括該首位紅外管)的紅外管個(gè)數(shù)。
通過步驟5，主微處理器判斷存在接收模塊2的末位紅外管，以及與 其相鄰的接收模塊3的首位紅外管均檢測到被遮擋，ii7v步驟7。主m 理器將接收模塊2檢測到的遮擋起始點(diǎn)編號表示值X起「Ji +X「 (m!/16辨 為觸摸物遮擋起始點(diǎn)編號表示值，接收模塊3檢測到的遮擋終止點(diǎn)編號表 示值X《2=J2 +X4- 1+ (mV16 )作為觸摸物的遮擋終止點(diǎn)編號表示值，再代 入公式計(jì)算，確定觸摸物觸摸X軸萬向上的編號表示值為X橫=1/J2 +X*-、 1+ (m4/16) -J! -XrKrm/16)。同理可以求解出觸摸物Y軸方向上的編號 表示值。
以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任 何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種紅外定位框的坐標(biāo)形成方法，其特征在于，其包括如下步驟(1)啟動(dòng)紅外定位框發(fā)射模塊和接收模塊掃描；(2)從微處理器記錄觸摸物的遮擋起始點(diǎn)和遮擋終止點(diǎn)，并發(fā)送給主微處理器；(3)主微處理器判斷是否存在接收模塊A的末位紅外管以及與其相鄰的接收模塊B的首位紅外管均檢測到被遮擋，若否，進(jìn)入步驟(4)；若是，進(jìn)入步驟(5)；(4)代入公式，主微處理器計(jì)算坐標(biāo)，并發(fā)送給計(jì)算機(jī)，返回步驟(1)；(5)主微處理器將接收模塊A檢測到的遮擋起始點(diǎn)作為觸摸物遮擋起始點(diǎn)，接收模塊B檢測到的遮擋終止點(diǎn)作為觸摸物的遮擋終止點(diǎn)；(6)代入公式，主微處理器計(jì)算坐標(biāo)，并發(fā)送給計(jì)算機(jī)，返回步驟(1)。所述步驟(2)中觸摸物遮擋起始點(diǎn)與遮擋終止點(diǎn)的記錄方式是將接收模塊的各個(gè)紅外接收管劃分成M份，記錄觸摸物的遮擋起始點(diǎn)和遮擋終止點(diǎn)的編號表示值。所述步驟(4)和步驟(6)中的公式是通過所述編號表示值和紅外接收管的寬度求出觸摸物的物理坐標(biāo)，通過紅外框的物理坐標(biāo)與邏輯坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系求出觸摸物的邏輯坐標(biāo)。
2、 如權(quán)利要求1所述的紅外定位框的坐標(biāo)形成方法，其特征在于， 觸摸物遮擋起始點(diǎn)的編號表示值J！屮X廣(m!/M)，其中，X!表示觸摸物遮擋起始點(diǎn)所在的紅外接收管編號，J!表示從步驟l中所設(shè)定的坐標(biāo)系 的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編號紅外管所在接收模塊的首位紅外管的紅外管個(gè) 數(shù)，1^表示該編號紅外管#:遮擋份數(shù)；觸摸物遮擋終止點(diǎn)的編號表示值J2+X2-1+(m2/M)，其中，義2表示 觸摸物遮擋終止點(diǎn)所在的紅外接收管編號，A表示從步驟1中所設(shè)定的坐 標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)開始到該編號紅外管所在接收才莫塊的首位紅外管的紅外 管個(gè)數(shù)，m2表示該編號紅外管被遮擋份數(shù)；其中，J!和J2可以相同。
3、 如權(quán)利要求2所述的紅外定位框的坐標(biāo)形成方法，其特征在于， 所述步驟(4)和步驟(6)中確定觸摸物觸摸的橫軸和縱軸方向上的編號表示值為<formula>formula see original document page 3</formula>
4、如權(quán)利要求1所述的紅外定位框的坐標(biāo)形成方法，其持征在于， 以坐標(biāo)原點(diǎn)出發(fā)，給橫軸和縱軸方向上的紅外發(fā)射管和紅外接收管分別編
全文摘要
本發(fā)明公開了一種紅外定位框坐標(biāo)形成方法，其包括，通過設(shè)定坐標(biāo)系，進(jìn)行定位校準(zhǔn)，將紅外管劃分等份，從微處理器記錄觸摸物的遮擋起始點(diǎn)，終止點(diǎn)，主微處理器判別是否存在兩接收模塊交界處的觸摸，若是，進(jìn)行合并處理，最后代入公式確定觸摸坐標(biāo)等步驟。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有定位精確度高、響應(yīng)快、適用性強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)。
文檔編號G06F3/041GK101581999SQ20091003849
公開日2009年11月18日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者周春景, 鐘杰婷 申請人:廣東威創(chuàng)視訊科技股份有限公司