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一种触控装置、显示装置及其触控识别方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及触摸控制领域,特别涉及一种触控装置、显示装置及其触控识别方法。

相关背景技术

[0002] 在触控领域,平面触控是屏幕显示终端的重要人机交互方式。它的重要组成部分为触控感应器,常见的触控原理由电容式,电阻式,电磁,红外等。在结构上,触控感应器基本上都是内嵌集成在显示终端内部。但是传统的屏幕触控是非独立性的,导致非触控功能显示终端的无法拓展触控这一功能。
[0003] 现有技术中通过在显示屏外配置电路外框,然后在电路外框四边排布红外管,从而利用各个红外管的配合来识别非触控功能显示终端上的被触控点。但是采用外框搭配只能适用于单一的显示屏,对于不同尺寸的显示器无法调整适配,导致使用较为单一,拓展触控的灵活性较差。

具体实施方式

[0037] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本申请各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便,不应对本申请的具体实现方式构成任何限定,各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
[0038] 为了方便理解本申请的实施例,在此先介绍关于触控装置的相关内容。
[0039] 在触控领域,平面触控是屏幕显示终端的重要人机交互方式。它的重要组成部分为触控感应器,常见的触控原理由电容式,电阻式,电磁,红外等。在结构上,触控感应器基本上都是内嵌集成在显示终端内部。但是传统的屏幕触控是非独立性的,导致非触控功能显示终端的无法拓展触控这一功能。
[0040] 现有技术中通过在显示屏外配置电路外框,然后在电路外框四边排布红外管,从而利用各个红外管的配合来识别非触控功能显示终端上的被触控点。但是采用外框搭配只能适用于单一的显示屏,对于不同尺寸的显示器无法调整适配,导致使用较为单一,拓展触控的灵活性较差。而且现有的红外触控装置安装于显示屏外后,无法识别显示平面的长、宽大小,导致其使用时需要人为在装置上输入相应的参数信息,才能进行识别实际触点位置,使用较为麻烦且人为输入存在无法是适配性较差等问题,容易导致触控不够准确。
[0041] 为了解决上述的只能适用于单一的显示屏,对于不同尺寸的显示器无法调整适配,导致使用较为单一,拓展触控的灵活性较差的技术问题,本发明提出一种触控装置,下面对本实施例的触控装置的实现细节进行具体的说明,以下内容仅为方便理解提供的实现细节,并非实施本方案的必须。
[0042] 实施例一:
[0043] 下面对本实施例的触控装置的实现细节进行具体的说明,以下内容仅为方便理解提供的实现细节,并非实施本方案的必须,本实施例的触控装置的示意图可以如图1和图2所示,包括卷线体1、多个信号发射部2与信号接收部3以及控制模块4。其中,多个信号发射部2与信号接收部3布设于卷线体1上,卷线体1用于环绕于触控区域的边缘后,使所述多个信号发射部2与所述多个信号接收部3在位置上一一正对,相互正对后所形成的收发信号途经所述触控区域;控制模块4与各个信号发射部2与信号接收部3连接,用于接收信号发射部2和所述信号接收部3反馈的收发信号,并根据收发信号识别受触控的触控坐标。
[0044] 进一步的,多个信号发射部2与多个信号接收部3可均匀或不均匀布设于卷线体1上,且上一信号发射部2与下一信号发射部2之间的信号接收部3数量大于等于1,可根据实际需求进行设定。本实施例中,为了方便卷线体1绕卷后触控区域边缘上的各个信号发射部2与各个信号接收部3两两正对,各个信号发射部2与信号接收部3依次交替均匀布设于卷线体1上,提高使用便捷性。
[0045] 可以理解的是,触控区域即显示终端显示区域,从而使得卷线体1环绕显示终端后,将显示终端的显示区域利用各个信号发射部2与信号接收部3包围,以便于进行触控识别。通过可绕卷的卷线体1,能够环绕于不同规格的显示终端上,从而配合信号发射部2与信号接收部3的收发信号以及控制模块4的识别,实现对没有触控功能的显示终端进行触控,能够适配不同尺寸的显示屏进行使用,提高使用灵活性与适用性,方便重复利用于不同的显示设备上。
[0046] 具体的,信号发射部2可以为红外发射单元或超声波发射单元,信号接收部3对应于发射端的发射信号进行设置,本实施例中,以红外发射单元举例,即本实施例中,信号发射部2为红外发射单元,信号接收部3为红外接收端,在不受遮挡的情况下,信号接收部3能够正常接收信号发射部2发射的红外线,当触控区域被触控时,信号接收部3受遮挡,无法接收正对的信号发射部2发出的红外信号,从而利用收发信号的信息识别出被触控的位置,结合控制模块4识别出触控坐标。
[0047] 进一步的,如图1所示,为了提高信号发射部2与信号接收部3收发配合的精度,卷线体1上除所述信号发射部2和所述信号接收部3所在位置以外的区域均为遮光区,防止红外发射单元发射的红外光线透出,并避免外部光线射入,保证触控区域内的信号发射部2与信号接收部3配合的准确性,进而提高触控坐标识别的准确性。
[0048] 具体的,控制模块4还用于根据触控区域内途经的收发信号识别环绕所述触控区域边缘的所述信号发射部2与所述信号接收部3的数量以及触控区域的尺寸,从而方便确定坐标系,为后续的触控坐标提供计算参数,提高触控识别的精确性,对于不同大小的显示设备均能够自动识别其规格,从而提供对应的触控识别坐标系进行计算,使用简单便捷,且能够快速适配不同的显示设备。
[0049] 在一些实施例中,如图2和图11所示,该触控装置还包括设于卷线体1上的数据接头5,数据接头5的一端连接控制模块4,另一端用于连接显示终端,以将控制模块4发送的触控坐标传递至显示终端响应;触控区域即包括显示终端的显示区域。通过数据接头5方便卷线体1与显示终端连接,从而将触控坐标反馈至显示终端进行响应,无需对显示终端进行改造,提高使用简便性,且可重复利用于不同的显示设备上。
[0050] 本实施例中,数据接头5可采用USB接头,方便连接不同的显示终端。在其他实施例中,也可以在控制模块4中通过蓝牙或者网络信号来与显示终端进行信号连接,从而将控制模块4识别的触控坐标发送至显示终端中进行响应。
[0051] 进一步的,如图2和图3所示,触控区域为矩形,即限定该触控装置主要应用于矩形的显示终端上,方便使得相对两边上的发射端与接收端对应。同时,为了保证触控区域相对边上的发射端与接收端相互对应,在卷线体1上围绕在所述矩形的拐角点两侧且相邻的两个信号发射部2和/或信号发射部2到拐角点的间距保持一致,以使得卷线体1环绕触控区域后,保证触控区域边缘的各个信号发射部2能够与信号接收部3相互相对,提高触控识别效果。
[0052] 具体的,卷线体1在各相邻两个所述信号发射部2和/或信号接收部3之间的中点均设有拐点标识6,用于在环绕所述触控区域时作为所述卷线体1的拐角点,从而在卷线体1环绕显示终端时,方便通过拐点标识6直接识别拐弯点,以便于操作使用。其中,若在利用卷线体1环绕显示终端时,信号发射部2与信号接收部3恰好被显示终端的拐角分开,此时将卷线体1继续执行到显示下一个拐点标识6处后再进行拐弯;若利用卷线体1环绕显示终端时,显示终端的拐角处没有出现显示标识,此时将卷线体1继续执行到显示下一个拐点标识6处后再进行拐弯;若利用卷线体1环绕显示终端时,显示标识出现的位置超出显示终端拐角处,此时将卷线体1继续执行到显示下一个拐点标识6处后再进行拐弯;通过上述方式,能够保证触控区域的相对两条边完全重合,从而使得触控区域一条边上的信号发射部2能够与相对边上的信号接收部3一一正对。本实施例中,可以理解的是,当相邻两个信号发射部2与信号接收部3的间距设计的足够小时,如小于手指宽度一半,可以将其视为手指操控误差处理,将卷线体1环绕的大小即视为显示终端触控区域大小。
[0053] 在一些实施例中,为了方便卷线体1定位于显示终端外,在卷线体1上还设有用于将其可拆卸固定于触控区域外边沿的定位结构。示例性的,定位结构可为吸盘、磁铁或沾粘胶中的任意一种,方便卷线体1环绕时定位于显示终端,拆卸时直接施力取出即可,并可重复使用,提高操作使用的便捷性。
[0054] 本实施方式提供的触控装置,通过利用卷线体1可环绕于不同规格的显示设备上,使得卷线体1将显示设备显示屏幕中的触控区域进行环绕,利用卷线体1的绕卷效果可依据触控区域大小与形状进行匹配,从而通过信号发射部2与信号接收部3进行触控位置的识别,使得控制模块4识别触控坐标,从而使得用户对触控区域某点的触摸,均能够被卷线体1所环绕的屏幕外缘的信号发射部2与信号接收部3进行识别,从而便捷的再显示终端外部增加触控功能,并能够适配不同尺寸的显示屏进行使用,提高使用灵活性与适用性,方便重复利用于不同的显示设备上。此外,该种触控装置还能够通过分析触控区域内信号发射部2与信号接收部3的数量以及触控区域单边的信号发射部2与信号接收部3的数量,进而能够确定矩形触控区域内各边上的信号发射部2与信号接收部3的数量以及长度,从而方便确定坐标系,为后续的触控坐标提供计算参数,提高触控识别的精确性,对于不同大小的显示设备均能够自动识别其规格,从而提供对应的触控识别坐标系进行计算,使用简单便捷,具有能够快速适配不同的显示设备的优点。
[0055] 实施例二
[0056] 在实施例一的基础上,本实施例还提供一种触控识别方法,用于实施例一中的触控装置进行实施;本实施例的触控识别方法可应用于具有通信、计算和数据存储能力的电子设备中,其具体流程可以如图4所示,该触控识别方法包括:
[0057] 步骤101,获取围绕在所述触控区域边缘处各个信号发射部和信号发射部反馈的收发信号;
[0058] 具体而言,卷线体环绕显示终端后,形成与显示终端显示界面对应的触控区域,此时,只有触控区域边缘的各个信号发射部能够与相对边上的信号接收部一一正对,在初始阶段,可将卷线体上的各个信号发射部与信号接收部打开,从而只有位于触控区域内的信号发射部与信号接收部能够使得二者产生收发信号,如此,可对产生收发信号的信号发射部与信号接收部进行记录,从而在用户进行触控时,识别被记录的触摸感应模块反馈的触控信号,以便于准确识别触控信息。
[0059] 在一些例子中,当用户触摸显示终端的显示区(即本实施例中的触控区域时),由于手指的阻挡作用,使得触控区域边沿的部分信号接收部无法接收信号发射部发射的信号,由此使其反馈触控信号,方便下一步的识别触控坐标。
[0060] 步骤102,根据获取的收发信号在所述触控区域内的信号收发路径确定用户对触控区域进行触控时的受触覆盖区,并根据所述受触覆盖区识别所述触控区域受触控的触控坐标。
[0061] 具体而言,当用户触摸触控区域产生触控信号时,触控区域内横向与纵向方向上的部分触摸感应模块均产生触控信号,将二者重叠的区域确定未受触控覆盖区,从而将受触控覆盖区的中点识别为触控区域域内受触控的触控坐标,以便于传递至显示终端进行响应。
[0062] 本实施例,通过获取卷线体环绕的触控区域内的各个信号发射部与信号接收部反馈的触控信号,从而能够准确识别触控区域内受触控的位置坐标点,使得卷线体环绕不同的显示终端,均能够被卷线体环绕触控区域边缘所使用的信号发射部与信号接收部进行识别,从而便捷的再显示终端外部增加触控功能,并能够适配不同尺寸的显示屏进行使用,提高使用灵活性与适用性,方便重复利用于不同的显示设备上。
[0063] 在一些实施例中,触控区域为矩形,在执行步骤101之前,如图5所示,该触控识别方法还包括:
[0064] 步骤001、获取所述卷线体围绕在所述触控区域边缘处各个信号发射部和信号发射部反馈的起始收发信号;
[0065] 在一些实施例中,卷线体环绕于显示终端的屏幕外边沿形成触控区域后,将卷线体首尾两端多余的信号发射部与信号接收部相互远离,从而启动卷线体上的各个信号发射部与信号接收部,使得只位于触控区域内的各个信号发射部与信号接收部能够相互感应产生收发信号,在获取触控区域内的各个信号发射部与信号接收部的收发信号后,可将触控区域边缘处的各个信号发射部与信号接收部编译为1进行记录,以便于后续识别触控坐标时只针对触控区域内的各个信号发射部与信号接收部产生的信号。
[0066] 步骤002、基于所述起始收发信号确定所述卷线体环绕所述触控区域所使用的信号发射部与信号接收部的数量;
[0067] 步骤003、获取所述触控区域其中一对正对边上的各个信号发射部与信号接收部的单边收发信号。
[0068] 在一些实施例中,可通过将触控区域任意一单边通过不透光材料进行遮挡,从而使得触控区域内只有其中一对相对的两边信号发射部与信号接收部能够正常发射与接收,方便获取触控区域任意一单边上各个信号发射部与信号接收部的反馈信号。
[0069] 步骤004、基于所述单边收发信号确定所述触控区域在所述单边上的信号发射部与信号接收部的数量;
[0070] 步骤005、利用卷线体环绕所述触控区域所使用的信号发射部与信号接收部的数量与触控区域在所述单边上的信号发射部与信号接收部的数量确定所述触控区域的尺寸。
[0071] 在一些实施例中,系统中预先输入了相邻两个信号发射部与信号接收部之间的间距,从而能够根据信号发射部与信号接收部数量计算出触控区域的长度与宽度。因此,在步骤005中,先利用卷线体环绕所述触控区域所使用的信号发射部与信号接收部数量与所述触控区域在所述单边上的信号发射部与信号接收部数量确定触控区域各边上的信号发射部与信号接收部数量,即可利用各边上的信号发射部与信号接收部数量计算各边的长短大小,从而识别触控区域的长度与宽度,方便确定坐标系,为后续的触控坐标提供计算参数,提高触控识别的精确性,对于不同大小的显示设备均能够自动识别其规格,从而提供对应的触控识别坐标系进行计算,使用简单便捷,具有能够快速适配不同的显示设备的优点。
[0072] 实施例三:
[0073] 本实施例提供实施例一与实施例二的示例性内容,即提供触控装置的使用方法以及触控识别方法的示例性流程,如图6‑图11所示,具体内容包括:
[0074] 1.将线绳(即卷线体)的USB插入烧录器,将相邻红外单元(即信号发射部与信号接收部)的实际距离常数d,将红外发射x1,x2,x3到x2a+2b‑2,x2a+2b‑1,x2a+2b的发射开关频率分别设定为常数(f1,f2,f3到f2a+2b‑2,f2a+2b‑1,f2a+2b),设定左下角为坐标0点,并将这些参数写入线绳MCU(即卷线体的控制模块)的存储器。
[0075] 2.将触控线绳首个红外单元(x1,y1)对准显示器某个显示边沿直角,红外led朝向显示区,绕着显示区边沿顺时针或逆时针粘贴固定一周。如图7所示,对于某一尺寸的显示屏,a,b是相对固定的数值,2a+2b≦n。
[0076] 其中,当线绳沿着水平方向贴黏帖,然后转向竖直方向黏帖时候,会有一个90°直角,确保这个直角离上一个红外单元和下一个红外单元的距离均为d/2.同样后面竖直方向转向水平方向黏帖时,第二个90°直角离上一个红外单元和下一个红外单元的距离均也为d/2。第三个直角也如此。(如果转角到前一个红外单元距离大于d/2,到后一个红外单元距离小于d/2时候,可以水平方向多贴一个红外单元,再在d/2处转角)。通过上述方式保证红外发射单元与接收端一一对应处于相对位置。这样子做会让线绳所围区域,理论上会比显示区域长宽最大大于d。但是当d比较小时,可以理解为d是可以接受的检测的误差。
[0077] 具体的,如图8所示,当线绳遇到拐角时,如果此时线绳红外单元的发射和接收恰好被拐角分开,则线绳继续直行到距离下一个红外单元d/2处才第一个转角。可以理解为此时线绳的边长比显示区的边长要长d/2。同理线绳经过第二个显示角时,无法正好对应两个红外单元距离的d/2时候,分两种情况,显示角没有超过线绳d/2中点时,线绳继续直行到d/2处拐第二个角。显示角超过d/2中点时候,线绳继续直行经过一个红外单元,再继续直行d/
2处拐第二个角。第二个拐角到第三个拐角之间的长度等于起点到第一个拐角距离,第三个拐角到终点(起点)的距离等于第一个拐角到第二个拐角的距离且都能保证在d/2处拐角,有两条绳边和显示区边完全重合。所以线绳所绕的区域和显示区域的关系可以参见图8所示。可以算出当线绳所绕的区域超出显示区域水平和垂直两个方向,其大小都不超过d。当间距d设计足够小时,如小于手指宽度一半,可以将其视为手指操控误差处理,将线绳环绕的大小视为显示区大小。
[0078] 3.将触控线绳USB插入上述显示器终端控制器的USB端口。触控线绳获取电源开始工作,如图12所示,MCU打开红外单元(x1,y1)到(xn,yn)的发射和接收,并维持红外发射led按照初始频率f0发射。此时每个红外接收管都能接收到对面一侧发射信号,x1到x2a+2b任一红外发射信号可以被y1到y2a+2b其中一个接收管检测到。MCU将以y1,y2,y3,...,y2a+2b排序有检测到红外信号的寄存器记为1.所有1相加便可以计算出为图7所示的所围显示区所使用发射单元个数2a+2b或a+b。
[0079] 4.采用黑色胶纸将线绳红外发射和接收单元一侧的内框部分黏住(屏幕显示区的边沿),如图7所示,将横向红外单元(x1,y1)到红外单元(xa,ya)黏住。此时MCU将以y1,y2,y3,...,y2a+2b排序有检测到红外信号的寄存器记为1.所有1相加便可以计算出为图7中所围显示区纵向所使用发射单元个数2b。由步骤3,可以计算出2a或a。此步骤3和4为线绳触控对所绕显示平面的长宽大小识别步骤。
[0080] 5.将上述黑色胶纸拿掉,恢复步骤2完成的状态。此线绳进入正常工作状态。
[0081] 6.手指触摸显示平面任一位置,由于手指的阻挡光线作用,如图9与图10所示,MCU检测到对应的横向Y3a+2b+1‑α,Y3a+2b+1‑ɡ和纵向yβ,yθ红外接收管,无法检测到对面发射的红外信号。纵向Yα和横向Y2a+b+1‑β和纵向y2a+b+1‑θ重叠的区域为手指覆盖区,其中心点便是手指触点C。(其中θ,β≦a/α,ɡ≦b)
[0082] 7.MCU计算手指触点C的位置:如图11所示,通过步骤3和4,计算出的a和b。MCU计算出触点C对应的坐标是X=d*(β+θ)/2,Y=d*(a+b‑α+(a+b‑ɡ))/2=d*(2a+2b‑α‑ɡ)/2可以得出。
[0083] 8.MCU通USB数据接口将步骤7计算得出的触点C的位置坐标X/Y,如图11所示,传递给显示器终端,显示屏终端响应点击触控动作。
[0084] 如需要匹配其他显示屏幕,可以揭起线绳,重复步骤2到8。
[0085] 实施例四:
[0086] 本申请的另一个实施例涉及一种显示装置,下面对本实施例的显示装置的实现细节进行具体的说明,以下内容仅为方便理解提供的实现细节,并非实施本方案的必须,本实施例的显示装置包括显示屏以及实施例一中所述的触控装置,以利用触控装置为显示屏提供触控功能。
[0087] 实施例五:
[0088] 本申请另一个实施例涉及一种电子设备,如图13所示,包括:至少一个处理器901;以及,与所述至少一个处理器901通信连接的存储器902;其中,所述存储器902存储有可被所述至少一个处理器901执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器901执行,以使所述至少一个处理器901能够执行上述各实施例中的触控识别方法。
[0089] 其中,存储器和处理器采用总线方式连接,总线可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输,进一步,天线还接收数据并将数据传送给处理器。
[0090] 处理器负责管理总线和通常的处理,还可以提供各种功能,包括定时,外围接口,电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。
[0091] 实施例六:
[0092] 本申请另一个实施例涉及一种计算机可读存储介质,如图14所示,存储有计算机程序31。计算机程序被处理器31执行时实现上述方法实施例。
[0093] 即,本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机,芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory,简称:ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0094] 本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施例是实现本申请的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本申请的精神和范围。

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