[发明专利]一种基于激光信号的触摸检测方法

说明书

本发明公开了一种基于激光信号的触摸检测方法，包括：（1）在触摸屏体上设置相对应的激光发射器和激光接收器；（2）控制所有激光发射器同时发射激光信号形成激光检测区域，所有激光接收器接收到激光信号后，分别经信号处理单元处理后发送至MCU控制器；（3）当有触摸体位于激光检测区域内时，经过该触摸体的激光信号被挡住，对应激光接收器的电流减小，信号处理单元输出的信号幅值升高；且当信号处理单元输出的信号幅值大于设定阈值时，信号处理单元输出中断信号，MCU控制器接收到中断信号后确定触摸体坐标。本发明通过控制所有激光发射器同时发射激光信号扫描，能大幅缩短一个扫描周期的扫描时间，达到了大幅缩短触摸响应时间的目的。

技术领域

本发明涉及触摸屏技术领域，具体地说涉及一种基于激光信号的触摸检测方法。

背景技术

现有技术中，红外触摸屏主要由MCU控制器、导光柱、触摸屏体、X轴红外发射单元、X轴红外接收单元、Y轴红外发射单元、Y轴红外接收单元和红外发射电路组成，其原理为由MCU控制器控制X轴红外发射单元和Y 轴红外发射单元中的红外发射管依次发射红外信息进行扫描。

在实际应用过程中，以上述技术为代表的红外触摸屏，其完成一次响应的时间一般在5---20mS之间。具体的，由于红外发射管（普通二极管）的发射角度比较大，一般在10—70°，一个红外发射管发出的光会同时被多只红外接收管接收，为了便于区分接收到的信号到底是哪个红外发射管发出来的，因此红外发射管都采用依次逐个发射的方式进行扫描（不能采用所有红外发射管同时发射扫描的方式）。而完成一个扫描周期需要的时间是：N*t，其中N表示屏体上发光管的总数，t表示单只发光管的发射时间，因此屏体越大N就越多，扫描时间也就越长。一般21吋触摸屏的N为160，t=40uS，其完成一个扫描周期的时间为6.4mS。介于此，上述红外触摸屏技术用于普通行业领域（如教学、签名等行业领域）的触摸响应完全没有问题。但在其它一些特殊应用的领域，如游戏应用的橡胶子弹打靶，以及部队的实弹打靶等领域，由于物体在触摸屏体上停留的时间只有10uS----500uS，使用上述普通的红外触摸屏将会因物体停留时间过短而不能产生响应，因此需要开发扫描速度更高的触摸屏才能对此产生反应。

中国专利公告号为CN104866144A的现有技术在2015年8月26日公开了 一种红外触摸屏触摸点的识别方法，其技术方案包括以下步骤：a、通过主微控制器向从微控制器发出控制信号，使主微控制器在控制X轴红外发射单元进行扫描时，从微控制器也同时控制Y轴红外发射单元进行扫描；b、当从微控制器驱动Y轴红外发射单元完成一次扫描后，从微控制器将该Y轴上的扫描信息传递给主微控制器，当主微控制器驱动X轴红外发射单元完成一次扫描后，主微控制器得到X轴上的扫描信息；c、主微控制器对X轴上的扫描信息和Y轴上的扫描信息进行识别，识别完成后，主微控制器再次向从微控制器发出控制信号，开始下一次扫描。该专利使Y轴方向的扫描与X轴方向的扫描同步进行，省略了Y轴方向的扫描时间，不仅大幅降低了整个红外触摸屏的单次扫描时间，还使得触摸点坐标的识别速度更快，特别是对于尺寸大于42寸的红外触摸屏来说，能够避免红外触摸屏出现触摸延时和画线断线等缺陷，大幅提高了红外触摸屏的触摸精度。但在实际应用过程中，该专利虽然将现有红外触摸屏一个扫描周期的扫描时间提高一倍，达到了2.5---10mS，但仍然达不到应用于特殊领域的要求。

另外，中国专利公告号为CN201212989Y的现有技术在2009年3月25日还公开了一种激光扫描式触摸屏，其技术方案为包括有显示屏、反射条或反射镜、CPU系统控制电路、接口控制电路，触摸屏任一边至少设有一个激光扫描发射单元，其相应另一边至少设有一个激光接收处理单元。该专利中的激光扫描发射单元为利用二极管作为光源的单线式扫描器，单线式扫描器为转镜式或颤镜式。其中，由于转镜式与颤镜式都是机械装置，其转动或颤动的频率最高也就几百赫兹，对应的扫描频率最高还是只有几毫秒，仍然根本达不到实弹靶标等特殊领域的需求。

发明内容