CN106055177A - 一种红外触摸屏的扫描方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种红外触摸屏的扫描方法和装置，该扫描方法预设了多种扫描规则，通过当前触摸点在当前扫描周期内和上一个扫描周期内的位置信息，确定该当前触摸点的运动信息，据此选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则，并在激活所选择的扫描规则后，开始下一个扫描周期继续屏幕扫描，通过应用本申请实施例所提出的技术方案，可以通过分析当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点的状态，针对不同的场景切换更加适配的扫描规则，即使在动态多点触摸的场景下，也可以减少出现丢点和断线的问题，达到提高触摸控制的准确性和用户体验的目的。

Description

一种红外触摸屏的扫描方法和装置

技术领域

本申请涉及触摸控制领域，特别涉及一种红外触摸屏的扫描方法和装置。

背景技术

触摸屏(touch screen)又称为“触控屏”、“触控面板”，是一个可以检测到在显示区域内触摸的存在和位置的电子***，简化了人机交互方法。从技术原理来区别触摸屏，可分为五个基本种类：红外线技术触摸屏、矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。

当前触控技术中，红外线技术触摸屏(Infrared Touch Screen Technology)具有环境适应性强、寿命更长、可识别触摸点数更多等优势。红外线技术触摸屏是由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成，外观是一个矩形结构，在屏幕表面上，形成红外线探测网，任何触摸物体可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。

如图1所示，为现有技术中的一种红外线技术触摸屏的结构示意图，其由一个长边发射边、一个长边接收边，一个短边发射边、一个短边接收边组成。在发射边上有若干发射灯，相应接收边上对应有若干接收灯，通常采用1对多方式进行扫描，即一个发射灯发光，对面多个接收灯同时接收，由此形成光网，根据光网在触摸和未触摸情况下的不同形态判断触摸行为。

现有的红外触摸屏呈矩形结构，传统红外点定位算法根据长短边正扫方向中被遮挡光路正交得到触摸点，因此，单点触摸时可以正常工作；多点触摸时，正交求出的点数多于真实触点的点数，需要进行真假点判断(称为去除鬼点)，否则，***会出错。

针对多点触摸场景下所存在的上述问题，现有的处理方法有分时法、分区法以及逻辑消除法。

申请人在实现本申请的过程中发现，上述现有的处理方案至少存在如下的问题：

分时法：假设多点触摸是先后发生的事件，每个时刻只有一个点发生触摸，但对于多个触点同时触摸无能为力。

分区法：将触摸屏分为多个小的区域，每个区域只允许一个触摸点触摸，但是这样降低了触摸屏的分辨率。

逻辑消除法：优于分时法和分区法，但也有很大的缺陷。为了避免光干扰和功耗限制，红外触摸屏多根光路扫描时间不同，即在某一时刻只有一个发射灯发光。这时触点移动时扫描到的光网数据是带误差的，称此现象为时延误差，如图2所示，为现有技术中的逻辑消除法所导致的时延误差的原理示意图，短边扫描监测到点的位置，在长边扫描时，触点可能已经运动，不在原来位置。这便对点位置求取及去鬼点带来了很大影响。

由此可见，传统点定位算法不能有效解决多点触摸场景下的触摸丢点和断线的问题，严重影响了触摸控制的准确性和用户体验。

发明内容

本申请实施例提供一种红外触摸屏的扫描方法和装置，以实现针对不同的场景切换更加适配的扫描规则，提高触摸控制的准确性和用户体验的目的，即使在动态多点触摸的场景下，也可以减少出现丢点和断线的问题。

为了达到上述技术目的，本申请提供了一种红外触摸屏的扫描方法，应用于预设了多种扫描规则的红外触控屏中，所述方法具体包括：

在当前扫描周期内，根据当前激活的扫描规则进行屏幕扫描；

统计屏幕扫描的结果，确定当前触摸点的位置信息；

根据所述当前触摸点的位置信息和所述当前触摸点在上一个扫描周期内的位置信息，确定所述当前触摸点的运动信息；

根据所述当前触摸点的运动信息，在预设的所述多种扫描规则中，选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

激活所选择的扫描规则，开始下一个扫描周期。

优选的，所述预设了多种扫描规则的红外触控屏中，具体包括一种默认扫描规则：

当所述红外触控屏启动时，激活所述默认扫描规则，并开始第一个扫描周期。

优选的，所述根据所述当前触摸点的运动信息，在预设的所述多种扫描规则中，选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则，具体包括：

当根据所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为一个高速运动的触摸点时，在预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均只有一个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为多个高速运动的触摸点时，在预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均至少包括两个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为静止或低速运动的触摸点时，在预设的所述多种扫描规则中，选择具有更多的扫描光路数的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则。

优选的，所述在当前扫描周期内，根据当前激活的扫描规则进行屏幕扫描之后，还包括：

当统计屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，保持当前激活的扫描规则，开始下一个扫描周期；或，

当统计屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，激活所述默认扫描规则，开始下一个扫描周期。

优选的，所述统计屏幕扫描的结果，确定当前触摸点的位置信息之后，还包括：

当判断所述当前触摸点不存在上一个扫描周期内的位置信息时，保持当前激活的扫描规则，开始下一个扫描周期。

另外，本申请实施例还提供了一种红外触摸屏，具体包括：

规则管理模块，用于预设多种扫描规则；

扫描模块，用于在当前扫描周期内，根据在当前激活的所述规则管理模块中的扫描规则进行屏幕扫描；

位置信息确定模块，用于统计所述扫描模块对屏幕扫描的结果，确定当前触摸点的位置信息；

运动信息确定模块，用于根据所述位置信息确定模块所确定的当前触摸点的位置信息和所述当前触摸点在上一个扫描周期内的位置信息，确定所述当前触摸点的运动信息；

选择模块，用于根据所述运动信息确定模块所确定的所述当前触摸点的运动信息，在所述规则管理模块预设的所述多种扫描规则中，选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

激活模块，用于激活所述选择模块所选择的扫描规则，并通知所述扫描模块开始下一个扫描周期。

优选的，所述预设了多种扫描规则的红外触控屏中，具体包括一种默认扫描规则：

所述激活模块，还用于当所述红外触控屏启动时，激活所述规则管理模块中的默认扫描规则，并通知所述扫描模块开始第一个扫描周期。

优选的，所述选择模块，具体用于：

当根据所述运动信息确定模块所确定的所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为一个高速运动的触摸点时，在所述规则管理模块预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均只有一个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述运动信息确定模块所确定的所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为多个高速运动的触摸点时，在所述规则管理模块预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均至少包括两个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述运动信息确定模块所确定的所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为静止或低速运动的触摸点时，在所述规则管理模块预设的所述多种扫描规则中，选择具有更多的扫描光路数的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则。

优选的，所述激活模块，还用于：

当所述位置信息确定模块统计所述扫描模块对屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，保持当前激活的所述规则管理模块中的扫描规则，并开始下一个扫描周期；或，

当所述位置信息确定模块统计所述扫描模块对屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，激活所述规则管理模块中的所述默认扫描规则，并开始下一个扫描周期。

优选的，所述激活模块，还用于：

当所述运动信息确定模块判断所述当前触摸点不存在上一个扫描周期内的位置信息时，保持当前激活的所述规则管理模块中的扫描规则，并通知所述扫描模块开始下一个扫描周期。

与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：

本申请实施例公开了一种红外触摸屏的扫描方法和装置，该扫描方法预设了多种扫描规则，通过当前触摸点在当前扫描周期内和上一个扫描周期内的位置信息，确定该当前触摸点的运动信息，据此选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则，并在激活所选择的扫描规则后，开始下一个扫描周期继续屏幕扫描，通过应用本申请实施例所提出的技术方案，可以通过分析当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点的状态，针对不同的场景切换更加适配的扫描规则，即使在动态多点触摸的场景下，也可以减少出现丢点和断线的问题，达到提高触摸控制的准确性和用户体验的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种红外线技术触摸屏的结构示意图；

图2为现有技术中的逻辑消除法所导致的时延误差的原理示意图；

图3为本申请实施例提出的一种红外触摸屏的结构示意图；

图4为本申请实施例所提出的一种红外触摸屏的扫描方法的流程示意图；

图5为本申请实施例所提出的一种具体应用场景下的红外触摸屏的扫描方法的流程示意图；

图6A为具体应用场景中一种1对2的扫描规则下长边所对应的一个扫描方向上的平行光路示意图；

图6B为具体应用场景中一种1对2的扫描规则下长边所对应的另一个扫描方向上的平行光路示意图；

图7A、图7B、图7C和图7D分别为本申请实施例在具体应用场景下所提出的四种红外触摸屏的扫描规则的示意图；

图8为本申请实施例所提出的一种红外触摸屏的结构示意图。

具体实施方式

正如本申请背景技术所陈述的，在多点触摸控制场景下，为了减少丢点和断线，需要提高扫描频率，降低扫描光路数，而为了提高扫描精度，实现精确控制，又需要增加扫描光路数，两者对扫描规则的需求相悖，在现有的红外触摸屏扫描技术中无法实现兼顾。

本申请的发明人希望通过本申请所提供的方法，可以实现针对不同的场景切换更加适配的扫描规则，以实现更好的扫描效果。即使在动态多点触摸的场景下，也可以减少出现丢点和断线的问题，提高触摸控制的准确性和用户体验。

为了方便进行描述，本申请实施例给出了实现本技术方案的一种具体硬件结构示例。如图3所示，为本申请实施例提出的一种红外触摸屏的结构示意图。

在红外扫描屏300中，MCU301用于管理和选择扫描规则，并将相应的扫描规则处理方案发送给发射扫描电路302和接收扫描电路303。发射扫描电路302控制红外发射管矩阵304按照相应的扫描规则进行红外线发射，接收扫描电路303控制红外接收管矩阵305按照相应的扫描规则识别所接收到的红外线，并将相应的接收情况反馈给采样电路306。采样电路306将按照扫描规则迎接收到的红外线与实际接收到的红外线的情况进行对比，识别出触摸区域，并将相应的识别结果反馈给MCU301。MCU301根据触摸区域的历史信息变化，分析触摸区域的运动状态，并选择相匹配的扫描规则，从而以更加合适的扫描规则发送给相应的电路进行后续扫描处理。进一步的，主处理器307对MCU301进行控制并接收MCU301反馈的触摸信息，从而对触摸操作所对应的操作指令作出相应的处理。

在实际的应用中，主处理器307和MCU301两个单元的处理功能可以集成到一个物理单元来实现，并且，相应的功能处理也可以用终端设备中的硬件来集成，以进一步压缩硬件规模，实现硬件简化，尤其是，可以使单一的红外触摸屏的硬件结构进一步精简，实现更好的硬件简单化，轻薄化。

需要说明的是，上述的硬件结构只是为了方便本申请实施例后续说明而给出的一种优选实施例，在实际应用中，相应的硬件单元可以进行集成合并或进一步分解，在能够实现相同技术效果的基础上，具体的硬件单元部署的变化并不会影响本申请的保护范围。

如图4所示，为本申请实施例所提出的一种红外触摸屏的扫描方法的流程示意图，该方法应用于预设了多种扫描规则的红外触控屏中，相应的红外触摸屏结构以前述图2所给出的结构为例进行具体说明，该方法具体包括：

步骤S401、在当前扫描周期内，根据当前激活的扫描规则进行屏幕扫描。

本步骤的具体实现可以由前述的发射扫描电路302和接收扫描电路303进行处理，两种电路分别控制红外发射管矩阵304和红外接收管矩阵305，按照MCU301所激活的扫描规则进行红外线发射和接收，从而，实现屏幕扫描。

本步骤在当前扫描周期开始后直接被执行，即MCU301选择激活相应的扫描规则后，即开始进行本步骤的处理。扫描周期的长短可以根据硬件条件和实际应用场景的需要进行设置，这样的变化并不会影响本申请的保护范围。

如前所述，在当前的红外触控屏中预设了多种扫描规则，具体应用场景中，多种扫描规则可以由MCU301来管理，相应的预设扫描规则内容可以由主处理器307发送给MCU301。这样的多种扫描规则是为了应对不同的应用场景而准备的。具体的扫描规则特征在后续的处理步骤中会结合具体的应用场景进行进一步说明，在此不再赘述。

在实际的应用场景中，为了初始化操作的实现，需要在上述的多种扫描规则中选择一个作为默认扫描规则。当所述红外触控屏启动时，需要激活该默认扫描规则，并开始第一个扫描周期的扫描处理。

具体的，默认扫描规则的选择可以根据实际需要进行设置，具体选择内容的变化并不会影响本申请的保护范围。

但是，考虑到初始状态的触摸场景未知，为了兼顾各个场景的扫描效果，这个默认的扫描规则可以在预设的多个扫描规则中，选择具有适中的扫描光路数量和扫描频率的扫描规则，即使其在单点与多点触控，以及高速与低速场景下，都能具备一定的扫描准确度，不会出现在一种场景下具有较高精确度，而在相反的场景下则严重失准的情况。

另一方面，在本步骤执行完成之后，根据相应的屏幕扫描结果，可能出现两种情况：

情况一、通过扫描捕捉到了当前的触摸操作，即存在当前触摸点，则执行步骤S402。

情况二、是没有捕捉到任何的触摸操作，从而，确定当前不存在触摸点，在这种情况下，可以有两种处理方案：

方案A、无需调整当前扫描状态，保持当前激活的扫描规则，开始下一个扫描周期的扫描处理。这样的处理方案可以保持触摸操作的连贯性，即对于相邻的触摸操作类型相近的情况，可以具有更好的扫描准确性。

方案B、激活所述默认扫描规则，开始下一个扫描周期的扫描处理。这样的处理方案可以兼顾不同场景下的触摸操作，即在一次触摸操作之后，将扫描状态恢复初始，这样，不论下一次的触摸操作与前次触摸操作的特征相似或相反，都可以保证一定程度的扫描识别准确性。

在实际应用中，对于当前扫描周期内激活的扫描规则就是默认扫描规则的情况下，上述的方案A和方案B的内容是一致的。

上述的方案A和方案B各自具有一定的优势和缺陷，在实际应用中，可以根据需要进行选择设置，这样的变化并不会影响本申请的保护范围。

步骤S402、统计屏幕扫描的结果，确定当前触摸点的位置信息。

本步骤的具体实现可以由前述的采样电路306进行处理，采样电路306将按照扫描规则迎接收到的红外线与实际接收到的红外线的情况进行对比，识别出触摸区域，即为当前触摸点的位置信息。

在本步骤执行完成之后，采样电路306将识别结果反馈给MCU301，根据当前触摸点进一步去查询在上一个扫描周期中是否存在该当前触摸点的位置信息，根据查询结果，可能出现两种情况：

情况一、查询到该当前触摸点存在上一个扫描周期内的位置信息，即存在该当前触摸点的历史位置信息记录，则执行步骤S403。

情况二、查询不到该当前触摸点在上一个扫描周期内的位置信息，从而，判断该当前触摸点不存在上一个扫描周期内的位置信息，所以，保持当前激活的扫描规则，开始下一个扫描周期的扫描操作。

之所以保持当前激活的扫描规则，主要是为了在下一个扫描周期内，可以以同样的扫描规则获取到该当前触摸点的位置信息，是两者具有相同的信息识别标准，从而保持识别信息的连贯性，提高识别结果的准确性。

需要说明的是，对于查询不到该当前触摸点在上一个扫描周期内的位置信息，可能是因为当前的扫描周期就是红外触摸屏启动或被重新激活后的第一个扫描周期，而不存在上一个扫描周期；也可能是在上一个扫描周期内，并没有当前触摸点对应的操作，甚至根本就没有触摸操作，无论上述的那种情况，其结果都是导致当前触摸点没有历史的位置信息可供参考，所以，需要在下一个扫描周期中继续获取位置信息，来分析当前触摸点的运动状态。

步骤S403、根据所述当前触摸点的位置信息和所述当前触摸点在上一个扫描周期内的位置信息，确定所述当前触摸点的运动信息。

本步骤的具体实现可以由前述的MCU301进行处理，MCU301中存储了历史触摸控制信息，在否配到当前触摸点的历史位置信息之后，根据两个或多个位置信息确定当前触摸点的运动信息。需要说明的是，为了实现功能单一化，这样的分析处理也可以由主处理器307来完成，MCU301只负责扫描规则的管理和调用激活，这样的变化并不会影响本申请的保护范围。

在实际的应用场景中，为了实现更加准确的运动状态结果，本申请实施例所提出的技术方案可以进一步去获取再向上一个周期或者更多周期内的该当前触摸点的位置信息，从而，实现更加准确的运动信息的分析。

需要说明的是，本步骤中所提及的运动信息，包括该当前触摸点的位置坐标、当前速度、加速度等信息中的一个或多个，凡是可以用于触摸点运动状态识别的信息都可以应用到本步骤中，这样的变化并不会影响本申请的保护范围。

步骤S404、根据所述当前触摸点的运动信息，在预设的所述多种扫描规则中，选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则。

本步骤属于扫描规则的调用管理，具体实现可以由前述的MCU301进行处理。

考虑到多种应用场景的需要，本申请实施例所提出的技术方案终于射了多种扫描规则，为了方便说明，针对以下的多种应用场景，按照本步骤的处理方式分别进行说明如下：

场景一、当根据所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为一个高速运动的触摸点时，在预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均只有一个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则。这样的处理方案会激活具有更高扫描频率的扫描规则，提高了高速运动的单个触摸点的识别度，减少延误误差，而且，单个扫描方向足够满足单点位置捕捉的需要，提高扫描频率的同时还可以减少资源消耗。

场景二、当根据所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为多个高速运动的触摸点时，在预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均至少包括两个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则。这样的处理方案会激活具有更高扫描频率的扫描规则，提高了高速运动的多个触摸点的识别度，减少延误误差，而且，至少个扫描方向足够满足多点位置捕捉的需要，减少丢点和断线。

场景三、当根据所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为静止或低速运动的触摸点时，在预设的所述多种扫描规则中，选择具有更多的扫描光路数的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则。这样的处理方案会激活具有更多扫描光路的扫描规则，提高了屏幕扫面的精度，提高了触摸控制的准确度。

上述的三个应用场景只是本申请实施例所给出的具体示例，对于其他的应用场景，同样可以采取类似的方案，达到更好的屏幕扫描效果，实现更准确的触摸控制操作。

需要说明的是，上述的各场景中，可以不只有一个扫描规则的选择，例如，对于场景二，如果当前激活的扫描规则的扫描光路数为N，那么在当前扫描周期确定当前触摸点为多个高速运动的触摸点时，可以具体识别该当前触摸点的速度值，如果速度值没有高于预设的超高阈值，则选择激活扫描光路数为N/2的扫描规则，而如果速度值高于预设的超高阈值，则选择激活扫描光路数为N/3的扫描规则，即进一步选择了更少的扫描光路数，达到更高的扫描频率，以适应更高的触摸点移动速度。当然，备选的扫描规则不仅仅可以是两个，也可以是三个甚至更多，而其他场景下的情况同样可以采用类似的处理，实现更加精确的分级控制。这样的变化并不会影响本申请的保护范围。

步骤S405、激活所选择的扫描规则，开始下一个扫描周期。

本步骤的具体实现可以由前述的MCU301配合发射扫描电路302和接收扫描电路303来完成，MCU301确定需要激活的扫描规则，或者接收到主处理器307发送的激活某个扫描规则的指令后，向发射扫描电路302和接收扫描电路303发送相应的扫描规则或者扫描规则所对应的具体发射和接收方案，从而转入步骤S401中进行下一个扫描周期的循环处理。

本步骤完成后即返回重新开始新的扫描周期，重新开始步骤S401～步骤S405的循环，不断的根据当前的应用场景变化调整扫描规则，实现扫描规则的自适应调整，达到更好的触摸控制准确性。

与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：

本申请实施例公开了一种红外触摸屏的扫描方法和装置，该扫描方法预设了多种扫描规则，通过当前触摸点在当前扫描周期内和上一个扫描周期内的位置信息，确定该当前触摸点的运动信息，据此选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则，并在激活所选择的扫描规则后，开始下一个扫描周期继续屏幕扫描，通过应用本申请实施例所提出的技术方案，可以通过分析当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点的状态，针对不同的场景切换更加适配的扫描规则，即使在动态多点触摸的场景下，也可以减少出现丢点和断线的问题，达到提高触摸控制的准确性和用户体验的目的。

下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如前所示，现有的红外触摸屏扫描技术采用多方向光路扫描(正扫光路和斜扫光路)，在初始化时设定一种扫描规则，按照此扫描规则周期性的对多方向多根光路依次扫描。

但在实际应用中需要面对两个问题，首先，各方向扫描时间的不同导致触点移动时扫描到的光网数据是带误差的，表现为快速运动时丢点。

另一方面，由于光路扫描数和点精度、点识别率之间存在矛盾关系，为了减小时延的影响，提高运动时点识别率，需要尽可能的减少扫描光路数，而点精度又要求增加扫描光路数。因此，在面对未知的触摸点状态，或触摸点状态多变的应用场景时，往往不能兼顾。

传统扫描方式为了解决这个问题，通常会寻找一个折中的扫描规则，但是，这样就带来两个缺陷：

1、低速运动时，触摸物体点精度不高，影响触摸控制精确度。

2、高速运动时，点识别率不高，出现丢点和断线。

为了解决上述的技术问题，专利号CN 102053757A公开一种基于模拟图像的多点定位方案，该方案的原理为：首先，进行多个角度的轴扫描，然后，对轴扫描原始数据经过去除环境光、数据规一化等一系列数据处理后，生成逻辑的轴触摸信息，根据这些信息生成当前帧的亮度图，通过与理论触摸亮度图的比对，识别出多个有效的触摸区域，再使用图像的追踪算法，最终输出多点触摸的事件。但由于时延问题的影响，在触点运动过程中，当前帧的亮度图与当前帧的实际状态会出现较大误差，从而，在与理论触摸亮度图的比对过程中，容易出现点消失的现象。

本申请实施例为了解决上述现有技术的问题，同时减少CN 102053757A中所出现的类似的时延误差和点消失问题，提出了在红外触摸屏中预设不同的扫描规则，再根据所记录的当前触摸点的历史运动信息，实时调整当前应用的扫描规则的技术方案，使红外触摸屏始终处于最佳的工作模式，解决了触摸点在快速运动时的扫描时延所引起的丢点、断线等问题，以及触摸点在低速运动时的扫描点精度不高的问题，提高用户体验和触摸控制的准确度。

如图5所示，为本申请实施例所提出的一种具体应用场景下的红外触摸屏的扫描方法的流程示意图，该方法具体包括：

步骤S501、在红外触摸屏中预设多种扫描规则，并从中确定默认扫描规则。

在实际应用中，本步骤还需要设置扫描周期，一般来讲，扫描周期中包括两部分时间：首先是在当前扫描规则下，所有扫描方向上的全部扫描光路全部完成一次扫描所需要的时间，其次是完成本技术方案后续的扫描规则选择过程的时间，这两部分时间的总和就是扫描周期的基本时间长度。

由于单个发射灯执行一条扫描光路的时间是固定的，扫描周期与扫描规则中具体设置的扫描光路数量是对应相关的，而完成后续处理的时间长度相差很微小，所以，可以认为扫描规则中实际对应包含了相应的扫描周期信息，在这样的应用场景下，不同扫描光路数量，或者说不同的扫描规则对应了不同的扫描周期长度。这样的好处在于相邻两次的扫描过程可以无缝对接，不会出现空窗时间的间隔，相应的，出现时延的几率也就大为降低，可以做到实时获取触摸点信息，不会出现丢点、断点等问题。

当然，在实际应用中，为了保证扫描操作的规律化进行，也可以设置统一的扫描周期，以满足包含最多扫描光路数的扫描规则为标准。执行其他扫描规则时，包含一定数量的空窗期，在空窗期小于一定数值的情况下，即空窗期所导致的时延长度小于一定数值，不会影响触摸点的数据准确性的情况下，这样的扫描周期设置方式也是可以被应用的。在这样的应用场景下，不同扫描光路数量，或者说不同的扫描规则对应了相同的扫描周期长度。这样的设置方式将每种扫描规则中的扫描周期是统一的，可以避免频繁更改扫描周期数据所导致的***资源消耗，同时，也方便统计在单位时间内的扫描次数和数据量，保持***处理资源的平稳使用，不会出现由于扫描周期变化而导致的单位时间内处理资源的运行波动，保持***的平稳运行。

在实际应用中，根据具体的需要可以选择适合的扫描周期方案，具体采用哪种扫描周期方案，并不会影响本申请的保护范围。

本申请实施例所提出的技术方案中，针对触摸点在不同运动状态下扫描与算法需求的联系，预设了灵活的扫描规则，各扫描规则所配置的内容包括扫描方向数n及其每个扫描方向的角度。

其中，扫描方向的具体含义如下：

在1对n(n>＝1)扫描方式中，对于特定灯来说每条光路拥有不同的角度；对于一个特定发射灯，其所对应的n条光路中，每条光路所拥有的角度为一个扫描方向。因此，1对n的扫描规则中便会包含有n个扫描方向。

在具体的应用场景中，每个扫描方向由一组同斜率的平行光路所组成，如图6A和图6B所示，分别为具体应用场景中一种1对2的扫描规则下，长边所对应的2个扫描方向上的平行光路示意图。

为了方便说明，本申请实施例所提出的技术方案中给出了以下四种扫描规则，如图7A、图7B、图7C和图7D所示，分别为本申请实施例在具体应用场景下所提出的四种红外触摸屏的扫描规则的示意图，为了描述方便，各示意图中只是分别在长边和短边中各给出了各扫描方向上的一条扫描光路的示意线路。

其中，图7A中所给出的扫描规则一为1对3的扫描规则，图7B中所给出的扫描规则二为1对1的扫描规则，图7C中所给出的扫描规则三为1对2的扫描规则，图7D中所给出的扫描规则四为1对9的扫描规则。

在本实施例所提出的技术方案中，由于扫描规则一具有适中的扫描光路数，可以兼顾高度和低速运动的触摸点，所以，设置扫描规则一为默认扫描规则。

当然，在实际的应用场景中，预设的扫描规则不仅限于以上所给出的扫描规则的数量和内容，在能够满足不同触摸点运动状态的扫描需求的前提下，具体扫描规则内容和预设扫描规则数量的变化并不会影响本申请的保护范围。

步骤S502、红外触摸屏启动，激活默认扫描规则。

考虑到红外触摸屏在休眠情况下也会停止当前的扫面处理，所以，这里的启动可以是指初始启动，也可以是红外触摸屏在休眠情况下被唤醒激活。在红外触摸屏启动成功后，激活步骤S501中设置的默认扫描规则。

步骤S503、开始新的扫描周期，根据当前激活的扫描规则执行屏幕扫描操作。

在实际的应用场景中，本步骤中的扫描操作，可以是全屏扫描、也可以是跟踪扫描、并行扫描扫描方式，这样的变化并不会影响本申请的保护范围。

步骤S504、统计屏幕扫描的结果。

依次分别统计长边和短边上各个扫描方向上的所有被遮挡区域(触摸区域)坐标，直至长边和短边上所有的扫描方向均已处理。在具体的统计过程中，长边和短边，以及同一条边上的各扫描方向没有必然的先后顺序要求，只要依次完成所有的扫描统计即可。

由于被遮挡区域会出现发射灯所发出的红外线被阻挡，无法发射到对应的接收灯的情况。因此，直接统计各接收灯在各方向扫描时段的红外线接收情况，就可以确定被遮挡的扫描光路位置，进而得到被遮挡区域的边缘坐标。本步骤就据此完成了扫描数据的统计过程。

步骤S505、判断是否存在有效的被遮挡区域(触摸区域)坐标。

如果判断结果为是，则执行步骤S506；

如果判断结果为否，则执行步骤S511。

需要说明的是，在实际应用中，为了提高扫描准确度，本步骤的执行还需要包括去除干扰信息的操作。即避免因为外界光影电磁变化，或者灰尘碎屑等非正常触摸物所导致的干扰信息，以及明显不合理的遮挡区域信息。只有这样才能得到有效的被遮挡区域(触摸区域)坐标，在此不再赘述。

步骤S506、汇总统计数据，算法统计被遮挡的区域，根据遮挡区域确定当前触摸点的位置信息。

步骤S507、根据本帧(当前扫描周期)的当前触摸点的位置信息，查询当前触摸点在历史帧(上一个或者前几个扫描周期)中是否存在历史位置信息。

如果存在，执行步骤S508；

如果不存在，执行步骤S512。

本步骤的处理依赖于在历史帧信息中找到当前触摸点所对应的触摸信息，这需要对轨迹合理性以及触摸位置变化的趋势进行分析来确定，在现有技术中，具有成熟的解决方案。在实际应用中，凡是可以到达识别对应触摸点效果的技术方案，都可以应用到本申请实施例所提出的技术方案中，这样的变化并不会影响本申请的保护范围。

步骤S508、根据当前触摸点在本帧的位置信息和在历史帧中的历史位置信息，确定当前触摸点所对应的触摸物体的运动速度、加速度等信息，输出当前触摸点的运动信息。

需要说明的是，如果只是统计触摸点的速度，上一个历史帧的信息既可以确定相应的结果，但是，如果想获取更加准确的触摸点运动信息，就需要通过多个历史帧来确定该触摸点的运动方向变化趋势，加速度等信息。

考虑到当前的触摸屏技术中，很多的触摸操作内容都与触摸点的运动状态相关，比如，在视频播放过程中，上下的触摸点移动对应了音量调节，左右的触摸点移动对应了播放进度的调整，而左右移动的速度和加速度又对应了播放进度调整的幅度或播放速度的变化。因此，较为复杂的触摸点运动信息将在触摸屏的应用扩展中担任越来越重要的角色，所以，本申请实施例所提出的技术方案在本步骤中通过历史帧和当前帧中位置信息，来确定当前触摸点的更多运动信息，将在实际应用中具有广泛的应用前景。

步骤S509、根据当前触摸点的运动信息，选择下一个扫描周期中需要激活的扫描规则。

根据当前触摸点的运动信息所呈现的当前触摸点的多帧运动趋势，调整扫描规则。

如当前触摸点为单点快速运动，需要调整到扫描规则二，因为单点运动时不会出现鬼点，长边和短边上只需要各一个扫描方向即可定位当前触摸点。

如当前触摸点为多点快速运动，则需要调整到扫描规则三，保证去除鬼点能力的同时，尽可能的减少光路扫描，降低时延影响。

如当前触摸点为低速或者静止状态，则需要调整到扫描规则四，增大光网密度，可以提高触摸点扫描精度。

步骤S510、结束当前的扫描周期，激活所选择的扫描规则，并返回执行步骤S503。

步骤S511、结束当前的扫描周期，激活默认扫描规则，并返回执行步骤S503，即完成了扫描规则的初始化，在没有任何触摸操作的情况下，使红外触摸屏恢复到了初始状态。

步骤S512、结束当前的扫描周期，保持激活当前的扫描规则，并返回执行步骤S503，即在当前触摸点没有历史帧的历史位置信息时，保持当前扫描规则，继续下一个扫描周期，从而累积历史位置信息，以完成当前触摸点的运动状态分析。

与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：

本申请实施例公开了一种红外触摸屏的扫描方法和装置，该扫描方法预设了多种扫描规则，通过当前触摸点在当前扫描周期内和上一个扫描周期内的位置信息，确定该当前触摸点的运动信息，据此选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则，并在激活所选择的扫描规则后，开始下一个扫描周期继续屏幕扫描，通过应用本申请实施例所提出的技术方案，可以通过分析当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点的状态，针对不同的场景切换更加适配的扫描规则，即使在动态多点触摸的场景下，也可以减少出现丢点和断线的问题，达到提高触摸控制的准确性和用户体验的目的。

本申请实施例所提出的技术方案在多点去鬼算法上明显优于其他现有红外触控扫描方案，在思路上与其具有本质的区别。可以根据触摸点的运动状态，调整触摸屏扫描规则，这明显不同于传统扫描规则单一的思想。

基于这样的处理思路，可以在触摸物快速运动模式下，减少光路扫描，提高点识别率；在触摸物低速运动模式下，增加光路扫描，提高触摸点的扫描精度。在此基础上，可以在硬件不变的条件下，消除了时延误差所带来的影响(因为时延会导致采集的被遮挡光路出现较大偏移，但并未消失)。

本申请实施例所提出的技术方案与传统红外扫描方案对比，最大的优点在于：抓住触摸物不同运动状态下，光路需求不同这个关键因素，调整扫描规则，消除了扫描时延与触点运动互相作用所带来的影响；在不改***件结构(不增加成本)的情况下，大大改善了触屏书写、划线等人机交互感受。

为更清楚地说明本申请前述实施例提供的方案，基于与上述方法同样的发明构思，本申请实施例还提出了一种红外触摸屏，其结构示意图如图8所示，具体包括：

规则管理模块81，用于预设多种扫描规则；

扫描模块82，用于在当前扫描周期内，根据在当前激活的所述规则管理模块81中的扫描规则进行屏幕扫描；

位置信息确定模块83，用于统计所述扫描模块82对屏幕扫描的结果，确定当前触摸点的位置信息；

运动信息确定模块84，用于根据所述位置信息确定模块83所确定的当前触摸点的位置信息和所述当前触摸点在上一个扫描周期内的位置信息，确定所述当前触摸点的运动信息；

选择模块85，用于根据所述运动信息确定模块84所确定的所述当前触摸点的运动信息，在所述规则管理模块81预设的所述多种扫描规则中，选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

激活模块86，用于激活所述选择模块85所选择的扫描规则，并通知所述扫描模块82开始下一个扫描周期。

优选的，所述预设了多种扫描规则的红外触控屏中，具体包括一种默认扫描规则：

所述激活模块86，还用于当所述红外触控屏启动时，激活所述规则管理模块81中的默认扫描规则，并通知所述扫描模块82开始第一个扫描周期。

优选的，所述选择模块85，具体用于：

当根据所述运动信息确定模块84所确定的所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为一个高速运动的触摸点时，在所述规则管理模块81预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均只有一个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述运动信息确定模块84所确定的所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为多个高速运动的触摸点时，在所述规则管理模块81预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均至少包括两个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述运动信息确定模块84所确定的所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为静止或低速运动的触摸点时，在所述规则管理模块81预设的所述多种扫描规则中，选择具有更多的扫描光路数的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则。

优选的，所述激活模块86，还用于：

当所述位置信息确定模块83统计所述扫描模块82对屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，保持当前激活的所述规则管理模块81中的扫描规则，并开始下一个扫描周期；或，

当所述位置信息确定模块83统计所述扫描模块82对屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，激活所述规则管理模块81中的所述默认扫描规则，并开始下一个扫描周期。

优选的，所述激活模块86，还用于：

当所述运动信息确定模块84判断所述当前触摸点不存在上一个扫描周期内的位置信息时，保持当前激活的所述规则管理模块81中的扫描规则，并通知所述扫描模块82开始下一个扫描周期。

与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：

本申请实施例公开了一种红外触摸屏的扫描方法和装置，该扫描方法预设了多种扫描规则，通过当前触摸点在当前扫描周期内和上一个扫描周期内的位置信息，确定该当前触摸点的运动信息，据此选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则，并在激活所选择的扫描规则后，开始下一个扫描周期继续屏幕扫描，通过应用本申请实施例所提出的技术方案，可以通过分析当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点的状态，针对不同的场景切换更加适配的扫描规则，即使在动态多点触摸的场景下，也可以减少出现丢点和断线的问题，达到提高触摸控制的准确性和用户体验的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或网络侧设备等)执行本发明实施例各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明实施例的几个具体实施场景，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明实施例的业务限制范围。

Claims (10)

1.一种红外触摸屏的扫描方法，其特征在于，应用于预设了多种扫描规则的红外触控屏中，所述方法具体包括：

在当前扫描周期内，根据当前激活的扫描规则进行屏幕扫描；

统计屏幕扫描的结果，确定当前触摸点的位置信息；

根据所述当前触摸点的位置信息和所述当前触摸点在上一个扫描周期内的位置信息，确定所述当前触摸点的运动信息；

根据所述当前触摸点的运动信息，在预设的所述多种扫描规则中，选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

激活所选择的扫描规则，开始下一个扫描周期。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设了多种扫描规则的红外触控屏中，具体包括一种默认扫描规则：

当所述红外触控屏启动时，激活所述默认扫描规则，并开始第一个扫描周期。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前触摸点的运动信息，在预设的所述多种扫描规则中，选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则，具体包括：

当根据所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为一个高速运动的触摸点时，在预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均只有一个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为多个高速运动的触摸点时，在预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均至少包括两个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为静止或低速运动的触摸点时，在预设的所述多种扫描规则中，选择具有更多的扫描光路数的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在当前扫描周期内，根据当前激活的扫描规则进行屏幕扫描之后，还包括：

当统计屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，保持当前激活的扫描规则，开始下一个扫描周期；或，

当统计屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，激活所述默认扫描规则，开始下一个扫描周期。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计屏幕扫描的结果，确定当前触摸点的位置信息之后，还包括：

当判断所述当前触摸点不存在上一个扫描周期内的位置信息时，保持当前激活的扫描规则，开始下一个扫描周期。

6.一种红外触摸屏，其特征在于，具体包括：

规则管理模块，用于预设多种扫描规则；

扫描模块，用于在当前扫描周期内，根据在当前激活的所述规则管理模块中的扫描规则进行屏幕扫描；

位置信息确定模块，用于统计所述扫描模块对屏幕扫描的结果，确定当前触摸点的位置信息；

运动信息确定模块，用于根据所述位置信息确定模块所确定的当前触摸点的位置信息和所述当前触摸点在上一个扫描周期内的位置信息，确定所述当前触摸点的运动信息；

选择模块，用于根据所述运动信息确定模块所确定的所述当前触摸点的运动信息，在所述规则管理模块预设的所述多种扫描规则中，选择下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

激活模块，用于激活所述选择模块所选择的扫描规则，并通知所述扫描模块开始下一个扫描周期。

7.如权利要求6所述的红外触控屏，其特征在于，所述预设了多种扫描规则的红外触控屏中，具体包括一种默认扫描规则：

所述激活模块，还用于当所述红外触控屏启动时，激活所述规则管理模块中的默认扫描规则，并通知所述扫描模块开始第一个扫描周期。

8.如权利要求7所述的红外触控屏，其特征在于，所述选择模块，具体用于：

当根据所述运动信息确定模块所确定的所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为一个高速运动的触摸点时，在所述规则管理模块预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均只有一个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述运动信息确定模块所确定的所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为多个高速运动的触摸点时，在所述规则管理模块预设的所述多种扫描规则中，选择具有更少的扫描光路数，且在所述红外触控屏的长短边均至少包括两个扫描方向的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则；

当根据所述运动信息确定模块所确定的所述当前触摸点的运动信息，确定当前触摸点为静止或低速运动的触摸点时，在所述规则管理模块预设的所述多种扫描规则中，选择具有更多的扫描光路数的扫描规则，作为下一个扫描周期内所激活的扫描规则。

9.如权利要求6所述的红外触控屏，其特征在于，所述激活模块，还用于：

当所述位置信息确定模块统计所述扫描模块对屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，保持当前激活的所述规则管理模块中的扫描规则，并开始下一个扫描周期；或，

当所述位置信息确定模块统计所述扫描模块对屏幕扫描的结果，并确定当前不存在触摸点时，激活所述规则管理模块中的所述默认扫描规则，并开始下一个扫描周期。

10.如权利要求6所述的红外触控屏，其特征在于，所述激活模块，还用于：

当所述运动信息确定模块判断所述当前触摸点不存在上一个扫描周期内的位置信息时，保持当前激活的所述规则管理模块中的扫描规则，并通知所述扫描模块开始下一个扫描周期。