专利名称：触摸操作控制装置、具有触摸功能的显示屏及方法
技术领域：
本发明涉及IT产品，尤其是一种可以使普通显示屏或类似器件实现触摸功能的产品及方法。
背景技术：
目前各种触摸显示屏有很多，包括电阻屏或电容屏，但对于现有的普通显示屏或类似器件，却无法实现触摸功能，也没有相关技术报导，这样就限制了普通显示屏或类似器件的触摸操作。
触摸操作是一种便捷的操作，具有普通显示屏的用户如果需要触摸操作，必须得更换显示屏，而显示屏是一种更换频率很低的硬件，用户仅因触摸操作而更换显示屏，显然增大了成本支出。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以使普通显示屏实现触摸功能的装置。本发明的另 一个目的是提供一种实现触摸功能的普通显示屏。本发明的另 一个目的是提供一种普通显示屏实现触摸功能的方法。本发明的目的可以分别通过下述技术方案来实现触摸操作控制装置包括
测距传感器，用以测量触摸点离开固定原点的距离；
角度传感器，用以测量触摸点与穿过固定原点的参考直线的夹角；
触头，分别与测距传感器、角度传感器连接；
控制芯片，接收测距传感器和角度传感器的信号，输出触摸点相对于固定原点的坐标信号。作为本发明的实施方式之一，所述触头包括控制开关，用以控制测距传感器、角度传感器、控制芯片工作与否的状态。
作为本发明的实施方式之一，所述触头还包括"T"形的本体，在该本体的竖直部分前端嵌装有滚珠，滚珠后设置有弹簧，控制开关的一端与弹簧机械地连接，弹簧被压缩时，控制开关的该端能够与其另一端接通，上述竖直部分松配合地套装有连接环，连接环与测距传感器、角度传感器连接。
作为本发明的实施方式之一，所述测距传感器是拉力传感器。
作为本发明的实施方式之一，所述触头通过弹性体与测距传感器、角度传感器连接。
具有触摸功能的显示屏，包括普通的非触摸屏，以及触摸操作控制装置和中央处理器，所述触摸操作控制装置包括
测距传感器，用以测量触摸点离开固定原点的距离；
角度传感器，用以测量触摸点与穿过固定原点的参考直线的夹角；
触头，分别与测距传感器、角度传感器连接；
控制芯片，接收测距传感器和角度传感器的信号，输出触摸点相对于固定原点的坐标信号；
中央处理器接收触摸点相对固定原点的坐标信号，并根据当前触摸点显示模块的功能定义输出控制信号。
作为本发明的实施方式之一，所述触头包括控制开关，用以控制测距传感器、角度传感器、控制芯片工作与否的状态。
作为本发明的实施方式之一，所述触头还包括"T"形的本体，在该本体的竖直部分前端嵌装有滚珠，滚珠后设置有弹簧，控制开关的一端与弹簧机械地连接，弹簧被压缩时，控制开关的该端能够与其另一端接通，上述竖直部分松配合地套装有连接环，连接环与测距传感器、角度传感器连接。
普通显示屏实现触摸功能的方法，包括
a. 在与普通显示屏相对固定的原点设置测距传感器和角度传感器；
b. 与测距传感器和角度传感器力传递地连接触头，测距传感器根据触头与原点之间力的变化而测出触头相对于原点的距离，角度传感器根据
触头与原点之间力的变化而测出触头相对于通过原点的直线的角度；
c. 根据触头相对于原点的上述距离和上述角度，得到触头相对于原点的坐标；
d. 根据上述坐标确定当前显示屏显示的功能模块，再根据该功能模块的定义输出控制信号，实现触摸操作。
所述触头包括控制开关，用以控制测距传感器、角度传感器、控制芯片工作与否的状态；所述触头还包括"T"形的本体，在该本体的竖直部分前端嵌装有滚珠，滚珠后设置有弹簧，控制开关的一端与弹簧机械地连接，弹簧被压缩时，控制开关的该端能够与其另一端接通，上述竖直部分松配合地套装有连接环，连接环与测距传感器、角度传感器连接。
本发明采用上述结构的装置和/或上述步骤的方法，通过测距传感器、角度传感器测出触头相对原点的坐标，从而确定触头所在的触摸点的位置，再根据控制开关的通断，结合现有中央处理器对一般触摸屏的触摸点的信息进行处理的技术，则可以根据当前显示的触摸点所定义的功能，由中央处理器输出相应的控制信号，实现触摸操作。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中
图1是本发明中触摸操作控制装置实施例的结构示意图。
图2是本发明中测距传感器实施例的结构示意图。
图3是本发明中角度传感器实施例的结构示意图。
图中标号l是角度传感器，2是测距传感器，3是触头，4是连接端，5是连接环，6是控制开关的第一触点，7是控制开关的第二触点，8是弹簧，9是滚珠，IO是测距传感器的固定轴，ll是弹性体，12是角度传感器的固定轴。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。触摸操作控制装置包括
测距传感器，用以测量触摸点离开固定原点的距离；
角度传感器，用以测量触摸点与穿过固定原点的参考直线的夹角；
触头，分别与测距传感器、角度传感器连接；
控制芯片，接收测距传感器和角度传感器的信号，输出触摸点相对于固定原点的坐标信号。
如图1所示，触头3包括"T"形的本体，在该本体的竖直部分前端嵌装有滚珠9，滚珠后设置有弹簧8,控制开关一端的第二触点7与弹簧8机械地连接，在弹簧8被压缩时，第二触点7能够与上方固定的第一触点6接触使控制开关闭合而导通电路，上述竖直部分松配合地套装有连接环5，连接环5通过与其固定连接的连接端4上连接的弹性体11与固定安装于原点的测距传感器2、角度传感器l连接。
由于连接环5松配合地套装在触头3上，因此触头3在移动过程中，连接端4可以一直指向固定于原点的角度传感器1和测距传感器2，从而可以避免弹性体ll绕曲或缠绕。
弹性体11可以是中空塑料管绕制的塑料弹簧，其中空的塑料管内穿过与角度传感器1和测距传感器2电连接的导线。
在一个实施例中，测距传感器2可以是拉力传感器，通过弹性体11的拉力与其延伸长度之间的关系，由拉力传感器测得拉力的变化而得到触头3离开
原点的距离。在这个实施例中，上述的弹性体11同时还具有和测距传感器2一起测得控制开关闭合时的拉力的作用。
在一个实施例中，测距传感器2可以是如图2所示的极距变化型拉力传感器，其一端的固定轴10固定于原点，另一端承受拉力，可测得触头3内控制开关闭合时弹性体11的瞬时拉力。
在一个实施例中，角度传感器l可以是如图3所示的面积变化型转角传感器，它由一个非弹性杆作为固定轴12与拉力传感器连接在一起，并且可绕与拉力传感器间的固定轴旋转，其作用为测得触头3内控制开关闭合时，弹性体11所在直线与穿过原点的参考直线之间的夹角。
应用时，上述角度传感器l、测距传感器2可以通过卡扣或其它已知的机械连接方式固定于普通显示屏的一角，触头3可以通过卡扣或其它已知的机械连接方式安装于手指或笔形器件上，以方便移动操作。
应用时，还包括有中央处理器，如果是应用于计算机或其它具有中央处理器的场合，该中央处理器可以是计算机或单片机或工控机或MCU等各种具有中央处理功能的器件；如果是单独应用，可以单独配置中央处理器，以对控制芯片输出的坐标信号进行处理。
应用时，控制芯片对于角度传感器1、测距传感器2所处的原点进行初始化和参数修正，并根据胡克定律F-kx (F为受力，k为系数，x为长度或距离)建立弹性体ll的力与伸长距离之间的关系x-F/k-x。，其中xo为弹簧原长。
当触头3的滚珠9在普通显示屏上滚动，弹性体ll受力，作为测距传感器的拉力传感器才艮据弹性体11的受力变化输出受力信号，由控制芯片转换为长度信号，表示触头3当前所在的"触摸点"离开原点的距离；角度传感器3的移动端受力旋转，向控制芯片传递触头3所在的"触摸点"和原点之间直线与通过原点的显示屏边框所在直线的夹角。输入控制芯片的上述距离信号和角度信号，经控制芯片处理后，输出触头3所在的"触摸点"相对原点的坐标信
中央处理器接收上述坐标信号，根据现有已知的技术，对当前显示屏上显示的模块，根据当前显示的触摸点所定义的功能，由中央处理器输出相应的控 制信号，实现触摸操作。
本发明的另一个实施例中，测距传感器为光传感器，触头通过光纤与光传 感器连接，触头上设置激光头，通过光纤中传导的触头中激光头射出的激光角 度不同，获得当前"触摸点"的上述X值。
本发明的另 一个实施例中，测距传感器为转体弹簧和测转体弹簧扭力大小 的传感器，触头通过非弹性导线与上述传感器连接，传感器将测得的扭力信号 传入控制芯片，转换为上述X值。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互 相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除 非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非 特别叙述，每个特征只是一 系列等效或类似特征中的 一个例子而已。
本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中 披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何 新的组合。
权利要求
1、触摸操作控制装置，其特征在于，包括测距传感器，用以测量触摸点离开固定原点的距离；角度传感器，用以测量触摸点与穿过固定原点的参考直线的夹角；触头，分别与测距传感器、角度传感器连接；控制芯片，接收测距传感器和角度传感器的信号，输出触摸点相对于固定原点的坐标信号。
2、 如权利要求1所述触摸操作控制装置，其特征在于，所述触头包括控 制开关，用以控制测距传感器、角度传感器、控制芯片工作与否的状态。
3、 如权利要求1或2所述触摸操作控制装置，其特征在于，所述触头还 包括"T"形的本体，在该本体的竖直部分前端嵌装有滚珠，滚珠后设置有弹 簧，控制开关的一端与弹簧机械地连接，弹簧被压缩时，控制开关的该端能够 与其另一端接通，上述竖直部分松配合地套装有连接环，连接环与测距传感器、 角度传感器连接。
4、 如权利要求1所述触摸操作控制装置，其特征在于，所述测距传感器 是拉力传感器。
5、 如权利要求1所述触摸操作控制装置，其特征在于，所述触头通过弹 性体与测距传感器、角度传感器连接。
6、 具有触摸功能的显示屏，包括普通的非触摸屏，其特征在于，还包括 触摸操作控制装置和中央处理器，所述触摸操作控制装置包括测距传感器，用以测量触摸点离开固定原点的距离；角度传感器，用以测量触摸点与穿过固定原点的参考直线的夹角；触头，分别与测距传感器、角度传感器连接；控制芯片，接收测距传感器和角度传感器的信号，输出触摸点相对于固定 原点的坐标信号；中央处理器接收触摸点相对固定原点的坐标信号，并根据当前触摸点显示 模块的功能定义输出控制信号。
7、 如权利要求6所述具有触摸功能的显示屏，其特征在于，所述触头包括控制开关，用以控制测距传感器、角度传感器、控制芯片工作与否的状态。
8、 如权利要求6或7所述具有触摸功能的显示屏，其特征在于，所述触头还包括"T"形的本体，在该本体的竖直部分前端嵌装有滚珠，滚珠后设置有弹簧，控制开关的一端与弹簧机械地连接，弹簧被压缩时，控制开关的该端能够与其另一端接通，上述竖直部分松配合地套装有连接环，连接环与测距传感器、角度传感器连接。
9、 普通显示屏实现触摸功能的方法，其特征在于，包括a. 在与普通显示屏相对固定的原点设置测距传感器和角度传感器；b. 与测距传感器和角度传感器力传递地连接触头，测距传感器根据触头与原点之间力的变化而测出触头相对于原点的距离，角度传感器根据触头与原点之间力的变化而测出触头相对于通过原点的直线的角度；c. 根据触头相对于原点的上述距离和上述角度，得到触头相对于原点的坐标；d. 根据上述坐标确定当前显示屏显示的功能模块，再根据该功能模块的定义输出控制信号，实现触摸操作。
10、 如权利要求9所述普通显示屏实现触摸功能的方法，其特征在于，所述触头包括控制开关，用以控制测距传感器、角度传感器、控制芯片工作与否的状态；所述触头还包括"T"形的本体，在该本体的竖直部分前端嵌装有滚珠，滚珠后设置有弹簧，控制开关的一端与弹簧机械地连接，弹簧被压缩时，控制开关的该端能够与其另 一端接通，上述竖直部分松配合地套装有连接环，连接环与测距传感器、角度传感器连接。
全文摘要
本发明公开了一种触摸操作控制装置、实现触摸功能的显示屏及方法，涉及是一种可以使普通显示屏或类似器件实现触摸功能的产品及方法，目的是使普通显示屏具有触摸功能，装置包括测距传感器，用以测量触摸点离开固定原点的距离；角度传感器，用以测量触摸点与穿过固定原点的参考直线的夹角；触头，分别与测距传感器、角度传感器连接；控制芯片，接收测距传感器和角度传感器的信号，输出触摸点相对于固定原点的坐标信号；触头包括“T”形的本体，其竖直部分前端嵌装有滚珠，滚珠后设置有弹簧，弹簧被压缩时，控制开关的该端能够与其另一端接通，上述竖直部分松配合地套装有连接环，连接环与测距传感器、角度传感器连接。
文档编号G05B19/04GK101556518SQ200910059310
公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月18日 优先权日2009年5月18日
发明者姜展伟 申请人:姜展伟