專利名稱：一種多屏多點觸控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于人機交互領域，具體涉及一種多屏多點觸控系統(tǒng)，特別適用于協(xié)作學習、競爭學習和同步學習等教學模式。
背景技術：
自從在蘋果手機上應用成功以來，多點觸控技術獲得了廣泛的發(fā)展。微軟公司從操作系統(tǒng)Windows 7版本開始內(nèi)置了對多點觸控技術的支持。從應用場景來劃分，多點觸控應用可以分為以蘋果手機、平板電腦等為代表的個人數(shù)碼便攜產(chǎn)品應用；以博物館、會展、查詢系統(tǒng)、展覽屏幕等應用為主的商用顯示和觸摸市場；以及多點觸控電子白板、觸控屏等教育教學領域。傳統(tǒng)面向教學的智能交互式觸控屏最大的缺陷在于，其操作(例如板書)僅僅限于一個人，即單點觸控。而在傳統(tǒng)黑板模式下，老師和學生、或者學生之間多人可以同時操作。兩者形成了明顯反差。對于逐步取代傳統(tǒng)黑板的教學模式，這個缺陷將非常不利。如今，多點觸控技術解決了觸控屏上多人同時操作演示的難題。采用先進的智能多點觸控技術后，觸控屏產(chǎn)品能夠同時識別更多的觸控點，以及這些觸控點之間的關系。在實際教學活動中，學生在大尺寸觸控屏(例如電子白板)上操作，存在一些缺陷，一是身高限制，學生無法自由的操作；二是學生操作時會遮擋觸控屏，會影響班上其余學生觀看，即不便于同步學習。解決這個問題的一個辦法就是采用多套小尺寸觸控裝置供學生板書，操作過程實時投影在大屏幕顯示屏上，較好實現(xiàn)協(xié)作學習、競爭學習和同步學習等教學模式。實現(xiàn)這個方法，若將多套現(xiàn)有觸控裝置連接到主機，主機只能接收和識別到一套觸控裝置的觸控信號，而無法同時接收和識別所有觸控裝置的觸控信號，而且接收到的觸控信號定位也出現(xiàn)混亂。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于公開一種多屏多點觸控系統(tǒng)，多個用戶既可共享系統(tǒng)的視頻信號，又可同時對屏幕進行觸控操作。一種多屏多點觸控系統(tǒng)，包括具有多視頻獨立輸出顯卡的計算機、同步整合器和多個觸控屏，各觸控屏分別與計算機相接，各觸控屏還分別通過同步整合器與計算機相接；計算機將總屏傳送給各觸控屏或者將總屏分屏后一對一傳送給各觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。進一步地，還包括連接計算機的投影儀?！N多屏多點觸控系統(tǒng)，包括計算機、同步整合器、分屏器組和多個觸控屏，各觸控屏通過分屏器組與計算機相接，各觸控屏還通過同步整合器與計算機相接；計算機將總屏傳送給分屏器，分屏器組將總屏復制后傳送給各觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。進一步地，還包括連接分屏器組的投影
儀。一種多屏多點觸控系統(tǒng)，包括計算機、同步整合器、多個分屏器、多個觸控屏和多個投影儀，每個觸控屏分別通過一個分屏器與計算機相接，每個觸控屏還均通過同步整合器與計算機相接，每個分屏器連接一個投影儀；計算機的總屏分屏后分別一對一傳送給各分屏器，各分屏器將接收的分屏復制后傳送給與其相接的投影儀和觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控指令，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。所述同步整合器包括信號輸入模塊、信號處理模塊、信號輸出模塊和電源模塊，信號輸入模塊用于接收多點觸控屏的單屏觸控指令，信號處理模塊用于將多個單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令，信號輸出模塊用于將整合得到的多點觸控指令傳送給計算機，電源模塊用于為其它三個模塊提供電源；所述單屏觸控指令包含信息有觸控點序號和觸控點坐標，所述信號處理模塊按照如下方式進行指令整合將各路單屏觸控指令順序相接形成一個多點觸控指令，其中各路單屏觸控指令中的觸控點坐標從其所處分屏坐標系轉(zhuǎn)換到總屏坐標系，各路單屏觸控信號中的觸控點序號按照其在多點觸控指令的位置重新編號。本實用新型的優(yōu)點和特點體現(xiàn)在以下幾個方面(I)多個觸控屏共存。現(xiàn)有多個觸控屏直接連接計算機，計算機的操作系統(tǒng)無法識別多個觸控信號，本實用新型通過多點觸控整合器解決了這個問題。(2)容易實現(xiàn)競爭學習、協(xié)作學習和同步學習等教學模式。學生在多個觸控屏上板書，物理上互不干擾，但操作均在一個視頻場景中，利于實現(xiàn)競爭學習和協(xié)作學習，多個觸控屏的內(nèi)容可以通過大尺寸顯示屏投影出來，便于其他學生同步學習。(3)無需驅(qū)動程序。在本實用新型中，多點觸控整合器為即插即用設備，其輸出的多點觸控信號遵循操作系統(tǒng)標準，使用時在計算機主機上無需安裝驅(qū)動程序，使用方便。本實用新型具有高可靠性，實時性強等特點。另外，觸控屏數(shù)量可以擴充，在計算機主機操作系統(tǒng)觸控點數(shù)量限制下，能夠滿足普通教學中全班同學同時使用觸控屏。

圖I為本實用新型的第一種多點觸控裝置具體實施方式
圖；圖2為本實用新型的第二種多點觸控裝置具體實施方式
圖；圖3為本實用新型的第三種實施方式的實例圖；圖4為本實用新型的第三種多點觸控裝置具體實施方式
圖；圖5為本實用新型的第三種實施方式的實例圖；圖6為本實用新型同步整合器結(jié)構圖；圖7為本實用新型同步整合器的實例結(jié)構圖；圖8為本實用新型鏡像模式下的多路單屏觸控信號整合圖；圖9為本實用新型跨度模式下的多路單屏觸控信號整合具體實施方式
[0025]下面通過借助實施例更加詳細地說明本實用新型，但以下實施例僅是說明性的，本實用新型的保護范圍并不受這些實施例的限制。本實用新型多點觸控有兩種模式鏡像模式和跨度模式。在鏡像模式下，各觸控屏顯示完整的總屏。具體為計算機將總屏同時傳送給各觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。在跨度模式下，各觸控屏的屏幕內(nèi)容不同，但組合后為一個完整的總屏。具體為計算機將總屏分屏后一對一傳送給各觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳 送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。圖I給出了第一種多點觸控裝置具體實施方式
，該方式適用于兩種工作模式。本實施方式包括具有多視頻獨立輸出顯卡的計算機、同步整合器和多個觸控屏，各觸控屏分別與計算機相接，各觸控屏還分別通過同步整合器與計算機相接。計算機將總屏同時傳送給各觸控屏或者將總屏分屏后一對一傳送給各觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。特別地，在鏡像模式下，為了讓更多的用戶參與到教學過程，還可將計算機連接投影儀，投影儀投射區(qū)域內(nèi)放有電子白板、幕布或直接利用白色墻壁，其其他學生觀看總屏的投影，實現(xiàn)同步學習。圖2給出第二種多點觸控裝置具體實施方式
，該方式只能適用鏡像模式。本實施方式包括計算機、同步整合器、分屏器組和多個觸控屏，各觸控屏通過分屏器組與計算機相接，各觸控屏還通過同步整合器與計算機相接；計算機將總屏傳送給分屏器，分屏器組將總屏復制后同時傳送給各觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。分屏器組是指多個分屏器的組合。若觸控屏數(shù)量較多，而一個分屏器的輸出接口較少，則需要多個分屏器進行擴展。將一個分屏器輸入接口連接到另外一個分屏器的輸出接口，就可以擴展多個輸出接口。同樣地，也可將分屏器組的一個輸出接口連接投影儀，投影儀投射區(qū)域內(nèi)放有電子白板、幕布或直接利用白色墻壁，其他學生觀看總屏的投影，實現(xiàn)同步學習。第二種具體實施方式
的實例參見圖3，學生使用的多點觸控屏有兩個:MT(1)和MT (2)，采用Acer公司的T231H型號，該觸控屏為兩點觸控，觸控信號為WindowS7操作系統(tǒng)的標準信號。分屏器采用FJ3504，為4路VGA分配器，帶寬350MHz。投影儀采用VivitekD863,光通量3000流明。電子白板為印天公司生產(chǎn)的Easy-Board紅外交電子白板。觸控屏Acer T231H與同步整合器相連，經(jīng)同步整合器向計算機主機發(fā)送觸控信號，將觸控信號通過有線方式發(fā)送給，連接線均采用USB信號線(也可采用RS232)。計算機主機的總屏與分屏器FJ3504相連，經(jīng)過分屏器FJ3504發(fā)送給投影Vivitek D863，連接線均采用VGA視頻線。投影儀將桌面信號投影到電子白板上。圖4給出了本實用新型多點觸控裝置的第三種具體實施方式
，該方式只適用于跨度模式。本實施方式包括計算機、同步整合器、多個分屏器、多個觸控屏和多個投影儀，每個觸控屏分別通過一個分屏器與計算機相接，每個觸控屏還均通過同步整合器與計算機相接，每個分屏器連接一個投影儀；計算機的總屏分屏后分別一對一傳送給各分屏器，各分屏器將接收的分 屏復制后傳送給與其相接的投影儀和觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控指令，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。第三種具體實施方式
的實例參見圖5，學生使用的多點觸控屏有兩個:MT(1)和MT (2)，采用Acer公司的T231H型號，對應的投影儀也是兩個PJ(1)和PJ (2)，投影儀采用Vivitek D863。電子白板有兩塊,均為印天公司生產(chǎn)的Easy-Board紅外電子白板。分屏器采用FJ3502，為2路VGA分配器。多點觸控屏Acer T231H與同步整合器相連，經(jīng)同步整合器向計算機主機發(fā)送觸控信號，將觸控信號通過有線方式發(fā)送給，連接線均采用USB信號線。計算機主機的桌面信號與分屏器FJ3502相連，經(jīng)過分屏器FJ3502發(fā)送給投影Vivitek D863，連接線均采用VGA視頻線。投影儀將桌面信號投影到Easy-Board電子白板上。兩臺多點觸控屏Acer T231H和兩臺Easy-Board電子白板分別構成同一個總屏內(nèi)容。圖6為同步整合器結(jié)構圖。所述同步整合器包括信號輸入模塊I. I、信號處理模塊I. 2、信號輸出模塊I. 3和電源模塊I. 4，信號輸入模塊I. I用于接收多個觸控屏的單屏觸控信號，并將其發(fā)送給信號處理模塊I. 2，信號處理模塊I. 2用于將多個觸控信號整合為一個多點觸控信號，并將其傳送給信號輸出模塊I. 3，信號輸出模塊I. 3用于將整合得到的多點觸控信號傳送給計算機，電源模塊I. 4用于為其它三個模塊提供電源。所述單屏觸控指令包含信息有觸控點序號和觸控點坐標，所述信號處理模塊按照如下方式進行指令整合將各路單屏觸控指令順序相接形成一個多點觸控指令，其中各路單屏觸控指令中的觸控點坐標從其所處分屏坐標系轉(zhuǎn)換到總屏坐標系，各路單屏觸控信號中的觸控點序號按照其在多點觸控指令的位置重新編號。圖7為本實用新型同步整合器的實例結(jié)構圖。信號處理模塊7. 2采用ARM9處理芯片Samsung S3C2440A,主頻400MHz，最高533Mhz，性能優(yōu)異，價格便宜。SDRAM容量為64M，時鐘頻率高達IOOMHz。存儲器Flash分為64M Nand Flash和2M Nor Flash，掉電非易失，其中Nor Flash中已經(jīng)安裝BIOS。信號輸入模塊7. I為兩個USB Host接口，用于收集觸控屏的觸控信號，此時，同步整合器為USB Host設備，觸控屏作為USB Slave設備。信號輸出模塊7. 3為USB Slave接口，用于向計算機主機發(fā)送觸控信號，此時，同步整合器為USB Slave設備，計算機主機作為USB Slave設備。其他的外圍接口電路7. 5包括蜂鳴器、串口、指示燈、按鍵。其中，蜂鳴器是用于系統(tǒng)提示音，例如未連接到觸控屏，蜂鳴器會發(fā)出滴滴音，通過PWM控制，接口 GPBO通過軟件設置為PWM輸出。串口用于系統(tǒng)調(diào)試。指示燈為LED指示燈，用于系統(tǒng)狀態(tài)提示，例如電源通電指示燈常亮指示、觸控信號轉(zhuǎn)發(fā)指示燈閃爍提示等。按鍵包括復位按鍵和其他一些保留按鍵，從CPU中斷引腳直接引出，屬于低電平觸發(fā)，這些引腳也可以復用為GPIO和特殊功能口。圖8、圖9分別為本實用新型鏡像模式和跨度模式下的多路單屏觸控信號整合圖。在鏡像模式下，整合時，只需要修改信號包的索引值。在跨度模式下，整合時，除了修改信號包的索引值外，還需要更改觸控信號點的X坐標值，圖中S值為單個多點觸控屏的X方向像素總值。圖8、圖9是以兩點觸控屏說明，多點觸控屏則依次類推。[0042]對于人機接口設備HID, Windows7定義了三種呈現(xiàn)方式Serial Mode、ParallelMode、Hybrid Mode。目前市場上銷售的多點觸控屏幕皆采用Parallel Mode,例如本實用新型實例使用的T231H，為兩點觸控屏。Parallel Mode下的觸控信號格式如表I所示表I Parallel Mode下的觸控信號格式
權利要求1.一種多屏多點觸控系統(tǒng)，包括具有多視頻獨立輸出顯卡的計算機、同步整合器和多個觸控屏，各觸控屏分別與計算機相接，各觸控屏還分別通過同步整合器與計算機相接；計算機將總屏傳送給各觸控屏或者將總屏分屏后一對一傳送給各觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。
2.根據(jù)權利要求I所述的多屏多點觸控系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接計算機的投影儀。
3.一種多屏多點觸控系統(tǒng)，包括計算機、同步整合器、分屏器組和多個觸控屏，各觸控屏通過分屏器組與計算機相接，各觸控屏還通過同步整合器與計算機相接；計算機將總屏傳送給分屏器，分屏器組將總屏復制后傳送給各觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。
4.根據(jù)權利要求3所述的多屏多點觸控系統(tǒng)，其特征在于，還包括連接分屏器組的投影儀。
5.一種多屏多點觸控系統(tǒng)，包括計算機、同步整合器、多個分屏器、多個觸控屏和多個投影儀，每個觸控屏分別通過一個分屏器與計算機相接，每個觸控屏還均通過同步整合器與計算機相接，每個分屏器連接一個投影儀；計算機的總屏分屏后分別一對一傳送給各分屏器，各分屏器將接收的分屏復制后傳送給與其相接的投影儀和觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控指令，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。
6.根據(jù)權利要求I到5任意一項所述的多屏多點觸控系統(tǒng)，其特征在于，所述同步整合器包括信號輸入模塊、信號處理模塊、信號輸出模塊和電源模塊，信號輸入模塊用于接收多點觸控屏的單屏觸控指令，信號處理模塊用于將多個單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令，信號輸出模塊用于將整合得到的多點觸控指令傳送給計算機，電源模塊用于為其它三個模塊提供電源； 所述單屏觸控指令包含信息有觸控點序號和觸控點坐標，所述信號處理模塊按照如下方式進行指令整合將各路單屏觸控指令順序相接形成一個多點觸控指令，其中各路單屏觸控指令中的觸控點坐標從其所處分屏坐標系轉(zhuǎn)換到總屏坐標系，各路單屏觸控信號中的觸控點序號按照其在多點觸控指令的位置重新編號。
專利摘要本實用新型提供了一種多屏多點觸控系統(tǒng)，包括計算機、同步整合器、分屏器組和多個觸控屏，各觸控屏分別通過分屏器與計算機相接，各觸控屏還分別通過同步整合器與計算機相接；計算機的顯卡或者分屏器將計算機的總屏復制或者分屏后傳送給各觸控屏，各觸控屏接收用戶的觸控，將各自的單屏觸控指令傳送給同步整合器，同步整合器將多路單屏觸控指令整合為一個多點觸控指令后傳送給計算機，計算機執(zhí)行多點觸控指令。應用本實用新型多個用戶既可共享系統(tǒng)的屏幕內(nèi)容，又可同時對屏幕進行觸控操作，適用于協(xié)作學習、競爭學習和同步學習等教學模式。
文檔編號G06F3/041GK202433858SQ20112050969
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權日2011年12月9日
發(fā)明者劉三女牙, 戴志誠, 楊宗凱, 游寶達 申請人:華中師范大學