一种多功能触摸屏总成及信号处理系统技术方案

一种多功能触摸屏总成及信号处理系统，包括触摸传感模块、信号采集与传输模块、信号预处理模块、高级功能计算模块、触摸事件识别与生成模块、系统管理与控制模块、输出与接口模块，触摸传感模块用于检测和收集原始的触摸事件信息，信号采集与传输模块用于采集并传输原始信号，信号预处理模块用于原始信号预处理，高级功能计算模块用于触点检测定位和信号处理，触摸事件识别与生成模块用于触摸事件转换，系统管理与控制模块用于系统的协调管理，输出与接口模块用于触摸事件输出。本发明专利技术提出改进双域自适应电容触控定位算法进行触点检测与定位，提出改进多模态触控语义融合算法进行信号处理，为一种多功能触摸屏总成及信号处理系统提供更优的方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造涉及信号处理与人机交互领域，具体涉及一种多功能触摸屏总成及信号处理系统。

技术介绍

1、信号处理技术是一种通过数学算法与硬件系统对原始物理信号（如电压、电流、电容、声波）进行采集、变换、增强、压缩、解析，以提取有用信息、抑制噪声干扰、实现特征识别，并最终输出可供决策使用的结构化数据的技术，信号处理技术包括模拟电路滤波（如rc有源滤波器实现噪声抑制）、傅里叶分析（时域信号频域化处理）、采样定理（奈奎斯特-香农定理解决离散化精度问题）、线性系统理论（z变换与拉普拉斯变换建模动态系统）以及数字信号处理硬件（dsp芯片实现实时fft运算），这些技术共同解决了信号降噪、特征提取和实时处理这些关键问题，这些技术的相互协作，为一种多功能触摸屏总成及信号处理系统提供了更精确的信号处理方式。

2、人机交互技术是一种研究、设计并实现用户与计算机系统之间双向信息交换的理论与方法，通过硬件接口（如触摸屏、传感器）与软件逻辑（如手势识别、意图解析）将用户物理操作（如触摸、语音）转化为机器可执行的指令的技术，人机交互技术包括输入硬件革新（如鼠标、触摸屏、力敏本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多功能触摸屏总成及信号处理系统，其特征在于，包括触摸传感模块、信号采集与传输模块、信号预处理模块、高级功能计算模块、触摸事件识别与生成模块、系统管理与控制模块和输出与接口模块，触摸传感模块用于检测和收集原始的触摸事件信息，信号采集与传输模块包括信号采集单元和信号传输单元，信号采集单元用于采集传感器模块产生的原始信号，信号传输单元用于将原始信号传输至信号预处理模块，信号预处理模块用于原始信号的初始处理，高级功能计算模块包括触点检测与定位单元和信号处理单元，触点检测与定位单元提出改进双域自适应电容触控定位算法对触点进行检测与定位，信号处理单元提出改进多模态触控语义融合算法进行多功能信...

【技术特征摘要】

1.一种多功能触摸屏总成及信号处理系统，其特征在于，包括触摸传感模块、信号采集与传输模块、信号预处理模块、高级功能计算模块、触摸事件识别与生成模块、系统管理与控制模块和输出与接口模块，触摸传感模块用于检测和收集原始的触摸事件信息，信号采集与传输模块包括信号采集单元和信号传输单元，信号采集单元用于采集传感器模块产生的原始信号，信号传输单元用于将原始信号传输至信号预处理模块，信号预处理模块用于原始信号的初始处理，高级功能计算模块包括触点检测与定位单元和信号处理单元，触点检测与定位单元提出改进双域自适应电容触控定位算法对触点进行检测与定位，信号处理单元提出改进多模态触控语义融合算法进行多功能信号处理，触摸事件识别与生成模块用于将底层计算出的信息转化为高级别的、操作系统和应用程序能够理解的触摸事件，系统管理与控制模块用于协调整个触摸系统的工作，输出与接口模块用于将最终生成的触摸事件传递给主机系统。

2.根据权利要求1所述的一种多功能触摸屏总成及信号处理系统，其特征在于，触摸传感模块通过集成在屏幕结构中的专用物理传感器阵列来对原始的触摸事件信息进行检测和收集，触摸传感模块构成触摸屏总成的物理层，实时检测用户与屏幕表面发生的各类交互动作，并将这些物理接触行为转化为被后续电路处理的原始电信号。

3.根据权利要求1所述的一种多功能触摸屏总成及信号处理系统，其特征在于，信号采集单元用于采集由触摸传感模块产生的原始模拟信号，首先通过模拟前端电路对原始微弱的触摸信号进行放大，然后通过模数转换器将模拟信号转换为高精度的数字信号；信号传输单元用于将高精度的数字信号可靠、高效地传输至后续的信号预处理模块，通过将模数转换器转换的数据按预定格式封装成数据包，并遵循通信协议进行传输。

4.根据权利要求1所述的一种多功能触摸屏总成及信号处理系统，其特征在于，信号预处理模块用于原始信号的初始处理，通过数字滤波器滤除高频电磁干扰、电源噪声这些无关信号，同时通过信号平均、滑动窗口平滑技术抑制随机噪声，增强有效触摸信号的清晰度。

5.根据权利要求1所述的一种多功能触摸屏总成及信号处理系统，其特征在于，触点检测与定位单元提出改进双域自适应电容触控定位算法对触点进行检测与定位，通过分析预处理后的信号，确定有效触摸点的存在以及其在屏幕上的精确坐标位置，并对多功能显示屏总成产品进行了触摸耐久试验。

6.根据权利要求5所述的一种多功能触摸屏总成及信号处理系统，其特征在于，改进双域自适应电容触控定位算法具体如下：驱动电路以时分复用方式依次激活每一行发射电极，当第行发射电极被激活时，列接收电极通过电荷积分放大器来测量与发射电极的互电容值，互电容值为，其中，为第行、第列交叉点的原始电容值，为无触摸时的基线电容值，为触摸导致的电容衰减量，然后对进行基线校正和滤波，提取有效信号变化矩阵，即，其中，为第行、第列的有效信号强度，为抑制高频噪声的数字滤波操...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖发国，马中伦，梁浩，唐绿龙，
申请(专利权)人：新阳荣乐上海汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：