CN101916155B - 具备感应功能的电磁式电子阅读器及其感应方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有感应功能的电磁式电子阅读器及感应方法，属于信息阅读领域。本发明提供的电磁式电子阅读器包括：电子纸显示屏，与电子纸显示屏连接的主控制模块，设置在电子纸显示屏下方与主控制模块连接的电磁感应模块，还包括接近感应模块，用于感应是否有物体接近电子纸显示屏，该接近感应模块与电磁感应模块相耦合，当感应到有物体接近电子纸显示屏时，启动电磁感应模块进入工作状态，反之，使电磁感应模块进入休眠状态。本发明通过在电磁式电子阅读器内设置接近感应模块，电磁感应模块只有在有物体接近电磁式电子阅读器的电子纸显示屏时才进入工作状态，而在其他情况下，电磁感应模块处于休眠状态，有效降低了电磁式电子阅读器的功耗。

Description

具备感应功能的电磁式电子阅读器及其感应方法

技术领域

本发明属于信息阅读领域，涉及一种具备电磁感应功能的电子阅读器，尤其涉及一种具有接近感应模块的电磁式电子阅读器及其感应方法。

背景技术

应用电磁感应技术的电磁式电子阅读器，一般由电磁触摸组件、电子纸显示屏、主板控制模块组成，电磁触摸组件配置在电子纸显示屏的下方，电子纸显示屏上方为显示面。电磁触摸组件包括电磁感应天线板和电磁感应控制板，电磁感应天线板沿X方向和Y方向正交布设电磁感应线圈，通过不断发射电磁波与内置谐振电路的电磁笔产生谐振信号，检测电磁笔在电子纸显示屏上的触控信息。

但是，电磁式电子阅读器在检测电磁笔的时候，无论电磁笔是否触控显示屏幕，其内配置的电磁感应天线板均需要不断发射电磁波，方能检测到电磁笔的触控动作和信息。即便是长期不使用电磁笔，电磁感应天线板还必须处于工作状态，不断发射电磁波。这种检测方式大大增加了电磁式电子阅读器的功耗，削弱了电子阅读器节能环保的优势。

因此，电磁式电子阅读器的功耗问题，亟待解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具备感应功能的电磁式电子阅读器及其感应方法，只有在有物体接近电子阅读器的电子纸显示屏时，设置在电子纸显示屏下方的电磁感应模块方进入工作状态不断发射电磁波扫描电磁笔的信息，否则，电磁感应模块即进入休眠状态停止发射电磁波。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是，提供了一种具备感应功能的电磁式电子阅读器，包括：电子纸显示屏，与电子纸显示屏连接的主控制模块，设置在电子纸显示屏下方与主控制模块连接的电磁感应模块，所述电磁感应模块用于发射电磁波扫描电磁笔，与电磁感应模块相耦合的接近感应模块，用于感应是否有物体接近电子纸显示屏，当接近感应模块感应到有物体接近电子纸显示屏时，启动电磁感应模块进入工作状态，反之，使电磁感应模块进入休眠状态或关闭状态。

该接近感应模块与电磁感应模块的IO接口相连接，该IO接口与电磁感应模块内部的定时器相连接。

该接近感应模块包括发光二极管和接近感应传感器，该发光二极管和接近感应传感器并联连接设置在电子纸显示屏四周的任意位置上，该接近感应传感器内设置有光电感应二极管，该光电感应二极管在有物体接近电子纸显示屏而遮挡发光二极管发出的光线时会感应出电流并由接近感应传感器输出脉冲信号。

接近感应传感器输出的脉冲信号通过IO接口发送至定时器，由定时器计算脉冲宽度，当脉冲宽度大于预先设定的阈值时，判断出物体已接近电子纸显示屏，启动电磁感应模块进入工作状态，反之，使电磁感应模块进入休眠状态。预先设定的阈值为300微秒。

光电感应二极管在有物体接近电子纸显示屏而遮挡发光二极管发出的光线时感应出的电流的强度与物体接近发光二极管的距离成反比。

发光二极管至少为一个。发光二极管为红外发光二极管。

接近感应传感器内设置的光电感应二极管有两个，分别是工作在红外波长段的第一光电感应二极管和工作在可见光波长段的第二光电感应二极管，所述第一光电感应二极管获取物体接近电子纸显示屏的距离信息，所述第二光电感应二极管根据环境变化对该距离信息进行修正。

本发明还提供一种具有感应功能的电磁式电子阅读器的感应方法，包括步骤：

由接近感应模块感应是否有物体接近电子纸显示屏并输出脉冲信号；

接近感应模块输出的脉冲信号通过电磁感应模块的IO接口发送至电磁感应模块的定时器；其中，所述电磁感应模块用于发射电磁波扫描电磁笔，

由电磁感应模块的定时器计算脉冲宽度，并判断脉冲宽度是否大于预先设定的阈值，若是，判断出物体已接近电子纸显示屏，启动电磁感应模块进入工作状态，反之，使电磁感应模块进入休眠状态。

其中，所述由接近感应模块感应是否有物体接近电子纸显示屏并输出脉冲信号包括：

在接近感应模块内设置发光二极管和具有光感应二极管的接近感应传感器，使得所述光感应二极管在有物体接近电子纸显示屏而遮挡发光二极管发出的光线时会感应出电流并由接近感应模块输出脉冲信号。

由电磁式电子阅读器的主控制模块控制电磁感应模块的IO接口和定时器处于工作状态。

本发明的有益效果是，在电磁式电子阅读器内设置接近感应模块，由该接近感应模块感应物体接近或远离电磁式电子阅读器并获得感应信息，根据该感应信息控制电磁感应模块是进入工作状态还是休眠状态，这样，电磁感应模块只有在有物体接近电磁式电子阅读器的电子纸显示屏时才进入工作状态，由电磁感应控制模块启动电磁感应天线板不断发射电磁波检测电磁笔，而在其他情况下，电磁感应模块处于休眠状态，有效降低了电磁式电子阅读器的功耗。本发明实施例提供的电磁式电子阅读器在没有物体接近电子纸显示屏时，只使能接近感应模块，而接近感应模块的功耗属于uA级，远远小于电磁感应模块工作状态的功耗，极大地降低了电磁式电子阅读器的功耗。

附图说明

图1为本发明实施例提供的具有感应功能的电磁式电子阅读器的结构框图；

图2为本发明实施例提供的具有感应功能的电磁式电子阅读器的外观示意图；

图3为本发明实施例提供的接近感应模块的电路图；

图4为本发明实施例提供的具有感应功能的电磁式电子阅读器的感应方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图并以具体实施例的方式详细说明本发明的具体技术方案。

现有的电磁式电子阅读器电子纸显示屏的下方配置有电磁感应天线板，电磁式电子阅读器只要处在开机工作状态中，不管是否需要使用电磁笔在显示屏上书写或点击，电磁感应天线板都需要持续不间歇地发射电磁波，以便在使用电磁笔时，可以及时产生电磁感应信号，获得电磁笔在显示屏上的书写信息。实际上，电磁式电子阅读器处于阅读状态时，用户一般只需要用手按压位于显示屏下侧的功能键如翻页按钮进行操作即可，而电磁感应天线板还在继续发射电磁波，造成能耗的浪费。只有需要在显示屏上进行批注或在显示屏显示的界面功能条上进行点选操作时，才会使用电磁笔，电磁笔通过接近电子纸显示屏并在其上进行书写，与电磁感应天线板发射的电磁波产生谐振信号，确定电磁笔的轨迹。因此，在不使用电磁笔的情况下，电磁感应天线板还处于工作状态，造成了电磁式电子阅读器不必要的能耗。

基于上述原因，本发明实施例提供的电磁式电子阅读器100采用一个接近感应模块500，该接近感应模块500与电磁感应模块400相耦合，电磁感应模块400在一段时间内没有物体靠近时，接近感应模块500向电磁感应模块发出命令使其进入休眠状态或关闭状态。当接近感应模块500感应到有物体接近电磁感应模块400时，发出命令启动电磁感应模块400进入工作状态，然后通过电磁感应天线板401与电磁笔300的谐振感应完成坐标、压力等信息的检测。这样就使得本发明的带接近感应模块的电磁式电子阅读器仅在写字时才开启电磁感应模块工作，而无物体接近电磁感应模块时，则使电磁感应模块处于休眠状态或关闭状态，以降低电磁式电子阅读器的功耗。

如图1所示，电磁式电子阅读器100的电子纸显示屏600与显示控制模块202相连接，主控制模块201分别与显示控制模块202和存储器203相连接。显示控制模块202在主控制模块201的控制下驱动电子纸显示屏600上的内容显示。存储器203用以存储信息。电磁感应模块400配置在电子纸显示屏600的下方，电磁感应模块400的电磁感应天线板401紧贴电子纸显示屏600设置，电磁感应控制模块402分别与电磁感应天线板401、主控制模块201相连接。电磁感应模块400的一IO接口和内部的定时器(图中未示出)始终处于工作状态。

本实施例增加一接近感应模块500，与电磁感应模块400相耦合。接近感应模块500通过电磁感应模块400的IO接口与电磁感应模块相连接，该IO接口通过连接线与电磁感应模块内部的定时器相连接。接近感应模块500由接近感应传感器501和发光二极管502构成。接近感应传感器501和发光二极管502分别设置在电磁式电子阅读器100上电子纸显示屏600四周的任意位置。如图2所示，接近感应传感器501设置在电子纸显示屏600上侧右上角的位置，发光二极管502设置在电子纸显示屏600上侧左上角的位置。接近感应传感器501内设置有光电感应二极管(图中未示出)。

电磁式电子阅读器处于工作状态时，发光二极管502也处于开启发光状态。在没有物体接近电子纸显示屏600时，也就没有物体遮挡发光二极管502发出的光线，此时，接近感应传感器501的输出端输出一个固定频率的高电平，并发出命令使电磁感应模块除IO接口和定时器之外的其他部分进入休眠状态或关闭状态。当有物体接近电子纸显示屏600而遮挡发光二极管502发出的光线时，接近感应传感器501内部的光电感应二极管会感应出电流并由接近感应传感器501输出脉冲信号。光电二极管感应出的电流的能量与物体接近发光二极管的距离成反比，即物体距离发光二极管越近，接近感应传感器感应出的电流能量越强。在电流能量达到一定程度时，接近感应传感器会输出脉冲信号，此脉冲信号的波形为PWM波形。此PWM波形的脉冲宽度与接近感应传感器中光电二极管感应出的电流能量成正比，即能量越高，脉冲宽度越宽。

接近感应传感器输出的脉冲信号通过电磁感应模块的IO接口发送至电磁感应模块内部的定时器，由定时器计算脉冲信号的脉冲宽度，当脉冲宽度大于预先设定的阈值时，判断出物体已接近电子纸显示屏，启动电磁感应模块进入工作状态，反之，使电磁感应模块进入休眠状态。脉冲宽度预先设定的阈值，根据需要进行设定。本实施例中，脉冲宽度预先设定的阈值为300微秒。

如图3所示为接近感应模块的电路原理图。图中，接近感应传感器采用SI1120芯片U2，N个发光二极管TX_LED1、......、TX_LEDN并联构成发光二极管组，发光二极管的数量根据实际需要选择，本实施例采用一个发光二极管TX_LED1，该发光二极管的两端分别连接SI1120芯片U2的TXO和VDD端。

本实施例中，发光二极管为红外发光二极管，接近感应传感器内设置的光电感应二极管有两个，分别是第一光电感应二极管和第二光电感应二极管。由于红外光波长为830nm，可见光波长峰值为530nm，第一光电感应二极管工作在红外光波长段，第二光电感应二极管工作在可见光波长段。当接近感应模块感应到有物体接近电子纸显示屏时，第一光电感应二极管获取物体接近电子纸显示屏的有效距离信息，第二光电感应二极管根据环境变化对该有效距离信息进行修正，使得接近感应传感器检测到的有效距离更加准确。

本发明的实施例还提供一种具有感应功能的电磁式电子阅读器的感应方法，如图4所示，本方法包括如下步骤：

由接近感应模块感应是否有物体接近电子纸显示屏并输出脉冲信号；

接近感应模块输出的脉冲信号通过电磁感应模块的IO接口发送至电磁感应模块的定时器；

由电磁感应模块的定时器计算脉冲宽度，并判断脉冲宽度是否大于预先设定的阈值，若是，判断出物体已接近电子纸显示屏，启动电磁感应模块进入工作状态，若否，使电磁感应模块进入休眠状态。

脉冲宽度预先设定的阈值为300微秒，而且，电磁感应模块的IO接口和定时器在电磁式电子阅读器的主控制模块的控制下始终处于工作状态，电磁感应模块的其他部分如电磁感应天线板在没有物体接近电子纸显示屏时就进入休眠状态。

本发明实施例提供的电磁式电子阅读器在没有物体接近电子纸显示屏时，只使能接近感应模块，而接近感应模块的功耗属于uA级，远远小于电磁感应模块工作状态的功耗，极大地降低了电磁式电子阅读器的功耗，进一步延长了电磁式电子阅读器的电池续航时间，既节约能源，又方便用户较长时间的使用。本发明实施例提供的技术方案可以广泛应用到采用电磁感应模块的阅读设备终端上。

Claims (9)

1.一种具有感应功能的电磁式电子阅读器，包括：电子纸显示屏，与电子纸显示屏连接的主控制模块，设置在电子纸显示屏下方与主控制模块连接的电磁感应模块，所述电磁感应模块用于发射电磁波扫描电磁笔，其特征在于，还包括与电磁感应模块相耦合的接近感应模块，用于感应是否有物体接近电子纸显示屏，当接近感应模块感应到有物体接近电子纸显示屏时，启动电磁感应模块进入工作状态，反之，使电磁感应模块进入休眠状态或关闭状态；其中，该接近感应模块与电磁感应模块的IO接口相连接，该IO接口与电磁感应模块内部的定时器相连接；该接近感应模块包括发光二极管和接近感应传感器，该接近感应传感器内设置有光电感应二极管；该光电感应二极管在有物体接近电子纸显示屏而遮挡发光二极管发出的光线时会感应出电流并由接近感应传感器输出脉冲信号，所述脉冲信号通过IO接口发送至定时器，由定时器计算脉冲宽度，通过计算脉冲宽度是否大于预先设定的阈值，判断出物体是否已接近电子纸显示屏。

2.根据权利要求1所述的具有感应功能的电磁式电子阅读器，其特征在于，该发光二极管和接近感应传感器并联连接设置在电子纸显示屏四周的任意位置上。

3.根据权利要求2所述的具有感应功能的电磁式电子阅读器，其特征在于，预先设定的阈值为300微秒。

4.根据权利要求3所述的具有感应功能的电磁式电子阅读器，其特征在于，所述光电感应二极管在有物体接近电子纸显示屏而遮挡发光二极管发出的光线时感应出的电流的强度与物体接近发光二极管的距离成反比。

5.根据权利要求1至4任一项所述的具有感应功能的电磁式电子阅读器，其特征在于，发光二极管至少为一个。

6.根据权利要求5所述的具有感应功能的电磁式电子阅读器，其特征在于，发光二极管为红外发光二极管。

7.根据权利要求6所述的具有感应功能的电磁式电子阅读器，其特征在于，接近感应传感器内设置的光电感应二极管有两个，分别是工作在红外波长段的第一光电感应二极管和工作在可见光波长段的第二光电感应二极管，所述第一光电感应二极管获取物体接近电子纸显示屏的距离信息，所述第二光电感应二极管根据环境变化对该距离信息进行修正。

8.一种具有感应功能的电磁式电子阅读器的感应方法，其特征在于，包括步骤：

由接近感应模块感应是否有物体接近电子纸显示屏并输出脉冲信号；

接近感应模块输出的脉冲信号通过电磁感应模块的IO接口发送至电磁感应模块的定时器；其中，所述电磁感应模块用于发射电磁波扫描电磁笔；

由电磁感应模块的定时器计算脉冲宽度，并判断脉冲宽度是否大于预先设定的阈值，若是，判断出物体已接近电子纸显示屏，启动电磁感应模块进入工作状态，反之，使电磁感应模块进入休眠状态；

其中，所述由接近感应模块感应是否有物体接近电子纸显示屏并输出脉冲信号包括：

在接近感应模块内设置发光二极管和具有光感应二极管的接近感应传感器，使得所述光感应二极管在有物体接近电子纸显示屏而遮挡发光二极管发出的光线时会感应出电流并由接近感应模块输出脉冲信号。

9.根据权利要求8所述的具有感应功能的电磁式电子阅读器的感应方法，其特征在于，由电磁式电子阅读器的主控制模块控制电磁感应模块的IO接口和定时器处于工作状态。

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