CN103440055A - 主动式电容笔、电容触控面板和触控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种主动式电容笔，用于在电容触控面板（200）上进行操作，包括：第一发送单元（1），其向电容触控面板（200）发送高压信号；第二发送单元（2），其向电容触控面板（200）发送命令信号，通知所述电容触控面板（200）所述第一发送单元（1）要向其发送高压信号，以使所述电容触控面板（200）生成与高压信号同步的测量信号；控制处理单元（5），其生成高压信号和命令信号，并分别通过第一发送单元（1）、第二发送单元（2）将高压信号和命令信号发送至电容触控面板（200），以使电容触控面板（200）获取电容笔（100）的位置信息。本发明提供的电容笔可以增强电容触控面板接收信号的强度，提高定位精度，并且可提高电容笔和电容触控面板之间的相互协调性，使电容笔和电容触控面板做出及时的响应。

Description

主动式电容笔、电容触控面板和触控装置

技术领域

本发明涉及触控技术，尤其涉及一种主动式电容笔、电容触控面板和触控装置。

背景技术

目前，由于电容触摸屏易操作，且灵敏度较高，已成为现阶段触控设备的首选。电容触摸屏所使用的电容屏一般是在玻璃或其他透明材料内制作透明导电的ITO（氧化铟锡）薄膜以形成纵横交错结构的导电膜，这些导电膜可以作为发送电极和接收电极。当手指点击屏幕，会和发送电极以及接收电极均形成耦合电容，从接触点吸收部分电流，从而造成接收电极的信号发生变化。即，电容式触摸屏在导体与其触摸时，通过导电膜形成的电场的变化检测导体在电容屏上的触摸位置，实现人机交互功能。

然而，如果采用导电材料制成的细笔尖操作电容屏，虽然笔尖也会从接触点吸收部分电流，但由于笔尖很细，吸收电流对接收电极的影响很小，难以检测，使得电容式触摸屏无法确定触摸位置。为了对接收电极产生较大影响，电容笔的笔尖除导电特性外，还必须很粗，这使得笔存在书写流畅性差、精确点击难、更无压感特性等问题，也就无法达到写画的效果。

发明内容

本发明鉴于以上问题，提供了一种主动式电容笔，其可以增强电容触控面板接收信号的强度，提高定位精度，并且可提高电容笔和电容触控面板之间的相互协调性，使电容笔和电容触控面板可以做出及时的响应。

本发明的一个方面提供一种主动式电容笔，用于在电容触控面板（200）上进行操作，其包括：第一发送单元（1），其向所述电容触控面板（200）发送高压信号；第二发送单元（2），其向所述电容触控面板（200）发送命令信号通知所述电容触控面板（200）所述第一发送单元（1）要向其发送高压信号，以使所述电容触控面板（200）生成与高压信号同步的测量信号；控制处理单元（5），其生成所述高压信号和命令信号，并分别通过所述第一发送单元（1）、第二发送单元（2）将所述高压信号和命令信号发送至所述电容触控面板（200），以使所述电容触控面板（200）获取所述电容笔（100）的位置信息。

本发明提供的电容笔，通过发送与电容触控面板测量信号同步的高压信号来增强电容触控面板接收信号的强度，提高信噪比和定位精度。并且，本发明电容笔的主动向电容触控面板发送命令信号，来告知电容触控面板电容笔的动作，使电容触控面板可以配合电容笔进行动作，从而实现电容笔和电容触控面板的协调工作。

本发明的另一个方面提供一种电容触控面板，电容笔（100）能在其上进行触控操作，所述电容笔（100）向所述电容触控面板发送命令信号和高压信号，其包括：第一电极组（201）、第二电极组（202）、接收线圈（203）、面板控制处理单元（204）和板体（205），其中所述第一电极组（201）和所述第二电极组（202）互相交错配置在板体（205）上，所述面板控制处理单元（204）控制所述接收线圈（203）接收来自所述电容笔（100）的命令信号；所述面板控制处理单元（204）在接收到所述电容笔（100）发送的命令信号后，控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为发送电极发送与所述高压信号同步的测量信号；所述面板控制处理单元（204）控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为接收电极接收所述电容笔（100）发送的高压信号，并根据所述高压信号获取所述电容笔（100）的位置信息。

本发明提供的电容触控面板，对电容笔具有良好的支持度，可实现电容笔的精确定位。

本发明再一个方面提供一种触控装置，其包括电容笔（100）；以及电容触控面板（200），其中

所述电容笔（100）包括第一发送单元（1），其向所述电容触控面板（200）发送高压信号；第二发送单元（2），其向所述电容触控面板（200）发送命令信号，通知所述电容触控面板（200）所述第一发送单元（1）要向其发送高压信号，以使所述电容触控面板（200）生成与高压信号同步的测量信号；控制处理单元（5），其生成所述高压信号和命令信号，并分别通过所述第一发送单元（1）、第二发送单元（2）将所述高压信号和命令信号发送至所述电容触控面板（200），以使所述电容触控面板（200）获取所述电容笔（100）的位置信息；

所述电容触控面板（200）包括第一电极组（201）、第二电极组（202）、接收线圈（203）、面板控制处理单元（204）、板体（205）；其中所述第一电极组（201）和所述第二电极组（202）互相交错配置在板体（205）上，所述面板控制处理单元（204）控制所述接收线圈（203）接收来自所述电容笔（100）的命令信号；所述面板控制处理单元（204）在接收到所述电容笔（100）发送的命令信号后，控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为发送电极发送与所述高压信号同步的测量信号；所述面板控制处理单元（204）控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为接收电极接收所述电容笔（100）发送的高压信号，并根据所述高压信号获取所述电容笔（100）的位置信息。

本发明提供的触控装置采用电容耦合方式，将电容笔的导电性笔尖作为发送单元，发送与电容触控面板的发送电极发出的测量信号同步的高压脉冲信号，使得电容笔的笔尖与电容触控面板之间形成更大的电压差，进而增大电容笔笔尖和电容触控面板之间的电场，导致笔尖从接触点吸收更大的电流，从而增强了电容触控面板的接收电极检测到的电容笔的信号，确保电容笔具有很细的笔尖。

进一步地，本发明提供的触控装置采用在电容笔设置发送线圈来发送命令信号，并在电容触控面板端设置接收线圈来接收命令信号，从而实现电容笔和电容触控面板的协调工作，并且命令信号的接收和发送通过电磁场来进行，提高了信号的稳定性和抗干扰性。此外，由于在电容触控面板端设置的是接收线圈，而板上接收线圈不受电阻影响，可以采用ITO透明材料制成，从而可集成在透明电容屏内，制造简单。

附图说明

图1为本发明触控装置一个实施方式的结构示意图；

图2为图1中电容笔100的部分详细示意图；

图3为电容笔100的电路原理图；

图4为电容触控面板200的结构示意图；

图5-图9为图1所示触控装置的命令信息编排示意图；

图10为图1所示触控装置的数据传输协议示意图；

图11为触控装置300的定位原理图；

图12表示电容笔100发送的信号波形和电容触控面接收信号强度的波形；

图13表示手指发送的信号波形和电容触控面接收信号强度的波形

图14为图4所示电容触控面板200的接收线圈布置示意图；

图15A-图15D为图4所示电容触控面板200的接收线圈布置示意图；

图16为图4所示电容触控面板200的接收线圈布置另一示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明提供的电容笔、电容触控面板和触控装置进行详细描述。在这些附图中，对于相同或者相当的构成要素，标注相同标号。以下仅为本发明的主动式电容笔、电容触控面板和触控装置的最佳实施方式，本发明并不仅限于下述结构。

图1为本发明触控装置一个实施方式的结构示意图，图2为图1中电容笔100的部分详细示意图。如图1和图2所示，本实施方式的触控装置300包括电容笔100和电容触控面板200。其中电容笔100发送命令信号和高压信号，命令信号用于指示电容触控面板200，电容笔要向其发送高压信号，电容触控面板200接收到该命令信号后发送与高压信号同步的测量信号，以接收该高压信号，并根据该高压信号获取电容笔100的触控信息和位置信息。

电容笔100包括第一发送单元1、第二发送单元2、磁芯3以及壳体4，在壳体4内设置有电路单元（见图3）。

第一发送单元1为直径较小的导电性笔尖，在本实施方式中，作为第一发送单元1的笔尖的直径小于3mm，其顶端可以包裹较柔软的材料（如橡胶）以提高书写的舒适度。当电容笔100位于电容触控面板200的触控区域时，第一发送单元1与电容触控面板200的接收电极形成耦合电容，从而可将高压信号发送至电容触控面板200的接收电极。

第二发送单元2包括线圈，线圈围绕磁芯3绕制，可以增强发送信号的强度。

壳体4用于固定第一发送单元1、第二发送单元2和磁芯3，以及笔内电路。壳体4的端部设置有开口，以便作为第一发送单元1的笔尖与电容触控面板200接触的端部可以从中伸出。开口的大小与笔尖的粗细相对应。

电容笔100还包括供电单元（图中未示出），供电单元为电池或超级电容，由电池或超级电容配合DC-DC为电容笔供电。

图3为电容笔100的电路原理图。电容笔100包括第一发送单元1、第二发送单元2、控制处理单元5、线圈信号发送单元6、升压单元7、测量单元8。

控制处理单元5用于控制电容笔100的工作流程，并根据需要生成高压信号、命令信号以及同步信号。

线圈信号发送单元6用于发送命令信号或命令信号和同步信号，命令信号或命令信号和同步信号通过第二发送单元2发送至电容触控面板200。

升压单元7用于将控制处理单元5产生的发送信号转换为高压信号，该高压信号通过第一发送单元1发送至电容触控面板200；

测量单元8用于获取电容笔100的笔尖压力以及按键信息等电容笔数据，所获取的电容笔相关数据可通过第一发送单元1或第二发送单元2发送。

图4为电容触控面板200的结构示意图。如图4所示，电容触控面板200包括第一电极组201和第二电极组202、接收线圈203、面板控制处理单元204以及板体205（见图15A至图15D和图16）。第一电极组201和第二电极组202相互交错布置在板体205上，共同构成触控区域，触控区域上覆盖有绝缘层，防止手指或其它导体与第一电极组201和第二电极组202接触。第一电极组201和第二电极组202之间相互绝缘，在交错处会形成耦合电容。

第一电极组201和第二电极组202其中一组为发送电极，另一组为接收电极。若第一电极组201为发送电极，则第二电极组202为接收电极。若第一电极组201为接收电极，则第二电极组202为发送电极。两者可在面板控制处理单元204的控制下进行切换。或者面板控制处理单元204控制所述第一电极组201或第二电极组202作为发送电极发送测量信号并作为接收电极接收所述电容笔100发送的响应信号。也就是说，面板控制处理单元204控制第一电极组201和第二电极组202之一作为发送电极发送测量信号，面板控制处理单元204控制所述第一电极组201和第二电极组202之一作为接收电极接收所述电容笔100发送的信号。

面板控制处理单元204控制发送电极发送测量信号，处理接收电极接收到的信号，并根据处理结果确定触控信息和位置信息。

当电容笔100位于电容触控面板200的触控区域时第一发送单元1与接收电极形成耦合电容，从而可向接收电极发送信号。

由于电容笔100的发送单元2的面积很小，所以和电容触控面板200的接收电极之间的耦合电容很小。如果不发送高压信号，接收电极接收到的信号会很小，信噪比很低，难以定位。为此，电容笔100主动向电容触控面板200发送高压信号，面板控制处理单元204控制接收电极接收高压信号，并根据该高压信号来确定电容笔100的位置，从而提高信噪比和定位精度。

为了使电容笔100和电容触控面板200协调工作，电容笔100向电容触控面板200发送命令信号，即，如前所述电容笔100通过第二发送单元2（电容笔100内的线圈）向电容触控面板200发送命令信号，指示电容触控面板200电容笔100要向其发送高压信号，面板控制处理单元204控制接收线圈203接收电容笔100发送的命令信号，面板控制处理单元204在接收到命令信号后，控制接收电极接收该高压信号，控制发送电极发送与高压信号同步的测量信号，并根据该高压信号确定电容笔100的位置信息。

在本实施方式中，命令信号主要包括以下3种：

1、同相信号命令A，其表示第一发送单元1将在后面发送n个正向脉冲，即同相高压信号。

2、反相信号命令B，其表示第一发送单元1将在后面发送n个反向脉冲，即反相高压信号。

3、数据发送命令C，其表示第一发送单元1或第二发送单元2将在后面发送电容笔100的相关数据，比如笔尖压力、按键或者其他信息。

需要说明的是，在本实施方式中，测量信号与高压信号的同步可通过预先规定实现，比如测量信号和高压信号均以预先设定的延时和间隔发送，从而实现二者的同步。也可通过同步信号实现，具体地，电容笔100通过第二发送单元发送与高压信号同步的同步信号，该同步信号与高压信号的周期、时序相同，电容触控面板200通过接收线圈接收该同步信号，并根据同步信号控制发送电极发送与高压信号同步的测量信号，从而实现测量信号与高压信号的同步。

如图5所示是一种命令和同步信号的编排方式。采用固定频率的脉冲作为载波信号，通过不同时长的载波信号来定义为不同的命令。同步信号的载波时长比较特殊，需要和触控面板的测量电极发送的测量波的周期同步，如图5最后一个波形所示。命令编排也可以不同长度的载波组合来实现（如图5第3个波形），只要约定好了各种不同形状的载波所代表的命令意义，电容触控面板200就可以解析各种命令并作出相应的响应。

除了采用固定频率不同长度的载波发送命令以外，还有别的命令编排方式。如图6所示，可以采用不同频率的载波进行命令发送，由于触控面板接收线圈具有共振频率，当载波频率为共振频率时，其振幅最大；当载波频率偏离共振频率时振幅较小。可以通过触控面板内接收线圈接收到的振幅大小来区别不同的命令；同时也可以通过触控面板内接收线圈接收到的频率来区分不同的命令。

图7A和图7B所示是另一种命令或同步信号的发送方式。图7A所示，利用发送线圈的上升沿和下降沿带来的磁场突变可以激发触控面板内接收线圈以共振频率振荡，而上升沿和下降沿在触控面板的振荡方向是不同的。为了更便于提取信号，可以通过增加电阻，适当增加接收线圈共振回路的阻尼让振荡更快结束，如图7B所示。这样触控面板的接收线圈可以提取出所有的上升下降沿，从而发送线圈可以采用非载波的命令和同步信号编排方式，如图8所示。图中同步信号采用和测量波一样周期的波形进行发送，而命令部分采用了与同步信号脉冲长度不同的脉冲或脉冲组合进行发送，以便于区分命令和同步信号。

另外，如图9中曲线A和C所示，命令的编排还可以通过发送线圈停止发送一段时间（这段时间可以是高电平或低电平），触控面板通过停止发送时间的长短来解析命令。图9中B曲线所示为在命令期间插入一个上升或下降沿，用以翻转同步信号的发送方式。

在本实施方式中，电容笔100除了向电容触控面板200发送命令信号、同步信号、高压信号外，还向电容触控面板200发送电容笔100的相关数据，比如笔尖压力、按键或者其他信息。

在本实施方式中，数据传输方式有两种：

1、通过第一发送单元1（即，笔尖）进行高压信号传输

图10为图1所示触控装置的数据传输协议示意图。电容笔100通过第一发送单元1发送数据，电容触控面板通过接收电极接收该数据。数据按一定协议在电容笔100和电容触控面板200之间传输。如图10所示，最下端波形所示为第一发送单元1发送的高压数据波形，本发明所定义的数据传输协议如下：在测量信号高脉冲期间，若笔尖信号为上升沿，则发送数据1；若笔尖信号为下降沿，则发送信号为0。在测量波高脉冲期间笔尖信号只允许有一个上升或下降沿。

2、通过第二发送单元2（即，发送线圈）传输

电容笔100通过第二发送单元2（即，发送线圈）发送数据，电容触控面板通过接收线圈接收该数据。具体可采用两种不同的信号分别代表0和1来进行二进制数据传输，信号的编排方式与前面命令信号的编排方式类似，只需选出2种不同的编排就可以用二进制传输数据。

图11为触控装置300的定位原理图。如图11控制处理单元204选择X轴电极作为接收电极，每2个相邻的X轴电极作为一组，测量其接收信号的差分值。比如，X1和X2一组，X2和X3组，X3和X4一组，依此类推。通过各组电极接收信号的差分值，即可算出电容笔100位于X轴方向的坐标。同理，可以将Y轴电极作为接收电极，测量得到电容笔100位于Y轴的坐标。

还可对X轴的单个接收电极进行逐个扫描，分别测得各个接收电极的接收信号的强度，通过各个接收电极接收信号的强度得到电容笔100位于X轴方向的坐标。通过同样的方式得到电容笔100位于Y轴的坐标。

当然，触控装置300的定位方式除上述两种外还有多种，可根据实际要求进行具体设置。

在使用本发明提供的触控装置300时，人手很容易与电容触控面板200接触，从而影响电容触控面板200对电容笔100的定位。为此本发明提供一种消除人手对电容笔100定位影响的方法。下面结合图12和图13对该方法进行描述。

本发明中，电容笔100向电容触控面板200发送同相信号命令A，然后笔尖发送n个同相脉冲；电容笔100向电容触控面板200发送反相信号命令B，然后笔尖发送n个反相脉冲。电容触控面板200根据该两种高压信号获得两个接收信号强度随接收电极切换而变化的波形（见图12中c曲线左侧和中间的波形），并将该两个波形相减即可去除人手对电容笔100的干扰。

如果换成手指，如图13所示，由于手指不会主动发送信号，所以电容触控面板200接收电极的接收信号强度呈现为两个相同的波形。将所测得的两个波形相减，就可以很容易地去掉手指对笔的干扰，同时也增强了接收信号的强度，这样有利于提高定位精度，增强用户体验。

下面结合图14-图16对触控面板的接收线圈203进行详细描述。

如图14所示，触控面板200的接收线圈203可以直接选择透明的ITO材料布置，这种ITO材料也是第一电极组201和第二电极组202所用的材料，通常直接布置在透明的玻璃或塑料上。这种透明屏直接覆盖于显示器表面即可形成触摸屏的机构。此种布置方式对原有触摸屏的结构没有改变，很容易推广。

接收线圈203同样可以采用其它普通导电材料来布置，如图15A-图15D所示。其中，在图15A中接收线圈203围绕板体205的周边布置，这样布置不会影响整个结构的厚度，可使电容触控面板保持原来的厚度。在图15B和图15C中，发送线圈203布置在板体205的下方，二者均采用印制的方式生成线圈；在图5B中从外到内绕制线圈，并且线圈末端最后通过跳接、打孔等方式引出，此种方式场强较强，中央和边缘场强均衡；图15C所示为两线并行向内绕制的方式，此种方式只需印制单层板，工艺较为简单。在图15D中，接收线圈203布置在板体205下方，并且在接收线圈203和板体205之间布置有显示屏206。

图16为图4所示电容触控面板200的接收线圈布置另一示意图。如图16所示，可以将板体205所在区域分成几个部分，比如在图16中将板体205下方分成四个区域，在每个区域分别布置线圈，这些线圈彼此分别布线，这样布置的优点是磁场能量更集中，所需功耗更低，但是控制起来比较复杂。

本发明触控装置的动作过程如下：

实例一、本实例中电容笔100的第二发送单元2（发送线圈）只发送命令信号，不发送同步信号。电容笔100和电容触控面板200的具体协调工作过程如下。

电容笔100的工作过程：

由于电容笔100内没有接收命令的装置，所以电容笔100并不知道是否靠近电容触控面板200。电容笔100按照固定的工作流程循环工作，电容笔100的第一发送单元1（笔尖）发送高压信号，第二发送单元2（发送线圈）发送命令信号，其工作流程包括如下步骤：

步骤a：笔内发送线圈发送命令A，该命令表示笔尖将在后面发送n个同相脉冲，然后笔尖发送n个同相脉冲；

步骤b：笔内发送线圈发送命令B，该命令表示笔尖将在后面发送n个反相脉冲，然后笔尖发送n个反相脉冲；

步骤c：笔内发送线圈发送命令C，该命令表示笔尖将在后面发送m个数据脉冲，然后笔尖发送m个数据脉冲；

步骤d：笔根据实际发点率需要，可以测量所需数据，并根据需要选择休眠一段时间；

步骤e：返回步骤a，重新进行下一个流程。

注意：步骤c和步骤d不在每次流程都发生，发生次数远少于步骤a和步骤b。

电容触控面板200的工作过程包括如下步骤：

步骤1：在电容触控面板200没有找到电容笔的情况下，触控面板200的接收线圈203一直检测是否有收到命令。

步骤2：电容触控面板200检测到有命令，表明有电容笔100靠近，开始控制测量电极（发送电极和接收电极）跳出目前的单一测量手指的循环测量。根据电容笔100发送的命令来发送配合的测量波，检测笔尖发送的数据。

若在一个扫描周期中，检测到的笔尖数据不稳定，则继续跟踪手指一个周期，然后在步骤2循环。

若在一个扫描周期，测得的数据稳定且可定位，则完全跳出手指跟踪，全面扫描跟踪笔尖。

步骤3:全面跟踪笔尖。

若笔尖信号稳定，在此步骤循环；

若笔尖信号不稳定，则跳回步骤2；

若笔尖信号消失，则跳回步骤1。

注意在以上所有过程中

若触控面板的线圈收到命令A，则根据事先规定好的延时和间隔让测量电极发送n个测量笔尖正向脉冲的测量波；

若触控面板的线圈收到命令B，则根据事先规定好的延时和间隔让测量电极发送n个测量笔尖反向脉冲的测量波；

若触控面板的线圈收到命令C，则根据事先规定好的延时和间隔接收回传的数据。此数据可以通过测量电极回传，也可通过线圈回传。

实例二、本实例中电容笔100的第二发送单元2（发送线圈）发送命令信号和同步信号，电容笔100和电容触控面板200的具体协调工作过程如下。

电容笔100的工作过程为：

由于电容笔100内没有接收命令的装置，所以电容笔100并不知道是否靠近电容触控面板200。电容笔100按照固定的工作流程循环工作，电容笔100的第一发送单元1（笔尖）发送高压信号，第二发送单元2（发送线圈）发送命令信号和同步信号，其工作流程包括如下步骤：

步骤a：电容笔100内的发送线圈发送命令A，该命令表示笔尖将在后面发送n个同相脉冲，然后笔内发送线圈发送n个同步信号，笔尖发送n个同相脉冲；

步骤b：电容笔100内的发送线圈发送命令B，该命令表示笔尖将在后面发送n个反相脉冲，然后笔内发送线圈发送n个同步信号，笔尖发送n个反相脉冲；

步骤c：电容笔100内的发送线圈发送命令C，该命令表示笔尖将在后面发送m个数据脉冲，然后笔内发送线圈发送m个同步信号，笔尖发送m个数据脉冲；

步骤d：电容笔100根据实际发点率需要，可以测量所需数据，并根据需要选择休眠一段时间；

步骤e：返回步骤a，重新进行下一个流程。

注意：步骤c和步骤d不在每次流程都发生，发生次数远少于步骤a和步骤b。

电容触控面板200的工作过程包括如下步骤：：

步骤1.在电容触控面板200没有找到电容笔100的情况下，电容触控面板200的接收线圈一直检测是否有收到命令B。（注：命令B是常发命令，比起频繁的同步信号和稀疏的命令C更方便确定笔是否靠近。）

步骤2：电容触控面板200检测到有命令，表明有电容笔100靠近，开始控制测量电极跳出目前的单一测量手指的循环测量。根据笔发送的命令以及同步信号来发送配合的测量波，检测笔尖发送的数据。

若在一个扫描周期中，检测到的笔尖数据不稳定，则继续跟踪手指一个周期，然后在步骤2循环。

若在一个扫描周期，测得的数据稳定且可定位，则完全跳出手指跟踪，全面扫描跟踪笔尖。

步骤3：全面跟踪笔尖。

若笔尖信号稳定，则在此步骤循环；

若笔尖信号不稳定，则跳回步骤2；

若笔尖信号消失，则跳回步骤1。

注意：在以上所有过程中

若触控面板的线圈收到命令B，则根据触控面板接收线圈其后收到的同步信号，发送n个测量笔尖反向脉冲的测量波；

若触控面板的线圈收到命令C，根据触控面板接收线圈其后收到的同步信号，接收回传的数据。此数据可以通过接收电极或接收线圈接收。

在其它时间，触控面板根据触控面板接收线圈收到的同步信号发送同相测量波。

需要说明的是，以上工作过程为本发明的两种实施实例，相关专业人士可以根据此实例设计出更多的工作过程和命令方式。

以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进。这些变型和改进也视为本发明的保护区间。

Claims (12)

1.一种主动式电容笔，用于在电容触控面板（200）上进行操作，其特征在于，包括：

第一发送单元（1），其向所述电容触控面板（200）发送高压信号；

第二发送单元（2），其向所述电容触控面板（200）发送命令信号，通知所述电容触控面板（200）所述第一发送单元（1）要向其发送高压信号，以使所述电容触控面板（200）生成与高压信号同步的测量信号；

控制处理单元（5），其生成所述高压信号和命令信号，并分别通过所述第一发送单元（1）、第二发送单元（2）将所述高压信号和命令信号发送至所述电容触控面板（200），以使所述电容触控面板（200）根据所述高压信号和测量信号获取所述电容笔（100）的位置信息。

2.如权利要求1所述的主动式电容笔，其特征在于，所述第二发送单元（2）包括线圈，所述线圈围绕磁芯（3）绕制，所述磁芯（3）呈中空状，并套在所述主动式电容笔的笔尖上。

3.如权利要求1所述的主动式电容笔，其特征在于，所述命令信号的编排方式包括不同的载波发送长度、不同长度的载波组合、不同频率的载波、非载波或无信号的时间。

4.如权利要求1-3任意一项所述的主动式电容笔，其特征在于，所述第二发送单元（2）还向所述电容触控面板（200）发送与所述高压信号同步的同步信号，以使所述电容触控面板（200）生成与所述高压信号同步的测量信号。

5.如权利要求1所述的主动式电容笔，其特征在于，所述电容笔向所述电容触控面板（200）发送测量数据，所述测量数据通过所述第一发送单元（1）或第二发送单元（2）发送至所述电容触控面板（200），以使所述电容触控面板（200）获得所述电容笔的触控信息。

6.一种电容触控面板，电容笔（100）能在其上进行触控操作，所述电容笔（100）向所述电容触控面板发送命令信号和高压信号，其特征在于，所述电容触控面板包括：

第一电极组（201）；

第二电极组（202）；

接收线圈（203）；

面板控制处理单元（204）；

板体（205）；

其中

所述第一电极组（201）和所述第二电极组（202）互相交错配置在板体（205）上，

所述面板控制处理单元（204）控制所述接收线圈（203）接收来自所述电容笔（100）的命令信号；

所述面板控制处理单元（204）在接收到所述电容笔（100）发送的命令信号后，控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为发送电极发送与所述高压信号同步的测量信号；

所述面板控制处理单元（204）控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为接收电极接收所述电容笔（100）发送的高压信号，并根据所述高压信号获取所述电容笔（100）的位置信息。

7.如权利要求6所述的电容触控面板，其特征在于，所述测量信号以预先设定的延时和间隔发送，从而实现与所述高压信号的同步。

8.如权利要求6所述的电容触控面板，其特征在于，所述面板控制处理单元（204）控制所述接收线圈（203）接收来自所述电容笔（100）的同步信号，并根据该同步信号控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为发送电极发送与所述高压信号同步的测量信号。

9.如权利要求6-8任意一项所述的电容触控面板，其特征在于，所述接收线圈（203）围绕所述板体（205）的周边布置。

10.如权利要求6-8任意一项所述的电容触控面板，其特征在于，所述面板控制处理单元（204）控制所述接收线圈（203）接收所述电容笔（100）发送的测量数据，或控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为接收电极接收所述电容笔（100）发送的测量数据，以获得所述电容笔（100）的触控信息。

11.如权利要求6-8任意一项所述的电容触控面板，其特征在于，所述命令信号的编排方式包括不同的载波发送长度、不同长度的载波组合、不同频率的载波、非载波或发送线圈停止发送信号的时间。

12.一种触控装置，其特征在于包括：

主动式电容笔（100）；以及

电容触控面板（200），其中

所述电容笔（100）包括

第一发送单元（1），其向所述电容触控面板（200）发送高压信号；

第二发送单元（2），其向所述电容触控面板（200）发送命令信号，通知所述电容触控面板（200）所述第一发送单元（1）要向其发送高压信号，以使所述电容触控面板（200）生成与高压信号同步的测量信号；

控制处理单元（5），其生成所述高压信号和命令信号，并分别通过所述第一发送单元（1）、第二发送单元（2）将所述高压信号和命令信号发送至所述电容触控面板（200），以使所述电容触控面板（200）获取所述电容笔（100）的位置信息；

所述电容触控面板（200）包括

第一电极组（201）；

第二电极组（202）；

接收线圈（203）；

面板控制处理单元（204）；

板体（205）；

其中

所述第一电极组（201）和所述第二电极组（202）互相交错配置在板体（205）上，

所述面板控制处理单元（204）控制所述接收线圈（203）接收来自所述电容笔（100）的命令信号；

所述面板控制处理单元（204）在接收到所述电容笔（100）发送的命令信号后，控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为发送电极发送与所述高压信号同步的测量信号；

所述面板控制处理单元（204）控制所述第一电极组（201）和第二电极组（202）之一作为接收电极接收所述电容笔（100）发送的高压信号，并根据所述高压信号获取所述电容笔（100）的位置信息。

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