CN103455232A - 电磁信号的控制方法、电磁感应检测装置及电磁手写系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电磁信号的控制方法、电磁感应检测装置及电磁手写系统，涉及电学技术领域。为提高定位电磁笔时的检测速度及电磁笔的书写效果，本发明提供的技术方案如下：发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波；检测电磁笔发射的感应电磁波，所述感应电磁波包含所述第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的电磁波中的至少一个电磁波；根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。本发明适用于无线无源电磁传感技术。

Description

电磁信号的控制方法、电磁感应检测装置及电磁手写系统

技术领域

本发明涉及一种电学技术领域，尤其涉及一种电磁信号的控制方法、电磁感应检测装置及电磁手写系统。

背景技术

电磁传感技术具有分辨率高、不易受外界影响等特点，目前受到越来越广泛的应用。而电磁传感技术中的无线无源电磁传感技术，因电磁笔不需要通过导线接收来自电磁板的激励，而且电磁笔内无电池，容易小型化，所以，无线无源电磁传感技术代表着当代电磁传感技术的最高水平，已经广泛应用于绘图板、绘图屏、嵌入式产品等各个领域。

无线无源电磁传感技术的工作原理具体为：电磁板发射频率与内置于电磁笔的谐振电路的谐振频率相同或相近的电磁波，当电磁笔接收到电磁板所发射的电磁波时，该谐振电路产生谐振，从而电磁笔内产生电能，电磁笔向电磁板发射与电磁笔谐振频率同频的电磁波。电磁板接收到电磁波后，经过放大、滤波、相位变换、积分等一系列处理过程，由电磁板内的MCU计算出电磁笔的位置、压力、倾角等信息，封装为特定的数据包后将其发送给上位机，供上位机使用。

然而，在多支电磁笔应用于同一电磁板或者同一支电磁笔具有如右键、橡皮擦等不同功能的情况下，电磁板将发射与该多支电磁笔对应的多种频率的电磁波，或者与该电磁板的多种功能对应的多种频率的电磁波。而且为了防止这些不同频率的电磁波之间的干扰，这些电磁笔的谐振频率互相差别较大。因此，在实际使用中，需要进行不同频率的电磁波的发射的切换，这样会导致找笔（电磁笔的位置检测或功能检测等）时的时延。另外，频繁对不同频率的电磁波的发射进行切换还会严重降低电磁板向上位机发送有效数据包的发送速度，进而会影响电磁笔的书写效果，产生折线、断线等一系列问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种电磁信号的控制方法、电磁感应检测装置及电磁手写系统，能够提高找笔时的检测速度，并提高电磁笔的书写效果。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种电磁信号的控制方法，包括：

发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波；

检测电磁笔发射的感应电磁波，所述感应电磁波包含所述第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的电磁波中的至少一个电磁波；

根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。

一种电磁感应检测装置，其特征在于，包括：

信号产生部，用于产生第一频率的矩形波或者近似矩形波；

信号发射部，用于发射所述信号产生部产生的第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波；

信号检测部，用于检测电磁笔发射的感应电磁波，所述感应电磁波包含所述第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的电磁波中的至少一个电磁波；

控制部，用于根据所述信号检测部检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。

一种电磁手写系统，其特征在于，包括一个电磁感应检测装置以及至少一个电磁笔；所述至少一个电磁笔包括谐振频率为第一频率的谐振电路或谐振频率为第一频率的奇数次频率的谐振电路；所述电磁感应检测装置包括：信号产生部，用于产生第一频率的矩形波或者近似矩形波；信号发射部，用于发射所述信号产生部产生的第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波；信号检测部，用于检测电磁笔发射的感应电磁波，所述感应电磁波包含所述第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的电磁波中的至少一个电磁波；控制部，用于根据所述信号检测部检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。

本发明所涉及的电磁信号的控制方法、电磁感应检测装置及电磁手写系统，通过发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波，检测电磁笔发射的包含第一频率和第一频率的奇数次频率中的至少一个频率的感应电磁波，并根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。因此，无需进行不同频率电磁波发射的切换，能够以一种发射频率同时检测至少两种频率的电磁笔操作，进而降低找笔时的时延并提高电磁板向上位机发送有效数据包时的发送速度，从而提高找笔时的检测速度并提高电磁笔的书写效果，提高了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种电磁信号的控制方法的流程示意图。

图2是本发明实施例提供的一种电磁板检测电磁笔的流程示意图。

图3是依照图2所示流程得到X向和Y向极大值线圈后的处理流程示意图。

图4是本发明实施例提供的另一种电磁板检测电磁笔的流程示意图。

图5是本发明实施例提供的一种电磁感应检测装置的构成示意图。

图6是本发明实施例提供的一种电磁感应检测装置的电路结构示意图。

图7是本发明实施例提供的另一种电磁感应检测装置的电路结构示意图。

图8是本发明实施例提供的一种电磁手写系统的构成示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了能够提高找笔时的检测速度并提高电磁笔的书写效果，本发明实施例提供了一种电磁信号的控制方法，如图1所示，包括：

101、电磁板发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波。

在本发明实施例中，电磁板包括电磁控制板和电磁天线板。在本步骤中，电磁控制板用于产生发射频率并通过电磁天线板发射出去。例如，可以利用电磁天线板中的X向线圈或Y向线圈发射第一频率的矩形波或者近似矩形波，或者，也可以利用专用的电磁笔激励线圈发射第一频率的矩形波或者近似矩形波。

102、电磁板检测所述电磁笔发射的感应电磁波，所述感应电磁波包含所述第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的电磁波中的至少一个电磁波。

其中，所述感应电磁波包含第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的谐波中的至少一个电磁波。

例如，可以在利用电磁天线板中的X向线圈发射第一频率的矩形波或者近似矩形波时，利用电磁天线板中的Y向线圈检测电磁笔发射的感应电磁波。或者，也可以在利用电磁天线板中的Y向线圈发射第一频率的矩形波或者近似矩形波时，利用电磁天线板中的X向线圈检测电磁笔发射的感应电磁波。或者，还可以在利用专用的电磁笔激励线圈发射第一频率的矩形波或者近似矩形波时，利用电磁天线板中的X向线圈和Y向线圈检测电磁笔发射的感应电磁波。

103、电磁板根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。

例如，电磁控制板对由电磁天线板接收到的电磁信号进行放大、滤波、A/D转换等处理。

本实施例所涉及的电磁信号的控制方法，通过发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波，检测电磁笔发射的包含第一频率和第一频率的奇数次频率中的至少一个频率的感应电磁波，并根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。因此，无需进行不同频率电磁波发射的切换，能够以一种发射频率同时检测至少两种频率的电磁笔操作，进而降低找笔时的时延并提高电磁板向上位机发送有效数据包时的发送速度，从而提高找笔时的检测速度并提高电磁笔的书写效果，提高了用户的使用体验。

下面以电磁板发射规定频率f1的矩形波或近似矩形波，与其配套的两支电磁笔的谐振电路的谐振频率分别是f1和3*f1为例对上一实施例作进一步详细描述。

本实施例电磁信号的控制方法包括：

201、电磁主控板产生频率为f1的矩形波或者近似矩形波，经过电磁天线板发射出去。

其中，在电磁控制板的发射部分，通常由单片机产生某一特定频率矩形波作为发射波，经过发射电路，将该矩形发射波或者近似矩形波的发射波依照一定规律顺次加载到电磁天线板规律性密布的X、Y向线圈上。

此时，用示波器等测量工具在天线板上测量的发射信号波形通常为特定频率的矩形波或者近似矩形波，而实际上，电磁天线板向空间发射的是同频正弦波以及奇数次频率的谐波，如3次谐波、5次谐波等。而这样，在本实施例中，电磁控制板只需要发射一种频率的电磁波，就能检测到谐振频率为f1的电磁笔和谐振频率为3*f1的电磁笔。

202、若谐振频率与发射频率相同的电磁笔放置在电磁天线板的有效范围内，则电磁笔内的谐振电路将产生感应电压，进而发射与谐振频率同频的电磁波。

当谐振频率为f1的电磁笔处于电磁天线板的检测空间时，该电磁笔将发射频率为f1的电磁波。当谐振频率为3*f1的电磁笔处于电磁天线板的检测空间时，由于电磁天线板发射的频率为f1的矩形波中含有三次谐波部分，也就是频率为3*f1的波形，且能量较强，此时，谐振频率为3*f1的电磁笔仍将感应到电磁天线板发射的电磁信号，并产生感应电动势，驱动电磁笔的谐振电路向电磁天线板发射频率为3*f1的电磁波。

203、电磁主控板在信号接收部分，同时检测频率为f1以及3*f1的电磁信号。

203、电磁板根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。

电磁天线板将感应到的电磁笔发射的频率为f1和/或3*f1的电磁波发送至电磁控制板，电磁控制板经过信号处理和计算，得到电磁笔的位置、压力等信息。

本实施例所涉及的电磁信号的控制方法，通过发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波，检测电磁笔发射的包含第一频率和第一频率的奇数次频率中的至少一个频率的感应电磁波，并根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。因此，无需进行不同频率电磁波发射的切换，能够以一种发射频率同时检测至少两种频率的电磁笔操作，进而降低找笔时的时延并提高电磁板向上位机发送有效数据包时的发送速度，从而提高找笔时的检测速度并提高电磁笔的书写效果，提高了用户的使用体验。

图2表示本发明的电磁板检测电磁笔的一个实施例的流程。在本实施例中，电磁感应天线板在Ｘ向和Ｙ向上规律性地密布线圈，Ｘ向线圈的匝数为ｎ，Ｙ向线圈的匝数为ｍ，X向线圈的扫描基数为p，p≥1，Y向线圈的扫描基数为q，q≥1。在本实施例中，以通过将Ｘ向线圈设为发射线圈、Ｙ向线圈设为接收线圈来确定X向坐标为例进行说明。该具体流程如下：

301、打开一个线圈号为x的X向线圈来发射电磁波。

例如，将某一个X向线圈作为发射线圈，比如第一根X向线圈。利用该X向线圈进行电磁波发射。此时发射线圈中的电磁波为频率为f1的矩形波或者近似矩形波；

302、停止该X向线圈的电磁波发射，打开线圈号为y的Y向线圈接收电磁波。

例如，停止该X向线圈的电磁波发射，将某一个特定的Y向线圈作为接收线圈，比如第一根Y向线圈。此时该接收线圈接收外界的电磁信号，若此时电磁笔在该接收线圈的相应位置，则该接收线圈接收到的信号比较大。

303、计算频率f1的信号积分值以及频率3*f1的信号积分值，并保留各自的积分最大值所对应的线圈号。

例如，接收线圈接收到的电磁信号经过后述图6或者图7对应的处理流程，中央处理器单元将得到对应频率f1以及频率3*f1的信号积分值。

并且，将频率f1的信号积分值与设定的阈值比较，若在阈值范围内，则该信号积分值有效，保留该信号积分值，若在阈值范围外，则舍去该信号积分值。同样地，将频率3*f1的信号积分值与设定的信号阈值比较，若在信号阈值范围内，则该信号积分值有效，保留该信号积分值，若在信号阈值范围外，则舍去该信号积分值。

304、停止该接收线圈接收电磁波，打开线圈号为x+p的X向线圈来发射电磁波。

例如，关闭接收线圈停止接收电磁波，打开线圈号为x+p的X向线圈，即打开第x+p根发射线圈，发射电磁信号，p为设定的线圈扫描基数。

305、判断当前的发射线圈的线圈号是否大于设定的线圈阈值。若是，进入步骤306，否则返回步骤302。

例如，判断当前的发射线圈的线圈号是否大于设定的线圈阈值。若当前的发射线圈的线圈号不大于设定的线圈阈值，则停止该发射线圈的电磁波发射，打开步骤302中的接收线圈来接收电磁波，此时仍可分别得到频率f1以及频率3*f1的对应信号积分值。该积分值先后和设定的阈值以及先前得到的积分值比较，得到有效的积分极大值以及该极大值对应的线圈。以此循环，直至发射电磁波的线圈数达到设定的线圈阈值。

306、X向扫描完毕，得到频率f1和频率3*f1对应的最大值线圈。

若当前的发射线圈的线圈号达到设定的线圈阈值，则将得到频率f1以及频率3*f1信号的积分极大值对应的X向线圈。此后可更换接收线圈，按照上述流程，得到频率f1以及频率3*f1信号积分极大值对应的Y向线圈。

当然，按照图2的流程，也可先得到Y向极大值线圈，再得到X向极大值线圈。

图3是依照图2所示流程得到X向和Y向极大值线圈后的处理过程。仍然以确定X向坐标为例。假设频率f1对应的积分极大值线圈为a，频率3*f1对应的积分极大值线圈为b，为了精确定位谐振频率为f1的电磁笔以及谐振频率为3*f1的电磁笔，可按照如下流程进行定位：

401、判断线圈a与线圈b之差的绝对值是否大于设定值，若是则进入步骤402，否则进入步骤405。

例如，判断线圈a和线圈b之间的距离远近。若线圈a和线圈b之间的距离较近，比如a=7，b=3，即相差3根线圈，也就是a减去b的绝对值为3，此时可认为a和b较近。若a和b距离较远，比如a=3，b=23，即相差19根线圈，也就是a减去b的绝对值为19，此时可认为a和b较远。

402、以扫描到的Y向极大值线圈为接收线圈，进入步骤403。

例如，以图2对应流程得到的Y向积分极大值对应的线圈为接收线圈。

403、以a减去特定值作为起始扫描线圈，加上特定值为终止扫描线圈；以b减去特定值作为另一起始扫描线圈，加上特定值为另一终止扫描线圈，进入步骤404。

例如，若a和b距离较远，比如a=3，b=23，则将分别以a和b为基础，前后各加减一特定值为各自的起始、终止扫描线圈。假设特定值为2，则以第1根线圈为起始扫描线圈，以第5根线圈为终止扫描线圈。同时，以第21根线圈为起始扫描线圈，以第25根线圈为终止扫描线圈。

404、以p=1为基数按照图2所示的方法连续进行扫描，进入步骤403。

例如，在图2所示的检测方法中，设为p=1，即以逐次扫描的方式得到第1根X向线圈至第5根X向线圈以及第21根X向线圈至第25根X向线圈对应的积分值。

405、以扫描到的Y向极大值线圈为接收线圈，进入步骤406。

例如，以图2对应流程得到的Y向积分极大值线圈为接收线圈。

406、以a、b中的较小值减去特定值作为起始扫描线圈，以a、b中的较大者加上特定值为终止扫描线圈，进入步骤407。

例如，将以b减去特定值，比如减去2，即以第1根线圈为起始扫描线圈，以a加上特定值，比如加上2，即以第9根线圈为终止扫描线圈。

407、以p=1为基数按照图2所示的方法连续进行扫描，进入步骤408。

例如，在图2所示的检测方法中，设为p=1，即以逐次扫描的方式得到第1根X向线圈至第9根X向线圈对应的积分值。

408、得到频率f1以及3*f1对应的积分极大值以及与极大值线圈邻近的线圈对应的积分值，进入步骤409。

例如，根据连续扫描得到的积分值获取积分最大值以及与该积分最大值线圈相邻的线圈所对应的积分值。

409、通过曲线拟合算法得到谐振频率为f1以及谐振频率为3*f1的准确位置。

例如，根据获取的积分最大值以及与该积分最大值线圈相邻的线圈所对应的积分值，通过曲线拟合算法，可分别得到谐振频率为f1以及3*f1的电磁笔的准确位置。

本实施例所涉及的电磁信号的控制方法，通过发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波，检测电磁笔发射的包含第一频率和第一频率的奇数次频率中的至少一个频率的感应电磁波，并根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。因此，无需进行不同频率电磁波发射的切换，能够以一种发射频率同时检测至少两种频率的电磁笔操作，进而降低找笔时的时延并提高电磁板向上位机发送有效数据包时的发送速度，从而提高找笔时的检测速度并提高电磁笔的书写效果，提高了用户的使用体验。

图4表示本发明的电磁板检测电磁笔的另一个实施例的流程。在本实施例中，电磁感应天线板在Ｘ向和Ｙ向上规律性地密布线圈，Ｘ向线圈的匝数为ｎ，Ｙ向线圈的匝数为ｍ。X向线圈的扫描基数为p，p≥1，Y向线圈的扫描基数为q，q≥1。在本实施例中，有专用于发射电磁波的激励线圈。该具体流程如下：

501、打开专用的激励线圈，发射频率为f1的矩形波。

例如，首先打开专用的激励线圈，在定时时间内发送频率为f1的矩形波或者近似矩形波。

502、停止该激励线圈的电磁波发射，打开线圈号分别为x和y的X向线圈和Y向线圈接收电磁波。

例如，停止该激励线圈的电磁波发射，分别打开X向和Y向线圈的第一根线圈，将该线圈作为接收线圈，接收电磁笔的电磁波。

503、计算频率f1的信号积分值以及频率3*f1的信号积分值，并保留各自的积分最大值所对应的线圈号。

例如，接收线圈接收到的电磁信号经过后述图6和图7的信号处理流程，得到了X向和Y向的第一根线圈中的频率为f1和3*f1的电磁信号积分值。并将频率为f1和3*f1的信号积分值分别与设定的各自的阈值相比较。若在频率为f1或3*f1的信号积分值设定的阈值范围内，则该信号积分值有效，保存该信号积分值以及对应的线圈号。若在阈值范围外，则舍去该信号积分值。

504、关闭接收线圈停止电磁波接收，并将X向接收线圈的线圈号+p，将Y向线圈的线圈号+q。

例如，关闭X向和Y向接收线圈，停止电磁波的接收。并且，将线圈号为1+p的线圈设为X向接收线圈，将线圈号为1+q的线圈设为Y向接收线圈。

505、判断当前的X向接收线圈以及Y向接收线圈的线圈号是否均不大于设定的线圈阈值。若是则返回步骤501，否则进入步骤506。

例如，判断当前的X向接收线圈和Y向接收线圈的线圈号是否均不大于设定的线圈阈值。若X向接收线圈和Y向接收线圈的线圈号均不大于线圈阈值，则返回步骤301，打开激励线圈发射电磁波，发送一定时常的电磁信号后，关闭激励线圈停止电磁波发射，打开线圈号为x+p的X向线圈以及线圈号为y+q的Y向线圈，接收电磁波，从而再次得到X向线圈与Y向线圈对应的信号积分值。然后，将本次得到的信号积分值先后与设定的阈值以及已经保存的前述扫描线圈积分值比较，保存积分极大值以及对应的线圈号。以此循环，直至X向和Y向的接收线圈的线圈号达到设定的线圈阈值。

506、X向、Y向扫描完毕，得到f1以及3*f1频率对应的最大值线圈。

若当前X向接收线圈或Y向接收线圈的线圈号大于线圈阈值，则将得到频率f1以及频率3*f1信号的积分极大值对应的X向、Y向线圈。得到X向以及Y向线圈的最大值线圈后，可进行图3所示的流程，进而得到谐振频率为f1的电磁笔以及谐振频率为3*f1的电磁笔的准确位置。中央处理器单元将准确的位置信息组成特定格式的数据包，发送给上位机。另外，激励线圈不限于一组，可以多组，并可分别导通，受中央处理器单元控制，并在X向、Y向接收线圈空间内对电磁笔形成有效激励。

本实施例所涉及的电磁信号的控制方法，通过发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波，检测电磁笔发射的包含第一频率和第一频率的奇数次频率中的至少一个频率的感应电磁波，并根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。因此，无需进行不同频率电磁波发射的切换，能够以一种发射频率同时检测至少两种频率的电磁笔操作，进而降低找笔时的时延并提高电磁板向上位机发送有效数据包时的发送速度，从而提高找笔时的检测速度并提高电磁笔的书写效果，提高了用户的使用体验。

与上述方法相对应地，本发明实施例还提供了一种电磁感应检测装置，如图5所示，包括：

信号产生部601，用于产生第一频率的矩形波或者近似矩形波；

信号发射部602，用于发射信号产生部601产生的第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波；

信号检测部603，用于检测电磁笔发射的感应电磁波，所述感应电磁波包含所述第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的电磁波中的至少一个电磁波；

控制部604，用于根据所述信号检测部603检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。

进一步地，所述信号发射部602为电磁感应天线中的X向线圈，所述信号检测部603为所述电磁感应天线中的Y向线圈。或者，所述信号发射部602为电磁感应天线中的Y向线圈，所述信号检测部603为所述电磁感应天线中的X向线圈。或者，所述信号发射部602为电磁笔激励线圈，所述信号检测部603为电磁感应天线中的X向线圈和Y向线圈。

进一步地，所述控制部601包括：

放大单元，用于对与信号检测部检测的感应电磁波对应的电磁信号进行放大处理；

滤波单元，用于对所述放大单元输出的一部分电磁信号进行中心频率为所述第一频率的带通滤波处理，并对所述放大单元输出的另一部分电磁信号进行中心频率为所述第一频率的奇数次频率的带通滤波处理；

正交变换单元，用于分别对所述滤波单元输出的两部分电磁信号进行正交变换；

A/D转换单元，用于分别对所述正交变换单元输出的两部分电磁信号进行A/D转换。

本实施例中的电磁感应检测装置的工作方法具体可参见上文所述的方法，在此不再赘述。

本实施例所涉及的电磁感应检测装置，通过发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波，检测电磁笔发射的包含第一频率和第一频率的奇数次频率中的至少一个频率的感应电磁波，并根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。因此，无需进行不同频率电磁波发射的切换，能够以一种发射频率同时检测至少两种频率的电磁笔操作，进而降低找笔时的时延并提高电磁感应检测装置向上位机发送有效数据包时的发送速度，从而提高找笔时的检测速度并提高电磁笔的书写效果，提高了用户的使用体验。

下面以电磁板发射规定频率f1的矩形波或近似矩形波，与其配套的两支电磁笔的谐振电路的谐振频率分别是f1和3*f1为例，并结合不同情况对上一实施例中的电磁感应检测装置的电路结构进行说明。

图6为以电磁板为例的本发明的电磁感应检测装置的一个实施例的电路图。在此，以电磁天线板X方向上的一根线圈接收到电磁信号为例进行说明。在电路图中，电磁波接收单元接收来自电磁天线板的电磁信号，并将电磁信号输入信号处理单元。电磁波接收单元受中央处理器单元控制。中央处理器单元至少包括一个MCU，用来控制电磁波发射（本图未画出）和接收、信号处理以及与如PC机等上位机的通讯。信号处理单元接收到来自电磁波接收单元的信号后，首先将信号放大，然后通过增益控制得到强度适中的电磁信号。之后，电磁信号分两路，其中一路进入带通滤波器1，带通滤波器1的中心频率为f1或者与f1接近，其带宽不包括3*f1的频率。经过带通滤波器1后得到的电磁信号主要是频率为f1的电磁信号。然后经过正交变换以及A/D转换后，中央处理单元得到了该电磁信号的数字信号，进而进行计算等后续处理。另一路信号进入带通滤波器2，带通滤波器2的中心频率为3*f1或者与之接近，其带宽范围内不包括f1频率。经过带通滤波器2后得到的电磁信号主要是频率为3*f1的电磁信号，然后经过正交变换以及A/D转换，中央处理器得到该电磁信号的数字信号，并进行后续计算处理。上述处理过程可用于电磁天线板的其他X向线圈接收到的电磁信号的处理以及电磁天线板的Y向线圈接收到的电磁信号的处理。

图7为以电磁板为例的本发明的电磁感应检测装置的另一个实施例的电路图。在此，以电磁天线板X方向上的一根线圈接收到电磁信号为例进行说明。在电路图中，电磁波接收单元接收来自电磁天线板的电磁信号，并将电磁信号输入信号处理单元。电磁波接收单元受中央处理器单元控制。中央处理器单元至少包括一个MCU，用来控制电磁波发射（本图未画出）和接收、信号处理以及与如PC机等上位机的通讯。信号处理单元接收到来自电磁波接收单元的信号后，首先将信号放大，然后通过增益控制得到强度适中的电磁信号。之后，电磁信号分两路，其中一路进入带通滤波器1，带通滤波器1的中心频率为f1或者与f1接近，其带宽不包括3*f1的频率。经过带通滤波器1后得到的电磁信号主要是频率为f1的电磁信号，然后经由受中央处理单元控制的逻辑开关被输入到正交变换模块。此时，逻辑开关将接通带通滤波器1接入信号处理流程，与正交变换模块连接，而将带通滤波器2与信号处理流程断开。然后经过正交变换以及A/D转换后，中央处理单元得到了该电磁信号的数字信号，进而进行计算等后续处理。另一路信号进入带通滤波器2，带通滤波器2的中心频率为3*f1或者与之接近，其带宽范围内不包括f1频率。经过带通滤波器2后得到的电磁信号主要是频率为3*f1的电磁信号，此时中央处理器单元控制逻辑开关将带通滤波器2接入信号处理流程，频率为3*f1的电磁信号被输入到正交变换以及A/D转换模块，中央处理器经过上述处理的信号，并进行后续计算处理。上述处理过程可用于电磁天线板的其他X向线圈接收到的电磁信号的处理以及电磁天线板的Y向线圈接收到的电磁信号的处理。另外，逻辑开关不限于上文所述的位置，也可放置在信号处理电路的其他位置。

与上述方法、电磁感应检测装置相对应地，本发明实施例还提供了一种电磁手写系统，如图8所示，包括一个电磁感应检测装置701以及至少一个电磁笔702。其中，所电磁感应检测装置701包括：信号产生部，用于产生第一频率的矩形波或者近似矩形波；信号发射部，用于发射所述信号产生部产生的第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波；信号检测部，用于检测电磁笔发射的感应电磁波，所述感应电磁波包含所述第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的电磁波中的至少一个电磁波；控制部，用于根据所述信号检测部检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。所述至少一个电磁笔702包括谐振频率为第一频率的谐振电路和谐振频率为第一频率的奇数次频率的谐振电路。

本实施例中的电磁感应检测装置701的结构和工作方法具体可参见上文所述的电磁感应检测装置，在此不再赘述。

本实施例所涉及的电磁手写系统，通过发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波，检测电磁笔发射的包含第一频率和第一频率的奇数次频率中的至少一个频率的感应电磁波，并根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。因此，无需进行不同频率电磁波发射的切换，能够以一种发射频率同时检测至少两种频率的电磁笔操作，进而降低找笔时的时延并提高电磁板向上位机发送有效数据包时的发送速度，从而提高找笔时的检测速度并提高电磁笔的书写效果，提高了用户的使用体验。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-OnlyMemory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种电磁信号的控制方法，其特征在于，包括：

发射第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波；

检测电磁笔发射的感应电磁波，所述感应电磁波包含所述第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的电磁波中的至少一个电磁波；

根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射第一频率的矩形波或者近似矩形波包括：

利用电磁感应天线中的X向线圈和Y向线圈中的一种线圈发射第一频率的矩形波或者近似矩形波；

所述检测电磁笔发射的感应电磁波包括：

利用所述电磁感应天线中的X向线圈和Y向线圈中的另一种线圈检测电磁笔发射的感应电磁波。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射第一频率的矩形波或者近似矩形波包括：

利用电磁笔激励线圈发射第一频率的矩形波或者近似矩形波；

所述检测电磁笔发射的感应电磁波包括：

利用电磁感应天线中的X向线圈和Y向线圈检测电磁笔发射的感应电磁波。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述根据检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息包括：

对与检测的感应电磁波对应的电磁信号进行放大处理；

对一部分经过放大处理的所述电磁信号进行中心频率为所述第一频率的带通滤波处理，并对另一部分经过放大处理的所述电磁信号进行中心频率为所述第一频率的奇数次频率的带通滤波处理；

分别对两部分经过带通滤波处理的所述电磁信号进行正交变换和A/D转换。

5.一种电磁感应检测装置，其特征在于，包括：

信号产生部，用于产生第一频率的矩形波或者近似矩形波；

信号发射部，用于发射所述信号产生部产生的第一频率的矩形波或者近似矩形波以产生与第一频率同频的电磁波以及第一频率的奇数次频率的电磁波；

信号检测部，用于检测电磁笔发射的感应电磁波，所述感应电磁波包含所述第一频率的电磁波和第一频率的奇数次频率的电磁波中的至少一个电磁波；

控制部，用于根据所述信号检测部检测的感应电磁波获取电磁笔的操作信息。

6.根据权利要求5所述的电磁感应检测装置，其特征在于，所述信号发射部为电磁感应天线中的X向线圈，所述信号检测部为所述电磁感应天线中的Y向线圈；或者，

所述信号发射部为电磁感应天线中的Y向线圈，所述信号检测部为所述电磁感应天线中的X向线圈。

7.根据权利要求5所述的电磁感应检测装置，其特征在于，所述信号发射部为电磁笔激励线圈，所述信号检测部为电磁感应天线中的X向线圈和Y向线圈。

8.根据权利要求5-7中的任一项所述的电磁感应检测装置，其特征在于，所述控制部包括：

放大单元，用于对与所述信号检测部检测的感应电磁波对应的电磁信号进行放大处理；

滤波单元，用于对所述放大单元输出的一部分电磁信号进行中心频率为所述第一频率的带通滤波处理，并对所述放大单元输出的另一部分电磁信号进行中心频率为所述第一频率的奇数次频率的带通滤波处理；

正交变换单元，用于分别对所述滤波单元输出的两部分电磁信号进行正交变换；

A/D转换单元，用于分别对所述正交变换单元输出的两部分电磁信号进行A/D转换。

9.一种电磁手写系统，其特征在于，包括如权利要求5-8所述的任意一个电磁感应检测装置以及至少一个电磁笔，所述至少一个电磁笔包括谐振频率为第一频率的谐振电路或谐振频率为第一频率的奇数次频率的谐振电路。

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