CN1039062C - 数位板指标器位址的寻找方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种数位板指标器位址的寻找方法及其装置，其主要特征是在使计数器的计数方式由指标器所在位置开始计数，至计数开始后的下一条导线为止，再将所述条导线于网格中的位置对应值减去所有计数值，就可计算出指标器于网格中的坐标位置，达到只要一位数较少的计数器便可做高精度计数，以及不管扫描区域再怎么变大，也不须改变计数器的大小等目的。

Description

数位板指标器位址的寻找方法及其装置

本发明是一种数位板指标器位址的寻找方法及其装置，特别是在数位板的特定区域内，以扫描的方式去找寻一指标器位置的方法及其应用的装置。

美国专利第4,210,775号提供一种装置与方法，使一支笔在一个特定导线组成的网格中的位置转换成一个数位化的数字讯息。其在笔的笔尖上安装了一个线圈，同时于所述线圈上加诸一个固定频率及固定振幅的交流讯号，并于网格中的导线上可感应到相对的感应讯号。而扫描线路则依序扫描上述导线，首先是X方向，然后Y方向，如此依序将感应所得讯号耦合输入一个差动放大线路。所述差动放大线路的输出端是连接到相位侦测器的输入端，当依序对导线扫描“从笔尖的一边到笔尖的另一边时”则会输出一个极性变化讯号，经滤波至比较器产生一个上升缘脉波，以停止上述计数器的计数动作。此时计数器的值被记录下来，就是笔尖在特定网格中的位置。

藉由上述的揭露可知以往技术在网格中侦测笔尖的位置，其原理在于计数器从一个定点，也就是扫描起动点开始计数，而在跨过笔尖时，也就是比较器输出脉波时停止。其产生结果如图1所示，其中A′表示相位侦测输出；B′表示计数脉波，而从计数脉波B′的起始点(START)至停止点(STOP)(如图1中斜线部份)的计数值就是笔尖在特定网格中的位置。然而，上述以往技术的侦测装置与方法容易产生以下的缺点：

1.计数时间过长。

2.计数位数多，需很大计数器才能做高精密度计数。

3.当扫描区域变大时，计数器也必须跟着变大。

本发明的主要目的，是在于提供一种数位板指标器位址的寻找方法及其装置，只需使用一位数较少的计数器，便可做到高精度的计数。

本发明的数位板指标器位址的寻找方法及其装置，不管扫描区域再怎么变大，也不须改变计数器的大小。

为达上述目的，本发明的数位板指标器位址的寻找方法及其装置，其主要特征是在使计数器的计数方式由指标器所在位置开始计数，至计数开始后的下一条导线为止，再将所述条导线于网格中的位置对应值减去所有计数值，就可求得指标器于网格中的座标位置。

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1是以往笔尖在特定网格中位置的侦测技术中相位侦测输出及计数脉波的波形示意图。

图2是本发明的数位板指标器位址的寻找方法及其装置的方块示意图。

图3是图2的详细电路图。

图4是本发明的数位板指标器位址的寻找方法及其装置中电磁场感应器的平行导线与指标器的动作示意图。

图5至图9是本发明的数位板指标器位址的寻找方法及其装置的脉波图。

图10是本发明的数位板指标器位址的寻找方法及其装置中计数器计数值位置示意图。

图11是本发明的数位板指标器位址的寻找方法中相位侦测输出及计数脉波的波形示意图。

本发明的数位板指标器位址的寻找方法，其步骤依序包括有：一、提供一个环形线圈以发射磁场。二、提供一个导线组成的平行网格，接受上述磁场以感应电流。三、提供一个取样装置，依序取样上述感应电流形成感应讯号。四、提供一个相位解调装置，将上述感应讯号转化成一个相位解调讯号。五、提供一个滤波器，将上述相位解调讯号平滑化处理，以得到一个包封曲线。六、提供一个侦测控制装置，以侦测上述包封曲线的零点交叉位置输出一个起始信号及下一紧临导线而输出一个停止信号。七、提供一个计数器，其接收上述起始信号时开始计数动作；而接收到上述停止信号时则停止计数。八、提供一个处理器，以接收上述停止信号求得一个第一值；再接收上述计数器的计数值为一个第二值，然后将上述第一值减去第二值就可求得上述环形线圈在上述平行网格中的位置。

配合上述的方法，请参阅图2并配合图3所示，本发明数位板指标器位址的寻找装置则包括有电磁场感应器1、指标器2、取样装置3、第一放大器4，相位解调装置5、第二放大器6、滤波器7，其特征在于包括有比较器8、计数器控制逻辑9及计数器10；微处理器11连接在上述计数器10，其至少具有一个数值运算程式，并输出一个控制扫描次序信号至上述取样装置3，且连接一个介面电路装置12，以外接电脑设备、连接一DC-DC转换器13，以提供系统所需的直流电压及连接一个除频器14，以输出第一工作基频f1及第二工作基频f2。一个指标器驱动线路15则接收上述第一工作基频f1以驱动上述指标器2。其中所述电磁场感应器1具有多个平行的水平导线与多个平行的垂直导线相互重叠组成的网格。而所述指标器2上装置有环形线圈20，并于所述线圈20上加诸交流电源，使所述线圈20能发射磁场，而当所述磁场被上述电磁场感应器1感应到时，以平行导线L1-L8为例，请参阅图4所示，此时在所述平行导线L1-L8就产生感应电流Is1-Is8。所述取样装置3，在本实施例中主要是以一个多工器依序取样上述平行导线L1-L8导线输出的电流Is1-Is8，以形成一连串感应讯号，如图5所示。所述感应讯号经上述第一放大器4至上述相位解调装置5而转化成一个相位解调讯号，如图6所示，以分离出交流感应讯号的极性，就分离出上述线圈20的左侧讯号为正半周，右侧为负半周的交流相位解调讯号。所述相位解调读号再经上述第二放大器6至一个滤波器7，得到如图7所示的连续平滑的包封曲线，此时对于判断指标器2位置最重要的零交叉(Zero Cross)在此可以精确的得到。

本发明的主要特征就在得到上述图7所示的包封曲线后，当做一个比较电压讯号输入上述比较器8，所述比较器8更包括一个正电压比较器80，其参考电压为+Vref及一个负电压比较器81，其参考电压为-Vfef。所以当上述比较电压讯号经过所述正电压比较器80，而高于所述参考电压+Verf时，输出为Low，而当所述比较电压低于零伏特(OV)时，输出就转为High，所得输出波形如图8所示，同时通知上述微处理器11一个正半周已经产生。而当上述比较电压讯号经过所述负电压比较器81，而由正电压转态为负电压到达-Vref时，所得输出波形如图9所示，同时通知所述微处理器11一个负半周已经产生。所述微处理器11在侦测到上述正半周感应讯号发生后，再侦测到图9所示的负半周信号，就表示一个完整的扫描周期已达成。而若后者的信号没有产生，则认定此为一个无效的扫描周期，所以，所述负电压比较器81主要就用来判断扫描到的讯号是否正确。

此外，当上述正电压比较器80在接受高于+Vref的比较电压讯号后输出Low脉冲信号，经反相后输入上述计数器控制逻辑9而得出一个与扫描线顺序同步的High脉冲信号至上述计数器10的ENP脚，此时，所述计数器10的ENT脚同时接受上述正电压比较器80的输出，当比较电压抵达于OV，也就是包封曲线的零交叉点时，所述正电压比较器80的输出信号由Low转变为High，此时，计数器10因ENP脚及ENT脚同时处于High状态而启动开始计数，一直计数到下一条平行导线Ln(n＝1，2，3…)被侦测为止。然后微处理器11就将计数值ΔX记录下来，再作Ln-ΔX运算(其中Ln表示第n条导线在网格的位置)，就可算出上述指示器2在X轴的座标位置，请参阅图10所示，在P1时，指标器2在X轴的L2-ΔX1位置；在P2时，指标器2在X轴的L2-ΔX2位置；及在P3时，指标器2则在X轴的L3-ΔX3位置。因此，对应上述图1的以往技术，再请参阅图11所示，就可清楚看出本发明与以往技术明显的功效差别，其中A表示相位侦测输出；B表示计数脉波，计数脉波B的起始点(START)由包封工线的零交叉点T开始，其停止点(STOP)在第n个平行导线Ln(如图七中斜线部份)，所以其最大计数值永远在两平行导线间的距离上。

同理，本发明也可以侦测网格的垂直导线，得到上述指标器2在Y轴的座标位置，而得到指标器2在整个网格的座标位置。

所以，藉由上述的技术，本发明的优点如下：

1.只要一位数较少的计数器便可作用在高精度计数。

2.不管扫描区域多大，也不须改变计数器的大小，而只要增加导线就可以了。

Claims (3)

1.一种数位板指标器位址的寻找方法，其特征在于其步骤包括：

提供一个环形线圈以发射磁场；

提供一个导线组成的平行网格，接受上述磁场以感应电流；

提供一个取样装置，依序取样上述感应电流形成感应讯号；

提供一个相位解调装置，将上述感应讯号转化成一个相位解调讯号；

提供一个滤波器，将上述相位解调讯号平滑化处理，以得到一个包封曲线；其特征在于，该寻找方法还包括以下步骤：

提供一个侦测控制装置，以侦测上述包封曲线的零点交叉位置而输出一个起始信号及下一紧临导线而输出一个停止信号；

提供一个计数器，其接收上述起始信号时开始计数动作；而接收到上述停止信号时则停止计数；以及

提供一个处理器，以接收上述停止信号取得一个第一值；再接收上述计数器的计数值为一个第二值，然后将上述第一值减去第二值就是上述环形线圈在上述平行网格中的位置。

2.一种数位板指标器位址的寻找装置，包括：

电磁场感应器，具有多个平行的水平导线与多个平行的垂直导线相互重叠组成的网格；

指标器，其具有一个环形线圈，并于所述线圈上加诸交流电源，所述线圈发射一个电磁场至上述电磁场感应器，使网格中的导线感应电流；

取样装置，依序取样上述多个水平导线与多个垂直导线的感应电流，以形成一个水平感应讯号及一个垂直感应讯号；

相位解调装置，接收上述平行感应讯号转化成一个水平相位解调讯号及接收上述垂直感应讯号转化成一个垂直相位解调讯号；

滤波器，将上述水平相位解调讯号平滑化处理，得到一个水平讯号包封曲线且将上述垂直相位解调讯号平滑化处理，得到一个垂直讯号包封曲线；

微处理器，其至少具有一个数值运算程式，且输出一个频率及一个控制扫描次序信号至上述取样装置；

除频器，其接收上述微处理器输出的频率，输出一个第一工作基频及一个第二工作基频；

指标器驱动线路，其接收上述第一工作基频以驱动上述指标器；

DC-DC转换器，以提供系统所需的直流电压；及

介面电路装置，以外接电脑设备；

其特征在于更包括有：

比较装置，以接收上述滤波器输出的水平/垂直包封曲线为其比较电压，而于所述比较电压值大于其设定的参考电压值时，输出一个脉波信号；且于所述水平/垂直包封曲线的零交叉点位置时输出一个控制信号；

计数器控制逻辑，接受上述比较装置输出的脉波信号及上述除频器输出的第二工作基频，以输出一致能信号；及

计数器，接受上述计数器控制逻辑输出的致能信号，且于接受上述比较装置输出控制信号时开始计数动作，并将计数信号传到上述微处理器，所述微处理器就将所述计数信号累加计数至计数开始后下一条水平/垂直导线为止；此时，上述微处理器就撷取所述条导线在网格的位置对应值做减去计数器的计数值运算，得到上述指标器在整个网格的座标位置。

3.如权利要求2所述的数位板指标器位址的寻找装置，其特征在于：所述比较装置更包括一个负电压比较器，接受上述滤波器输出的水平/垂直包封曲线为其比较电压，而于所述比较电压值低于其设定的负参考电压值时，输出一个脉波信号至上述微处理器，以通知微处理器所述水平/垂直包封曲线为一有效扫描周期。

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