CN104049774B - 电磁笔控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种电磁笔控制方法，包含以下步骤。首先提供电磁笔于电磁式输入装置上。接着计算该电磁笔的坐标移动距离L_t。然后执行移动距离L_t取样，并对移动距离L_t进行微分运算以获得线段位移量l_t，并借由线段位移量l_t计算坐标取样线段长度。接着根据坐标取样线段长度以及实际距离单位μ、预定转换距离单位增益α及坐标解析度R计算电磁笔的实际移动距离m。然后对实际移动距离m进行微分运算以获得加速度变化量τ。接着对加速度变化量τ进行积分运算以获得积分距离M。最后根据积分距离M、预设笔尖压力最大值pre_max、预设笔尖压力最小值pre_min及自订移动距离D_M计算电磁笔的笔尖压力值pre。

Description

电磁笔控制方法

技术领域

本发明有关于一种电磁笔控制方法，特别是有关于一种使电磁笔具有笔尖压力感应能力的电磁笔控制方法。

背景技术

电磁式输入技术的运作原理主要是以具有多个沿轴向分布的感应天线回路或天线的电路板，搭配可发出电磁信号的电磁笔以进行输入动作。因此电磁式输入装置的感应平面由天线或感应线圈构成，而天线或感应线圈布局在输入装置的工作表面下或显示荧幕之后。电磁笔进行操作时，电磁笔的坐标位置借由电磁笔内振荡电路与天线或感应线圈之间传送的电磁波经信号处理与计算而获得。

应用电磁式输入技术的输入装置包含智能型行动通讯装置（Smart Phone）、数字板（Digitizer tablets）或电子书（E-book/Green book），须搭配使用电磁笔或数字笔（stylus）以进行输入操作。

电磁笔的振荡电路通常由电感、电容及相关元件所组成并置于笔壳之内。电感由铁粉心（ferrite core）搭配缠绕的金属线圈所构成，并与电容等相关元件形成振荡电路，以与输入装置的天线回路或感应线圈之间传送与接收电磁波信号。振荡电路将依并联的金属线圈的电感值及电路上连接的电容值，决定此电路的振荡频率。当使用者以电磁笔在输入装置上作书写时，电磁笔内的笔尖会使电容值或电感值连续性地变化，并进而使振荡电路的频率也伴随着发生连续性地变化，输入装置则可借由内部电路，去侦测并计算出所收到的电磁信号的频率，以求得电磁笔尖的压力阶度。

上述获得电磁笔尖压力阶度的主要设计原理是当笔尖受压时，电容值或电感值发生连续性地变化以改变振荡电路的发射频率，因此必须使用与笔尖连动的触发结构以触动电容值或电感值产生变化。

本发明则着眼于一种电磁笔控制方法，应用于不具备与笔尖连动的触发结构的电磁笔，使无笔尖触发结构的电磁笔仍可具有笔尖压力感应能力。

发明内容

本发明的目的在于提出一种电磁笔控制方法，让使用者能于电磁笔搭配电磁式输入装置或输入系统书写使用时，借由书写时电磁笔所发送的坐标移动信号经由韧体或软件程序执行转换成笔尖压力阶度信号，以控制电磁笔书写功能。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明揭露一种电磁笔控制方法，此方法包含以下步骤。首先提供电磁笔于电磁式输入装置上。接着计算该电磁笔的坐标移动距离L_t。然后执行移动距离L_t取样，并对移动距离L_t进行微分运算以获得线段位移量l_t，并借由线段位移量l_t计算坐标取样线段长度。接着根据坐标取样线段长度以及实际距离单位μ、预定转换距离单位增益α及坐标解析度R计算电磁笔的实际移动距离m。然后对实际移动距离m进行微分运算以获得加速度变化量τ。接着对加速度变化量τ进行积分运算以获得积分距离M。最后根据积分距离M、预设笔尖压力最大值pre_max、预设笔尖压力最小值pre_min及自订移动距离D_M计算电磁笔的笔尖压力值pre。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，前述的电磁笔控制方法，其中该电磁式输入装置包含数字板或行动通讯装置的电磁式输入模块。

较佳的，前述的电磁笔控制方法，其中自订转换距离单位ε是根据该实际距离单位μ、该预定转换距离单位增益α及该坐标解析度R利用以下方程式计算而得

较佳的，前述的电磁笔控制方法，其中该实际移动距离m是根据该自订转换距离单位ε与该坐标取样线段长度利用以下方程式计算而得

较佳的，前述的电磁笔控制方法，其中该笔尖压力值pre是利用以下方程式计算而得

pre_diff=pre_max-pre_min

pre=pre_max-pre_atten。

较佳的，前述的电磁笔控制方法，其中该笔尖压力值pre是利用以下方程式计算而得

pre_diff=pre_max-pre_min

pre=pre_min+pre_atten。

借由上述技术方案，本发明电磁笔控制方法至少具有下列优点及有益效果：借由本发明，让使用者能于电磁笔搭配电磁式输入装置或输入系统书写使用时，借由书写时电磁笔所发送的坐标移动信号经由韧体或软件程序执行转换成笔尖压力阶度信号，以控制电磁笔书写功能。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1显示应用本发明实施例的电磁笔与电磁式输入装置的感应表面。

图2显示应用本发明实施例的电磁式输入装置。

图3显示应用本发明实施例的输入系统。

图4显示本发明实施例的笔尖压力感应控制方法的流程图。

图5为电磁笔坐标移动的示意图。

图6为电磁笔坐标移动距离取样的示意图。

【符号说明】

100：感应表面 102：电磁笔

202：控制单元 204：电磁感应单元

206：电磁笔笔尖压力模块 208：电磁笔

302：主机 304：电磁式输入装置

306：处理单元 308：电磁笔笔尖压力模块

310：电磁笔

402～414：笔尖压力感应控制方法的步骤

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种电磁笔控制方法的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了如下描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围并不受实施例的限定，其以之后的专利范围为准。再者为提供更清楚的描述及更易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。

图1显示应用本发明实施例的电磁笔与电磁式输入装置的感应表面。如图1所示，电磁笔102在电磁式输入装置的感应表面100上执行输入的操作。在本发明的实施例中，电磁笔102是不具备与笔尖连动的触发结构的电磁笔，亦即不具备笔尖压力感应功能的电磁笔。不具备与笔尖连动的触发结构的电磁笔仅为应用本发明的实施例，并非限制。本发明可应用于其他任何适当的电磁笔。

图2显示应用本发明实施例的电磁式输入装置。在本发明的实施例中，电磁式输入装置包含控制单元202、电磁感应单元204及电磁笔笔尖压力模块206。电磁式输入装置包含数字板与行动通讯装置的电磁式输入模块，但不限于数字板与行动通讯装置的电磁式输入模块。电磁笔笔尖压力模块206包含韧体程序及储存韧体程序的存储器，以于电磁笔208在电磁式输入装置的感应表面与电磁感应单元204上执行输入操作时，执行笔尖压力感应控制方法。笔尖压力感应控制方法的详细内容将于以下叙述。

图3显示应用本发明实施例的输入系统。在本发明的实施例中，输入系统包含主机302、电磁式输入装置304。主机302包含电脑与行动通讯装置，但不限于电脑与行动通讯装置。主机302包含处理单元306及电磁笔笔尖压力模块308。电磁笔笔尖压力模块308包含软件程序及储存软件程序的电脑可读取媒体，以于电磁笔310在电磁式输入装置304的感应表面上执行输入操作时，执行笔尖压力感应控制方法。电脑可读取媒体存有处理单元306可执行的指令或程序，电脑可读取媒体包含硬盘、存储器等储存媒体。

图4显示本发明实施例的笔尖压力感应控制方法的流程图。在本发明的实施例中，笔尖压力感应控制方法利用电磁笔移动距离转换成笔尖压力。如图4所示，首先于步骤402，进行电磁笔移动坐标计算。接着于步骤404，执行电磁笔坐标移动距离取样。然后于步骤406，进行电磁笔实际移动距离转换。接着于步骤408，进行电磁笔实际移动距离计算。然后于步骤410，执行时间与坐标距离单位转换。接着于步骤412，进行电磁笔移动距离积分。最后于步骤414，执行电磁笔笔尖压力转换。

电磁笔移动坐标计算

图5为电磁笔坐标移动的示意图，其中P为电磁笔起始点，为电磁笔位移后的位置点。电磁笔移动坐标移动距离根据以下方程式计算。P的坐标P=P(X,Y)，的坐标电磁笔移动距离或位移或线段长度L_t

L_t=L_t(X-X,Y-Y)

令

L_t=L_t(X_t,Y_t)

其中X_t为电磁笔移动X轴位移量，Y_t为电磁笔移动Y轴位移量。

电磁笔坐标移动距离取样

在本发明的实施例中，为将电磁笔移动距离转换成笔尖压力，自电磁笔坐标移动距离取样，并对电磁笔移动距离微分。图6为电磁笔坐标移动距离取样的示意图。微分后所得到的线段位移量根据以下方程式计算，其中ε为位移线段长度，为坐标取样线段长度，p为微分后得到的起始点，为微分后所得到位移后的坐标点，l_t为微分后所得到的线段位移量，x_t为微分后所得到的X轴位移量，y_t为微分后所得到的Y轴位移量。电磁笔移动线段位移线段长度计算:

电磁笔坐标取样位移量计算:

微分后会得到两组新的坐标点。

令

电磁笔坐标取样线段长度计算：

电磁笔实际移动距离转换

电磁笔实际移动距离计算根据以下方程式计算，其中μ为实际距离单位，α为自订转换距离单位增益，R为坐标解析度，ε为自订转换距离单位。

实际距离计算:

m为针对自订转换距离单位的实际移动距离，根据以下方程式计算：

时间与坐标距离单位转换：

τ为二次微分的加速度变化量

u为针对距离第二次微分的时间量

电磁笔移动距离积分：

其中T_S为积分时间，h为积分时间长度，M为积分后所得到的距离。

可依需要再次做微分或积分，改变时间与距离对应关系，以改变时间与距离的需求。

笔尖压力转换

在本发明的实施例中，电磁笔笔尖压力值根据以下方程式计算，其中pre_max为压力最大值，pre_min为压力最小值，pre_diff为压力差值，pre_atten为压力衰减值，D_M为自订移动距离，pre为笔尖压力值。亦即，当电磁笔位于起始点或静止不动时，笔尖压力值为最大，即pre等于pre_max。

pre_diff=pre_max-pre_min

pre=pre_max-pre_atten

在本发明的另一实施例中，电磁笔位于起始点或静止不动时，笔尖压力值为最小，即pre等于pre_min，此时pre_atten为压力递增值。

pre=pre_min+pre_atten

本发明实施例可依需求应用在各种电磁笔构造，以执行电磁笔的各种功能。即使用何种电磁笔构造以执行本发明实施例的功能可视需求而定。

本发明提出的电磁笔控制方法可令使用者以电磁笔搭配电磁式输入装置或输入系统书写使用时，借由电磁笔移动距离转换成笔尖压力，使书写时电磁笔所发送的坐标移动信号经由韧体或软件程序执行转换成笔尖压力阶度信号，以控制电磁笔书写功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种电磁笔控制方法，其特征在于该方法包含：

提供电磁笔于电磁式输入装置上；

计算该电磁笔的坐标移动距离L_t；

执行该移动距离L_t取样，并对该移动距离L_t进行微分运算以获得线段位移量l_t，并借由该线段位移量l_t计算坐标取样线段长度

根据该坐标取样线段长度以及实际距离单位μ、预定转换距离单位增益α及坐标解析度R计算该电磁笔的实际移动距离m；

对该实际移动距离m进行微分运算以获得加速度变化量τ；

对该加速度变化量τ进行积分运算以获得积分距离M；及

根据该积分距离M、预设笔尖压力最大值pre_max、预设笔尖压力最小值pre_min及自订移动距离D_M计算该电磁笔的笔尖压力值pre。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中该电磁式输入装置包含数字板或行动通讯装置的电磁式输入模块。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于,根据该实际距离单位μ、该预定转换距离单位增益α及该坐标解析度R利用以下方程式计算而得到自订转换距离单位ε：

$\mathrm{\ϵ}=\frac{(\mathrm{\μ}\×\mathrm{\α})}{R}.$

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于其中该实际移动距离m是根据该自订转换距离单位ε与该坐标取样线段长度利用以下方程式计算而得

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中该笔尖压力值pre是利用以下方程式计算而得

${\mathrm{pre}}_{atten}=\left(\frac{M*{\mathrm{pre}}_{diff}}{D_M}\right)$

pre_diff＝pre_max-pre_min

pre＝pre_max-pre_atten。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中该笔尖压力值pre是利用以下方程式计算而得

${\mathrm{pre}}_{atten}=\left(\frac{M*{\mathrm{pre}}_{diff}}{D_M}\right)$

pre_diff＝pre_max-pre_min

pre＝pre_min+pre_atten。