CN109710094A - 位置检测系统及电子手写笔 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种位置检测系统及电子手写笔,电子手写笔包括位置检测系统,位置检测系统包括供电模组、CPU控制电路、按键检测电路、压力检测电路、数据传输基准检测电路及脉冲调制电路,供电模组用于提供电源保证位置检测系统中各部分正常工作;CPU控制电路分别与按键检测电路及压力检测电路连接,用于对按键检测电路和压力检测电路进行数据检测,并将检测到的数据进行处理后输出;按键检测电路与CPU控制电路连接,用于提供按键检测数据并通过CPU控制电路处理后输出;压力检测电路与CPU控制电路连接,用于提供压力检测数据并通过CPU控制电路处理后输出。与相关技术相比,本发明的位置检测系统及电子手写笔的稳定性更佳。

Description

位置检测系统及电子手写笔
技术领域
本发明涉及计算机外围输入设备技术领域,尤其涉及一种位置检测系统及电子手写笔。
背景技术
随着科技进步,数字化电子信息设备已具备轨迹输入的功能,这种功能的实现通常采用手写输入的方式。作为数字化电子信息设备的电子手写笔得到了广泛的应用,其不但能够通过手写输入文字,还可以实现绘画、点控操作等。
现有技术中的电子手写笔通常与配套的数位板共同使用,电子手写笔上都要做压力和按键等功能,现有技术中的电子手写笔实现对压力和按键等功能的检测包括如下两种方式:
一种为改变其笔的震荡参数方式,从而使数位板收到的感应频率改变而以判断按键及得知压感的大小。然而在笔的压力下,改变笔线圈和磁芯的相对位置,从而使笔的震荡频率改变,进而判断压感的大小,这样会造成生产时频率精度要求太高,生产难度很高,使出水压感大小等存在不确定性,即造成出水不稳定等问题。
另一种为CN101174192A所采用的方式,通过位置检测装置及位置指示器,其按键处理是通过数字方式传输,但是,压感却是要根据来自数位板的感应频率F0的信号,通过可变电容器构成的时间常数电路充电或放电的时间变化确定压感,由于感应的频率F0会受笔和数位板外部因素变化而改变,造成压感检测的不稳定性。如图1所示在笔压检测电路25中,将施加在对应笔压而变化容量的可变电容器26上的笔压转换为数字值,对应来自检波电路18的脉冲依次输出。该笔压检测电路25根据计算由电容器27输入的频率F0的信号,将通过由可变电容器26构成的时间常数电路充电或放电的时间数字化,其谐振频率F0受外界影响导致压感的准确性无法达到保障。
因此,有必要提供一种新的位置检测系统及电子手写笔来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的电子手写笔对压力值和按键存在不确定性,容易造成出水不稳定的问题。本发明要解决的技术问题是提供一种稳定性更佳的位置检测系统及电子手写笔。
一种位置检测系统,其包括供电模组、CPU控制电路、按键检测电路、压力检测电路、数据传输基准检测电路及脉冲调制电路,其中:
供电模组:用于提供电源保证所述位置检测系统中各部分正常工作;
CPU控制电路:分别与所述按键检测电路及所述压力检测电路连接,用于对所述按键检测电路和所述压力检测电路进行数据检测,并将检测到的数据进行处理后输出;
按键检测电路:与所述CPU控制电路连接,用于提供按键检测数据并通过所述CPU控制电路处理后输出;
压力检测电路:与所述CPU控制电路连接,用于提供压力检测数据并通过所述CPU控制电路处理后输出;
脉冲调制电路:与所述CPU控制电路连接,用于将所述按键检测电路与所述压力检测电路中检测得到的按键与压力信息通过形式编码后发送。
优选的,所述供电模组包括共振电路及电源抽出电路,所述共振电路包括线圈及电容器,所述电源抽出电路用于从所述线圈上感应的感应电压中抽出电源。
优选的,所述电源抽出电路由二极管与电容器组成。
优选的,所述供电模组还包括电源稳压电路,所述电源抽出电路抽出电源经过所述电源稳压电路形成稳定电源后输出至所述位置检测系统中各部分,保证所述位置检测系统中各部分正常工作。
优选的,所述位置检测系统还包括与所述CPU控制电路连接的数据传输基准检测电路及脉冲调制电路。
优选的,所述位置检测系统还包括与所述CPU控制电路连接的角度检测电路,所述角度检测电路用于提供倾斜角度检测数据并通过所述CPU控制电路处理后输出。
优选的,所述压力检测电路包括压力传感器,所述压力传感器用于将检测到的压力转换为电信号。
优选的,所述按键检测电路包括按键,所述按键为开关按键或触摸按键。
一种电子手写笔,所述电子手写笔包括如上述中任一项所述的位置检测系统
与相关技术相比,本发明提供的位置检测系统将按键处理和压力处理均通过数字方式传输,减少了笔压、按键受到其他因素的影响,从而增加了所述位置检测系统的稳定性;同时,本发明还通过所述角度检测电路检测倾斜角度并通过数字方式传输,减少了倾斜角受其他因素的影响;相对应的,所述电子手写笔采用所述位置检测系统,从而提升了所述电子手写笔的稳定性。
附图说明
图1为相关技术的位置指示器构成的框图;
图2为本发明提供的位置检测系统的结构框图;
图3为图2所示按键检测电路的结构框图;
图4为图2所示压力检测电路的结构框图;
图5为电子手写笔的数据通讯传输基准示意图;
图6为电子手写笔与数位板的数据通讯示意图。
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的一部分实施例,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。
请参阅图2,为本发明提供的位置检测系统的结构框图。本发明提供了一种位置检测系统100,其包括供电模组10、CPU控制电路20、按键检测电路30、压力检测电路40、角度检测电路50、数据传输基准电路60及脉冲调制电路70。
所述供电模组10用于提供电源保证所述位置检测系统100中各部分正常工作。所述CPU控制电路20分别与所述按键检测电路30及所述压力检测电路40连接,用于对所述按键检测电路30和所述压力检测电路40进行数据检测,并将检测到的数据进行处理后输出。
所述按键检测电路30与所述CPU控制电路20连接,用于提供按键检测数据并通过所述CPU控制电路20处理后输出。
所述压力检测电路40与所述CPU控制电路20连接,用于提供压力检测数据并通过所述CPU控制电路20.处理后输出。
所述角度检测电路50与所述CPU控制电路20连接,用于提供倾斜角度检测数据并通过所述CPU控制电路20处理后输出。
所述供电模组10包括共振电路11、电源抽出电路13及电源稳压电路15。所述电源抽出电路13用于从所述共振电路11中抽出电源,所述电源稳压电路15将所述电源抽出电路13抽出的电源形成所述位置检测系统100所需的稳定电源后输出至所述位置检测系统100中各部分,保证所述位置检测系统100中各部分的稳定工作。
具体的,所述共振电路11包括线圈111及电容器113。所述线圈111与所述电容器113共同组成既定频率的所述共振电路11。所述电源抽出电路13从所述线圈111上感应的感应电压中抽出电源,所述电源抽出电路13由二极管131及电容器133组成。
需要说明的是,在本实施例中,所述供电模组10由所述共振电路11与所述电源抽出电路13取得电源电量。当然,在其他实施例中,所述供电模组可通过其他任意方式取得电源电量,只需所述供电模组10能为所述位置检测系统100中各部分提供电源,保证所述位置检测系统100中各部分正常工作即可。在本实施例中,优选的,所述供电模组10采用所述共振电路11与所述电源抽出电路13取得电源,使得采用所述位置检测系统100的电子手写笔中无电池,这样可以有效的降低电子手写笔的重量,在用户使用过程中更加的轻松方便。
请结合参阅图3,图3为图2所示按键检测电路的结构框图。所述按键检测电路30中按键31和按键33通过所述CPU控制电路20检测以及防抖处理后以备传输给数位板。具体的,所述按键31和所述按键33可为开关按键或触摸按键。即所述按键检测电路30可为包括开关按键、触摸按键等可以检测按键的处理电路。
请结合参阅图4,图4为图2所示压力检测电路的结构框图。所述压力检测电路40对压力的检测为用独立的压力传感器进行检测,可以将准确的压力绝对值通过所述CPU控制电路20检测读出,以备通过通讯传输给数位板。其中,所述压力传感器可为将压力转换为电信号的任意现有技术中的传感器。
所述角度检测电路50对倾斜角度的检测为采用独立的角度传感器对倾斜角度进行检测,并通过所述CPU控制电路20检测读出,以备通过通讯传输给数位板。其中,所述角度传感器可为将倾斜角度转换为电信号的任意现有技术中的传感器。
请结合参阅图5,图5为电子手写笔的数据通讯传输基准示意图。电子手写笔接收到数位板信号后,通过所述数据传输基准电路60得到如图5所示的充电结束下降沿为电子手写笔进行通讯的起始基准。
请结合参阅图6,图6为电子手写笔与数位板的数据通讯示意图。通过与所述数据传输基准电路60数据传输基准相同的所述脉冲调制电路70,调整参数后得到如图6中笔信号检出波形。从所述按键检测电路30、所述压力检测电路40及所述角度检测电路50中检测得到的按键、压力、倾斜角等信息通过一定的形式编码得到发射给数位板的通信信号,如图6所示可将要发射的“1”信号不变发射出去,将要发射的“0”通过所述CPU控制电路20控制让其脉冲为“0”发射出去。当然,也可将要发射的“0”信号不变发射出去,将要发射的“1”通过所述CPU控制电路20控制让其脉冲发射出去。
所述位置检测系统100的工作原理:所述CPU控制电路20在通信结束后进行待机,在接收到如图5所示的充电信号上升沿时,所述CPU控制电路20被唤醒,在充电过程中,所述CPU控制电路20实现对所述按键检测电路30、所述压力检测电路40及所述角度检测电路50的信号检测,当充电结束时,其下降沿为通信信号的开始,这时将要发射的通过所述按键检测电路30、所述压力检测电路40及所述角度检测电路50检测得到的按键信号、压力信号及倾斜角信号,通过编码后调制其通信信号得到如图6所示笔信号检出波形。数位板接收到该信号后就可以按照预定的方式解码得到电子手写笔的按键、笔压及倾斜角信号。
同时本发明还提供了一种电子手写笔(图未示),所述电子手写笔包括所述位置检测系统100。
可以理解的是,通过将按键、压力及倾斜角信号在电子手写笔与数位板之间通过数字方式传输,减少了按键、笔压及倾斜角受到其他因素影响而产生不稳定性的问题,让电子手写笔与数位板之间可以更加精准的对按键、笔压及倾斜角进行检测和识别。
与相关技术相比,本发明提供的位置检测系统将按键处理和压力处理均通过数字方式传输,减少了笔压、按键受到其他因素的影响,从而增加了所述位置检测系统的稳定性;同时,本发明还通过所述角度检测电路检测倾斜角度并通过数字方式传输,减少了倾斜角受其他因素的影响;相对应的,所述电子手写笔采用所述位置检测系统,从而提升了所述电子手写笔的稳定性。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种位置检测系统,其特征在于,包括供电模组、CPU控制电路、按键检测电路、压力检测电路、数据传输基准检测电路及脉冲调制电路,其中:
供电模组:用于提供电源保证所述位置检测系统中各部分正常工作;
CPU控制电路:分别与所述按键检测电路及所述压力检测电路连接,用于对所述按键检测电路和所述压力检测电路进行数据检测,并将检测到的数据进行处理后输出;
按键检测电路:与所述CPU控制电路连接,用于提供按键检测数据并通过所述CPU控制电路处理后输出;
压力检测电路:与所述CPU控制电路连接,用于提供压力检测数据并通过所述CPU控制电路处理后输出;
脉冲调制电路:与所述CPU控制电路连接,用于将所述按键检测电路与所述压力检测电路中检测得到的按键与压力信息通过形式编码后发送。
2.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,所述供电模组包括共振电路及电源抽出电路,所述共振电路包括线圈及电容器,所述电源抽出电路用于从所述线圈上感应的感应电压中抽出电源。
3.根据权利要求2所述的位置检测系统,其特征在于,所述电源抽出电路由二极管与电容器组成。
4.根据权利要求2所述的位置检测系统,其特征在于,所述供电模组还包括电源稳压电路,所述电源抽出电路抽出电源经过所述电源稳压电路形成稳定电源后输出至所述位置检测系统中各部分。
5.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,所述位置检测系统还包括与所述CPU控制电路连接的角度检测电路,所述角度检测电路用于提供倾斜角度检测数据并通过所述CPU控制电路处理后输出。
6.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,所述压力检测电路包括压力传感器,所述压力传感器用于将检测到的压力转换为电信号。
7.根据权利要求1所述的位置检测系统,其特征在于,所述按键检测电路包括按键,所述按键为开关按键或触摸按键。
8.一种电子手写笔,其特征在于,所述电子手写笔包括如权利要求1至7中任一项所述的位置检测系统。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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Inventor after: Luo Yong

Inventor after: Zhang Pengcheng

Inventor after: Wu Shihua

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Inventor before: Wu Shihua

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