CN110309898B - 纸张页码检测方法、系统和手写板装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种纸张页码检测方法、系统和手写板装置，该方法包括：控制电磁触控板上指定位置的第一谐振电路发射谐振频率振荡波，经过振荡蓄能，并在发射所述谐振频率振荡波后的预设检测点停止发射，转为接收状态；当带有导电材料的纸张放置在所述电磁触控板上时，获取所述第一谐振电路的相位变化信息；根据所述相位变化信息得到所述导电材料的相关信息；根据所述导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息‑页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。本发明具有如下优点：采用涡流原理来检测纸张上的导体材料的位置、尺寸，根据预存的纸张页码编码规则可以确定纸张的页码，检测电路与笔的位置及压力检测电路相同共用，不增加额外的成本。

Description

纸张页码检测方法、系统和手写板装置
技术领域
本发明实施例涉及电磁触控技术领域，具体涉及一种纸张页码检测方法、系统和手写板装置。
背景技术
在电子墨水应用中，将纸张铺设于电磁触控板上，电磁触控笔中带有墨水芯，电磁触控笔在纸张上书写时，电磁触控板可以将电磁触控笔的书写轨迹同时采集下来，进行传输、保存等处理。当存在多张书写纸时，例如在考试中存在多张试卷，则需要对纸张的页码进行识别。否则不同纸张上书写的电子轨迹就有可能有“覆盖”效应，产生相互干扰，就好像在同一张纸上反复书写。
相关技术通过安装摄像头的方式来检测纸张页码，此方法有以下缺点：较大增加了产品的成本；容易受外界光源的影响，形成检测误差；摄像头置于触控面板之上，机构复杂，且不方便携带。
相关技术还通过在电磁触控板上设计一组红外传感器，由红外传感器来检测页码，但这种方式增加了设备的复杂度。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种纸张页码检测方法、系统和手写板装置，以解决现有技术中由于检测纸张页码设备成本高、复杂度高和检测效果不好的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明第一方面的实施例公开了一种纸张页码检测方法，包括：控制电磁触控板上指定位置的第一谐振电路发射谐振频率震荡波，经过振荡蓄能，并在发射所述谐振频率震荡波后的预设检测点停止发射，转为接收状态；当带有导电材料的纸张靠近所述电磁触控板时，获取所述第一谐振电路的相位变化信息；根据所述相位变化信息得到所述导电材料的相关信息；根据所述导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
进一步地，所述根据所述相位变化信息得到所述导电材料的相关信息，根据所述导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息，包括：根据所述相位变化信息得到所述导电材料的位置信息；根据所述导电材料的位置信息和预存的导电材料的位置信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
进一步地，所述根据所述相位变化信息得到所述导电材料的相关信息，根据所述导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息，包括：根据所述相位变化信息得到所述导电材料的尺寸信息；根据所述导电材料的位置信息和预存的导电材料的尺寸信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
进一步地，所述第一谐振电路为采用PCB走线方式形成的一个LC谐振电路。
本发明第二方面的实施例公开了一种纸张页码检测系统，包括：第一谐振电路，设置在电磁触控板的指定位置；检测模块，用于检测所述第一谐振电路的相位变化信息；控制模块，用于控制所述第一谐振电路发射谐振频率震荡波，经过振荡蓄能，并在发射所述谐振频率震荡波后的预设检测点停止发射，转为接收状态；所述控制模块还用于当带有导电材料的纸张靠近所述电磁触控板时，获取所述第一谐振电路的相位变化信息，进而根据所述相位变化信息得到所述导电材料的相关信息，然后根据所述导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
进一步地，所述控制模块具体用于根据所述相位变化信息得到所述导电材料的位置信息，进而根据所述导电材料的位置信息和预存的导电材料的位置信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
进一步地，所述控制模块具体用于根据所述相位变化信息得到所述导电材料的尺寸信息，进而根据所述导电材料的位置信息和预存的导电材料的尺寸信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
进一步地，所述第一谐振电路为采用PCB走线方式形成的一个LC谐振电路。
本发明第三方面的实施例公开了一种手写板装置，包括：电磁触控笔；电磁触控板，所述电磁触控板包括上述的纸张页码检测系统。
本发明具有如下优点：
采用涡流原理来检测纸张上的导体材料的位置、尺寸，根据预存的纸张页码编码规则可以确定纸张的页码，检测电路与笔的位置及压力检测电路相同共用，不增加额外的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例的纸张页码检测方法的流程图；
图2为本发明一个实施例的手写板装置的硬件组成框图；
图3为本发明一个实施例中五页纸张编码示意图；
图4为本发明实施例的纸张页码检测系统的结构框图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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做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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例的纸张页码检测方法的流程图。如图1所示，本发明实施例的纸张页码检测方法，包括：
S1：控制电磁触控板上指定位置的第一谐振电路发射谐振频率震荡波，经过振荡蓄能，并在发射谐振频率震荡波的预设检测点停止发射，转为接收状态。
首先接收本发明实施例的手写板装置的工作原理。图2为本发明一个实施例的手写板装置的硬件组成框图。如图2所示，微控制器1首先使第一切换器3和第二切换器3’处于发射状态，然后发出一个频率为f0的震荡波，频率例如为400KHz，经过驱动器2，送至第一切换器3和第二切换器3’。天线板4由两部分组成，一部分为由螺旋线和电容组成的LC振荡电路，另一部分为分别按X方向和Y方向依次排列的多个U形线圈组成。每次在多个U形线圈选择其中之一连通，直到将X方向和Y方向线圈扫描完毕。当带有LC谐振电路且固有谐振频率为f0的笔靠近天线板时，其会感应到天线板向外辐射的电磁波，而在其LC回路中产生谐振。然后微控制器1停止发射震荡波，并将第一切换器3和第二切换器3’切换至输入回路。此时，电磁触控笔中的LC回路继续振荡，从而向天线板辐射，天线板线圈感应到回射波，并将其通过切换器送到输入回路。输入回路先通过放大器5将信号放大，然后经过带通滤波器6，滤除干扰信号，再由整流器7整流为直流信号。经过整流后的直流信号分成两路，一路经过第一积分器9和第一模数变换器10，变成数字信号后，送入微控制器1中进行处理；另一路，经过相位检测器8，然后经过第二积分器9’和第二数模转换器10’后，送入微控制器1中处理。
然后具体介绍步骤S1，在手写位置传感器边缘位置，设置电感检测元件，在纸张的部分区域(例如边缘处)涂覆导电材料，以形成圆形或块状导电区域，其中导电材料可以是铝、铜、银，及其合金、导电油墨、石墨矽等导电率较高的材料，所形成的区域与电感线圈位置相对应。
由微处理器1控制天线板4指定位置的第一谐振电路发射谐振频率震荡波，经过振荡蓄能，并在发射谐振频率震荡波的预设检测点停止发射，转为接收状态，第一谐振电路继续以谐振频率振荡，由于阻尼作用，其振荡幅度不断变小。
在本发明的一个实施例中，第一谐振电路为采用PCB走线方式形成的一个LC谐振电路，例如采用圆形螺旋走线形成电感，可以节省空间和成本。
S2：当带有导电材料的纸张靠近电磁触控板时，获取第一谐振电路的相位变化信息。
具体地，当带有导电材料的纸张放置在电磁触控板上时，第一谐振电路的电感线圈中通过交变电流，可以在其附近的实心导电片中感生出电动势，形成“涡流”效应，而涡流会影响到第一谐振电路的振荡幅度和相位的改变，根据这种改变，就可以感知导电材料存在，在谐振频率点，相位的变化更加明显。通过检测谐振频率点的相位变化，可以确定纸张是否靠近检测面板。
S3：根据相位变化信息得到导电材料的相关信息。其中，导电材料的相关信息包括位置信息和尺寸信息中的至少一种。
S4：根据导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到纸张的页码信息。
在本发明的一个实施例中，步骤S3包括：根据相位变化信息得到导电材料的位置信息。在本发明的一个示例中，在对目标电磁信号的处理时，其处理过程可以包括N个处理时段，可以利用分时原理，在设定的时段，按照辅助信号的周期对目标电磁信号进行处理，以检测目标电磁信号的幅度值和相位值。其中，N为大于1的整数。在幅度检测时，可以在第一处理时段至第N-1处理时段之间，根据辅助信号的第一周期，对目标电磁信号和辅助信号进行积分处理，得到目标电磁信号的幅度值，以确定导电材料的实际位置。相应地，步骤S4包括：根据导电材料的位置信息和预存的导电材料的位置信息-页码编码对应信息得到纸张的页码信息。
图3为本发明一个实施例中五页纸张编码示意图。如图3所示，纸张上的导体材料与第一谐振电路的螺旋走线位置相对应，纸张可以重叠放置。微处理器1根据导体材料的位置信息查询预存的位置信息-页码编码对应信息可以得到纸张的页码信息。
在本发明的另一个实施例中，步骤S3包括：根据相位变化信息得到导电材料的尺寸信息。相应地，步骤S4包括：根据导电材料的位置信息和预存的导电材料的尺寸信息-页码编码对应信息得到纸张的页码信息。例如对纸张的第一页、第二页、第三页、第四页和第五页上的导电材料的尺寸相应设为size1、size2、size3、size4和size5。在本发明的一个示例中，size1<size2<size3<size4<size5，也可以采用size1>size2>size3>size4>size5。微处理器1根据导电材料的位置信息和预存的导电材料的尺寸信息-页码编码对应信息得到纸张的页码信息。
本发明的纸张页码检测方法，采用涡流原理来检测纸张上的导体材料的位置、尺寸，根据预存的纸张页码编码规则可以确定纸张的页码，检测电路与笔的位置及压力检测电路相同共用，不增加额外的成本。
图4为本发明实施例的纸张页码检测系统的结构框图。如图4所示，本发明实施例的纸张页码检测系统，包括：第一谐振电路100、检测模块200和控制模块300。
其中，第一谐振电路100设置在电磁触控板的指定位置。检测模块200用于检测第一谐振电路的相位变化信息。控制模块300用于控制第一谐振电路发射谐振频率震荡波，经过振荡蓄能，并在发射谐振频率震荡波后的预设检测点停止发射，转为接收状态。控制模块300还用于当带有导电材料的纸张靠近电磁触控板时，获取第一谐振电路的相位变化信息，进而根据相位变化信息得到导电材料的相关信息，然后根据导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到纸张的页码信息。
在本发明的一个实施例中，控制模块300具体用于根据相位变化信息得到导电材料的位置信息，进而根据导电材料的位置信息和预存的导电材料的位置信息-页码编码对应信息得到纸张的页码信息。
在本发明的一个实施例中，控制模块300具体用于根据相位变化信息得到导电材料的尺寸信息，进而根据导电材料的位置信息和预存的导电材料的尺寸信息-页码编码对应信息得到纸张的页码信息。
在本发明的一个实施例中，第一谐振电路为采用PCB走线方式形成的一个LC谐振电路。
需要说明的是，本发明实施例的纸张页码检测系统的具体实施方式与本发明实施例的纸张页码检测方法的具体实施方式类似，具体参见纸张页码检测方法部分的描述，为了减少冗余，不做赘述。
本发明还公开了一种手写板装置，包括：电磁触控笔和电磁触控板。其中，电磁触控板上述实施例的纸张页码检测系统。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种纸张页码检测方法，其特征在于，包括：
控制电磁触控板上指定位置的第一谐振电路发射谐振频率振荡波，经过振荡蓄能，并在发射所述谐振频率振荡波后的预设检测点停止发射，转为接收状态；
当带有导电材料的纸张靠近所述电磁触控板时，获取所述第一谐振电路的相位变化信息；
根据所述相位变化信息得到所述导电材料的相关信息；
根据所述导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息；
所述根据所述相位变化信息得到所述导电材料的相关信息，根据所述导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息，包括：
根据所述相位变化信息得到所述导电材料的位置信息；
根据所述导电材料的位置信息和预存的导电材料的位置信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
2.根据权利要求1所述的纸张页码检测方法，其特征在于，所述根据所述相位变化信息得到所述导电材料的相关信息，根据所述导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息，包括：
根据所述相位变化信息得到所述导电材料的尺寸信息；
根据所述导电材料的位置信息和预存的导电材料的尺寸信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
3.根据权利要求1所述的纸张页码检测方法，其特征在于，所述第一谐振电路为采用PCB走线方式形成的一个LC谐振电路。
4.一种纸张页码检测系统，其特征在于，包括：
第一谐振电路，设置在电磁触控板的指定位置；
检测模块，用于检测所述第一谐振电路的相位变化信息；
控制模块，用于控制所述第一谐振电路发射谐振频率震荡波，经过振荡蓄能，并在发射所述谐振频率振荡波后的预设检测点停止发射，转为接收状态；所述控制模块还用于当带有导电材料的纸张靠近所述电磁触控板时，获取所述第一谐振电路的相位变化信息，进而根据所述相位变化信息得到所述导电材料的相关信息，然后根据所述导电材料的相关信息和预存的导电材料的相关信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息；
所述控制模块具体用于根据所述相位变化信息得到所述导电材料的位置信息，进而根据所述导电材料的位置信息和预存的导电材料的位置信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
5.根据权利要求4所述纸张页码检测系统，其特征在于，所述控制模块具体用于根据所述相位变化信息得到所述导电材料的尺寸信息，进而根据所述导电材料的位置信息和预存的导电材料的尺寸信息-页码编码对应信息得到所述纸张的页码信息。
6.根据权利要求4所述纸张页码检测系统，其特征在于，所述第一谐振电路为采用PCB走线方式形成的一个LC谐振电路。
7.一种手写板装置，其特征在于，包括：
电磁触控笔；
电磁触控板，所述电磁触控板包括权利要求4-6任一项所述的纸张页码检测系统。
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