CN111124158B - 一种信息输入设备、终端及其控制方法、芯片 - Google Patents
一种信息输入设备、终端及其控制方法、芯片 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种信息输入设备、终端及其控制方法、芯片,涉及信息输入领域,以使得手写笔等信息输入设备实现无按键开机的同时,降低系统功耗,延长手写笔等信息输入设备的书写可用时间,从而提高用户使用体验。所述方法应用于包括信号接收装置和控制器的信息输入设备,初始时,该设备处于休眠状态。该方法包括:信号接收装置检测终端发送的第一通信信号;若信号接收装置检测到终端发送的第一通信信号,则根据第一通信信号向控制器发送唤醒信号;控制器根据唤醒信号控制该设备进入唤醒状态;若信号接收装置在预设时间段内未检测到终端发送的第一通信信号,向控制器发送休眠信号;控制器根据休眠信号控制该设备进入休眠状态。
Description
技术领域
本申请涉及信息输入领域,特别涉及一种信息输入设备、终端及其控制方法、芯片。
背景技术
目前,市场上手机、平板电脑、电子书等终端产品的屏幕多为触摸屏。用户可通过触摸屏向这些终端产品输入各种信息。例如:用户可以通过手指触摸的方式、手写笔输入的方式在终端产品的触摸屏书写所需输入的信息,终端产品通过光学字符识别(OpticalCharacter Recognition,缩写为OCR)的方式将所需输入的信息进行识别,并显示在终端产品的触摸屏上。
以手写笔向终端产品输入载有输入内容的信号为例,手写笔可在终端产品的屏幕上书写文字、绘制图案等输入内容,终端产品可以识别手写笔在屏幕上书写的文字、绘制的图案等输入内容,使得文字、图案等输入内容以数据的形式输入到终端产品中,并显示在终端产品的屏幕上。对于不喜欢使用键盘或者不习惯使用中文输入法的用户来说,用户利用手写笔输入信息,其无需专门学习输入法,使得信息输入方法变得简单化和可操作化。目前,手写笔的内置电池容量较小,长时间耗电会影响手写笔的书写可用时间,需要频繁进行充电,影响用户使用体验。
发明内容
本申请提供一种信息输入设备、终端及其控制方法、芯片,以使得手写笔等信息输入设备实现无按键开机的同时,延长手写笔等信息输入设备的书写可用时间,从而提高用户使用体验。
为了解决上述技术问题,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供一种信息输入设备控制方法。该方法应用于信息输入设备。该信息输入设备具有信号接收装置和控制器。初始时,所述信息输入设备处于休眠状态,该方法包括:信号接收装置检测终端发送的第一通信信号,若该信号接收装置检测到终端发送的第一通信信号,则信号接收装置根据第一通信信号向控制器发送唤醒信号;控制器根据该唤醒信号控制信息输入设备进入唤醒状态;若该信号接收装置在预设时间段内未检测到终端发送的第一通信信号,信号接收装置向控制器发送休眠信号;控制器根据休眠信号控制信息输入设备进入休眠状态。
本申请提供的信息输入设备控制方法应用于手写笔、无线鼠标等信息输入设备,利用信息输入设备准备在终端所具有的屏幕书写输入内容时,信息输入设备逐渐靠近终端这一特征性动作,使得信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围内时,信号接收装置可以检测到该第一通信信号,并根据该第一通信信号向控制器发送唤醒信号。控制器根据该唤醒信号控制信息输入设备处于唤醒状态,从而实现信息输入设备无按键开机。当信息输入设备实现无按键开机时,信息输入设备无需配备用以控制信息输入设备开启的电源按键,因此,本申请提供的方法既能够有效避免因为忘记关闭或误触电源按键所造成的信息输入设备耗电,还能够保证振动方式启动的信息输入设备不会因为意外振动而开启,造成信息输入设备耗电。由此可见,本申请提供的方法可以减少信息输入设备在非书写时间的耗电量,进而延长信息输入设备的书写可用时间,从而提高用户使用体验。同时,相关技术中信息输入设备接触终端所具有的屏幕时,信息输入设备进入开机状态。但是,因为信息输入设备开机具有延时性,导致信息输入设备在终端所具有的屏幕书写的第一笔输入内容无法完全呈现在屏幕上,进而使得第一笔输入内容失真。本申请提供的方法可以在信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围内的情况下,保证信息输入设备与终端接触前被唤醒,使得信息输入设备与终端接触时处在灵敏性最佳的状态,从而保证信息输入设备在终端所具有的屏幕书写的输入内容能够准确的呈现在该屏幕上。
另外,利用信息输入设备停止或没有在终端书写输入内容时,信息输入设备逐渐远离或者保持远离终端这一特征性动作,使得信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围外时,信号接收装置无法或未检测到终端发送的所述第一通信信号,并向控制器发送休眠信号,使得控制器根据休眠信号控制信息输入设备处于休眠状态。此时,本申请提供的方法可保证信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围外的情况下,信息输入设备处于休眠状态,进而使得信息输入设备实现智能休眠,避免相关技术中一些可自动休眠的信息输入设备停止在终端的屏幕书写内容后,需要等待一定时间,才能进入休眠状态的缺陷。并且,本申请提供的方法可保证信息输入设备停止输入信号后,只要信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围外,无需等待即可立刻休眠,因此,本申请提供的方法可避免相关技术中信息输入设备等待过程中的耗电问题,实现智能省电,减少信息输入设备在非书写时间的耗电量,进而延长信息输入设备的书写可用时间,提高用户使用体验。
在第一方面的一种可能的实现方式中,当上述信号接收装置检测到终端发送的第一通信信号时,信息输入设备与终端所具有的参考面如触摸屏之间的最短距离小于3cm。也就是说,上述终端的第一通信信号覆盖范围小于3cm。即第一通信信号可覆盖的最远位置(即第一通信信号最远覆盖面)与终端参考面之间的距离。
在第一方面的一种可能实现方式中,上述信号接收装置根据第一通信信号向控制器发送唤醒信号包括:信号接收装置对第一通信信号进行检波,生成唤醒信号,向控制器发送唤醒信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述控制器根据唤醒信号控制信息输入设备进入唤醒状态之前,上述方法还包括:若信号接收装置确定第一通信信号的信号强度大于预设信号强度,则向控制器发送唤醒信号。由于第一通信信号的信号强度越高,说明信息输入设备与终端参考面之间最短距离越小,因此,预设信号强度实质可以作为判断信号接收装置是否可以检测到终端发送的第一通信信号的依据,或者说信息输入设备与终端参考面之间的距离的依据。此时,调节预设信号强度大小,可以控制信息输入设备被唤醒时与终端参考面之间的距离。基于此,为了减少不必要的电能损耗,当终端的第一通信信号覆盖范围比较大时,信号接收装置可以调节预设信号强度,确保信号接收装置检测到终端所发送的第一通信信号时,信息输入设备不会因为立刻被唤醒导致不必要的耗电问题,实现智能省电。此时,即使因为终端的第一通信信号覆盖范围比较大,使得信息输入设备与终端之间的距离比较远的情况下,信号接收装置检测到终端所发送的第一通信信号,控制器也能够保证信息输入设备与终端参考面之间的最短距离比较小的情况下唤醒信息输入设备,因此,本申请提供的方法可以无需限制终端的第一通信信号覆盖范围,从而扩展了终端用于发射第一通信信号的强度可选择范围,降低相关硬件和软件配置要求。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述信息输入设备还包括内置电池,上述控制器根据唤醒信号控制信息输入设备进入唤醒状态包括:控制器根据唤醒信号控制信息输入设备的内置电池为信息输入设备供电。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述控制器根据休眠信号控制信息输入设备进入休眠状态前,上述方法还包括:若信号接收装置确定第一通信信号的信号强度小于或等于预设信号强度,则所述信号接收装置向控制器发送休眠信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述信息输入设备还包括内置电池,上述控制器根据休眠信号控制信息输入设备进入休眠状态包括:控制器根据休眠信号控制信息输入设备的内置电池停止为信息输入设备供电。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述第一通信信号的频段处于中频频段。中频频段的频率为300kHz~3000kHz。例如:该中心频段的第一通信信号可以为射频信号。可以控制终端发射的第一通信信号电压,以控制第一通信信号覆盖范围。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述信息输入设备还包括位置检测装置。该信息输入设备进入唤醒状态后,上述方法还包括:位置检测装置检测信息输入设备与终端的相对位置;若信息输入设备与终端的相对位置在预设时长阈值内保持不变,则说明信息输入设备虽然处于唤醒状态,但是处于暂停使用状态或者被放置在终端发送的第一通信信号的覆盖范围内,此时控制器控制信息输入设备进入休眠状态,因此,即使将信息输入设备放在终端的第一通信信号覆盖范围内,本申请提供的方法也能够保证在不使用信息输入设备的情况下,信息输入设备进入休眠状态,从而进一步降低信息输入设备的内置电池电量损耗。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述位置检测装置检测信息输入设备与终端的相对位置包括:位置检测装置检测信息输入设备的运动信息。若信息输入设备与终端的相对位置在预设时长阈值内保持不变,则控制器控制信息输入设备进入休眠状态包括:控制器根据信息输入设备的运动信息确定信息输入设备处于静止状态,并且信息输入设备处于静止状态的保持时长在预设时长阈值内保持不变时,控制信息输入设备进入休眠状态。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述信号接收装置检测终端发送的第一通信信号包括:信号接收装置检测终端周期性发送的第一通信信号。上述信息输入设备还包括信号发射电路。该信息输入设备进入唤醒状态后,上述方法还包括:在信号接收装置停止检测终端发送的第一通信信号时,控制器控制信号发射电路向终端发送第二通信信号。此时,第一通信信号和第二通信信号不会出现彼此干扰的问题。并且,当终端周期性发送第一通信信号时,控制器也可周期性的向终端发送第二通信信号,而不是一直向终端发送第二通信信号,这在一定程度上降低信息输入设备发送第二通信信号的电量损耗。
在第一方面的一种可能的实现方式中,当该信息输入设备进入唤醒状态后,上述第一通信信号包括同步信息。上述方法还包括:信号接收装置向控制器发送第一通信信号;控制器根据同步信息和预设频率周期性地控制信号发射电路向终端发送第二通信信号。当该终端接收到第二通信信号,终端即可实现与信息输入设备时间同步,并按照提前协议的预设频率和同步信息周期性接收信息输入设备发送的第二通信信号。此时,当终端周期性地接收信息输入设备发送第二通信信号的时间间隙,还能够接收手指或类手指物体基于触控方式发送的互容信号。也就是说,当控制器根据同步信息和预设频率周期性地控制信号发射电路向终端发送第二通信信号时,终端能够根据预设频率和同步信息交替接收互容信号和信息输入设备发送的第二通信信号。此时,信息输入设备可以与手指或类手指物体同时在同一终端所具有的触摸屏书写输入内容,使得终端可以识别两种方式书写的输入内容,拓展信息输入设备和终端的应用范围。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述信息输入设备具有多个信号发送周期。每个信号发送周期为T1,T1=1/f;f为预设频率。每个信号发送周期包括发送时段和空闲时段。
上述控制器根据预设发送频率和预设频率周期性地控制信号发射电路向终端发送第二通信信号包括:控制器在每个信号发送周期的空闲时段控制信号发射电路停止向终端发送第二通信信号,在每个信号发送周期的发送时段控制信号发射电路向终端发送第二通信信号。此时终端可以交替接收互容信号和信息输入设备所包括的控制器发送的第二通信信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,为了保证上述信息输入设备发送的第二通信信号在不受干扰的情况下被终端接收,在终端检测到干扰信号时,会出现鬼手问题,导致终端无法准确识别互容信号和第二通信信号。此时,上述第一通信信号还包括调频信息,上述信号接收装置向控制器发送第一通信信号后,上述控制器控制信号发射电路向终端发送第二通信信号前,上述方法还包括:控制器根据调频信息调节预设频率。当控制器根据调频信息调节预设频率后,控制器根据预设频率和同步信息向终端发送第二通信信号时,可以提高第二通信信号的抗干扰性。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述第二通信信号为变频信号。该变频信号的频段可以为100kHz~500kHz,但也可根据实际情况设定频段。
在第一方面的一种实现方式中,上述第一通信信号为抗干扰第一通信信号或经过终端抗干扰编码处理的第一通信信号。当上述信息输入设备进入唤醒状态后,信号接收装置向控制器发送第一通信信号前,上述方法还包括:信号接收装置对第一通信信号进行解码,获得解码信息。当信号接收装置对第一通信信号进行解码后,信号接收装置向控制器发送的第一通信信号实质为解码信息。基于此,信号接收装置向控制器发送第一通信信号包括:信号接收装置向控制器发送解码信息。并且,当第一通信信号包括同步信息时,解码信息也含有同步信息。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述解码信息含有编码起始头。上述信号接收装置对第一通信信号进行解码,获得解码信息后,该信号接收装置向控制器发送解码信息前,上述方法还包括:信号接收装置对编码起始头进行校验;信号接收装置确定编码起始头校验正确的情况下,确认解码信息;信号接收装置确定解码信息校验错误的情况下,更新解码信息。由此可见,信号接收装置对编码起始头进行校验可保证解码信息的准确性,避免信号接收装置所接收的解码信息因为干扰等因素所产生的异变问题。
在第一方面的一种可能的实现方式中,当上述信息输入设备处于唤醒状态,上述信号接收装置对第一通信信号进行解码,获得解码信息包括:信号接收装置以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号;信号接收装置以第二时钟信号作为解码时钟信号解码第一通信信号,获得解码信息。该第二时钟信号的信号频率大于第一时钟信号的信号频率,使得信号接收装置以第二时钟信号作为解码时钟信号解码第一通信信号的速度比较快,从而提高解码效率。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述信号接收装置以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号包括:信号接收装置向控制器提供第一时钟信号,控制器根据该第一时钟信号向信号接收装置发送用于解码第一通信信号的第二时钟信号。由此可见,本申请提供的方法中,虽然解码第一通信信号的过程在信号接收装置中执行,但是解码第一通信信号的速度由控制器控制。
在第一方面的一种可能的实现方式中,当上述信息输入设备进入唤醒状态后,上述信号接收装置以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号前,上述方法还包括:信号接收装置生成第一时钟信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述控制器根据该第一时钟信号向信号接收装置发送用于解码第一通信信号的第二时钟信号包括:控制器根据第一时钟信号生成第二解码始终信号,控制器向处理器发送第二时钟信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述信号接收装置向控制器提供第一时钟信号后,上述控制器根据该第一时钟信号向信号接收装置发送用于解码第一通信信号的第二时钟信号前,上述方法还包括:控制器接收信号接收装置发送的第一时钟信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述信号接收装置向控制器发送终端提供的第一通信信号后,上述方法还包括:控制器根据第一通信信号通知信号接收装置进入低功耗模式;当信号接收装置进入所述低功耗状态的时长达到预设时长时,信号接收装置进入高功耗模式。信号接收装置在高功耗模式解码第一通信信号。由此可见,本申请提供的方法可以保证信号接收装置在控制器的控制下,在不影响第一通信信号正常解码的情况下,交替处于高功耗模式和低功耗模式,这样就能够降低信号接收装置在不解码第一通信信号的时候的电量损耗,延长信息输入设备的实际可书写时间,提高用户使用体验。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述预设时长等于1/2f0。此时,预设时长等于终端结束当次第一通信信号发送到开始下次第一通信信号发送的时间间隔,使得终端发送第一通信信号的发送频率与信号接收装置进入低功耗模式(或者高功耗模式)的时长相匹配,保证终端进入高功耗模式后无需等待就立刻解码第一通信信号,以进一步降低信号接收装置的电量损耗。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述控制器根据第一通信信号通知信号接收装置进入低功耗模式包括:控制器根据第一通信信号向信号接收装置发送功耗抑制信号,信号接收装置在功耗抑制信号的控制下进入低功耗模式。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述控制器根据第一通信信号向信号接收装置发送功耗抑制信号包括:控制器根据第一通信信号生成功耗抑制信号;控制器向处理器发送功耗抑制信号。
在第一方面的一种可能的实现方式中,当上述信息输入设备进入唤醒状态后,信号接收装置向控制器发送第一通信信号前,上述信号接收装置接收终端发送的第一通信信号后,上述方法还包括:信号接收装置对第一通信信号进行以下处理中任一种或多种:滤波处理、电位调整处理、信号放大处理、或整形处理,以降低因为信号干扰所导致的第一通信信号难以识别的可能性。
在第一方面的一种可能的实现方式中,上述第一通信信号为终端采用直接序列展频(Direct Sequence Spread Spectrum,缩写为DSSS)技术发送的第一通信信号。第一通信信号所包括的同步信息为M序列。此时第一通信信号具有较好的抗干扰能力。
第二方面,本申请提供一种终端控制方法。该方法包括:终端周期性发送第一通信信号,以使得信息输入设备根据第一通信信号进入唤醒状态;该第一通信信号包括同步信息。终端根据同步信息和预设频率交替互容信号和信息输入设备发送的第二通信信号。
在第二方面的一种可能的实现方式中,终端向信息输入设备发送第一通信信号包括:终端采用直接序列展频技术发送的第一通信信号。此时第一通信信号所包括的同步信息为M序列。
在第二方面的一种可能的实现方式中,上述终端具有多个信号接收周期,每个信号接收周期为T2,T2=1/f,f为预设频率。每个信号接收周期包括第一接收时段和第二接收时段。上述终端根据同步信息和预设频率交替接收互容信号和信息输入设备发送的第二通信信号包括:终端在每个所述信号接收周期的第一接收时段接收互容信号,在每个信号接收周期的第二接收时段接收信息输入设备发送的第二通信信号。
在第二方面的一种可能的实现方式中,上述第一接收时段的时间长度大于第二接收时段的时间长度,以为互容信号留出充分的识别时间,从而提高互容信号的识别成功率。
在第二方面的一种可能的实现方式中,预设频率f大于f0,f0为终端发送第一通信信号的发送频率。
在第二方面的一种可能的实现方式中,上述方法还包括:终端接收互容信号或者信息输入设备发送的第二通信信号时,终端停止发送所述第一通信信号,以降低互容信号或第二通信信号与第一通信信号相互干扰的可能性。
在第二方面的一种可能的实现方式中,上述终端发送第一通信信号前,上述方法还包括:当终端检测到干扰信号时,终端根据干扰信号生成调频信息,根据调频信息调节预设频率,根据调频信息和同步信息生成第一通信信号。
第三方面,本申请提供一种信息输入设备。该设备初始时,所述信息输入设备处于休眠状态,该设备包括:信号接收装置和控制器。该信号接收装置包括:信号接收电路以及与信号接收电路和控制器的数据信号接口电连接的第一处理电路。信号接收电路用于检测终端发送的第一通信信号。第一处理电路用于在检测到终端发送的第一通信信号时,则根据第一通信信号向控制器发送唤醒信号。控制器用于根据唤醒信号控制信息输入设备处于唤醒状态,第一处理电路还用于在预设时间段内未检测到终端发送的第一通信信号时,向控制器发送休眠信号。控制器还用于根据休眠信号控制信息输入设备处于休眠状态。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述第一处理电路包括检波器。该检波器的信号输入端与信号接收电路电连接。该检波器的信号输出端与该控制器的数据信号接口电连接。该检波器用于在检测到终端发送的第一通信信号时,向控制器发送所述唤醒信号;在预设时间段内未检测到终端发送的第一通信信号时,向控制器发送休眠信号。当检测到终端发送的第一通信信号,检波器输出高电平信号。控制器根据该电信号控制信息输入设备进入唤醒状态。当预设时间段内未检测到终端发送的第一通信信号时,检波器输出零电位或低电平信号。控制器根据零电位或低电平信号控制信息输入设备进入休眠状态。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述第一处理电路包括:用于接收预设信号的比较器。比较器的信号输入端与信号接收电路的信号输出端电连接。比较器的信号输出端与控制器的数据信号接口电连接;控制器用于根据唤醒信号控制信息输入设备进入唤醒状态之前,比较器用于确定第一通信信号的信号强度大于预设信号强度时,向控制器发送唤醒信号。比较器以所接收的预设信号电位为基准,将预设信号电位与第一通信信号的电位进行比较,以判断第一通信信号的电位与预设信号电位的大小关系。而信号电位与信号强度有一定为正比关系,因此,本申请实施例提供的设备可利用比较器确定第一通信信号的信号强度与预设信号强度的大小关系,以更为精确的控制信息输入设备的唤醒时机,避免信息输入设备与终端距离较远的情况下,信息输入设备接收第一通信信号而被唤醒。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述控制器用于根据休眠信号控制信息输入设备进入休眠状态前,上述比较器还用于确定第一通信信号的信号强度小于或等于预设信号强度时,向控制器发送休眠信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述第一处理电路还包括检波器,检波器的信号输入端与信号接收电路电连接,检波器的信号输出端与比较器的信号输入端电连接。检波器用于对第一通信信号进行检波,确定用于体现第一通信信号强度的第一通信信号的电位。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述信号接收电路包括:接收天线以及与接收天线耦接的第一倍压子电路。第一倍压子电路的信号输出端与第一处理电路的信号输入端电连接,以在第一通信信号比较弱的情况下,利用第一倍压子电路对第一通信信号进行升压处理,提高检波器的检波准确性。
在第三方面的一种可能的实现方式中,当第一处理电路包括滤波器时,第一倍压子电路的信号输出端与滤波器的信号输入端电连接。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述信号接收电路具体用于检测终端周期性发送的第一通信信号。上述信息输入设备还包括信号发射电路。当信息输入设备进入唤醒状态后,上述信号接收电路还用于停止检测所述终端发送的第一通信信号时,上述控制器还用于控制信号发射电路向终端发送第一通信信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述信号接收装置还包括:与上述信号接收电路的信号输出端电连接的处理器。该处理器的数据信号接口与控制器的数据信号接口交互连接。上述信息输入设备进入唤醒状态后,该处理器用于向控制器发送第一通信信号。第一通信信号包括同步信息。控制器还用于根据同步信息和预设频率周期性地控制信息输入设备向终端发送第二通信信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述信息输入设备具有多个信号发送周期,每个信号发送周期为T1,T1=1/f。f为预设频率;每个信号发送周期包括发送时段和空闲时段。
上述控制器具体用于在每个信号发送周期的空闲时段控制信息输入设备停止向终端发送第二通信信号,在每个信号发送周期的发送时段控制信息输入设备向终端发送第二通信信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述发送时段的时间长度大于空闲时段的时间长度。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述预设频率f大于f0,f0为终端发送第一通信信号的发送频率。
在第三方面的一种可能的实现方式中,若上述终端检测到干扰信号,第一通信信号包括调频信息。上述处理器用于向控制器发送第一通信信号后,上述控制器还用于控制信号发射电路向终端发送第二通信信号前,控制器根据调频信息调节预设频率。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述第一通信信号为抗干扰第一通信信号或经过终端抗干扰编码处理的第一通信信号。当上述信息输入设备进入唤醒状态后,上述处理器还用于向控制器发送第一通信信号前,对第一通信信号进行解码,获得解码信息。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述解码信息含有编码起始头。上述处理器还用于对第一通信信号进行解码,获得解码信息后,向控制器发送第一通信信号前,对所述编码起始头进行校验;确定编码起始头校验正确的情况下,确认解码信息;确定编码起始头校验错误的情况下,更新解码信息。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述处理器具体用于以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号;以第二时钟信号作为解码时钟信号解码所述第一通信信号,获得解码信息。该第二时钟信号的信号频率大于第一时钟信号的信号频率。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述处理器的时钟信号接口与控制器的时钟信号接口交互连接。此时,处理器具体用于向控制器发送第一时钟信号。控制器还用于根据第一时钟信号向处理器发送用于解码第一通信信号的第二时钟信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述处理器还用于当上述信息输入设备进入唤醒状态后,以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号前,生成第一时钟信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述控制器具体用于根据第一时钟信号生成第二解码始终信号,向处理器发送第二时钟信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述处理器用于向控制器发送第一时钟信号后,上述控制器还用于根据第一时钟信号生成用于解码第一通信信号的第二时钟信号前,接收处理器发送的第一时钟信号。上述控制器用于根据该第一时钟信号向处理器发送用于解码第一通信信号的第二时钟信号后,上述处理器还用于接收控制器发送的第二时钟信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述处理器用于向控制器发送第一通信信号后,控制器还用于根据第一通信信号通知处理器进入低功耗模式;处理器用于当进入低功耗状态的时长达到预设时长时,进入高功耗模式;在高功耗模式解码第一通信信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述预设时长等于1/2f0,f0为终端发送第一通信信号的发送频率。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述控制器具体用于根据第一通信信号向处理器发送功耗抑制信号。上述处理器具体用于根据功耗抑制信号开始进行功耗抑制,使得处理器处于低功耗模式。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述控制器具体用于根据第一通信信号生成功耗抑制信号,向处理器发送功耗抑制信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述信号接收装置还包括第二处理电路。该第二处理电路的信号输入端与信号接收电路电连接。该第二处理电路的信号输出端与处理器的数据信号接口电连接。当上述信息输入设备进入唤醒状态后,上述处理器用于向控制器发送第一通信信号前,该第二处理电路用于对第一通信信号进行以下处理中任一种或多种:滤波处理、电位调整处理、信号放大处理、或整形处理。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述第二处理电路包括:滤波子电路、信号放大子电路、整形子电路以及提供基准电位的电位转换子电路。该滤波子电路的信号输入端与信号接收电路电连接。信号放大子电路的信号输入端分别与滤波子电路的信号输出端和电位转换子电路的信号输出端电连接。整形子电路的信号输入端分别与信号放大电路的信号输出端和电位转换子电路的信号输出端电连接。整形子电路的信号输出端与处理器的数据信号接口电连接。信号放大子电路用于对第一通信信号进行信号放大处理和电位调节。所述整形子电路用于对第一通信信号进行整形。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述处理器和控制器均可以为一个处理器,也可以是多个处理元件的统称。例如,该处理器和控制器均可以是中央处理器(CentralProcessing Unit,简称CPU),也可以是特定集成电路(Application Specific IntegratedCircuit,简称ASIC),或者是被配置成实施本发明实施例的至少一个集成电路。例如:至少一个个微处理器(digital signal processor,简称DSP),或,至少一个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述信号接收电路具体用于检测终端采用直接序列展频技术发送的第一通信信号。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述信号发射电路包括:发射天线、升压斩波子电路、第二倍压子电路以及与发射天线耦接的推挽子电路。该升压斩波子电路的控制端与控制器的数据信号接口电连接;第二倍压子电路并联在升压斩波子电路的信号输出端,推挽子电路的第一电源接口与第二倍压子电路的信号输出端电连接,推挽子电路的第二电源接口与公共接地端电连接。该推挽子电路的信号输入端与控制器的信号输出端电连接。由于第二倍压子电路并联在升压斩波子电路的信号输出端,可以有效降低升压斩波子电路的输入输出压差,从而降低信号发射电路的功耗。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述信息输入设备还包括与控制器的数据信号接口电连接的位置检测装置。当信息输入设备进入唤醒状态后,上述位置检测装置用于检测所述信息输入设备与所述终端的相对位置。控制器用于当信息输入设备与终端的相对位置在预设时长阈值内保持不变时,控制信息输入设备进入休眠状态。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述位置检测装置具体用于检测检测信息输入设备的运动信息。上述控制器具体用于根据信息输入设备的运动信息确定信息输入设备处于静止状态时,信息输入设备处于静止状态的保持时长在预设时长阈值内保持不变的情况下,控制信息输入设备处于休眠状态。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述信息输入设备还包括无线充电器、内置电池以及与控制器通信的电源管理装置。无线充电器与内置电池电连接。电源管理装置分别与内置电池和无线充电器电连接。该信号接收装置的电源接口、信号发射电路的电源接口、位置检测装置的电源接口和控制器的电源接口均与电源管理装置电连接。在内置电池需要充电时,可利用电源管理装置控制无线充电器向内置电池充电状态。同时,还能够利用电源管理装置为信号接收装置、位置检测装置、控制器和信号发射电路分配电源。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述控制器具体用于根据唤醒信号生成供电控制信号,向电源管理装置发送供电控制信号。该电源管理装置用于接收控制器发送的供电控制信号,根据供电控制信号控制内置电池为信息输入设备供电。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述控制器具体用于根据休眠信号生成断电控制信号,向电源管理装置发送断电控制信号。该电源管理装置用于接收控制器发送的断电控制信号,根据断电控制信号控制内置电池停止为信息输入设备供电。
在第三方面的一种可能的实现方式中,上述第一处理电路和第二处理电路也可以使用一个或多个处理器或处理模块替换。上述信号接收电路可以使用接收模块、收发模块或收发器等替换。上述信号发射电路可以使用发送模块、收发模块或收发器等替换。
第四方面,本申请实施例提供一种终端。该终端包括:通信接口,用于周期性发送第一通信信号,以使得信息输入设备根据第一通信信号进入唤醒状态;该第一通信信号包括同步信息;该通信接口还用于根据预设频率和同步信号交替接收互容信号和信息输入设备发送的第二通信信号。
在第四方面的一种可能的实现方式中,上述通信接口具体用于采用直接序列展频技术发送第一通信信号。
在第四方面的一种可能的实现方式中,上述通信接口还用于接收互容信号或者信息输入设备发送的第二通信信号时,停止发送第一通信信号。
在第四方面的一种可能的实现方式中,上述终端具有多个信号接收周期,每个信号接收周期为T2,T2=1/f,f为预设频率,每个信号接收周期包括第一接收时段和第二接收时段。
上述通信接口具体用于在每个信号接收周期的所述第一接收时段接收所述互容信号,在每个信号接收周期的第二接收时段接收信息输入设备发送的第二通信信号。
在第四方面的一种可能的实现方式中,上述第一接收时段的时间长度大于第二接收时段的时间长度。
在第四方面的一种可能的实现方式中,上述预设频率f大于f0,f0为终端发送第一通信信号的发送频率。
在第四方面的一种可能的实现方式中,上述设备还包括处理器。上述通信接口用于发送所述第一通信信号前,处理器用于在检测到干扰信号时,根据干扰信号生成调频信息;根据调频信息降低预设频率,根据调频信息和同步信号生成第一通信信号。
第五方面,本申请实施例提供一种信息输入系统,包括第三方面或第三方面的任一可能的实现方式描述的设备和第四方面或第四方面的任一可能的实现方式描述的终端。
第六方面,本申请实施例提供一种终端控制设备。该设备包括一个或多个模块,用于实现第二方面或第二方面的任一可能的实现方式描述的方法。该一个或者多个模块可以与第二方面或第二方面的任一可能的实现方式描述的方法中的各个步骤相对应。
第七方面,本申请实施例提供一种芯片。该芯片包括处理器和通信接口。该通信接口和处理器耦合。该处理器用于运行计算机程序或指令,以实现第二方面或第二方面的任一可能的实现方式所描述的方法。该通信接口用于与所述芯片之外的其它模块、装置、或设备进行通信。
在第七方面的一种可能的实现方式中,上述芯片还包括存储器,用于存储计算机程序或指令。
上述提供的任一种装置或设备或计算机存储介质或计算机程序产品或芯片或通信系统均用于执行上文所提供的对应的方法,因此,其所能达到的有益效果可参考上文提供的对应的方法中对应方案的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为相关技术中以手写笔相对终端所具有的触摸屏的倾斜角的示意图;
图2为相关技术中以手写笔为例的信息输入设备的外观示意图;
图3为图2所示的手写笔的框架示意图;
图4为图2所示的手写笔在终端所具有的触摸屏书写输入内容的原理示意图;
图5为本申请实施例提供的信息输入设备应用于信息输入系统的场景图;
图6为本申请实施例提供的方法的流程示意图一;
图7为本申请实施例中手写笔的笔尖到平板电脑的最短距离的示意图;
图8为本申请实施例以手写笔为例的信息输入设备的外观示意图;
图9为图7所示的手写笔处在休眠状态与平板电脑相对位置示意图;
图10为图7所示的手写笔处在唤醒状态与平板电脑相对位置示意图;
图11为本申请实施例提供的方法的流程示意图二;
图12为本申请实施例提供的方法的流程示意图三;
图13为本申请实施例提供的方法的流程示意图四;
图14为本申请实施例提供的方法的流程示意图五;
图15为本申请实施例提供的方法的流程示意图六;
图16为本申请实施例以手写笔和平板电脑为例的工作时序图;
图17为本申请实施例以手写笔、平板电脑和手指所构成的信息输入系统的示意图;
图18为本申请实施例提供的方法的流程示意图七;
图19为本申请实施例提供的信息输入设备的框架示意图;
图20为本申请实施例中电源管理装置的配电结构示意图;
图21为本申请实施例以手写笔为例的信息输入设备的结构示意图;
图22为图21所示的手写笔的充电状态示意图;
图23为本申请实施例中信号接收装置与控制器的连接框架示意图;
图24为本申请实施例中信号接收电路、第一处理电路和控制器的一种连接框架示意图;
图25为本申请实施例中信号接收电路、第一处理电路和控制器的另一种连接框架示意图;
图26为本申请实施例中信号接收装置与控制器的电路连接示意图;
图27为本申请实施例中信号发射电路与MCU的电路连接示意图;
图28本申请实施例中FPGA和MCU的部分接口连接关系示意图;
图29为本申请实施例中电源管理装置与用电器件之间的连接框架示意图;
图30为本申请实施例中芯片的框架示意图。
图31为本申请实施例以手机为例的终端的结构示意图;
具体实施方式
在介绍本申请实施例之前首先对本申请实施例中涉及到的相关名词作如下释义:
光学字符识别(Optical Character Recognition,缩写为OCR)指:通过图像处理和模式识别技术对光学的字符进行识别,将形状翻译成终端可识别的文字。
直接序列展频(Direct Sequence Spread Spectrum,缩写为DSSS)技术指:将原来的讯号[1]或[0],利用10个以上的切片(chips)来代表[1]或[0]位,使得原来较高功率、较窄的频率变成具有较宽频的低功率频率。而每个bit使用多少个chips称作扩频切片(Spreading chips),一个较高的扩频切片可以增加抗噪声干扰,而一个较低扩频定额(Spreading Ration)可以增加用户的使用人数。
M序列是最长线性移位寄存器序列的简称,是一种伪随机序列、伪噪声(PN)码或伪随机码。它不能预先确定但可以重复产生。
现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,缩写为FPGA)是一种可编程器件,内部包括可配置逻辑模块(Configurable Logic Block,缩写为CLB)、输入输出模块(Input Output Block,缩写为IOB)和内部连线(Interconnect)三个部分。
微控制单元(Microcontroller Unit,缩写为MCU),又称单片微型计算机(SingleChip Microcomputer)、或单片机,是把中央处理器(Central Process Unit,缩写为CPU)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D(Analog.Digita)转换、通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,缩写为UART)、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,缩写为PLC)、直接存储器访问(DirectMemory Access,缩写为DMA)等周边接口,甚至液晶显示器(Liquid Crystal Display,缩写为LCD)驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。
ARM(Advanced RISC Machines)处理器是一个32位元精简指令集(ReducedInstruction Set Computer,缩写为RISC)处理器架构,ARM处理器广泛地使用在许多嵌入式系统设计。ARM处理器的特点有指令长度固定,执行效率高,低成本等。
报点信息指:信息输入设备与终端所具有的屏幕(触摸屏或不具有触摸功能的屏幕)的相对位置信息。以手写笔为例,终端检测报点信息后,将报点信息发送至手写笔。手写笔根据报点信息判断手写笔的书写内容是否超过终端所具有的屏幕的设定书写区域。若手写笔的书写内容超过屏幕的设定书写区域,则控制手写笔停止向终端发送载有输入内容的信号。
输入姿态信息指:信息输入设备相对终端所具有的触摸屏的倾斜角。例如:图1示出了以手写笔02相对终端01所具有的触摸屏TP的倾斜角的示意图。如图1所示,手写笔的长度方向a与触摸屏TP的表面所形成的夹角α为所述倾斜角。
为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案,在本申请的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本申请中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b和c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b(a和b的组合),a-c(a和c的组合),b-c(b和c的组合),或a-b-c(a、b和c的组合),其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
目前,信息输入设备在终端01所具有的触摸屏TP书写输入内容的方式可以分为两种。下面以手写笔02为例介绍手写笔在终端01所具有的触摸屏TP书写输入内容的两种方式。
第一种方式:如图1所示,手写笔02的笔头以电磁波辐射的形式向终端01无线发送高频信号。这些高频信号被终端识别后,终端识别高频信号,确定手写笔的压力信息和输入姿态信息。根据高频信号确定手写笔在终端上的触控轨迹或者说输入内容,并将触控轨迹显示在触摸屏TP上。
第二种方式:如图1所示,对于具有触摸屏TP的终端01来说,当手写笔02的笔头与触摸屏TP接触的情况下,触摸屏TP的感应板感应手写笔02的笔头在触摸屏TP上施加的压力,并被触摸屏TP的感应板感应,感应板将压力转换为电信号由终端01进行处理,从而确定手写笔的输入内容。
图2示出相关技术中以手写笔为例的信息输入设备的外观示意图。图3示出了图2所示的手写笔的框架示意图。图4示出了图2所示的手写笔在终端所具有的触摸屏书写输入内容的原理示意图。下面结合图2~图4说明手写笔采用第一种方式在终端01所具有的触摸屏TP书写输入内容的过程。
如图2所示,该手写笔02包括笔杆020、笔头021以及设在笔杆020上充电接口022。笔头021设在笔杆020端部,用以向终端01发送载有输入内容的信号。如图3所示,该信息输入设备包括MCU、DC/DC电源转换器(Direct current-Direct current converter)024、信号发射电路025、压力传感器026、信号检测电路027和内置电池028。内置电池028与DC/DC电源转换器024电连接。压力传感器026可以感测笔头021的笔尖所承受的压力,压力传感器026与信号检测电路027电连接。DC/DC电源转换器024、信号发射电路025和信号检测电路027均与MCU电连接。应理解,DC/DC电源转换器024还分别与信号发射电路025、压力传感器026和信号检测电路027电连接(图3未示出电连接关系)。
工作时,如图3所示,内置电池028通过DC/DC电源转换器024向MCU、压力传感器026、信号检测电路027和信号发射电路025供电。压力传感器026和信号检测电路027向MCU提供压感信号,MCU在内部晶振所产生的时钟的控制下生成脉宽宽度调制式(Pulse WidthModulation,缩写为PWM)信号,驱动信号发射电路025将PWM信号发射出去,所发射的PWM信号以高压方波信号的形式通过笔头021的笔尖发射。如图4所示,笔头021的笔尖与触摸屏TP之间存在的绝缘物质,使得笔头021的笔尖、触摸屏TP以及二者之间的绝缘物质(图4未示出)可以被看作一个小电容C。小电容C阻碍PWM信号所含有的直流电压信号被触摸屏TP内的感应板接收,允许PWM信号所含有的交变信号被触摸屏TP内的感应板接收,终端可根据感应板所接收的PWM信号所含有的交变信号,获得输入内容,并将输入内容显示在触摸屏上。由此可见,图4所示的手写笔02在触摸屏TP书写输入内容的方式为上述第一种方式。并且,手写笔02在触摸屏TP上书写输入内容的原理类似用户手指在触摸屏TP上书写输入内容的原理相似,终端均是以OCR技术为基础进行输入内容识别,并在触摸屏TP显示。
目前,无论采用上述两种方式中何种方式在终端所具有的触摸屏书写输入内容,信息输入设备均可以分为带有电源按键的信息输入设备和无按键信息输入设备。
对于带有电源按键的信息输入设备来说,图2所示的手写笔02的笔杆020上设有电源按键022,可利用电源按键022可以打开和关闭信息输入设备。相关技术中手写笔02的内置电池容量较小(例如:手写笔的内置电池一般为锂电池,其容量只有几十mAh),经常出现忘记关电源按键022或者误触电源按键022的问题,导致手写笔02处在无效开机状态(没有向终端输入信息的开机状态),使得手写笔02出现不必要的电能损耗问题。如果手写笔02长期处在开机状态,内置电池的电量很快就会耗尽,需要充电才能使用,使得手写笔02的充电频率比较高,影响用户体验。并且,在用户在书写间隔时间内,手写笔02仍然一直耗电,无法智能省电,这进一步加剧了手写笔02的内置电池电量损耗问题。
对于无电源按键信息输入设备来说,可利用压感控制方式或振动控制方式启动和关闭信息输入设备。
如果采用压感控制方式启动(如点按无线鼠标或者按压手写笔笔尖的方式)无电源按键的手写笔、无线鼠标等信息输入设备,手写笔、无线鼠标等信息输入设备的跟手性不好,影响用户的体验。例如:如图1所示,手写笔02在触摸屏TP上书写第一笔输入内容时,手写笔02的笔尖对触摸屏TP表面进行按压,手写笔02才会进入唤醒状态,开始向终端01发送载有第一笔输入内容的信号,使得终端02根据该信号在触摸屏TP显示手写笔02所书写的第一笔输入内容。由于手写笔02的笔尖在触摸屏TP表面按压后,手写笔02需要根据压力信号启动内部电路,这期间有几十毫秒的延时,因此,采用在触摸屏TP表面按压的方式启动唤醒状态的手写笔02响应速度比较慢,跟手性不好,导致手写笔02在触摸屏TP所书写的第一笔内容无法顺利写出,出现第一笔输入内容不连续、不清晰等问题。并且,如果手写笔02在触摸屏TP表面的按压力度不够,手写笔无法根据压力信号启动内部电路。如果手写笔02在触摸屏TP表面的按压力度过大,手写笔02的笔尖021又易损伤触摸屏TP的感应板。
如果采用振动控制方式启动手写笔、无线鼠标等信息输入设备,只要这些信息输入设备受到振动,都会被启动,因此,这类信息输入设备很容易因为无效振动(不以信息输入为目的的振动)被误触发,导致内置电池损耗。对于无电源按键信息输入设备来说,当不进行信息输入时,手写笔、无线鼠标等信息输入设备需要等待,直到等待时间达到设定时间限值,才能进入休眠模式,导致等待过程中信息输入设备仍然在耗电。
针对上述问题,本申请实施例提供的信息输入设备控制方法及信息输入设备应用于信息输入系统,以使得手写笔等信息输入设备实现无按键开机的同时,延长手写笔等信息输入设备的书写可用时间,从而提高用户使用体验。该信息输入系统可以被应用于作家、教师、自由撰稿人、游戏画师,科研工作者、电脑艺术工作者等各行业从业人员的工作中。本申请实施例的信息输入系统可以适用于绘画创作、移动办公、图形设计以及文本和数据的输入等场景。绘画创作可以为书法创作、漫画绘制等。移动办公可以为审阅作业、书写工作报告等无纸化办公。图形设计包括计算机辅助设计(Computer Aided Design,缩写为CAD)制图、飞行器设计等。
本申请实施例描述的技术方案以及应用场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案,并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着技术的演变和新应用场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。
图5示出了一种本申请实施例提供的信息输入设备应用于信息输入系统的场景图。如图5所示,本申请实施例信息输入系统包括终端100和信息输入设备200。信息输入设备200不仅向终端100发送载有输入内容的信号,还能够接收终端200所发送的第一通信信号,使得信息输入设备200与终端100双向通信。例如:终端100和信息输入设备200均可支持HPP3.0协议(HUAWEI Pen’s Protocol 3.0)等通信协议,使得在HPP3.0协议(HUAWEI Pen’sProtocol3.0)的支撑下信息输入设备200向终端100发送载有输入内容的信号,在HPP3.0协议(HUAWEI Pen’s Protocol 3.0)的支撑下信息输入设备200接收终端100发送的第一通信信号。应理解,终端100和信息输入设备200还可以支持HPP 2.2协议、HPP1.5协议等其它通信协议,实现终端100和信息输入设备200的双向通信。
图5所示的终端100可以为具有屏幕的终端产品,也可以是不具有屏幕的终端产品。对于具有屏幕的终端产品来说,该屏幕可以为非触摸式屏幕或触摸屏。此处不管是触摸式显示设备还是不具有触摸功能的显示设备均可以为便携式显示设备,也可以为不可携带的显示设备。例如:这些显示设备可以为智能手机(如Android手机、iOS手机)、可穿戴设备、AR(增强现实)\VR(虚拟现实)设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、平板电脑、电子白板、掌上电脑以及移动互联网设备(mobile internet devices,MID)等任何具有显示功能的产品或部件。
图6示出了本申请实施例提供一种信息输入设备控制方法和终端控制方法。信息输入设备控制方法应用于信息输入设备。终端控制方法由终端执行,也可以由应用终端的芯片执行。该信息输入设备初始时处于休眠状态。该信息输入设备包括信号接收装置和控制器。该信号接收装置可以为实现本申请实施例由信号接收装置执行方法的收发器,也可以为具有信号接收功能的电路。控制器可以为MCU或处理器。为了方便描述,下面以终端和信息输入设备分别作为执行主体为例,描述本申请实施例提供的信息输入设备控制方法和终端控制方法。如图6所示,本申请实施例提供方法包括:
步骤101:终端发送第一通信信号。在实际应用过程中,为了确定终端开始发送第一通信信号的时间,可在用户准备利用信息输入设备向终端发送第二通信信号时,利用终端所配备摄像头采集终端周围的图像,并对终端周围的图像进行识别,确定终端周围是否出现信息输入设备。如果终端周围出现信息输入设备,那么终端开始向通信设备发送第一通信信号。
为了增加第一通信信号的抗干扰性,终端在发送第一通信信号前,可对第一通信信号进行编码等抗干扰处理。并且第一通信信号的发送方式也可以选择抗干扰能力比较强的发送方式。例如:步骤101包括:终端采用DSSS技术发送第一通信信号,当然也可以根据实际情况设置终端发送第一通信信号的方式。
步骤102:信号接收装置检测终端发送的第一通信信号。终端可以周期性发送第一通信信号。例如:终端每隔15ms~50ms发送一次第一通信信号。当信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围内,信号接收装置可以检测终端周期性发送的第一通信信号。第一通信信号的频段应当根据信息输入设备可接收的信号频段进行配置。例如:信息输入设备可接收中频频段的信号,则终端所发送的第一通信信号的频段处于中频频段。中频频段的频率为300kHz~3000kHz。具体的,终端所发送的第一通信信号可以以射频信号的形式对外发送。并且,还可以调节射频信号的频段宽度,提高射频信号的抗干扰能力。
在实际应用过程中,当终端以射频信号的形式发送第一通信信号时,在信息输入设备处于第一通信信号覆盖范围的应用场景下,信息输入设备接收终端以射频信号的形式发送的第一通信信号。另外,在信号接收装置中设置各种具有接收功能的组件检测终端发送的第一通信信号。例如:可以采用接收天线检测终端发送的第一通信信号。
步骤103a:若信号接收装置检测到终端发送的第一通信信号,信号接收装置根据第一通信信号向控制器发送唤醒信号。应理解,当信号接收装置检测到终端发送的第一通信信号时,说明信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围内。
步骤104a:控制器根据唤醒信号控制信息输入设备进入唤醒状态。为了保证信息输入设备被唤醒,信号接收装置和控制器应当处于上电状态。并且,当信号接收装置中执行步骤102和103a的步骤为电路时,应当保证这部分电路持续处在上电状态。
在实际应用中,唤醒信号可以为高电平或者低电平信号,其电平高低由控制器决定。例如:控制器接收高电平信号时,可根据高电平信号控制信息输入设备处于唤醒状态,那么唤醒信号的形式为高电平信号。反之,则唤醒信号为低电平信号。
当上述信号接收装置在预设时间段内未检测到终端发送的第一通信信号,说明信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围外,信息输入设备与终端之间的距离比较远,几乎不存在信息输入的可能性。或者第一通信信号的强度特别弱,信号接收装置难以检测到第一通信信号,此时,信号接收装置因此也无法根据第一通信信号生成唤醒信号。基于此,如图6所示,上述方法还包括:
步骤103b:若信号接收装置在预设时间段内未检测到终端发送的第一通信信号(信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围外),信号接收装置向控制器发送休眠信号。
在实际应用中,终端按照一定频率发送第一通信信号时,信号接收装置检测第一通信信号的预设时间段也应当与终端发送第一通信信号的发射频率有关。当然,预设时间段也可以根据实际情况设定,例如:当终端以60Hz发送第一通信信号时,若预设时间段为33.2ms,那么当信号接收装置两次没有检测到第一通信信号,则向控制器发送休眠信号。若预设时间段为16.6ms,当信号接收装置一次没有检测到第一通信信号,则向控制器发送休眠信号。
步骤104b:控制器根据休眠信号控制信息输入设备进入休眠状态。休眠信号可以以低电平形式存在,也可以高电平形式存在,其电平高低由控制器决定。例如:控制器在接收高电平信号时,可根据高电平信号控制信息输入设备处于休眠状态,那么休眠信号的形式为高电平信号。反之,则休眠信号为低电平信号。
作为一种可能的实现方式,当上述信息输入设备还包括内置电池时,对于步骤104a来说,其具体包括:控制器根据唤醒信号控制信息输入设备的内置电池为信息输入设备供电。
在实际应用中,控制器根据唤醒信号控制信息输入设备处于唤醒状态前,信息输入设备可以处于唤醒状态,也可以处于休眠状态。当信息输入设备处于休眠状态时,控制器根据唤醒信号控制内置电池为信息输入设备供电,使得信息输入设备处于唤醒状态即可。当信息输入设备处于唤醒状态时,控制器识别到唤醒信号。此时控制器并不会根据唤醒信号控制内置电池为信息输入设备供电,从而在避免重复操作的同时,保证信息输入设备持续处于唤醒状态,进而降低控制器功耗。
对于步骤104b来说,其具体包括控制器根据休眠信号控制信息输入设备的内置电池停止为信息输入设备供电。
在实际应用中,控制器根据休眠信号控制信息输入设备进入休眠状态前,信息输入设备可以处于唤醒状态,也可以处于休眠状态。
当信息输入设备处于唤醒状态时,控制器如果识别到休眠信号,此时控制器会根据休眠信号控制信息输入设备的内置电池停止为信息输入设备供电。当信息输入设备已经处于休眠状态时,控制器如果识别到休眠信号,那么控制器并不会根据休眠信号控制信息输入设备的内置电池停止为信息输入设备供电,从而在避免重复操作的同时,保证信息输入设备持续处于休眠状态,进而降低控制器功耗。
作为一种可能的实现方式,上述终端的第一通信信号覆盖范围是指以终端表面为终端参考面,第一通信信号可覆盖的最远位置(即第一通信信号最远覆盖面)与终端参考面之间的最短距离。图7示出了手写笔的笔尖到平板电脑的最短距离的示意图。当以平板电脑400为终端,手写笔300为信息输入设备时,鉴于平板电脑的外壳和侧边都为金属材质,具有信号屏蔽作用,平板电脑所发射的第一通信信号只能穿过平板电脑的触摸屏TP的表面发出。因此,设定终端参考面为平板电脑的触摸屏TP的表面,图7示出了手写笔300的笔尖到触摸屏TP的表面的最短距离为手写笔的笔尖到触摸屏TP的表面的垂直距离d。基于此,如果终端的第一通信信号覆盖范围为20cm,那么当手写笔的笔尖与触摸屏表面之间的最短距离为18cm时,手写笔就会被唤醒,但此时手写笔在平板电脑的触摸屏表面书写内容的可能性特别小,因此,手写笔此时开机会存在不必要的电量损耗。
在实际应用中,鉴于手写笔等信息输入设备在触摸屏书写输入内容时,信息输入设备与终端之间的距离比较短,例如:当手写笔在触摸屏书写输入内容时,手写笔的笔尖与触摸屏之间的垂直距离d(最短距离)小于3cm。基于此,上述信号接收装置检测到终端发送的第一通信信号时,信息输入设备与终端所具有的触摸屏之间的最短距离小于3cm。也就是说,可以控制终端的第一通信信号覆盖范围小于3cm,使得信息输入设备与触摸屏之间的距离比较短的情况下进入唤醒状态。应理解,为了控制终端的第一通信信号的覆盖范围,终端应当适当控制第一通信信号的强度,以使得其覆盖范围不至于太大。当然,也可以按照实际应用场景设置终端的第一通信信号覆盖范围。
为了保证终端的第一通信信号覆盖范围符合实际要求,以在信息输入设备与终端距离较远的情况下保持休眠,上述终端可以硬件和软件两方面改进。
从终端硬件的角度来说,终端具有一控制模块,用以生成控制信号,并发送第一通信信号。该控制模块可以为芯片,也可以包括通信接口和处理器。处理器可以根据实际需要生成第一通信信号,通信接口可以发出第一通信信号。
从终端软件的角度来说,为了控制第一通信信号的范围,避免信息输入设备距离终端较远的情况下,信息输入设备在没有准备输入载有输入内容的信号时开机,可设定该通信模块所生成的第一通信信号是信号覆盖范围比较小的射频信号等信号。并且还可以对第一通信信号的电压大小进行控制,以进一步控制第一通信信号的信号覆盖范围。例如:可在终端中增设作为通信模块的射频模块。该射频模块具有信号处理功能和信号发射功能。射频信号可以发射射频信号,并且该射频信号的电压为3V。此时射频信号的信号覆盖范围只有10cm左右。
由上可知,本申请实施例提供的方法应用于手写笔、无线鼠标等信息输入设备,利用信息输入设备准备在终端具有的触摸屏书写输入内容时,信息输入设备逐渐靠近终端这一特征性动作,使得信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围内时,信号接收装置可以检测到该第一通信信号,并根据该第一通信信号向控制器发送唤醒信号。控制器根据该唤醒信号控制信息输入设备处于唤醒状态,从而实现信息输入设备无按键开机。当信息输入设备实现无按键开机时,信息输入设备无需配备用以控制信息输入设备开启的电源按键,因此,本申请实施例提供的方法既能够有效避免因为忘记关闭或误触电源按键所造成的信息输入设备耗电,还能够保证振动方式启动的信息输入设备不会因为意外振动而开启,造成信息输入设备耗电。由此可见,本申请实施例提供的方法可以减少信息输入设备在非书写时间的耗电量,进而延长信息输入设备的书写可用时间,从而提高用户使用体验。
同时,相关技术中信息输入设备接触终端所具有的触摸屏时,信息输入设备进入开机状态。但是,因为信息输入设备开机具有延时性,导致信息输入设备在终端所具有的触摸屏书写的第一笔输入内容无法完全呈现在触摸屏上,进而使得第一笔输入内容失真。本申请实施例提供的方法可以在信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围内的情况下,实现信息输入设备非接触式开机,保证信息输入设备与终端接触前被唤醒,使得信息输入设备与终端接触时处在灵敏性最佳的状态,从而保证信息输入设备在终端具有的触摸屏书写的、输入内容能够准确的呈现在该触摸屏上。以手写笔为信息输入设备,以平板电脑为终端,手写笔与平板电脑的触摸屏接触时,手写笔已经处于唤醒状态,从而保证手写笔可以在触摸屏上准确的书写输入内容(文字、图案、线条等)。
另外,利用信息输入设备停止或没有在终端书写输入内容时,信息输入设备逐渐远离或者保持远离终端这一特征性动作,使得信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围外时,信号接收装置无法或未检测到终端发送的第一通信信号,并向控制器发送休眠信号,使得控制器根据休眠信号控制信息输入设备处于休眠状态,进而使得信息输入设备实现智能休眠,避免相关技术中一些可自动休眠的信息输入设备停止在终端的屏幕书写内容后,需要等待一定时间,才能进入休眠状态的缺陷。并且,本申请实施例提供的方法可保证信息输入设备停止输入信号后,只要信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围外,无需等待即可立刻休眠,因此,本申请实施例提供的信息输入设备控制方法可避免相关技术中信息输入设备等待过程中的耗电问题,实现智能省电,减少信息输入设备在非书写时间的耗电量,进而延长信息输入设备的书写可用时间,提高用户使用体验。
下面以手写笔在平板电脑书写输入内容为应用场景,描述本申请实施例提供的方法实现手写笔无按键开机和智能省电的过程。
图8示出了本申请实施例以手写笔为例的信息输入设备的外观示意图。如图8所示,该手写笔300上没有开关按键,仅有指示灯L,用以指示手写笔300是否处在唤醒状态。
图9示出了图8所示的手写笔处在休眠状态与平板电脑相对位置示意图。图10示出了图10所示的手写笔处在唤醒状态与平板电脑相对位置示意图。图9和图10中的虚线圈以内的区域代表平板电脑400的第一通信信号覆盖范围。图9和图10中的虚线圈以外区域代表平板电脑400的通信信号覆盖范围外,即平板电脑400的第一通信信号无法覆盖的区域。其中,平板电脑400的第一通信信号覆盖范围为3cm。
如图9所示,若手写笔300与平板电脑400的触摸屏表面之间的最短距离等于5cm,则手写笔300处在平板电脑400的通信信号覆盖范围外,手写笔300上的指示灯L处在熄灭状态。此时手写笔300可以实现智能省电。
如图10所示,若手写笔300与平板电脑400的触摸屏表面之间的最短距离等于2cm,则手写笔300处在平板电脑400的通信信号覆盖范围内,手写笔300上的指示灯L处在亮起状态。此时,手写笔300可以实现无按键开机。
需要说明的是,可以在平板电脑的边框设置用于固定手写笔的笔套,以使得用户在停止使用手写笔的时候,将手写笔插入笔套内。这种应用场景下,应当保证终端的边框具有信号屏蔽作用,以使得手写笔插入笔套的状态下,手写笔不会接收到平板电脑所发送的通信信号。
作为一种可能的实现方式,上述信号接收装置根据第一通信信号向控制器发送唤醒信号包括:信号接收装置根据第一通信信号生成唤醒信号,向控制器发送唤醒信号。
在实际应用过程中,当信号接收装置检测到终端发送的第一通信信号后,可以采用检波器对第一通信信号进行检波的方式生成唤醒信号,然后向控制器发送唤醒信号。检波器对第一通信信号进行检波,所获得的唤醒信号一般为高电平信号,因此,控制器应当根据高电平信号控制信息输入设备处于唤醒状态。
作为另一种可能的实现方式,为了减少不必要的电量损耗,如图11所示,上述控制器根据唤醒信号控制信息输入设备进入唤醒状态之前,上述方法还包括:
步骤1031:若信号接收装置确定第一通信信号的信号强度大于预设信号强度时,信号接收装置向控制器发送唤醒信号。例如:信号接收装置确定第一通信信号的信号强度大于预设信号强度的情况下,生成唤醒信号,然后向控制器发送唤醒信号。
步骤1032:若信号接收装置确定第一通信信号的信号强度小于或等于预设信号强度时,那么在信号接收装置执行步骤102后,执行步骤104b前,本申请实施例提供的方法还包括:
步骤1032:若信号接收装置确定第一通信信号的信号强度小于或等于预设信号强度时,向控制器发送休眠信号。例如:信号接收装置确定第一通信信号的信号强度小于或等于预设信号强度时,生成休眠信号,然后向控制器发送休眠信号。
应理解,如图11所示,执行步骤1031和步骤1032之前,上述方法还包括:步骤1030:信号接收装置判断第一通信信号的信号强度是否大于预设信号强度,以用于确定第一通信信号的信号强度是否大于预设信号强度。
由上可知,本申请实施例提供的方法中,由于第一通信信号的信号强度越高,说明信息输入设备与终端参考面之间的距离越小,因此,预设信号强度实质可以作为判断信号接收装置是否可以检测到终端发送的第一通信信号的依据,或者说信息输入设备与终端参考面之间的最短距离的依据。也就是说,当第一通信信号的信号强度等于预设信号强度时,信息输入设备与终端参考面之间的最短距离为信息输入设备与终端参考面的临界距离。当信号接收装置确定第一通信信号的信号强度大于预设信号强度的情况下,信息输入设备与终端参考面之间的最短距离小于所述临界距离。当信号接收装置确定第一通信信号的信号强度小于或等于预设信号强度的情况下,信息输入设备与终端参考面之间的最短距离大于或等于所述临界距离。为了控制信息输入设备被唤醒时,信息输入设备与终端参考面之间的最短距离,可设定预设信号强度,间接设定所述临界距离的大小。预设信号强度可以根据信息输入设备的种类和应用环境的不同设定。
在实际应用中,可以采用比较器或者检波器和比较器相结合的方式确定第一通信信号的电位与预设信号的电位,用以判断第一通信信号的信号强度是否大于预设信号强度。例如:检波器对第一通信信号检波,确定以电信号电位大小形成呈现的第一通信信号的信号强度,检波器将第一通信信号的信号强度传输至比较器,比较器可输出比较结果。当预设信号的电位为100mV,预设距离为3cm时,若比较器确定该电信号的电位大于100mV,则说明手写笔的笔尖到触摸屏表面的最短距离小于3cm,则比较器所输出的比较结果为高电平信号。将该高电平信号作为唤醒信号发送至控制器,使得控制器根据该高电平信号控制信息输入设备唤醒状态。若比较器确定该电信号的电位小于100mV,则说明手写笔的笔尖到触摸屏表面的最短距离大于3cm,则比较器所输出的比较结果为低电平信号。将比较器该低电平信号作为休眠信号发送至控制器,使得控制器根据该低电平信号控制信息输入设备处于休眠状态。
在一些实施例中,为了使得信号接收装置比较容易判断预设信号强度。为了保证第一通信信号的覆盖范围尽可能小,终端所发送的第一通信信号的强度很弱,直接检测第一通信信号的信号强度会出现较大的误差,因此,信号接收装置接收第一通信信号时,应当对第一通信信号进行增压处理,以便准确检测第一通信信号的强度。增压处理一般可以使用如倍压电路等具有信号增压功能的电路实现。
作为一种可能的实现方式,当用户停止使用信息输入设备时,如果信息输入设备位于终端的第一通信信号的覆盖范围内,那么信息输入设备仍然处于唤醒状态,导致信息输入设备持续耗电。为了避免该问题发生。上述信息输入设备还包括与控制器通信的位置检测装置。如图12所示,上述步骤104a后,上述方法还包括:
步骤105a:该信息输入设备进入唤醒状态后,位置检测装置检测信息输入设备与终端的相对位置。
步骤106a:位置检测装置向控制器发送信息输入设备与终端的相对位置。
步骤107a:若信息输入设备与终端的相对位置在预设时长阈值内保持不变,则控制器控制控制信息输入设备进入休眠状态。
应理解,当信息输入设备处在唤醒状态,信息输入设备与终端的相对位置在预设时长阈值内保持不变,说明用户此时没有使用信息输入设备。如果信息输入设备仍然保持唤醒状态,会导致信息输入设备电量损耗,因此,控制器控制信息输入设备进入休眠状态,能够进一步降低信息输入设备的电量损耗。由此可见,即使将信息输入设备放在终端的第一通信信号覆盖范围内,本申请提供的方法也能够保证信息输入设备不会长期处在唤醒状态,从而进一步降低信息输入设备的内置电池电量损耗。
步骤108a:若信息输入设备与终端的相对位置在预设时长阈值内变化,则控制器控制信息输入设备保持唤醒状态。当信息输入设备与终端的相对位置在预设时长阈值内变化,说明用户仍然使用信息输入设备在终端所具有的触摸屏书写输入内容。
在实际应用中,终端一般静止不动,如果控制器确定信息输入设备与终端的相对位置在预设时长阈值内保持不变,说明信息输入设备保持静止状态的时间长度已经等于预设时间阈值。基于此,该位置检测装置可以为具有运动信息检测功能的传感器或组件,加速度传感器、重力传感器、陀螺仪等。
示例性的,当终端保持静止的状态时,位置检测装置检测信息输入设备的运行信息。若控制器根据该运动信息判断出信息输入设备处于静止状态的保持时长大于或等于预设时长阈值的情况下,控制信息输入设备进入休眠状态。应理解,预设时长阈值可以为时长范围,也可以为具体时长。例如预设时长阈值可以设置为2min~6min,当然也可以根据实际情况确定,预设时长阈值可保存在控制器的内置存储器或信息输入设备中其他具有存储功能的介质中。
举例说明:当用户因为疏忽或其他事情的影响,将手写笔放在平板电脑所具有的触摸屏表面,此时手写笔位于平板电脑的第一通信信号覆盖范围内,使得手写笔处在唤醒状态。若预设时长阈值为3min,当手写笔在小于3min的时间段保持静止状态,那么手写笔始终处在唤醒状态。但是当手写笔保持静止状态的时长等于3min时,那么手写笔会自动进入休眠状态,这样就能够避免用户因为疏忽或其他事情,将手写笔长期放在平板电脑的触摸屏所造成的内置电池电量损耗和浪费的问题。
作为一种可能的实现方式,为了减少信号干扰对于第一通信信号的影响,当信息输入设备进入唤醒状态后,如图13所示,上述步骤104a后,上述方法还包括:
步骤105b:信号接收装置对第一通信信号进行以下处理中任一种或多种:滤波处理、电位调整处理、信号放大处理、或整形处理,以降低因为信号干扰所导致的第一通信信号难以识别的可能性。应理解,滤波处理、电位调整处理、方法处理、整形处理等功能可以采用模拟电路和/或数字电路实现,也可以采用其他可实现的电子产品或软件程序实现。
在实际应用中,信号接收装置对第一通信信号进行滤波处理、信号放大处理和整形处理,使得第一通信信号的波形为方波。同时,鉴于终端所发送的第一通信信号强度不高,在信号放大处理和整形处理时,还对第一通信信号进行电位调整。例如:信号放大处理前,第一通信信号的电位为100mV,信号放大处理可以将第一通信信号的电位进行调整和放大,使得经过信号放大处理的第一通信信号的电位为信号放大处理前的4~5倍。
并且,由于在信息输入设备处于唤醒状态时执行步骤105b,因此,若信号接收装置中存在执行步骤105b的硬件,该硬件所实现的方法均是信息输入设备处于唤醒状态的情况下执行,那么执行步骤105b的硬件在信息输入设备处于休眠状态时可以处在掉电状态,以降低该硬件的耗电量,进而减少信号接收装置的耗电量,使得信息输入设备的内置电池的电量损耗比较低。
作为一种可能的实现方式,上述第一通信信号为抗干扰第一通信信号或经过终端抗干扰编码处理的第一通信信号。如果控制器需要识别第一通信信号内所载有的各种信息,那么当上述信息输入设备处于唤醒状态,信号接收装置向控制器发送第一通信信号前,信号接收装置需要对第一通信信号进行解码,获得解码信息。并且,为了保证解码信息正确,还应当对解码信息进行校验。
具体的,如图13所示,当上述信息输入设备进入唤醒状态,上述步骤104a或步骤105b后,上述信息输入设备控制方法还包括:
步骤106b:信号接收装置以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号。该第二时钟信号的信号频率大于第一时钟信号的信号频率。在实际应用过程中,当信号接收装置内部含有可执行解码功能的FPGA,第一解码始终信号由FPGA内的晶振生成。
步骤107b:信号接收装置以第二时钟信号作为解码时钟信号解码第一通信信号,获得解码信息。
例如:第一时钟信号的信号频率为32.768kHz,第二时钟信号的信号频率为16MHz。FPGA在解码时钟信号的下降沿对第一通信信号进行解码处理,那么当第二时钟信号的信号频率大于第一时钟信号的信号频率,则FPGA以第二时钟信号作为解码时钟信号解码第一通信信号时,FPGA的解码速度比较快。
上述信号接收装置所调取的第二时钟信号可以由FPGA的内部晶振生成,也可以由外部晶振设备或外部设备内的晶振生成。例如:上述信号接收装置以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号包括:
步骤106b1:信号接收装置向控制器提供第一时钟信号。该控制器用于根据该第一时钟信号向信号接收装置发送第二时钟信号。其中,信号接收装置通过总线或中断呼叫的方式将第一时钟信号发送至控制器。
步骤106b2:控制器根据第一时钟信号向信号接收装置提供用于解码第一通信信号的第二时钟信号。在实际应用中,控制器根据第一时钟信号生成用于解码第一通信信号的第二时钟信号,然后向信号接收装置发送第二时钟信号。并且,该控制器根据该第一时钟信号向信号接收装置发送第二时钟信号前,控制器接收信号接收装置发送的第一时钟信号。
步骤106b3:信号接收装置接收控制器发送的第二时钟信号。
示例性的,若信号接收装置包括FPGA,控制器为MCU用以对第一通信信号进行解码。FPGA为了调取控制器的第二时钟信号,FPGA的时钟信号接口和MCU的时钟信号接口应当相互通信。
为了保证解码信息的真实性,如图13所示,在步骤107b后,上述方法方法还包括:步骤108b:信号接收装置校验解码信息,以保证第一通信信号所含有的信息准确性。
具体的,当上述解码信息含有编码起始头,步骤108b包括:信号接收装置对编码起始头进行校验。信号接收装置确定编码起始头校验正确的情况下,确认解码信息。信号接收装置确定解码信息校验错误的情况下,更新解码信息。
例如:当第一通信信号没有受到干扰,解码信息含有的编码起始头为00 00 00 0168。如果经过校验,发现解码信息所含有的编码起始头为00 00 00 01 58,说明第一通信信号受到干扰发生异变,解码信息有误,需要更新解码信息。如果经过校验,发现解码信息所含有的编码起始头为00 00 00 01 68,则说明第一通信信号没有受到信号干扰,解码信息正确,无需更新解码信息。
当信号接收装置对第一通信信号进行解码,获得解码信息后,上述信号接收装置向控制器发送第一通信信号包括:信号接收装置向控制器发送解码信息。例如:若第一通信信号以DSSS技术发送,那么其中所含有的信息实质为M序列,M序列的频率范围为(100kHz~500kHz)。对第一通信信号进行解码后,可以确定M序列的编码起始头是否超过容错范围,若超过容错范围,则解码信息错误。需要校验下一个第一通信信号的解码信息。
应理解,当上述信息输入设备含有FPGA时,FPGA在信息输入设备处于唤醒状态执行信息输入设备中信息处理装置执行的步骤,因此,在信息输入设备处于唤醒状态前,FPGA执行步骤106b前,FPGA可以处在掉电状态。
作为一种可能的实现方式,如图14所示,当上述终端发送第一通信信号包括:步骤101a:终端周期性发送第一通信信号。信号接收装置检测终端发送的第一通信信号包括:步骤102a:信号接收装置检测终端周期性发送的第一通信信号。此时,信号接收装置检测终端发送的第一通信信号包括:信号接收装置检测终端周期性发送的第一通信信号。也就是说,信号接收装置在终端相邻两次发送第一通信信号的间隙,可以设定信号接收装置停止检测第一通信信号,以降低信息输入设备的电量损耗。基于此,上述信息输入设备还包括信号发射电路。在上述步骤104a后,如图14所示,该信息输入设备进入唤醒状态后,上述方法还可以包括:
步骤105c:在信号接收装置停止检测终端发送的第一通信信号时,控制器控制信号发射电路向终端发送第二通信信号。此时,控制器实质以周期性的方式控制信息发射电路向终端发送第二通信信号,而不是一直向终端发送第一通信信号,这在一定程度上降低了信息输入设备发送第二通信信号的电量损耗。
另外,为了保证应当控制信号发射电路发射第二通信信号的时间间隔,以保证终端连续和流畅性,信号发射电路相邻两次发送第二通信信号的间隔时间为微秒级或毫秒级。例如:控制器每隔1.4ms向终端一次信号。此时,从观感来看,信息输入设备可以流畅的在终端所具有的触摸屏上书写输入内容。
当信息输入设备进入唤醒状态后,信息输入设备可以向终端发送的第二通信信号是以高频无线信号的形式发送,终端检测第二通信信号,可以确定信息输入设备在触摸屏的轨迹、姿态信息等。当然,终端还可以发送载有输入内容的一些信号,并通过信号接收装置或蓝牙等接收这些信息。例如:在信息输入设备处于唤醒状态后,终端也可以将检测到的报点信息发送给信息输入设备。该报点信息含有信息输入设备与终端所具有的触摸屏的相对位置信息。信息输入设备接收到报点信息后,可以根据报点信息判断手写笔的书写内容是否超过终端所具有的触摸屏的设定书写区域,如果超过触摸屏的设定书写区域,则信息输入设备停止向终端发送载有输入内容的信号。
作为一种可能的实现方式,相关技术中手写笔在平板电脑、手机等终端的触摸屏表面书写输入内容时,触摸屏无法显示手指或类手指物体在触摸屏所书写的输入内容,可见,相关技术中平板电脑、手机等终端所具有的触摸屏无法同时显示手写笔和手指或类手指物体在触摸屏所书写的输入内容。针对该问题,上述第一通信信号包括同步信息。该同步信息可以为上述M序列。在校验正确的情况下,说明终端与信息输入设备之间通信干扰特别低,满足通信要求。此时,控制器控制信号发射电路向终端发送第二通信信号。基于此,如图15所示,当上述终端发送第一通信信号包括:步骤101a:终端周期性发送第一通信信号。当信息输入设备进入唤醒状态后,在上述步骤108b后,上述方法还包括:
步骤109:信号接收装置向控制器发送第一通信信号。具体实现时,当信息输入设备处于唤醒状态,信号接收装置向控制器发送第一通信信号,说明在信号接收装置向控制器发送第一通信信号前,信号接收装置向控制器发送第一通信信号的硬件可以处在掉电状态,从而减少信号接收装置的耗电量,使得信息输入设备的内置电池的电量损耗比较低。在实际应用中,如果第一通信信号可以直接被控制器识别,那么在步骤104a后,可以直接执行步骤109。如果第一通信信号无法被控制器识别,需要解码,那么在步骤107或步骤108后,执行步骤109。
步骤110a:控制器根据同步信息和预设频率周期性地控制信号发射电路向终端发送第二通信信号。该第二通信信号可以为变频信号,频段在100kHz~500kHz,但也可根据实际情况设定频段。
应理解,当控制器周期性信号发射电路向终端发送第二通信信号时,终端周期性地接收信息输入设备发送第二通信信号的时间间隙,终端处在空闲阶段,此时,终端可以接收手指或类手指物体基于触控方式发送的互容信号。基于此,上述方法还包括:
步骤111a:终端根据同步信号和预设频率交替接收互容信号和信息输入设备发送的第二通信信号。
当上述预设频率比较高的情况下,终端交替接收互容信号的时间长度和接收信息输入设备发送的第二通信信号的时间长度均可以维持在微秒甚至毫秒级别。也就是说,终端相邻两次接收终端手指或类手指物体所发出的互容信号的时间间隔仅为毫秒甚至微秒级。终端相邻两侧接收信息输入设备发送的第二通信信号的时间间隔仅为毫秒甚至微秒级。而对于用户来说,这种毫秒甚至微秒的差异根本无法察觉,因此,从感官上来说,用户仅能够看到信息输入设备和手指或类手指物质在同一终端所具有的触摸屏同时流畅的书写输入内容。并且,用户也无法察觉信息输入设备和手指或类手指物质所书写的输入内容交替显示。
在实际应用中,终端所使用的预设频率和信息输入设备所使用的预设频率可提前通过协议约定。例如:在信息输入设备进入唤醒状态的瞬间,终端与信息输入设备通过蓝牙等方式协议,也可以是将预设频率提前存储在终端和信息输入设备内。当然,如果预设频率提前存储在终端和信息输入设备内,终端和信息输入设备一般成对出售,当然,也不排除信息输入设备作为终端的配件独自出售的可能性。
在整个频域范围内(30Hz~250kHz),充电器共模噪声大,会干扰到终端内部主板接地电压。此时,终端所检测的基准电容信号(或者背景电容信号)的共模噪声比较大。并且,终端所接收的互容信号和第二干扰信号也夹杂有共模噪声信号,导致终端检测互容信号和第二干扰信号的难度加大,甚至出现误判问题,进而在终端所具有的触摸屏出现“鬼手”问题。基于此,上述步骤101前,上述方法还包括:
步骤001:终端检测到干扰信号。例如:终端可以在检测基准电容信号、互容信号、第二通信信号中的至少一个时,判断这些信号中所夹杂的噪声是否超过设定门限。当超过设定门限,就认为检测到干扰信号。
步骤002:终端根据干扰信号生成调频信息,根据调频信息调节预设频率。当然,还可以在终端设备内增加滤波功能的器件,以提高终端的信号滤波能力,从而降低干扰信号对互容信号和第二通信信号的干扰。
步骤003:终端根据调频信息和预设频率生成第一通信信号。
当上述步骤109后,上述方法还包括:
步骤109a:根据调频信息调节预设频率。例如:调节后的预设频率可以小于原来的预设频率。此时,信息输入设备可以在较长的时间窗口内发送第一通信信号,从而提高第二通信信号的抗干扰性能。
在一些示例中,图16中示出了以手写笔为例的信息输入设备工作时序图。如图16所示,上述信息输入设备具有多个信号发送周期。每个信号发送周期为T1,T1=1/f;f为预设频率。例如:预设频率为360Hz时,每个信号发送周期为2.78ms。每个信号发送周期包括发送时段和空闲时段。上述控制器根据同步信息和预设频率周期性地控制信息输入设备发送第二通信信号包括:
控制器在每个信号发送周期的空闲时段控制信号发射电路停止向终端发送第二通信信号。控制器在每个信号发送周期的发送时段控制信号发射电路向终端发送第二通信信号。
为了保证控制器控制信号发射电路向终端发送第二通信信号时,信号接收装置停止检测终端发送的第一通信信号,上述预设频率f大于f0,f0为终端发送第一通信信号的发送频率。此时,控制器调节预设频率的相位,使得在信号接收装置相邻两次检测第一通信信号的时间间隙,信号发射电路一次或多次向终端发送第二通信信号,从而避免第一通信信号和第二通信信号相互干扰的问题。例如:如图16所示,预设频率为360Hz时,终端发送第一通信信号的发送频率为60Hz。此时通过相位调整,保证信号发射电路向终端发送第二通信信号的过程中,信号接收装置停止检测第一通信信号。
在一些示例中,图16中示出了以平板电脑为例的终端工作时序图。如图16所示,上述终端具有多个信号接收周期,每个信号接收周期为T2,T2=1/f,f为预设频率。例如:预设频率为360Hz时,每个信号接收周期为2.78ms。每个信号接收周期包括第一接收时段和第二接收时段。上述终端根据同步信号和预设频率交替接收互容信号和信息输入设备发送的第二通信信号包括:
终端在每个信号接收周期的第一接收时段接收互容信号;终端在每个信号接收周期的第二接收时段接收信息输入设备发送的第二通信信号。
终端可以根据实际需要设定第一接收时段的时间长度和第二接收时段的时间长度。例如:第一接收时段的时间长度等于第二接收时段的时间长度。又例如:第一接收时段的时间长度大于于第二接收时段的时间长度。
为了降低第一通信信号和第二通信信号或互容信号的相互干扰可能性,上述预设频率f大于f0,f0为终端发送第一通信信号的发送频率。此时,终端调节预设频率与终端发送第一通信信号的发送频率的相位,使得上述方法还包括:终端接收互容信号或者信息输入设备发送的第二通信信号时,终端停止发送所述第一通信信号,以降低互容信号或第二通信信号与第一通信信号相互干扰的可能性。例如:如图16所示,预设频率为360Hz时,终端发送第一通信信号的发送频率为60Hz。此时通过相位调整,保证终端接收互容信号和第二通信信号的过程中,信号接收装置停止检测第一通信信号。
需要说明的是,每个信号发送周期所包括的发送时段的时间长度理论上来说等于每个信号接收周期所包括的第二接收时段时间长度。每个信号发送周期所包括的空闲时段的时间长度理论上来说,等于每个信号接收周期所包括的第一接收时段时间长度。但是,控制器也可以根据实际需要设定发送时段的时间长度和空闲时段的时间长度。例如:在一些时候,信息输入设备可以设置发送时段的时间长度可以适当大于空闲时段的时间长度,以保证信息输入设备所发送的第二通信信号尽可能被终端接收。另外,鉴于终端识别互容信号所需的时间比较长,为了保证互容信号的识别成功率,应当尽量增加第二接收时段的时间长度,减少第一接收时段的时间长度。也就是说,当第一接收时段的时间长度大于第二接收时段的时间长度时,终端对互容信号的识别成功率比较高。举例来说,当第一接收时段的时间长度与第二接收时段的时间长度的比例可以为(4~10):1。具体可以为7:1、4:1或10:1。
为了清楚的描述本申请方法实现信息输入设备和手指或类手指物体同时在终端的触摸屏书写输入内容的原理和过程,图17示出了一种手写笔和手指在触摸屏表面同时书写输入内容的应用场景。下面以手写笔和手指在平板电脑书写输入内容为例结合图16和图17进行描述。
如图16所示,平板电脑400以60Hz的发送频率发送第一通信信号Uplink。也就是说,平板电脑400每隔16.67ms发送一次第一通信信号Uplink。手写笔300以360Hz的频率周期性向平板电脑400发送第二通信信号Downlink。平板电脑400以360Hz的频率交替检测作为互容信号的第一检测信号FDS和作为第二通信信号Downlink的第二检测信号PDS。也就是说,每个信号发送周期的时间长度和每个信号接收周期的时间长度均为2.78ms。
如图17所示,当手写笔300和手指500同时在平板电脑400的触摸屏上书写内容时,手写笔300位于平板电脑400的第一通信信号Uplink覆盖范围内。如图16所示,平板电脑400占用当前信号接收周期的第一接收时段的一部分时间发送第一通信信号Uplink,手写笔300占用当前信号发送周期的空闲时段检测到信号RX,即平板电脑发送的第一通信信号Uplink。当手写笔300被唤醒后,并在当前信号发送周期的发送时段向平板电脑400发送第二通信信号Downlink。此时,平板电脑400在当前信号接收周期的第二接收时段接收的信号PDS为手写笔300发送的第二通信信号Downlink。当平板电脑400接收手写笔300发送的第二通信信号Downlink后,平板电脑400会在下一信号接收周期发射识别手指500的互容检测信号。当手指500触摸平板电脑400的触摸屏时,互容检测信号检测到的信号FDS,即为手指500与触摸屏接触所产生的互容信号。当平板电脑400检测到信号FDS后。手写笔300又开始向平板电脑400发送第二通信信号Downlink。与此同时,平板电脑400也会接收到作为第二通信信号Downlink的信号PDS。如此反复,手写笔300周期性发送第二通信信号,平板电脑400也可以交替接收作为互容信号的FDS和作为第二通信信号Downlink的PDS。而且,由于手写笔300所具有的信号发送周期和平板电脑400所具有的信号接收周期均为2.78ms,用户无法从视觉上分辨二者所输入的内容在触摸屏上刷新的时间差异,因此,当用户同时用手写笔300和手指500在平板电脑400的触摸屏书写输入内容时,用户能够看到平板电脑400的触摸屏同时显示手写笔300和手指500书写的输入内容。
以图17为例:当手写笔300和平板电脑400采用图16所示的工作时序时,手写笔300在平板电脑400的触摸屏表面画出波浪线,同时,手指500在平板电脑400的触摸屏表面画弧线。虽然从平板电脑400的内部时序和显示方式上来说,手写笔300在平板电脑400的触摸屏上画波浪线和手指500在在平板电脑400的触摸屏上画弧线有一定的时间差异,但是用户并不能从视觉上分辨出这些差异,因此,用户能够看到手写笔300所画出的波浪线和手指500所画出的弧线同时显示在平板电脑400的触摸屏上。
需要说明的是,为了保证手写笔300发送的第二通信信号Downlink被平板电脑400完全接收,可以设置手写笔300进入唤醒状态后,第一次向平板电脑400发送的第二通信信号Downlink的时长适当大于此时第二接收时段的时间长度。并且,由于终端识别互容信号的速度相对第二通信信号来说比较慢,因此,第一接收时段的时间长度适当大于第二接收时段的时间长度,以保证互容信号能够被完全识别。另外,为了提高互容信号和第二通信信号的抗干扰能力,预设频率可以适当调整。例如:降低预设频率,使得手写笔发射第二通信信号的时间窗口和平板电脑400接收第二通信信号比较宽。例如:如图16所示,平板电脑400的每个信号接收周期理论来说,均包括第一接收时段和第二接收时段。但是,在平板电脑400有些信号接收周期仅会检测第二通信信号,而不会检测互容信号。
应理解,为了避免非用户意愿的情况下,终端识别因为用户手部或其他部位误触触摸屏所产生的互容信号(例如:用户握住手写在触控屏上书写内容时,用户握住手写笔的手部容易与触控屏直接接触)。一般来说,使用信息输入设备的时候,如果不是用户主动利用手指或手部其他部位在触控屏书写内容,那么手部应当尽量与终端所具有的触控屏表面具有一定的间隙。
作为一种可能的实现方式,为了降低信号接收装置的耗电量,如图18所示,在步骤109后,上述方法还包括:
步骤110b:控制器根据第一通信信号通知信号接收装置进入低功耗模式。
在实际应用中,控制器根据第一通信信号通知信号接收装置处于低功耗模式包括:控制器根据第一通信信号向信号接收装置发送功耗抑制信号。信号接收装置在功耗抑制信号的控制下进入低功耗模式。应理解,控制器根据第一通信信号生成功耗抑制信号,然后向信号接收装置发送功耗抑制信号。并且,信号接收装置在低功耗模式处于功耗抑制中。此时,电源管理装置继续向信号接收装置供电。此时信号接收装置可以是信号接收装置中一个或多个功能模块或器件处于低功耗模式,也可以是整个信号接收装置处在低功耗模式。例如:当信号接收装置包括用以实现解码的FPGA,控制器将功耗抑制信号发送至FPGA,FPGA根据功耗抑制信号开始功耗抑制。这个过程实际是控制器控制FPGA进入低功耗模式。此处低功耗模式时,FPGA应当仍然处于上电状态,并非掉电状态。此时FPGA以第一时钟信号运行。第一时钟信号为低速时钟,FPGA以第一时钟信号作为主时钟运行时耗电量比较低。
步骤111b:信号接收装置判断进入低功耗状态的时长是否达到预设时长。
当信号接收装置进入低功耗状态的时长达到预设时长后,信号接收装置进入高功耗模式。信号接收装置在高功耗模式解码第一通信信号。也就是说,信号接收装置应用执行上述步骤106b。
当信号接收装置进入低功耗状态的时长没有达到预设时长后,执行步骤112。
步骤112:信号接收装置保持低功耗状态。
由上述方法可以看出:信号接收装置是否进入高功耗状态由进入低功耗状态的时长是否达到预设时长决定。且在进入高功耗模式时,对第一通信信号进行解码,因此,本申请提供的方法可以保证信号接收装置在控制器的控制下,在不影响第一通信信号正常解码的情况下,交替处于高功耗模式和低功耗模式,这样就能够降低信号接收装置在不解码第一通信信号的时候的电量损耗,延长信息输入设备的实际可书写时间,提高用户使用体验。
为了进一步降低信号接收装置的耗电量,上述预设时长等于1/2f0,即终端相邻两次发送第一通信信号的时间间隔的二分之一。预设时长可以保存在信号接收装置内具有存储功能的器件中,当然也可以是以其他形式存在。例如:当上述信号接收装置包括用于解码的FPGA时,预设时长可以保存在FPGA内部的寄存器中,也可以以FPGA的主时钟形式存在。例如:FPGA在需要解码的时候,利用第二时钟信号为主时钟对第一通信信号进行解码。解码完成后,FPGA的主时钟会恢复到原来的第一时钟信号。基于此,可以设定第一时钟信号的信号频率等于终端发送第一通信信号的发送频率,使得FPGA可以根据第一时钟信号获得预设时长。
由于预设时长等于终端相邻两次发送第一通信信号的时间间隔的二分之一,因此,预设时长等于终端结束当次第一通信信号发送到开始下次第一通信信号发送的时间间隔。此时,终端发送第二通信信号的发送频率与信号接收装置处在低功耗模式(或者高功耗模式)的频率相匹配,因此,本申请实施例提供的方法中,信号接收装置在控制器的控制下,可以在不影响第一通信信号正常解码的情况下,交替处于高功耗模式和低功耗模式,使得信号接收装置的电量损耗尽可能小,从而延长信息输入设备的实际可书写时间,提高用户使用体验。
在实际应用中,当信号接收装置处于低功耗模式时,终端也停止发送第一通信信号,而终端发送第一通信信号时,信号接收装置又可以第一时间迅速恢复到高功耗模式,并在高功耗模式下解码第一通信信号,待完成解码第一通信信号后又迅速进入低功耗模式。例如:当终端发送第一通信信号的信号频率为60Hz,预设保持时长等于16.67ms。此时,信号接收装置每隔16.67ms进入一次低功耗模式,每次低功耗模式持续时间长度为8.34ms,每次高功耗模式持续时长为8.34ms。当然,也可以适当缩短低功耗模式的持续时长,延长高功耗模式持续时长,具体可根据实际情况调整,以保证信号接收装置正常执行上述步骤为准。
在实际应用中,判断信号接收装置进入低功耗状态的时长是否达到预设时长可以采用以下两种方式。
第一种方式:当信号接收装置包括用于解码第一通信信号的FPGA时,FPGA可以利用内部的计数器对功耗保持时长进行计时,以确定信号接收装置进入低功耗状态的时长或者说处于低功耗模式保持时长。
例如:当信号接收装置包括用以实现解码的FPGA,FPGA芯片可以实时判断计数器所确定的进入低功耗状态的时长是否小于预设时长。在进入低功耗状态的时长小于预设时长时,执行步骤112。在进入低功耗状态的时长等于预设时长时,跳转至步骤106b。
第二种方式,一些FPGA中存在具有倒计时功能的模块或倒计时器。这些倒计时器或具有倒计时功能的模块能够在电信号的激励下实现倒计时功能,并且可以通过设置倒计时器或具有倒计时功能的模块的倒计时时长等于预设保持时长。
示例性的,在FPGA接收控制器发送的功耗抑制信号时,FPGA进入低功耗模式,并且倒计时器或具有倒计时功能的模块在功耗抑制信号的激励下开始倒计时。当倒计时器或具有倒计时功能的模块达到倒计时终点时,FPGA也就从能够迅速从低功耗模式进入高功耗模式。例如:当预设保持时长为8.34ms,设定倒计时器或具有倒计时功能的模块的倒计时时长等于8.34ms。当FPGA接收到功耗抑制信号时,倒计时器或具有倒计时功能的模块从8.34ms开始倒计时。当倒计时器或具有倒计时功能的模块倒计时至0ms,说明倒计时器或具有倒计时功能的模块大道倒计时终点。
上述主要从终端与信息输入设备交互的角度对本申请实施例的方案进行了介绍。可以理解的是,终端与信息输入设备为了实现上述功能,其包括了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
本申请实施例可以根据上述方法示例信息输入设备和终端进行功能单元的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是,本申请实施例中对单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
本申请实施例提供一种信息输入设备控制终端。该信息输入设备控制终端包括一个或多个模块,用于实现上述信息输入设备所执行的方法。该一个或者多个模块可以与上述信息输入设备所执行的方法中的各个步骤相对应。
本申请实施例提供一种信息输入设备控制终端。该信息输入设备控制终端包括一个或多个模块,用于实现上述终端所执行的方法。该一个或者多个模块可以与上述终端所执行的方法中的各个步骤相对应。
上面结合图5至图18,对本申请实施例的信息输入设备控制方法进行了说明,下面对本申请实施例提供的执行上述方法的信息输入设备和终端进行描述。本领域技术人员可以理解,方法和装置可以相互结合和引用,本申请实施例提供的信息输入设备可以执行上述方法中由信息输入设备或信息输入设备所包括的信号接收装置和控制器执行的步骤,本申请实施例提供的终端可以执行上述控制方法中由终端执行的步骤。
图19示出了本申请实施例提供的信息输入设备的框架示意图。图19中示出的框架结构并不构成对信息输入设备的限定,信息输入设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。下面结合图19对信息输入设备的各个部分进行具体的介绍。
如图19所示,本申请实施例提供的信息输入设备200包括信号接收装置210和控制器220。控制器可以为MCU或者处理器。处理器可以为一个处理器,也可以是多个处理元件的统称。例如,该处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU),也可以是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或者是被配置成实施本发明实施例的至少一个集成电路。例如:至少一个个微处理器(digital signalprocessor,简称DSP),或,至少一个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,简称FPGA)。
当然,如图19所示,上述信息输入设备200还可以包括信号发射电路230、无线充电器250、内置电池260、位置检测装置290以及与控制器220通信的电源管理装置240。无线充电器250与内置电池260电连接,使得无线充电器250可以与充电主机通过电磁耦合的方式无线的方式向内置电池260充电。电源管理装置240分别与内置电池260和无线充电器250电连接。在内置电池电池260需要充电时,可利用电源管理装置240控制无线充电器260向内置电池260充电状态。同时,电源管理装置可以管理信号接收装置210、控制器220、信号发射电路230和位置检测装置290的供电。
图19所示出的各个部分的连接关系仅仅代表信号关系,并未体现出电源管理装置的配电结构。图20示出了本发明实施例中电源管理装置的配电结构示意图。如图20所示,该信号接收装置210的电源接口、信号发射电路230的电源接口、位置检测装置290的电源接口和控制器220的电源接口均与电源管理装置240电连接。
在一种示例中,如图19所示,上述信息输入设备200还可以包括压力传感器270以及与压力传感器270电连接的信号检测电路280。信号检测电路280可以为运放等具有检测功能的电路。信号检测电路280的数据信号接口与控制器220的数据信号接口交互连接,压力传感器270可以感测压力,信号检测电路280检测压力信号,并将其转换为电信号发送至控制器220。控制器220可以向信号检测电路280发送控制指令,控制信号检测电路280是否工作。
如图20所示,压力传感器270的电源接口和信号检测电路280的电源接口均与电源管理装置240电连接,使得电源管理装置240还可以管理压力传感器270和信号检测电路280的供电。
在另一种示例中,图19所示的无线充电器250可以为与内置电池电连接的充电线圈,使得充电线圈可以与终端进行电磁耦合,以在充电线圈内产生感应电流。充电线圈将感应电流送入内置电池260,为内置电池260无线充电,无需为信息输入设备200配备通用串行总线(Universal Serial Bus,缩写为USB)充电接口。图19所示的内置电池具有电池保护板(图19未示出)。内置电池可以为锂离子内置电池、铝离子内置电池等,此处不再一一列举。
为了描述本申请实施例提供的信息输入设备无线充电的方式,图21示出了本申请实施例以手写笔为例的信息输入设备的结构示意图。图21中示出的硬件结构并不构成对手写笔的限定,手写笔可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。下面结合图21对手写笔的各个部分进行具体的介绍。
如图21所示,本申请实施例提供的手写笔300包括笔体(由笔杆301、笔头302和笔帽303构成)以及位于笔体内的电路板304、内置电池305、无线充电线圈306、压力传感器1051和收发天线307。笔杆302为两端开口式结构。笔帽303设在笔杆301的一端,笔头302设在笔杆301的另一端。为了便于组装手写笔,上述手写笔300还包括压盖3011。笔杆301上还开设有沿着笔杆轴向方向延伸方向的开口,压盖3011用于密封该开口。笔头302可以作为收发信息的端口,此时,收发天线307设在笔头302内,可通过笔头302接收信号和发送信息给终端。收发天线307包括用于接收信号的接收天线和用于发射信号的发射天线。接收天线为无线接收线圈,发射天线为无线发射线圈。应理解,当手写笔在终端所具有的触摸屏书写内容时,手写笔的笔尖因为与触摸屏接触产生较大的声音,影响手写比的使用体验。基于此,本申请实施例中可以在笔头302的笔尖包裹一层导电弹性材料(如导电橡胶),以降低手写笔的笔尖与触摸屏接触所产生的声音,进而提升用户体验。
如图21所示,上述手写笔300还可以包括蓝牙组件,用以与外部设备通信。蓝牙组件包括蓝牙天线311以及集成在电路板304上的蓝牙模块(图21未示出)。蓝牙天线311通过蓝牙线312连接至电路板304。外部设备可以为前文所述终端,也可以为其他可实现蓝牙连接的设备。蓝牙模块在手写笔在终端所具有的触摸屏书写时可以接收终端发送的报点信息。当然,终端还可以通过蓝牙模块设定与手写笔的通信协议,以确定预设频率。
如图21所示,手写笔300还包括设在笔杆301内的支架309和磁性固定组件,支架用以支撑内置电池。手写笔300的工作电压范围为3.5V~4.4V,因此,内置电池360提供的电压范围为3.5V~4.4V。无线充电线圈306作为无线充电器与内置电池305电连接。压力传感器1051通过信号线连接至电路板304。压力传感器可感知笔头的笔尖所承受的压力,并将笔头的笔尖所受到的压力转换为压力电信号。手写笔300还包括设在笔杆301内的板对板连接器310,板对板连接器310用于将电路板304固定在笔杆301内。
如图21所示,上述电路板304集成有信号接收装置210、控制器220、信号发射电路230位置检测装置290和电源管理装置240等电路或芯片,以及图19所示的信号检测电路等装置或电路中的至少一部分或全部,不仅限于所列。
图22出了图21所示的手写笔的充电状态示意图。如图22所示,充电主机600内具有耦合线圈和磁性固定组件。在手写笔300充电时,笔杆301内的磁性固定组件308可以与充电主机600内的磁性固定组件601吸附,使得手写笔300固定在充电主机600上,从而防止手写笔300在充电过程中从充电主机600掉落的问题发生。同时,充电主机600内的耦合线圈602与笔杆301内的无线充电线圈306通过电磁耦合的方式,使得笔杆301内的磁性固定组件308产生感应电流,进而利用无线充电线圈306为内置电池305进行充电。此处不管是手写笔300所包括的磁性固定组件308还是充电主机600的磁性固定组件602均可以为设在笔杆301内的至少一块磁铁。图21所示的笔杆301内的磁性固定组件308和充电主机600内的磁性固定组件602包括两块磁铁,但也可以是一块,或者数量大于三块的磁铁。
图23示出了本申请实施例中信号接收装置与控制器的连接框架示意图。如图23所示,该信号接收装置210包括:信号接收电路211以及与信号接收电路211和控制器220的数据信号接口电连接的第一处理电路I。第一处理电路I的电源接口和信号接收电路211的电源接口均与图20所示的电源管理装置240电连接。
上述信号接收电路211用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤102。
上述第一处理电路I具体用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤103a和步骤103b。
上述控制器220用于支持信息输入设备执行上述实施例中由控制器执行的步骤104a和步骤104b。
作为一种可能的实现方式,上述控制器具体用于根据唤醒信号生成供电控制信号,向电源管理装置发送供电控制信号。该电源管理装置用于接收控制器发送的供电控制信号,根据供电控制信号控制内置电池为信息输入设备供电。
上述控制器具体用于根据休眠信号生成断电控制信号,向电源管理装置发送断电控制信号。该电源管理装置用于接收控制器发送的断电控制信号,根据断电控制信号控制内置电池停止为信息输入设备供电。
作为一种可能的实现方式,上述第一处理电路的结构多种多样,可以采用软件程序实现,也可以采用模拟电路实现。
第一种示例中,图24为本申请实施例中信号接收电路、第一处理电路和控制器的一种连接框架示意图。如图24所示,第一处理电路I包括检波器DT。该检波器DT的信号输入端与信号接收电路211电连接。检波器DT的信号输出端与控制器220的数据信号接口电连接。检波器用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤103a和步骤103b。检波器可以为检波电路或其他具有检波功能的模块和器件。
第二种示例中,图25为本申请实施例中信号接收电路、第一处理电路和控制器的另一种连接框架示意图。如图25所示,第一处理电路I包括:用于接收预设信号的比较器CP。比较器CP的信号输入端与信号接收电路211的信号输出端电连接。比较器CP的信号输出端与控制器220的数据信号接口电连接。比较器CP的电源接口的电源接口接有电源。
上述比较器用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤103a和103b。
上述比较器还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤1030、步骤1031和步骤1032。应理解,比较器CP含有正相输入端和反相输入端。比较器CP的正相输入端与信号接收电路211的信号输出端电连接,预设信号端口YD与比较器CP的反相输入端电连接。
示例性的,如图25所示,上述第一处理电路I还包括检波器DT,检波器DT的信号输入端与信号接收电路211电连接。检波器DT的信号输出端与比较器CP的信号输入端电连接,检波器DT用于支持信息输入设备执行信号接收电路所接收的第一通信信号进行检波,确定第一通信信号的信号强度。此时,检波器DT配合比较器CP使用,检波器DT将检测出的第一通信信号的电位提供给比较器CP。比较器CP可以判断第一通信信号的电位是否小于预设信号电位。此处第一通信信号的电位可以表示第一通信信号的强度,预设信号的电位可以表示第一通信信号的强度。
由上可见,如图24和图25所示,第一处理电路I在两种示例中均可以包括滤波器DT,可以认为第二种示例的第一处理电路是在第一种示例的第一处理电路的基础上,在检波器DT与控制器220之间增加比较器CP。
作为一种可能的实现方式,如图24和图25所示,上述信号接收电路211包括:接收天线RX以及与接收天线耦接RX的第一倍压子电路DVC1。该第一倍压子电路DVC1的信号输出端与第一处理电路I的信号输入端电连接。当第一处理电路I包括滤波器DT时,第一倍压子电路DVC1的信号输出端与滤波器DT的信号输入端电连接。利用第一倍压子电路DVC1对接收天线RX所接收的第一通信信号进行升压处理,可以减少检波器DT的检波准确性,使得比较器CP判断第一通信信号的信号强度与预设信号强度的大小关系时,判断结果更为准确。应理解,如图23所示,为了保证信息输入设备可以随时唤醒或休眠,信号接收电路211、第一处理电路I和控制器220均应当始终处于上电状态。需要说明的是,当手写笔内的信号接收电路所包括的接收天线和发射天线组成前文所示的收发天线,并设在笔头内,使得向终端发送第二通信信号和信号接收装置210接收终端发送的第一通信信号同步进行时,容易产生干扰,因此,本申请实施例控制器控制向终端发送第二通信信号时,和信号接收装置210停止检测第一通信信号,以降低第一通信信号和向终端发送的第二通信信号之间的彼此干扰。
作为一种可能的实现方式,当图19所示的位置检测装置290还用于执行上述实施例中步骤105a和步骤106a。图23所示的控制器220还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由控制器执行的步骤107a和步骤108a。
作为一种可能的实现方式,如图23所示,上述信号接收装置210还包括:与信号接收电路211的信号输出端电连接的处理器212。处理器212的电源接口与图20所示的电源管理装置240电连接。处理器212可以为一个处理器,也可以是多个处理元件的统称。例如,该处理器212和前文控制器220可以是中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU),也可以是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC),或者是被配置成实施本发明实施例的至少一个集成电路。例如:至少一个个微处理器(digitalsignal processor,简称DSP),或,至少一个现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray,简称FPGA)。
在一种示例中,如图23所示,上述处理器212的数据信号接口与控制器220的数据信号接口交互连接。该处理器212还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤106b~步骤108b。
示例性的,上述处理器212具体用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤106b1和步骤106b3。上述控制器220还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由控制器执行的步骤106b2。
在另一种示例中,上述信号接收电路211用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤102a。
上述控制器220还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由控制器执行的步骤105c。
在又一种示例中,上述信号接收电路211用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤102a。上述处理器212还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤109。上述控制器220还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由控制器执行的步骤110a。
示例性的,上述控制器220还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由控制器执行的步骤109a。
在再一种示例中,上述控制器220还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由控制器执行的步骤110b,上述处理器212还用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤111b和步骤112。由于处理器在信息输入设备处在唤醒状态执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤106b~步骤108b和步骤109,因此,当信息输入设备处在休眠状态时,处理器可以处在掉电状态。
当处理器用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤111b时,处理器可以根据步骤111b的判断结构自动保持低功耗状态跳转至高功耗状态。当处理器212自动的从低功耗模式跳转至高功耗模式,处理器用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤106b~步骤108b以及步骤109。
作为一种可能的实现方式,如图23所示,上述信号接收装置210还包括:第二处理电路II,用于支持信息输入设备执行上述实施例中由信号接收装置执行的步骤105b。第二处理电路II所执行的方法可以采用软件程序实现,也可以采用模拟电路实现。第二处理电路I可以为可编程集成电路,也可以为模拟电路。
作为一种可能的实现方式,图26为本申请实施例中信号接收装置与控制器的电路连接示意图。其中,如图26所示,信号接收装置包括信号接收电路211、第一处理电路I、第二处理电路II和作为图23所示的处理器212的FPGA。图23所示的控制器220为MCU。
如图26所示,信号接收电路211包括第一倍压子电路DVC1和接收天线RX。第一处理电路I包括检波器DT和比较器CP。第一倍压子电路DVC1为二倍压电路。第一倍压子电路DVC1其包括第一电容C11、第二电容C12、第一二极管D11以及第二二极管D12。第一二极管D11的阳极和第二电容C12均与公共接地端连接。第一电容C11的第一极板与接收天线RX耦接,第一电容C11的第二极板分别与第一二极管D11的阴极和第二二极管D12的阳极连接,第二二极管D12的阴极分别与检波器DT的信号输入端和第二电容C12连接。上述比较器CP的正相信号输入端与检波器DT的信号输出端连接,上述比较器CP的反相输入端与预设信号端口YD连接,比较器CP的信号输出端与MCU连接。
如图26所示,在实际应用过程中,当信息输入设备位于终端的第一通信信号覆盖范围时,接收天线RX可以接收终端以电磁波形式辐射的第一通信信号,并将其转换为电信号,利用第一电容C11、第二电容C12、第一二极管D11和第二二极管D12所构成的二倍压电路增压整流,使得第一通信信号转变为高电压小电流的电信号。然后利用图26所示的检波器DT和比较器CP判断第一通信信号的电位是否大于预设信号电位(即第一通信信号强度是否大于预设信号强度)。当第一通信信号的电位大于预设信号的电位,则比较器CP输出高电平信号作为唤醒信号,并将高电平信号发送给MCU。当第一通信信号的电位小于或等于预设信号的电位,则比较器CP输出低电平信号作为休眠信号,并将休眠信号发送给MCU。
如图26所示,第二处理电路II包括:滤波子电路FDU、信号放大子电路SEU、整形子电路SPU以及提供基准电位的电位转换子电路PCU。该滤波子电路FDU的信号输入端与信号接收电路211电连接。信号放大子电路SEU的信号输入端分别与滤波子电路FDU的信号输出端和电位转换子电路PCU的信号输出端电连接。整形子电路SPU的信号输入端分别与信号放大电路SEU的信号输出端和电位转换子电路PCU的信号输出端电连接。整形子电路SPU的信号输出端与处理器212的数据信号接口电连接。信号放大子电路SEU用于对第一通信信号进行信号放大处理和电位调节。整形子电路SPU用于对第一通信信号进行整形。应理解,当信号接收电路211包括第一倍压电路DVC1和接收天线RX时,第一倍压电路DVC1信号输出端与滤波子电路FDU的信号输入端电连接。
具体的,上述滤波子电路FDU为RL高通滤波器,其包括第三电容C13和第一电阻R11。上述信号放大子电路SEU包括第一运算放大器U1、第二电阻R12、第三电阻R13和第四电阻R24。上述整形子电路SPU为方波发生器,其包括第二运算放大器U2、第五电阻R15、第六电阻R16和第七电阻R17。上述电位转换子电路PCU为电平转换器U0。电平转换器U0可输出1.25V的基准电压,当然也可以根据所需调整的电位大小调整基准电压大小。
如图26所示,上述第一运算放大器U1的正电源接口(即第一运算放大器U1的VCC引脚)和第二运算放大器U2的正电源接口(即第二运算放大器U2的VCC引脚)均接电源,第一运算放大器U1的负电源接口和负运算放大器的第二电源接口均与公共接地端电连接。可见,第一运算放大器U1和第二运算放大器U2均为单电源运算放大器。上述电平转换器U0的GND引脚与公共接地端连接。电平转换器U0的VCC引脚连接电源。
如图26所示,上述第三电容C13的第一极板与第一电容C11的第一极板连接,第三电容C13的第二极板分别与第一运算放大器U1的正相信号输入端和第一电阻R11的第一接线端连接,第一电阻R11的第二接线端通过第二电阻R12与第一运算放大器U1的反相信号输入端连接。第一运算放大器U1的信号输出端通过第三电阻R13与第一运算放大器U1的反相信号输入端形成负反馈。第一运算放大器U1的信号输出端还通过第四电阻R24与第三电容C13的第一极板电连接,使得第一运算放大器U1的信号输出端间接的与第一运算放大器U1的正相输入端电连接,构成正反馈。上述电平转换器U0的OUT引脚通过第五电阻R15与第二运算放大器U2的正相信号输入端连接,上述第一电阻R11的第二接线端通过第五电阻R15与第二运算放大器U2的正相信号输入端连接,第一运算放大器U1的信号输出端通过第六电阻R16与第二运算放大器U2的反相信号输入端连接,第二运算放大器U2的信号输出端通过第七电阻R17与第二运算放大器U2的形成正反馈。由此可见,第二运算放大器U2、第五电阻R15、第六电阻R16和第七电阻R17构成一个典型的方波发生器,其与滞回比较器原理相似。第二运算放大器U2在其中起到比较器的作用,只是其具有两个比较阈值,可用于形成方波信号。
第一通信信号经过第一倍压子电路DVC1中的第一电容C11处理后,通过RL高通滤波器中的第三电容C13,然后有一部分进入第一运算放大器U1的正相信号接口,另外一部分则经过第一电阻R11,最终实现高通滤波,使得高频信号可以通过第二电阻R12被提供至第一运算放大器U1的反相信号输入端。并且,第一运算放大器U1同时存在正反馈和负反馈,可提高第一运算放大器U1的正相输入端电阻,以增大输入电压,这是一种典型的自举电路,其可以有效避免因为第一电阻R11的存在,所导致的第一运算放单器的输入电压降低的问题,使得第一通信信号能够比较容易的被放大,从而保证第一运算放大器U1有效放大第一通信信号。另外,电平转换器U0的OUT引脚经第二电阻R12与第一运算放大器U1的反相信号输入端连接,而第一通信信号中的高频信号也通过第二电阻R12被提供至第一运算放大器U1的反相信号输入端,因此,电平转换器U0的OUT引脚所输出的电压可以调节被高通滤波的第一通信信号的电位,进而使得第一通信信号的电位被调整的同时,被第一运算放大器U1放大,获得放大信号。第二运算放大器U2以电平转换器U0所提供的基准电压为参考,对放大信号进行处理,可以获得波形为方波的第一通信信号。应理解,方波电位由第二运算放大器U2的VCC引脚所接入的电压大小有关。
如图26所示,上述第二运算放大器U2的信号输出端所输出的第一通信信号送入FPGA后,FPGA对第一通信信号进行解码,并进行校验,校正正确的情况下,FPGA将解码后的第一通信信号送入MCU中。当第一通信信号含有同步信息时,MCU就能够根据同步信息和预设频率控制信号发射电路230向终端发送第二通信信号。
作为一种可能的实现方式,图27示出了本申请实施例中信号发射电路的电路示意图。如图27所示,该信号发射电路230包括第二倍压子电路DVC2、升压斩波子电路Boost、推挽子电路PPC和发射天线TX。该升压斩波子电路Boost的控制端与控制器的数据信号接口电连接,升压斩波子电路Boost的控制端与控制器的数据信号接口电连接,使得控制器可以控制升压斩波子电路Boost的充放电过程。第二倍压子电路DVC2用于控制升压斩波子电路Boost的信号输出端电压,使得升压斩波子电路Boost的信号输入端和信号输出端的压差减小。例如:第二倍压子电路DVC2的信号输入端并联在升压斩波子电路Boost的信号输出端。第二倍压子电路DVC2的信号输出端与推挽子电路PPC的第一电源接口电连接,推挽子电路PPC的第二电源接口与公共接地端连接。该推挽子电路PPC的信号输入端与控制器的数据信号接口电连接。推挽子电路PPC的信号输出端与发射天线TX耦接。由于升压斩波子电路Boost的功耗比较高,而由于第二倍压子电路DVC2的信号输入端并联在升压斩波子电路Boost的信号输出端,提高升压斩波子电路Boost的信号输出端电压,有效减少升压斩波子电路Boost的输入输出压差,从而降低信号发射电路的功耗。
如图27所示,MCU为图23所示的控制器220。升压斩波子电路Boost包括金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,缩写为MOSFET)Q1、第一二极管、第一电容C21和电感L0。
如图27所示,上述电感L0与电源电连接,MOSFETQ1的漏极引脚与电感L连接,源极引脚与公共接地端连接,栅极引脚与MCU的数据信号接口连接。当然,也可以采用如FPGA、ARM处理器等其它控制器或处理器控制,不仅限于MCU。MOSFETQ1的漏极分别经第一二极管D21和第一电容C21与接地公共端连接。MCU可以控制MOSFETQ1导通或关断,从而使得升压斩波子电路Boost的状态可控。升压斩波子电路Boost的功耗主要由第一二极管D21和电感L0产生。例如:MCU的I/O接口与MOSFETQ1的栅极电连接。
如图27所示,第二倍压子电路DVC2包括:第二二极管D22、第三二极管D23、第四二极管D24、第五二极管D25、第二电容C22、第三电容C23、第四电容C24和第五电容C25。第二二极管D22和第三二极管D23串联在一起。第四二极管D24和第五二极管D25串联在一起。每对串联在一起的二极管可以选用BAV99LT1G芯片代替,也可以自行组装。第一二极管D21的阳极与第二电容C22的第一极板连接,第一二极管D21的阴极与第二二极管D22的阳极连接,第二电容C22的第二极板与第二二极管D22的阴极连接,第二二极管D22的阴极与第三二极管D23的阳极连接;第一二极管D21的阴极与第三电容C23的第一极板连接,第三电容C23的第二极板与第三二极管D23的阴极连接。第三电容C23的第二极板与第四二极管D24的阳极连接,第一电容C21的第二极板通过第四电容C24与第四二极管D24的阴极连接,第四二极管D24的阴极与第五二极管D25的阳极连接,第三电容C23的第二极板与第五电容C25的第一极板连接,第五电容C25的第二极板与第五二极管D25的阴极连接。第五电容C25的第二极板与第五二极管D25的阴极之间的走线可引出第二倍压子电路DVC2的信号输出端。
如图27所示,推挽子电路PPC包括第一电阻R21、第二电阻R22、第三电阻R23、第六电容C26、第七电容C27、PNP型三极管Q2和NPN型三极管Q3。NPN型三极管Q3可在高电平控制下导通,PNP型三极管Q2可在低电平下导通。MCU的第三I/O接口GPIO3通过第一电阻R21分别与第六电容C26的第一极板和第七电容C27的第一极板连接,第六电容C26的第二极板与PNP型三极管Q2的基极连接,第六电容C26的第二极板还通过第二电阻R22与PNP型三极管Q2的发射极连接。第二倍压子电路DVC2的信号输出端与PNP型三极管Q2的发射极连接,PNP型三极管Q2的集电极与发射天线TX耦接。第七电容C27的第二极板与NPN型三极管Q3的基极连接,第七电容C27的第二极板还通过第三电阻R23与NPN型三极管Q3的发射极连接,NPN型三极管Q3的发射极与公共接地端连接,NPN型三极管Q3的集电极与发射天线TX耦接。
如图27所示,工作时,升压斩波子电路Boost的电源电压大小为4.4V,MCU控制升压斩波子电路Boost进行升压操作,并利用第二倍压子电路DVC2进行倍压处理,使得升压斩波子电路Boost的能耗比较低,并保证第二倍压子电路DVC2输出高电压小电流的输出信号,提供给推挽子电路PPC的第一电源接口。MCU所提供的信号比较弱,在该信号处于高电平时,PNP型三极管Q2关断,NPN型三极管Q3导通,推挽子电路PPC可将该信号所处的电平转换为低电平。在该信号处于低电平时,PNP型三极管Q2导通,NPN型三极管Q3关断,推挽子电路PPC可将该信号所处的电平转换为高电平,并被PNP型三极管Q2进行信号放大。由此可见,利用推挽子电路PPC所发射的第二通信信号的波形为方波。
图28示出了本申请实施例中FPGA和MCU的部分接口连接关系示意图。应理解,图28中FPGA和MCU只是示意的列出了部分接口的引脚,并不代表FPGA和MCU的全部引脚。
如图28所示,FPGA的第一I/O(Input/Output,缩写为I/O)接口RA1与第二运算放大器U2的信号输出端连接,FPGA的第二I/O接口RA2与MCU的第一I/O接口GPIO1连接,MCU的第二I/O接口GPIO2与比较器CP的信号输出端连接。MCU的第三I/O接口GPIO4与电源管理装置203连接,使得MCU可以与电源管理装置204通信,进而使得电源管理装置204在MCU的控制下可以控制信息输入设备处在唤醒和休眠状态。另外,MCU的第四I/O接口GPIO4与信号发射电路230所包括的推挽子电路PPC的信号输入端连接,MCU的第五I/O接口GPIO5与MOSFETQ1的栅极,用以控制MOSFETQ1所在的升压斩波子电路Boost处在充电状态或放点状态。
如图28所示,FPGA的第一时钟信号接口OSC2CLKOUT与MCU的第一时钟信号接口XCLKIN连接,MCU的第二时钟信号接口XCLKOUT与FPGA的第二时钟信号接口OSC1CLKIN连接。应理解,对于不同型号的MCU和FPGA,其均具有各种I/O接口和各种时钟信号接口。另外,上述各种接口均可通过总线等数据线连接,总线包括且不限于SPI、I2C、I3C、s-wire等总线。例如:FPGA的第一时钟信号接口OSC2CLKOUT与MCU的第一时钟信号接口XCLKIN可通过总线通信,MCU的第二时钟信号接口XCLKOUT与FPGA的第二时钟信号接口OSC1CLKIN也可通过总线通信。
应理解,如图28所示,FPGA的VSS引脚和FPGA的VSS引脚的第二电源接口以及图26所示的电平转换器U0的GND引脚、第一运算放大器U1的负电源接口(即VSS引脚)、第二运算放大器的负电源接口引脚(即VSS引脚)均接公共接地端。
例如:图29示出了本申请实施例电源管理装置与用电器件之间的连接框架示意图。这些用电器件包括但不仅限于FPGA、MCU、电平转换器U0、第一运算放大器U1、第二运算放大器U2和检波器(图29未示出)。这些用电器件的VDD引脚均与电源管理装置204连接。应理解,电源管理装置240只是与用电器件的VDD引脚电连接,并不一定直接通过导线连接,需要根据各个用电器件的工作电压进行适当调整。
作为一种可能的实现方式,上述信号发射电路可以使用发送模块、收发模块或收发器等替换。上述第一处理电路和第二处理电路也可以使用一个或多个处理器或处理模块替换。上述信号接收电路可以使用接收模块、收发模块或收发器等替换。
在采用集成单元的情况下,本申请实施例还提供一种终端控制设备,该终端控制设备为终端或应用于终端的芯片。该终端控制设备包括通信接口。
上述通信接口用于支持终端执行上述实施例中步骤101。具体的,上述通信接口用于支持终端执行上述实施例中步骤101a和步骤111a。
作为一种可能的实现方式,上述通信接口还用于支持终端执行接收互容信号或者信息输入设备发送的第二通信信号时,停止发送第一通信信号。
作为一种可能的实现方式,上述终端控制设备还包括处理器,用于支持终端执行上述实施例中步骤001、步骤002和步骤003。
图30示出了本申请实施例提供的芯片的结构示意图。该芯片700包括一个或两个以上(包括两个)处理器701和通信接口703。可选的,该芯片还包括存储器704,存储器704可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器701提供操作指令和数据。存储器704的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory,NVRAM)。
在一种可能的实现方式,如图30所示,存储器704可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器701提供指令和数据。存储器704的一部分还可以包括NVRAM。例如应用中通信接口703以及存储器704通过总线系统702耦合在一起,其中总线系统702除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见,在图31中将各种总线都标为总线系统。
如图30所示,上述本申请实施例揭示的方法可以应用于处理器701中,或者由处理器701实现。处理器701可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器701可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing,DSP)、ASIC、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器,处理器701读取存储器中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
一种可能的实现方式中,上述通信接口703用于执行上述实施例中以信息输入设备为执行主体时信号接收装置的接收和发送步骤。处理器701用于执行上述实施例中以信息输入设备为执行主体时信号接收装置的处理步骤。
为了支持上述以信息输入设备为执行主体时由信号接收装置执行的方法,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当指令被运行时,实现上述信息输入设备为执行主体时由信号接收装置执行的功能。
另一可能的实现方式中,如图30所示,上述通信接口703用于执行上述实施例中以信息输入设备为执行主体时控制器的接收和发送步骤。处理器701用于执行上述实施例中以信息输入设备为执行主体时控制器的处理步骤。
为了支持上述终端控制装置执行上述由信息输入设备执行的方法,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当指令被运行时,实现上述信息输入设备的功能。
又一可能的实现方式中,上述通信接口703用于执行上述实施例中以终端为执行主体的接收和发送步骤。上述处理器701用于执行上述实施例中以终端为执行主体的处理步骤。此时,上述芯片为终端控制装置或上述终端所内部用于执行上述终端控制方法的芯片。上述通信接口用于支持终端执行上述实施例中由终端执行的步骤101。
为了支持上述终端控制装置执行上述由终端执行的方法,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有指令,当指令被运行时,实现上述实施例中由终端实现的功能。
图31示出了以手机为例的终端结构示意图。应理解,图31示出的手机仅是终端的一个范例,并且手机可以具有比图中所示出的更多的或者更少的部件,可以组合两个或更多的部件,或者可以具有不同的部件配置。
如图31所示,手机具体可以包括:处理器101、第一射频电路102、存储器103、触摸屏104、蓝牙装置105、一个或多个传感器106、Wi-Fi装置107、定位装置108、音频电路109、外设接口110、电源系统111等部件。这些部件可通过一根或多根通信总线或信号线(图31中未示出)进行通信。本领域技术人员可以理解,图31中示出的硬件结构并不构成对手机的限定,手机可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。下面结合图31对手机的各个部件进行具体的介绍:
如图31所示,处理器101是手机的控制中心,利用各种接口和线路连接手机100的各个部分,通过运行或执行存储在存储器103内的应用程序(以下可以简称App),以及调用存储在存储器103内的数据,执行手机100的各种功能和处理数据。在一些实施例中,处理器101可包括一个或多个处理单元;举例来说,处理器101可以是华为技术有限公司制造的麒麟960芯片。
如图31所示,为了控制本申请实施例提供的终端所发射的通信信号覆盖范围,所增加的通信模块负责信息处理的功能可以集成在该处理器101中,因此,本申请实施例提供的终端只需再增加一个射频电路,负责发送通信信号即可。基于此,上述射频电路102应当包括两个独立的第一射频电路和第二射频电路。第一射频电路用于发送通信信号。第二射频电路可用于在收发信息或通话过程中,无线信号的接收和发送。特别地,第二射频电路可以将基站的下行数据接收后,给处理器101处理;另外,将涉及上行的数据发送给基站。通常,第一射频电路和第二射频电路均包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外,射频电路还可以通过无线通信和其它设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于全球移动通讯系统、通用分组无线服务、码分多址、宽带码分多址、长期演进、电子邮件、短消息服务等。
如图31所示,存储器103用于存储应用程序以及数据,处理器101通过运行存储在存储器103的应用程序以及数据,执行手机的各种功能以及数据处理。存储器103主要包括存储程序区以及存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等);存储数据区可以存储根据使用手机时所创建的数据(比如音频数据、电话本等)。此外,存储器103可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失存储器,例如磁盘存储器件、闪存器件或其它易失性固态存储器件等。存储器103可以存储各种操作系统,例如,苹果公司所开发的操作系统,谷歌公司所开发的操作系统等。
如图31所示,触摸屏104可以包括触控板104-1和显示器104-2。其中,触控板104-1可采集手机的用户在其上或附近的触摸事件(比如用户使用手指、触控笔等任何适合的物体在触控板104-1上或在触控板104-1附近的操作),并将采集到的触摸信息发送给其它器件例如处理器101。其中,用户在触控板104-1附近的触摸事件可以称之为悬浮触控;悬浮触控可以是指,用户无需为了选择、移动或拖动目标(例如图标等)而直接接触触控板,而只需用户位于终端附近以便执行所想要的功能。在悬浮触控的应用场景下,术语“触摸”、“接触”等不会暗示用于直接接触触摸屏,而是附近或接近的接触。能够进行悬浮触控的触控板104-1可以采用电容式、红外光感以及超声波等实现。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型来实现触控板104-1。显示器(也称为显示屏)104-2可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示器104-2。触控板104-1可以覆盖在显示器104-2之上,当触控板104-1检测到在其上或附近的触摸事件后,传送给处理器101以确定触摸事件的类型,随后处理器101可以根据触摸事件的类型在显示器104-2上提供相应的视觉输出。虽然在图31中,触控板104-1与显示屏104-2是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输出功能,但是在某些实施例中,可以将触控板104-1与显示屏104-2集成而实现手机的输入和输出功能。可以理解的是,触摸屏104是由多层的材料堆叠而成,本申请实施例中只展示出了触控板(层)和显示屏(层),其它层在本申请实施例中不予记载。另外,在本申请其它一些实施例中,触控板104-1可以覆盖在显示器104-2之上,并且触控板104-1的尺寸大于显示屏104-2的尺寸,使得显示屏104-2全部覆盖在触控板104-1下面,或者,上述触控板104-1可以以全面板的形式配置在手机的正面,也即用户在手机正面的触摸均能被手机感知,这样就可以实现手机正面的全触控体验。在其它一些实施例中,触控板104-1以全面板的形式配置在手机的正面,显示屏104-2也可以以全面板的形式配置在手机的正面,这样在手机的正面就能够实现无边框(Bezel)的结构。
在本申请实施例中,如图31所示,手机还可以具有指纹识别功能。例如,可以在触摸屏104中配置指纹采集器件112来实现指纹识别功能,即指纹采集器件112可以与触摸屏104集成在一起来实现手机的指纹识别功能。在这种情况下,该指纹采集器件112配置在触摸屏104中,可以是触摸屏104的一部分,也可以以其它方式配置在触摸屏104中。另外,该指纹采集器件112还可以被实现为全面板指纹采集器件。因此,可以把触摸屏104看成是任何位置都可以进行指纹识别的一个面板。该指纹采集器件112可以将采集到的指纹发送给处理器101,以便处理器101对该指纹进行处理(例如指纹验证等)。本申请实施例中的指纹采集器件112的主要部件是指纹传感器,该指纹传感器可以采用任何类型的感测技术,包括但不限于光学式、电容式、压电式或超声波传感技术等。
如图31所示,蓝牙装置105,用于实现手机与其它短距离的终端(例如手机、智能手表、手写比等)之间的数据交换。本申请实施例中的蓝牙装置可以是集成电路或者蓝牙芯片等。传感器106,比如光传感器、运动传感器以及其它传感器。具体地,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节触摸屏104的显示器的亮度,接近传感器可在手机移动到耳边时,关闭显示器的电源。作为运动传感器的一种,加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;至于手机还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其它传感器,在此不再赘述。Wi-Fi装置107,用于为手机提供遵循Wi-Fi相关标准协议的网络接入,手机可以通过Wi-Fi装置107接入到Wi-Fi接入点,进而帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。
在其它一些实施例中,如图31所示,该Wi-Fi装置107也可以作为Wi-Fi无线接入点,可以为其它终端提供Wi-Fi网络接入。定位装置108,用于为手机提供地理位置。可以理解的是,该定位装置108具体可以是全球定位系统(GPS)或北斗卫星导航系统、俄罗斯GLONASS等定位系统的接收器。定位装置108在接收到上述定位系统发送的地理位置后,将该信息发送给处理器101进行处理,或者发送给存储器103进行保存。在另外的一些实施例中,该定位装置108还可以是辅助全球卫星定位系统(AGPS)的接收器,AGPS系统通过作为辅助服务器来协助定位装置108完成测距和定位服务,在这种情况下,辅助定位服务器通过无线通信网络与终端例如手机的定位装置108(即GPS接收器)通信而提供定位协助。在另外的一些实施例中,该定位装置108也可以是基于Wi-Fi接入点的定位技术。由于每一个Wi-Fi接入点都有一个全球唯一的MAC地址,终端在开启Wi-Fi的情况下即可扫描并收集周围的Wi-Fi接入点的广播信号,因此可以获取到Wi-Fi接入点广播出来的MAC地址;终端将这些能够标示Wi-Fi接入点的数据(例如MAC地址)通过无线通信网络发送给位置服务器,由位置服务器检索出每一个Wi-Fi接入点的地理位置,并结合Wi-Fi广播信号的强弱程度,计算出该终端的地理位置并发送到该终端的定位装置108中。
如图31所示,音频电路109、扬声器113、麦克风114可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路109可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器113,由扬声器113转换为声音信号输出;另一方面,麦克风114将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路109接收后转换为音频数据,再将音频数据输出至RF电路102以发送给比如另一手机,或者将音频数据输出至存储器103以便进一步处理。
如图31所示,外设接口110,用于为外部的输入/输出设备(例如键盘、鼠标、外接显示器、外部存储器、用户识别模块卡等)提供各种接口。例如:通过通用串行总线(USB)接口与鼠标连接,通过用户识别模块卡卡槽上的金属触点与电信运营商提供的用户识别模块卡(SIM)卡进行连接。外设接口110可以被用来将上述外部的输入/输出外围设备耦接到处理器101和存储器103。
如图31所示,手机还可以包括给各个部件供电的电源装置111(比如电池和电源管理芯片),电池可以通过电源管理芯片与处理器101逻辑相连,从而通过电源装置111实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
尽管图31未示出,手机还可以包括摄像头(前置摄像头和/或后置摄像头)、闪光灯、微型投影装置、近场通信(NFC)装置等,在此不再赘述。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其它可编程数据处理设备上,使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (25)
1.一种信息输入设备控制方法,其特征在于,应用于信息输入设备,所述信息输入设备包括信号接收装置和控制器,初始时,所述信息输入设备处于休眠状态,所述方法包括:
所述信号接收装置检测终端发送的第一通信信号;
若所述信号接收装置检测到所述终端发送的所述第一通信信号,所述信号接收装置根据所述第一通信信号向所述控制器发送唤醒信号,所述控制器根据所述唤醒信号控制所述信息输入设备进入唤醒状态;所述信息输入设备进入所述唤醒状态后,所述信号接收装置还在高功耗模式下对所述第一通信信号解码,以及在向所述控制器发送解码后的所述第一通信信号后,所述控制器通知所述信号接收装置进入低功耗状态;当所述信号接收装置进入所述低功耗状态的时长达到预设时长时,所述信号接收装置进入高功耗模式;其中,所述预设时长小于所述终端相邻两次发送第一通信信号的时间间隔;
若所述信号接收装置在预设时间段内未检测到所述终端发送的所述第一通信信号,所述信号接收装置向所述控制器发送休眠信号,所述控制器根据所述休眠信号控制所述信息输入设备进入休眠状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制器根据所述唤醒信号控制所述信息输入设备进入唤醒状态之前,所述方法还包括:
若所述信号接收装置确定所述第一通信信号的信号强度大于预设信号强度,则所述信号接收装置向所述控制器发送所述唤醒信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述控制器根据所述休眠信号控制所述信息输入设备进入休眠状态前,所述方法还包括:
若所述信号接收装置确定所述第一通信信号的信号强度小于或等于预设信号强度,则所述信号接收装置向所述控制器发送休眠信号。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述信息输入设备还包括位置检测装置,所述信息输入设备进入所述唤醒状态后,所述方法还包括:
所述位置检测装置检测所述信息输入设备与所述终端的相对位置;
若所述信息输入设备与所述终端的相对位置在预设时长阈值内保持不变,则所述控制器控制所述信息输入设备进入所述休眠状态。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述信号接收装置检测终端发送的第一通信信号包括:所述信号接收装置检测所述终端周期性发送的所述第一通信信号;
所述信息输入设备还包括信号发射电路;
所述信息输入设备进入所述唤醒状态后,所述方法还包括:
在所述信号接收装置停止检测所述终端发送的所述第一通信信号时,所述控制器控制所述信号发射电路向所述终端发送第二通信信号。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一通信信号包括同步信息,
所述信号接收装置向所述控制器发送所述第一通信信号后,所述方法还包括:
所述控制器根据所述同步信息和预设频率周期性地控制所述信号发射电路向所述终端发送第二通信信号,以使得所述终端根据所述第二通信信号确定所述信息输入设备在所述终端上的触控轨迹。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述信息输入设备具有多个信号发送周期;每个所述信号发送周期为所述预设频率的倒数,每个所述信号发送周期包括发送时段和空闲时段;
所述控制器根据所述同步信息和所述预设频率周期性地控制所述信号发射电路向所述终端发送所述第二通信信号包括:
所述控制器在每个所述信号发送周期的所述空闲时段控制所述信号发射电路停止向所述终端发送第二通信信号,在每个所述信号发送周期的所述发送时段控制所述信号发射电路向所述终端发送所述第二通信信号。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,所述第一通信信号包括调频信息;所述信号接收装置向所述控制器所述第一通信信号后,所述控制器控制所述信号发射电路向所述终端发送第二通信信号前,所述方法还包括:
根据所述调频信息调节所述预设频率。
9.根据权利要求6或7所述的方法,其特征在于,当所述信息输入设备进入唤醒状态后,所述信号接收装置向所述控制器所述第一通信信号前,所述方法还包括:
所述信号接收装置以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号;所述第二时钟信号的信号频率大于所述第一时钟信号的信号频率;
所述信号接收装置以所述第二时钟信号作为解码时钟信号解码所述第一通信信号。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述信号接收装置以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号包括:
所述信号接收装置向所述控制器发送第一时钟信号;
所述控制器根据所述第一时钟信号向所述信号接收装置发送用于解码所述第一通信信号的第二时钟信号。
11.一种信息输入设备,其特征在于,初始时,所述信息输入设备处于休眠状态,所述信息输入设备包括:信号接收装置和控制器;所述信号接收装置包括:
信号接收电路,用于检测终端发送的第一通信信号;
与所述信号接收电路和所述控制器的数据信号接口电连接的第一处理电路,用于在检测到所述终端发送的所述第一通信信号时,根据所述第一通信信号向所述控制器发送唤醒信号;
所述控制器用于根据所述唤醒信号控制所述信息输入设备进入唤醒状态;
与所述信号接收电路的信号输出端电连接的处理器,所述处理器的数据信号接口与所述控制器的数据信号接口交互连接;所述信息输入设备进入所述唤醒状态后,所述处理器用于在高功耗模式下对所述第一通信信号解码;并向所述控制器发送解码后的所述第一通信信号;
所述控制器还用于在所述处理器向所述控制器发送解码后的所述第一通信信号后,根据所述第一通信信号通知所述处理器进入低功耗模式;
所述处理器还用于当进入所述低功耗状态的时长达到预设时长时,进入高功耗模式;其中,所述预设时长小于所述终端相邻两次发送第一通信信号的时间间隔;
所述第一处理电路还用于在预设时间段内未检测到所述终端发送的所述第一通信信号时,向所述控制器发送休眠信号;
所述控制器还用于根据所述休眠信号控制所述信息输入设备处于休眠状态。
12.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述第一处理电路包括检波器,所述检波器的信号输入端与所述信号接收电路电连接,所述检波器的信号输出端与所述控制器的数据信号接口电连接;所述检波器用于在检测到所述终端发送的所述第一通信信号时,向所述控制器发送所述唤醒信号;在预设时间段内未检测到所述终端发送的所述第一通信信号时,向所述控制器发送所述休眠信号。
13.根据权利要求11所述的设备,其特征在于,所述第一处理电路包括:
用于接收预设信号的比较器,所述比较器的信号输入端与所述信号接收电路的信号输出端电连接,所述比较器的信号输出端与所述控制器的数据信号接口电连接;所述控制器用于根据所述唤醒信号控制所述信息输入设备进入唤醒状态之前,所述比较器用于确定所述第一通信信号的信号强度大于预设信号强度时,向所述控制器发送所述唤醒信号。
14.根据权利要求13所述的设备,其特征在于,所述控制器用于根据所述休眠信号控制所述信息输入设备进入休眠状态前,所述比较器还用于若确定所述第一通信信号的信号强度小于或等于所述预设信号强度,则向所述控制器发送休眠信号。
15.根据权利要求11~14任一项所述的设备,其特征在于,所述信号接收电路包括:
接收天线;
与所述接收天线耦接的第一倍压子电路,所述第一倍压子电路的信号输出端与所述第一处理电路的信号输入端电连接。
16.根据权利要求11~14任一项所述的设备,其特征在于,所述信号接收电路具体用于检测所述终端周期性发送的所述第一通信信号;
所述信息输入设备还包括信号发射电路;所述信息输入设备进入唤醒状态后,当所述信号接收电路还用于停止检测所述终端发送的所述第一通信信号时,所述控制器还用于控制所述信号发射电路向所述终端发送第二通信信号。
17.根据权利要求16所述的设备,其特征在于,
所述第一通信信号包括同步信息;所述控制器还用于根据所述同步信息和预设频率周期性地控制所述信号发射电路向所述终端发送第二通信信号。
18.根据权利要求17所述的设备,其特征在于,所述信息输入设备具有多个信号发送周期,每个所述信号发送周期为所述预设频率的倒数,每个所述信号发送周期包括发送时段和空闲时段;
所述控制器具体用于在每个所述信号发送周期的所述空闲时段控制所述信号发射电路停止向所述终端发送所述第二通信信号,在每个所述信号发送周期的所述发送时段控制所述信号发射电路向所述终端发送所述第二通信信号。
19.根据权利要求17或18所述的设备,其特征在于,若所述终端检测到干扰信号;所述第一通信信号包括调频信息;所述信号接收装置用于向所述控制器所述第一通信信号后,所述控制器还用于根据所述调频信息调节所述预设频率。
20.根据权利要求17或18所述的设备,其特征在于,当所述信息输入设备处于唤醒状态,所述处理器还用于向所述控制器发送所述终端提供的所述第一通信信号前,以第一时钟信号为主时钟调取第二时钟信号;以所述第二时钟信号作为解码时钟信号解码所述第一通信信号,获得解码信息;所述第二时钟信号的信号频率大于所述第一时钟信号的信号频率。
21.根据权利要求20所述的设备,其特征在于,所述处理器的时钟信号接口与所述控制器的时钟信号接口交互连接;
所述处理器具体用于向所述控制器发送第一时钟信号;
所述控制器还用于根据所述第一时钟信号向所述处理器发送用于解码所述第一通信信号的第二时钟信号。
22.根据权利要求17、18、21中任一项所述的设备,其特征在于,所述信号接收装置还包括第二处理电路,所述第二处理电路的信号输入端与所述信号接收电路的信号输出端电连接;所述第二处理电路的信号输出端与所述处理器的数据信号接口电连接;当所述信息输入设备进入唤醒状态后,所述处理器用于向控制器发送第一通信信号前,所述第二处理电路用于对第一通信信号进行以下处理中任一种或多种:滤波处理、电位调整处理、信号放大处理、或整形处理。
23.根据权利要求17、18、21中任一项所述的设备,其特征在于,所述信号发射电路包括:
发射天线;
升压斩波子电路;所述升压斩波子电路的控制端与所述控制器的数据信号接口电连接;
并联在所述升压斩波子电路的信号输出端的第二倍压子电路;
与发射天线耦接的推挽子电路,所述推挽子电路的第一电源接口与所述第二倍压子电路的信号输出端电连接,所述推挽子电路的第二电源接口与公共接地端电连接,所述推挽子电路的信号输入端与所述控制器的信号输出端电连接。
24.根据权利要求17、18、21中任一项所述的设备,其特征在于,所述信息输入设备还包括与所述控制器的数据信号接口电连接的位置检测装置,所述信息输入设备进入所述唤醒状态后,所述位置检测装置用于检测所述信息输入设备与所述终端的相对位置;
所述控制器用于当所述信息输入设备与所述终端的相对位置在预设时长阈值内保持不变时,控制所述信息输入设备进入所述休眠状态。
25.根据权利要求24所述的设备,其特征在于,所述信息输入设备还包括无线充电器、内置电池以及与所述控制器通信的电源管理装置;所述内置电池与所述无线充电器电连接,所述电源管理装置分别与所述内置电池和所述无线充电器电连接,所述信号接收装置的电源接口、所述信号发射电路的电源接口、所述位置检测装置的电源接口和所述控制器的电源接口均与所述电源管理装置电连接。
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