CN115427921A - 与设备通信的触笔 - Google Patents

Abstract

提供了一种能够与设备通信的触笔，其中，触笔包括用于向设备传输第一信号的第一电极，其中，第一电极位于触笔的尖端部分；用于向设备传输第二信号的第二电极，其中，第二电极与第一电极分离；以及用于从设备接收第三信号的第三电极。

Description

与设备通信的触笔

技术领域

本公开涉及一种触笔、一种通过触笔与设备进行通信的方法以及一种包括该设备和该触笔的输入系统。触笔能够与设备通信。例如，该设备可以是移动电话、智能电话、平板电脑、个人电脑等。

背景技术

近年来，各种设备，如移动电话、智能电话、平板电脑、个人电脑，在其显示器下方配备有触摸传感器，用于检测手指和/或触笔在显示器上的触摸位置。例如，触摸传感器基于由位于触笔尖端的电极传输的信号强度来检测触笔的触摸位置。此外，存在一种触笔，其具有位于触笔尖端的第一电极和位于远离触笔尖端的部分的第二电极。在这种情况下，触摸传感器接收来自第一电极的第一信号和来自第二电极的第二信号，并且可以基于第一信号和第二信号的接收位置之间的距离来检测触笔的倾斜角。虽然这种两个电极的结构能够提供使用触笔的尖端位置和倾斜角的功能，但是还有改进书写性能的空间。

发明内容

实施例提供了一种触笔、一种通过触笔与设备进行通信的方法以及一种包括该设备和该触笔的输入系统。该设备可以是移动电话、智能电话、平板电脑、个人电脑等。

实施例的第一方面提供了一种能够与设备通信的触笔。在第一方面的第一种可能的实现形式中，触笔包括：第一电极，用于向设备传输第一信号，其中，第一电极位于触笔的尖端部分；第二电极，用于向设备传输第二信号，其中，第二电极与第一电极分离；以及第三电极，用于从设备接收第三信号。在一些示例中，第三信号用于触发第一信号和第二信号的传输。

根据第一方面的第一种可能的实现形式，该设备可以接收来自第一电极的第一信号和来自第二电极的第二信号，从而基于第一信号和第二信号的接收位置来检测触笔的倾斜角。此外，该设备可以传输触发第一信号和第二信号传输的第三信号，使得该设备可以准确地识别第三信号之后的第一信号和第二信号的传输周期。这使得即使第一信号和第二信号的相邻传输周期之间的间隔大约为5μs或更小，也可以在设备处确定地接收第一信号和第二信号。因此，上述触笔的三电极结构可以在检测触笔的尖端位置和倾斜角时提供高的时间分辨率，从而提高书写性能。

第一方面的第二种可能的实现形式提供了：根据第一方面的第一种可能的实现形式的触笔，其中，第三信号携带包括频率信息和对应于该设备的特定触笔的标识符中的至少一个的信息。

例如，频率信息可包括分别指示第一信号和第二信号传输频率的信息。使用该频率信息，该设备可以改变对应于第一信号和第二信号的至少一个频率，从而避免噪声频率接近用于传输第一信号和第二信号的频率。该标识符可用于限制该设备的可用触笔和/或区分同时使用的两个或多个触笔。

第一方面的第三种可能的实现形式提供了：根据第一方面的第一种可能的实现形式或第二种可能的实现形式的触笔，其中第三电极位于第一电极和第二电极之间。根据第一方面的第三种可能实现形式，第三电极可以在第一信号和第二信号的传输期间减少第一信号和第二信号之间的干扰，从而改善从触笔到设备的下行传输期间的信噪比(signal tonoise ratio，SNR)。

第一方面的第四种可能的实现形式提供了：根据第一方面的第一种可能的实现形式至第三种可能的实现形式中的任何一个的触笔，其中第二电极具有环形形状，并且触笔还包括被配置为在第二电极内部的接地屏蔽。根据第一方面的第四种可能的实现形式，接地屏蔽可以在第一信号和第二信号的传输期间减少第一信号和第二信号之间的干扰，使得第一信号和第二信号之间的干扰的减少提高了下行SNR，并且使得可以降低施加到第一电极和第二电极的传输电压，这是足够的性能所需要的。

第一方面的第五种可能的实现形式提供了：根据第一方面的第一至第四种可能的实现形式中的任何一个的触笔，其中，在从设备接收第三信号期间，第一电极用作浮动电极。根据第一方面的第五种可能的实现形式，用作浮动电极的第一电极增强来自设备的第三信号，从而提高从设备到触笔的上行传输期间的SNR。

第一方面的第六种可能的实现形式提供了：根据第一方面的第一种可能的实现形式至第五种可能的实现形式中的任何一个的触笔，其中，在从设备接收第三信号期间，第一电极用作用于从设备接收第三信号的电极。根据第一方面的第六种可能的实现形式，第三信号由位于比第三电极更近的位置的第一电极以及第三电极接收并增强，从而提高上行SNR。

第一方面的第七种可能的实现形式提供了：根据第一方面的第六种可能的实现形式的触笔，还包括：发射器，被配置为传输第一信号；接收器，被配置为接收第三信号；以及开关组，被配置为在向设备传输第一信号期间将第一电极与发射器连接，并且在从设备接收第三信号期间将第一电极与接收器连接。

根据第一方面的第七种可能的实现形式，在下行传输期间，发射器可以分别经由第一电极和第二电极来传输第一信号和第二信号，并且在上行传输期间，接收器可以经由第一电极和第三电极来接收第三信号，从而提高上行SNR。

第一方面的第八种可能的实现形式提供了：根据第一方面的第一种可能的实现形式至第七种可能的实现形式中的任何一个的触笔，其中，第一信号用于检测触笔的尖端部分触摸设备的触摸面板的位置，并且第二信号用于检测触笔的倾斜角。根据第一方面的第八种可能的实现形式，可以在设备上实现使用触笔的尖端位置和倾斜角的各种功能。

第一方面的第九种可能的实现形式提供了：根据第一方面的第一种可能的实现形式至第八种可能的实现形式中的任何一种的触笔，其中，用于传输第一信号和第二信号的第一周期与用于接收第三信号的第二周期分开。根据第一方面的第九种可能的实现形式，用于下行传输的第一周期与用于上行传输的第二周期分开，从而避免上行信号和下行信号之间的干扰。

第一方面的第十种可能的实现形式提供了：根据第一方面的第一种可能的实现形式至第九种可能的实现形式中的任何一种的触笔，其中，传输第一信号的第一频率不同于传输第二信号的第二频率。根据第一方面的第十种可能的实现形式，第一信号和第二信号以彼此不同的频率传输，从而减少了第一信号和第二信号之间的干扰，并提高了下行SNR。

实施例的第二方面提供了一种通过触笔与设备通信的方法。在第二方面的第一种可能的实现形式中，该方法包括：在上行传输周期期间，触笔的第三电极从设备接收第三信号；在下行传输周期期间，触笔的第一电极向设备传输第一信号，其中，第一电极位于触笔的尖端部分；在下行传输周期期间，触笔的第二电极向设备传输第二信号，其中，第二电极与第一电极分离。在一些示例中，第三信号用于触发第一信号和第二信号的传输。

根据第二方面的第一种可能的实现形式，设备可以接收来自第一电极的第一信号和来自第二电极的第二信号，从而基于第一信号和第二信号的接收位置来检测触笔的倾斜角。此外，设备可以传输触发第一信号和第二信号的传输的第三信号，使得该设备可以准确地识别第三信号之后的第一信号和第二信号的传输周期。这使得即使第一信号和第二信号的相邻传输周期之间的间隔大约为5μs或更小，也当然可以在设备处接收第一信号和第二信号。因此，上述触笔的三电极结构可以在检测触笔的尖端位置和倾斜角时提供高的时间分辨率，从而提高书写性能。

第二方面的第二种可能的实现形式提供了：根据第二方面的第一种可能的实现形式的触笔，其中，第三信号携带包括频率信息和与设备对应的特定触笔的标识符中的至少一个的信息。

例如，频率信息可包括分别指示第一信号和第二信号传输频率的信息。使用频率信息，设备可以改变对应于第一信号和第二信号的至少一个频率，从而避免噪声频率接近用于传输第一信号和第二信号的频率。标识符可用于限制设备的可用触笔和/或区分同时使用的两个或多个触笔。

第二方面的第三种可能的实现形式提供了：根据第二方面的第一种可能的实现形式或第二种可能的实现形式的方法，其中，接收具体由位于第一电极和第二电极之间的第三电极执行。根据第二方面的第三种可能的实现形式，第三电极可以在第一信号和第二信号的传输期间减少第一信号和第二信号之间的干扰，从而提高下行SNR。

第二方面的第四种可能的实现形式提供了：根据第二方面的第一种可能的实现形式至第三种可能的实现形式中任何一个的方法，还包括：管理第一电极以在上行传输周期期间用作浮动电极。根据第二方面的第四种可能的实现形式，第三信号由位于比第三电极更近的位置的第一电极以及第三电极接收并增强，从而提高上行SNR。

第二方面的第五种可能的实现形式提供了：根据第二方面的第一种可能的实现形式至第四种可能的实现形式中的任何一种的方法，还包括：在上行传输周期期间，管理第一电极以用作用于从设备接收第三信号的电极。根据第二方面的第五种可能的实现形式，第三信号由位于比第三电极更近的位置的第一电极以及第三电极接收并增强，从而提高上行SNR。

第二方面的第六种可能的实现形式提供了：根据第二方面的第五种可能的实现形式的方法，还包括：在下行传输周期期间，控制触笔的开关组，以将第一电极与触笔的发射器连接，并且在上行传输周期期间，将第一电极与触笔的接收器连接。根据第二方面的第六种可能的实现形式，在下行传输期间，发射器可以分别经由第一电极和第二电极传输第一信号和第二信号，在上行传输期间，接收器可以经由第一电极和第三电极接收第三信号，从而提高上行SNR。

第二方面的第七种可能的实现形式提供了：根据第二方面的第一种可能的实现形式至第六种可能的实现形式中的任何一种的方法，其中，第一信号用于检测触笔的尖端部分触摸设备的触摸面板的位置，第二信号用于检测触笔的倾斜角。根据第二方面的第七种可能的实现形式，可以在设备上实现使用触笔的尖端位置和倾斜角的各种功能。

第二方面的第八种可能的实现形式提供了：根据第二方面的第一种可能的实现形式至第七种可能的实现形式中任何一种的方法，其中，传输第一信号的第一频率不同于传输第二信号的第二频率。根据第二方面的第八种可能的实现形式，第一信号和第二信号以彼此不同的频率传输，从而减少了第一信号和第二信号之间的干扰，并提高了下行SNR。

实施例的第三方面提供了一种输入系统，包括设备和能够与该设备通信的触笔。在第三方面的第一种可能的实现形式中，触笔包括：第一电极，用于向设备传输第一信号，其中，第一电极位于触笔的尖端部分；第二电极，用于向设备传输第二信号，其中，第二电极与第一电极分离；以及第三电极，用于从设备接收第三信号。在一些示例中，第三信号用于触发第一信号和第二信号的传输。

根据第三方面的第一种可能的实现形式，设备可以接收来自第一电极的第一信号和来自第二电极的第二信号，从而基于第一信号和第二信号的接收位置来检测触笔的倾斜角。此外，设备可以传输触发第一信号和第二信号的传输的第三信号，使得设备可以准确地识别第三信号之后的第一信号和第二信号的传输周期。这使得即使第一信号和第二信号的相邻传输周期之间的间隔大约为5μs或更小，也当然可以在设备处接收第一信号和第二信号。因此，上述触笔的三电极结构可以在检测触笔的尖端位置和倾斜角时提供高的时间分辨率，从而提高书写性能。

第三方面的第二种可能的实现形式提供了：根据第三方面的第一种可能的实现形式的触笔，其中，第三信号携带包括频率信息和与设备对应的特定触笔的标识符中的至少一个的信息。

例如，频率信息可包括分别指示第一信号和第二信号传输频率的信息。使用频率信息，设备可以改变对应于第一信号和第二信号的至少一个频率，从而避免噪声频率接近用于传输第一信号和第二信号的频率。标识符可用于限制设备的可用触笔和/或区分同时使用的两个或多个触笔。

第三方面的第三种可能的实现形式提供了：根据第三方面的第一种可能的实现形式或第二种可能的实现形式的系统，其中，第三电极位于第一电极和第二电极之间。根据第三方面的第三种可能的实现形式，第三电极可以在第一信号和第二信号的传输期间减少第一信号和第二信号之间的干扰，从而提高下行SNR。

第三方面的第四种可能的实现形式提供了：根据第三方面的第一种可能的实现形式至第三种可能的实现形式中的任何一个的系统，其中，第二电极具有环形形状，并且触笔还包括被配置为在第二电极内部的接地屏蔽。根据第三方面的第四种可能的实现形式，接地屏蔽可以在第一信号和第二信号的传输期间减少第一信号和第二信号之间的干扰，使得第一信号和第二信号之间的干扰的减少提高了下行SNR，并且使得可以降低施加到第一和第二电极的传输电压，这是足够的性能所需要的。

第三方面的第五种可能的实现形式提供了：根据第三方面的第一种可能的实现形式至第四种可能的实现形式中任何一个的系统，其中，在从设备接收第三信号期间，第一电极用作浮动电极。根据第三方面的第五种可能的实现形式，用作浮动电极的第一电极增强来自设备的第三信号，从而提高从设备到触笔的上行传输期间的SNR。

第三方面的第六种可能的实现形式提供了：根据第三方面的第一种可能的实现形式至第五种可能的实现形式中任何一个的系统，其中，在从设备接收第三信号期间，第一电极用作用于从设备接收第三信号的电极。根据第三方面的第六种可能的实现形式，第三信号由位于比第三电极更近的位置的第一电极以及第三电极接收并增强，从而提高上行SNR。

第三方面的第七种可能的实现形式提供了：根据第三方面的第六种可能的实现形式的系统，其中触笔还包括：发射器，被配置为传输第一信号；接收器，被配置为接收第三信号；以及开关组，被配置为在向设备传输第一信号期间将第一电极与发射器连接，并且在从设备接收第三信号期间将第一电极与接收器连接。

根据第三方面的第七种可能的实现形式，在下行传输期间，发射器可分别通过第一电极和第二电极传输第一信号和第二信号，在上行传输期间，接收器可通过第一电极和第三电极接收第三信号，从而提高上行SNR。

第三方面的第八种可能的实现形式提供了：根据第三方面的第一种可能的实现形式至第七种可能的实现形式中的任何一个的系统，其中，第一信号用于检测触笔的尖端部分触摸设备的触摸面板的位置，第二信号用于检测触笔的倾斜角。根据第三方面的第八种可能的实现形式，可以在设备上实现使用触笔的尖端位置和倾斜角的各种功能。

第三方面的第九种可能的实现形式提供了：根据第三方面的第一种可能的实现形式至第八种可能的实现形式中的任何一个的系统，其中，用于传输第一信号和第二信号的第一周期与用于接收第三信号的第二周期分开。根据第三方面的第九种可能的实现形式，用于下行传输的第一周期与用于上行传输的第二周期分开，从而避免上行和下行信号之间的干扰。

第三方面的第十种可能的实现形式提供了：根据第三方面的第一种可能的实现形式至第九种可能的实现形式中任何一个的系统，其中，传输第一信号的第一频率不同于传输第二信号的第二频率。根据第三方面的第十种可能的实现形式，第一信号和第二信号以彼此不同的频率传输，从而减少了第一信号和第二信号之间的干扰，并提高了下行SNR。

实施例的第四方面提供了一种存储程序的非暂时性计算机可读存储介质，以使计算机实现第二方面的方法。实施例的第五方面提供了一种计算机程序，使得计算机实现第二方面的方法。

附图说明

图1示出了根据本公开实施例的包括设备和触笔的输入系统的示例，

图2是用于描述根据本公开实施例的触笔的电极的示意图，

图3是用于描述根据本公开实施例的用于检测触笔倾斜角的方法的示意图，

图4是用于描述根据本公开实施例的触笔的元件的示意框图，

图5是用于描述根据本公开实施例的设备的元件的示意框图，

图6是用于描述根据本公开实施例的上行传输周期和下行传输周期的配置的示意图，

图7是用于描述根据本公开的实施例将接地屏蔽添加到触笔的示意图，

图8A示出了来自TX1电极的TX1信号的示例，以及

图8B示出了来自TX2电极的TX2信号的示例，

图9A是用于描述根据本公开实施例的增强上行信号的方法的示意图，以及

图9B是用于描述根据本公开的另一实施例的增强上行信号的另一方法的示意图，

图10A和10B示出了根据本公开的另一实施例的用于改变到TX1电极的路径的开关机制，

图11是用于描述根据本公开的另一实施例的上行传输周期和下行传输周期的配置的示意图，以及

图12是用于描述根据本公开的另一实施例的触笔和设备之间的通信方法的流程图。

具体实施方式

下文参照附图描述了实施例的技术方案。应当理解，下面描述的实施例并非所有实施例，而只是与本公开相关的一些实施例。需要注意的是，本领域技术人员基于以下实施例无需创造性努力即可得出的所有其他实施例都将落入本公开的保护范围内。

下文描述了根据本公开一个实施例的包括设备和触笔的输入系统。例如，该设备可以是移动电话、智能电话、平板电脑、个人电脑等。触笔是用于操作设备的输入装置。

图1示出了根据本公开实施例的包括设备和触笔的输入系统的示例。图1所示的输入系统5是根据本公开实施例的输入系统的示例。

在图1的示例中，输入系统5包括触笔10和设备20。触笔10是笔型输入装置的一个示例。此外，触笔10能够与设备20通信。设备20可以是移动电话、智能电话、平板电脑、个人电脑等。设备20包括触摸面板20a，其能够通过与触笔10的通信来检测触笔10的尖端位置和倾斜角。

设备20包括处理电路。处理电路可以是在触摸面板中实现的所谓触摸IC的集成电路(integrated circuit，IC)，或者是诸如中央处理单元(central processing unit，CPU)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)的处理器。处理器连接到存储器，例如只读存储器(read-only memory，ROM)或随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存等。存储器可以存储使处理器控制设备20的操作的程序。同样，触笔10还可以包括处理电路，例如处理器或IC芯片，以及可以存储程序以使处理器控制触笔10的操作的存储器。在一些示例中，程序可以经由非暂时性计算机可读存储介质提供给触笔10和/或设备20。

下面参照图2描述触笔10的电极结构，图2是用于描述根据本公开实施例的触笔的电极的示意图。

在图2的示例中，触笔10包括用于向设备20传输第一信号的第一电极11(TX1)。第一电极11位于触笔10的尖端部分。此外，触笔10包括用于向设备20传输第二信号的第二电极12(TX2)。第二电极12与第一电极11分离。此外，第二电极12可以具有围绕触笔10的芯放置的环形形状。触笔10还包括用于从设备20接收第三信号的第三电极13(RX)。

设备20可以接收来自第一电极11的第一信号和来自第二电极12的第二信号，并且设备20可以基于接收到的第一信号和第二信号在触摸面板20a上的位置P1和P2的距离A来检测触笔10的倾斜角，如图3所示。图3是用于描述根据本公开实施例的用于检测触笔倾斜角的方法的示意图。

此外，设备20可传输触发第一信号和第二信号传输的第三信号。使用第三信号使得设备20能够准确地识别第三信号之后的第一信号和第二信号的传输周期，使得即使第一信号和第二信号的相邻传输周期之间的间隔大约为5μs或更小，设备20也当然可以接收第一信号和第二信号。因此，上述触笔10的三电极结构可以在检测触笔10的尖端位置和倾斜角时提供高时间分辨率，从而提高书写性能。

此外，设备20可传输携带信息的第三信号，该信息包括频率信息和可用于设备20的特定触笔的标识符中的至少一个。

例如，频率信息可以包括分别指示第一信号和第二信号的传输频率的信息。使用频率信息，设备20可以改变对应于第一信号和第二信号的至少一个频率，从而避免噪声频率接近用于传输第一信号和第二信号的频率。这可以改善从触笔10到设备20的下行传输期间的信噪比(SNR)。

该标识符可用于限制设备20的可用触笔。例如，如果触笔10确定触笔10的标识符与来自设备20的第三信号携带的标识符相同，则触笔10可以传输第一信号和第二信号。该功能可用于防止设备20的欺诈使用。此外，该标识符可用于区分同时使用的两个或多个触笔。这可以扩展设备20的功能。

再次参考图2，第三电极13可以位于第一电极11和第二电极12之间。根据该电极布局，第三电极13可以减少第一信号和第二信号传输期间第一信号和第二信号之间的干扰，从而提高下行SNR。

第一电极11可由非导电材料或如金属或导电聚合物的导电材料制成。然而，当将导电材料施加到第一电极11时，可以提高下行SNR。此外，当第一电极11被配置为用作浮动电极时，可以提高下行SNR。第二电极12可以被配置为接地或浮动。然而，当第二电极12被配置为接地时，可以提高下行SNR。下表显示了第一电极11和第二电极12上的四种条件之间的下行SNR的比较。

表：下行SNR的比较

	条件1	条件2	条件3	条件4
					TX1驱动	接地	浮动	浮动	浮动
TX1材料	不导电	不导电	导电	导电
					TX2驱动	接地	接地	浮动	接地
DL SNR[db]	32	35	48	52

下面参照图4描述触笔10的功能。图4是用于描述根据本公开实施例的触笔的元件的示意框图。在图4的示例中，触笔10包括第一电极11、第二电极12、第三电极13、TX驱动器14、接收器15和处理器16。TX驱动器14是被配置为向第一电极11和第二电极12施加电压脉冲以向设备20传输第一信号和第二信号的发射器的示例。接收器15被配置成经由第三电极13接收来自设备20的第三信号。处理器16被配置为控制TX驱动器14在下行传输周期期间传输第一信号和第二信号，并且控制接收器15在上行传输周期期间接收第三信号。

下面参照图5描述设备20的功能。图5是用于描述根据本公开实施例的设备的元件的示意框图。在图5的示例中，设备20包括接收器21、发射器22和处理器23。接收器21和发射器22可以在触摸面板20a中实现。接收器21与接收电极(图中未示出)连接，并且被配置为经由接收电极从触笔10接收第一信号和第二信号。发射器22与发射电极(图中未示出)连接，并被配置为经由发射电极向触笔10传输第三信号。

处理器23被配置成控制接收器21在下行传输周期期间接收第一信号和第二信号，并且控制发射器22在上行传输周期期间传输第三信号。此外，处理器23被配置为确定第一信号和第二信号在触摸面板20a上的接收位置(例如，图3的P1和P2)，计算所确定的位置之间的距离，并基于该距离检测触笔10的倾斜角。

下面参照图6描述上行传输周期和下行传输周期的配置。图6是用于描述根据本公开实施例的上行传输周期和下行传输周期的配置的示意图。

在图6的示例中，每个RX块指示触笔10的第三电极13接收第三信号的周期，并对应于上行传输周期(例如，图6的t1和t7)。在每个上行传输周期中，预定数量的信号脉冲可以被传输到触笔10。

每个TX1块指示触笔10的第一电极11传输第一信号的周期，每个TX2块指示触笔10的第二电极12传输第二信号的周期。TX1和TX2块对应于下行传输周期(例如，图6的t2到t5和t7)。在每个下行传输周期中，可以向设备20传输预定数量的信号脉冲。

设备20的发射器22在上行传输周期期间向触笔10传输第三信号，设备20的接收器21在下行传输周期期间从触笔10接收第一信号和第二信号。如图6所示，下行传输周期与上行传输周期分开，从而避免第三信号(上行信号)与第一信号和第二信号(下行信号)中的每一个之间的干扰。

上行传输周期和下行传输周期的排列可以预先确定，并且下行传输周期的序列在下行传输周期之后开始，如图6所示。此外，在相邻的两个上行传输周期之间存在预定数量的下行传输周期。因此，当设备20确定初始下行传输周期并将其通知给触笔10时，触笔10在初始下行传输周期之后的上行传输周期期间传输第一信号和第二信号。因此，设备20可以在传输第三信号之后准确地识别第一信号和第二信号的接收定时，从而即使相邻传输周期之间的间隔约为5μs或更小，也能接收和处理第一信号和第二信号。这使得在检测触笔的尖端位置和倾斜角时实现高时间分辨率成为可能，从而提高了书写性能。

下面参照图7描述触笔10的电极结构的一种变体。图7是用于描述根据本公开的实施例将接地屏蔽添加到触笔的示意图。

如图7所示，触笔10还包括接地屏蔽17。在图7的示例中，接地屏蔽17具有类似于第二电极12的环形形状，并且接地屏蔽17的至少一部分放置在第二电极12内部。接地屏蔽17的这种配置仅仅是一个示例，作为实施例的变体，各种形状和布置可以应用于接地屏蔽17。增加接地屏蔽17可以减少第一信号和第二信号之间的干扰，从而提高下行SNR。此外，下行SNR的提高使得可以降低施加到第一电极11和第二电极12的传输电压，这是足够的性能所需要的。

下面参照图8A和8B描述第一信号和第二信号的波形。图8A示出了来自TX1电极的TX1信号的示例，图8B示出了来自TX2电极的TX2信号的示例。如图8A所示，第一信号(TX1)和第二信号(TX2)中的每一个都具有脉冲以相等间隔排列的波形。在图8A和8B的示例中，第一信号的间隔被设置为大于第二信号的间隔，即，第一信号的频率被设置为小于第二信号的频率。该频率设置可以减少第一信号和第二信号之间的干扰，从而提高下行SNR。

下面参照图9A描述增强上行信号的第一方法。图9A是用于描述根据本公开实施例的增强上行信号的方法的示意图。

如图9A所示，设备20的触摸面板20a中的感应模块产生用于传输上行信号(第三信号)的电场。如果第一电极11(TX1)被配置为接地，则电场的一部分被第一电极11切断，并且由第三电极13接收的第三信号的强度降低。因此，在根据本公开的实施例的第一方法中，触笔10的TX驱动器14控制第一电极11在上行传输周期期间用作浮动电极。根据第一方法，用作浮动电极的第一电极11增强了第三信号，如图9A所示，从而提高了上行SNR。

下面参照图9B描述增强上行信号的第二方法。图9B是用于描述根据本公开的另一实施例的增强上行信号的另一方法的示意图。

在根据本公开实施例的第二方法中，触笔10的TX驱动器14控制第一电极11用作在上行传输周期期间从设备20接收第三信号的电极。在这种情况下，经由第一电极11接收的第三信号被传送到接收器15。因此，接收器15可以经由第一电极11和第三电极13接收第三信号。在第二方法中，第三信号由第三电极13和位于比第三电极13更近的位置的第一电极11接收并增强，从而提高上行SNR。

应注意，应改变图4所示触笔10的配置，以添加连接第一电极11和接收器15的路径，从而实施第二方法。下面参照图10A和10B描述用于改变到第一电极11的路径的开关机制。图10A和10B示出了根据本公开的另一实施例的用于改变到TX1电极的路径的开关机制。

如图10A所示，触笔10还包括开关组，包括开关101、102和103。在下行传输周期期间，开关101、102和103分别被设置为接通(ON)、断开(OFF)和断开，并且第一电极11与TX驱动器14连接。在这种情况下，第一电极11用于传输第一信号(DL信号#1)。

另一方面，在上行传输期间，开关101、102和103分别设置为断开、接通和接通，第一电极11与接收器15连接，如图10B所示。在这种情况下，第一电极11用于接收第三信号(UL信号)，通过比第三电极13更靠近触摸面板20a的第一电极11接收的第三信号强烈增强了通过第三电极13接收的第三信号，增强的第三信号被传送至接收器15。因此，上述第二方法可以进一步提高上行SNR。

在上述第二方法中，上行传输周期和下行传输周期的配置改变为图11所示的配置。图11是用于描述根据本公开的另一实施例的上行传输周期和下行传输周期的配置的示意图。在图11的示例中，周期t1和t6处的RX块被添加到包括指示第一信号的传输周期的TX1块的块序列中。在这种情况下，触笔10通过在周期t1和t6使用第一电极11和第三电极13从设备20接收第三信号。

下面参照图12描述根据上述第二方法的触笔10和设备20之间的通信方法。图12是用于描述根据本公开的另一实施例的触笔和设备之间的通信方法的流程图。

在步骤S11，在从设备20接收第三信号之前，触笔10控制开关101、102和103将第一电极11与接收器15连接，并切断TX驱动器14和第一电极11之间的路径。

在步骤S12，设备20将触发第一信号和第二信号传输的第三信号传输至触笔10，触笔10通过第一电极11和第三电极13从设备20接收第三信号。

在步骤S13，触笔10根据从设备20接收的第三信号，确定用于第一信号和第二信号传输的下行传输周期。

在步骤S14，触笔10控制开关101、102和103，以连接第一电极11和TX驱动器14，并切断接收器15和第一电极11之间的路径。

在步骤S15，触笔10在确定的下行传输周期期间分别通过第一电极11和第二电极12传输第一信号和第二信号。由于设备20可以在下行传输周期期间准确地识别第一信号和第二信号的接收定时，因此设备20当然可以接收并处理第一信号和第二信号，即使相邻下行传输周期之间的间隔大约为5μs或更小。这使得在检测触笔的尖端位置和倾斜角时实现高时间分辨率成为可能，从而提高了书写性能。

前述公开内容仅公开了示例性实施例，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员将会理解，前述实施例以及基于本发明的权利要求的范围可以得到的所有或一些其他实施例和修改必然将落入本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种能够与设备通信的触笔，所述触笔包括：

第一电极，用于向所述设备传输第一信号，其中所述第一电极位于所述触笔的尖端部分；

第二电极，用于向所述设备传输第二信号，其中所述第二电极与所述第一电极分离；以及

第三电极，用于从所述设备接收第三信号。

2.根据权利要求1所述的触笔，其中

所述第三信号用于触发所述第一信号和所述第二信号的传输。

3.根据权利要求1或2所述的触笔，其中

所述第三信号携带包括频率信息和对应于所述设备的特定触笔的标识符中的至少一个的信息。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的触笔，其中

所述第三电极位于所述第一电极和所述第二电极之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的触笔，其中

所述第二电极具有环形形状，并且所述触笔还包括配置为在所述第二电极内部的接地屏蔽。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的触笔，其中

在从所述设备接收所述第三信号期间，所述第一电极用作浮动电极。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的触笔，其中

所述第一电极，在从所述设备接收所述第三信号期间，用作从所述设备接收所述第三信号的电极。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的触笔，其中

用于传输所述第一信号和所述第二信号的第一周期与用于接收所述第三信号的第二周期分开。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的触笔，其中

传输所述第一信号的第一频率不同于传输所述第二信号的第二频率。

10.一种通过触笔与设备通信的方法，所述方法包括：

在上行传输周期期间，所述触笔的第三电极从所述设备接收第三信号；

在下行传输周期期间，所述触笔的第一电极向所述设备传输第一信号，其中，所述第一电极位于所述触笔的尖端部分；

在所述下行传输周期期间，所述触笔的第二电极向所述设备传输第二信号，其中所述第二电极与所述第一电极分离。

11.根据权利要求10所述的方法，其中

所述第三信号用于触发所述第一信号和所述第二信号的传输。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中

所述第三信号携带包括频率信息和对应于所述设备的特定触笔的标识符中的至少一个的信息。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，还包括：

在所述上行传输周期期间，管理所述第一电极以用作浮动电极。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的方法，还包括：

在所述上行传输周期期间，管理所述第一电极以用作从所述设备接收所述第三信号的电极。

15.根据权利要求10-14中任一项所述的方法，其中

传输所述第一信号的第一频率不同于传输所述第二信号的第二频率。

Images