CN1314628A - 无线式坐标移动信息拾取方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种无线式坐标移动信息拾取方法及系统,本系统包括:坐标移动信息拾取装置及位置指示器;前者包括由X及Y轴信号线组成的工作区,以及扫描电路、信号处理电路、同步判别电路;工作区周围绕有线圈;信号处理电路包括脉冲信号发生器,脉冲信号区分成第一、二信号;二信号分别通过工作区及直接至同步判别电路;位置指示器位于工作区中,包括:调谐电路、脉宽控制电路、按键电路。本方法:检测传送二信号的时间;依据时间差决定坐标移动等信息。

Description

无线式座标移动信息拾取方法及系统

本发明涉及一种电脑的输入装置，特别是用于电脑的一种无线式座标移动信息拾取方法及系统。

在电脑输入装置中，目前市面上所使用的光标控制器及光标笔，被广泛运用在电脑系统中。然而，由于传统的光标控制器及光标笔与电脑之间的连接，大多是采用有线连接方式，使用不方便。又研发出无线光标控制器及无线光标笔。

传统的无线光标控制器及无线光标笔装置，均需外加电池作为电力来源。然而，由于传统的电脑光标控制器及光标笔体积都很小，将电池装设在这些装置中，其重量及体积明显增加。另外，当电池的电力较弱时，使用电池操作的无线光标控制器及光标笔可能提供错误信号。

再者，传统的无线光标控制器及光标笔通常使用调频技术，作为谐振信号的传输方式。然而，调频技术的使用存在缺点，例如调频技术所需的电路较复杂，以及，所传输的频率不稳定，只要频率一改变，造成频率偏移，使所检测的无线光标笔的移动位置不准确，因此，有加以改良的必要。

对无线输入装置及系统而言，若要克服上述缺点，即需避免使用电池组，并能够在指定的工作区内有效地检测座标移动信息。

本发明的主要目的在于提供一种无线式座标移动信息拾取方法，本方法可在指定的工作区内正确地检测出输入装置的座标移动信息。

本发明的另一目的在于提供一种可免于使用电池的无线式座标移动信息拾取系统。

本发明的又一目的在于提供一种在按键信号处理效率高的无线式座标移动信息拾取方法及系统。

为达到上述目的，本发明采取如下技术措施：

本发明的是利用在工作区中一个位置指示器的移动，提供座标移动信息。拾取座标移动信息的方法包括的步骤是：产生一个信号；同时沿着包括工作区的第一路径及第二路径传送该信号；检测该信号从第一及第二路径到达一个共同位置的时间；且依据信号从第一及第二路径到达的时间差来决定座标移动信息。

本发明的方法由一个装置来实现，该装置包括一个脉冲信号发生器，以产生一个脉冲信号，同时传送该脉冲信号，形成沿着第一路径的第一信号及沿着第二路径的第二信号。该装置又包括一个工作区，该工作区由多条X、Y轴信号线交错成多个方格所组成；至少一个线圈围绕在该工作区的周围，以产生磁场。该装置还包括一个扫描电路，其连接该工作区；一个判别电路连接脉冲信号发生器及扫描电路，以接收第一和第二信号，且决定接收第一和第二信号间的时间延迟。该装置还包括一个连接扫描电路和同步判别电路的信号处理电路。第一信号通过工作区和扫描电路至同步判别电路。

本发明的实施例中，位置指示器包括从磁场接收信号的调谐电路，然后回传至工作区的谐振信号具有不同的脉冲宽度。该位置指示器还包括一个连接调谐电路的脉宽控制电路，以改变谐振信号的宽度，一个按键电路连接脉宽控制电路及调谐电路。

本发明的方法及系统也可用如下的方式表示：

本发明的无线式座标移动信息拾取方法，利用一个位置指示器在一个数字板的工作区上移动，包括下列步骤：

产生一个信号；

使该信号沿一个第一路径及一个第二路径传输；

分别检测该信号沿第一路径及第二路径到达同一位置的时间；

依据该信号沿着第一路径及第二路径到达同一位置的时间差，决定座标移动信息。

其中：

依据所述信号沿第一路径及第二路径到达同一位置的时间差，决定位置指示器上的按键是否被启动。

其中，所述信号传输的每一个周期包括含座标移动信息的第一区间及含位置指示器上一按键是否被启动信息的第二区间。

其中，经所述第一路径的信号提供电能给所述位置指示器。

其中，还包括以下步骤：

位置指示器调制从第一路径接收的信号，且提供一个谐振信号传回至工作区的同一位置。

其中，所述谐振信号包括座标移动信息及按键是否被启动的信息。

其中，所述按键是否被启动的信息包括启动按键的分辨信息。

其中，当位置指示器在工作区中，可延迟所述信号从第一路径传输至同一位置。

本发明的一种无线式座标移动信息拾取装置，包括一个工作区；工作区包括多条正交排列的X轴信号线及Y轴信号线；

至少一个线圈，围绕在工作区周围，使工作区中产生磁场；还包括：

一个扫描电路，连接工作区中的X轴信号线及Y轴信号线；

一个信号处理电路，连接扫描电路；信号处理电路包括一个脉冲信号发生器，其将脉冲信号区分成沿第一路径的第一信号和沿第二路径的第二信号；

一个同步判别电路，连接脉冲信号发生器及扫描电路，以接收第一和第二信号，并决定第一与第二信号接收的时间差；

其中第一信号从信号处理电路通过工作区和扫描电路至同步判别电路；第二信号直接从信号处理电路传送至同步判别电路。

其中，还包括：

一个放大器，连接所述扫描电路，以放大从工作区接收的第一信号：

一个限制电路，连接放大器，用以将放大的第一信号进行稳压限制。

其中，所述信号处理电路还包括：

一个微控制器，连接扫描电路及所述脉冲信号发生器，以控制工作区的扫描；

一个座标检测电路，连接同步判别电路和微控制器；

一个按键解调器，连接扫描电路和微控制器，以解调按键状态信息；

微控制器从座标检测电路接收信号以决定座标移动信息。

本发明的一种位置指示器，包括：

一个调谐电路，其包括用于接收信号并再回传具不同脉宽信号的构件；

一个脉宽控制电路，连接调谐电路，以改变调谐信号的宽度；

一个按键电路，连接脉宽控制电路及调谐电路。

其中，还包括多个按键，所述按键电路包括分别与各按键对应的一组电阻和电容，每组电阻和电容对应每一按键产生不同的RC常数。

本发明的一种无线式座标移动信息拾取系统，包括：一个座标移动信息拾取装置及一个位置指示器；其特征在于：

座标移动信息拾取装置为无线式座标移动信息拾取装置，其包括一个工作区；工作区包括多条正交排列的X轴信号线及Y轴信号线；

至少一个线圈，围绕在工作区周围，使工作区中产生磁场；还包括：

一个扫描电路，连接工作区中的X轴信号线及Y轴信号线；

一个信号处理电路，连接扫描电路；信号处理电路包括一个脉冲信号发生器，其将脉冲信号区分成沿第一路径的第一信号和沿第二路径的第二信号；

一个同步判别电路，连接脉冲信号发生器及扫描电路，以接收第一和第二信号，并决定第一与第二信号接收的时间差；

其中第一信号从信号处理电路通过工作区和扫描电路至同步判别电路；第二信号直接从信号处理电路传送至同步判别电路；

位置指示器可移动地位于工作区中，其包括：

一个调谐电路，具有接收来自工作区磁场的信号且回传具不同脉宽的调谐信号的构件；

一个脉宽控制电路，连接调谐电路，以改变调谐信号的宽度；

一个按键电路，连接脉宽控制电路和调谐电路。

结合附图及实施例对本发明的方法及结构特征详细说明如下：

附图的简要说明：

图1：本发明的一种无线式座标移动信息拾取系统实施例的电路方框图。

图2：图1中作为输入装置的光标控制器的电路图。

图3：图1中的信息拾取装置的电路图。

图4：本发明的一种无线式座标移动信息拾取系统的另一实施例的电路方框图。

图5：图1中作为输入装置的光标笔的电路图。

图6：图1中的信息拾取装置各部分的输出信号的波形图。

图7：图3中，当位置指示器在工作区内不动时，放大器输出与同步判别电路的晶体管Q2的集电极的检测信号示意图。

图8：图3中，当位置指示器在工作区内不动时，放大器输出与同步判别电路的二极管D3输出的检测信号示意图。

图9：图3中，当位置指示器正在工作区内移动时，放大器输出与同步判别电路的晶体管Q2的集电极的检测信号示意图。

图10：图3中，当位置指示器正在工作区内移动时，放大器输出与同步判别电路的二极管D3输出的检测信号示意图。

图11：图3中，当位置指示器的按键没有按动时，放大器输出与同步判别电路的二极管D3输出的检测信号示意图。

图12：图3中在工作区内，当位置指示器的按键被按动时，放大器输出与同步判别电路的二极管D3输出的检测信号示意图。

图13：图3中在工作区内，当位置指示器的按键没有被按动时，限制电路输出与按键解调器输出的检测信号示意图。

图14：图3中在工作区内，当位置指示器的按键SW1被按动时，限制电路输出与按键解调器输出的检测信号示意图。

图15：图3中在工作区内，当位置指示器的按键SW2有一个被按动时，限制电路输出与按键解调器输出的检测信号示意图。

本发明的信息拾取系统设有一个数字板，数字板提供有一个工作区，工作区内产生一个磁场，以发射脉冲信号提供电源给一个位置指示器。该位置指示器(可为一个无线光标控制器、光标笔或类似的输入装置)包括有一个脉宽控制电路与调谐电路，用以接收及传送谐振信号。位置指示器将谐振信号传送回工作区，数字板同步地解调出该谐振信号，以决定(1)位置指示器的移动及(2)位置指示器的任何开关是否启动。

本发明系统为一个以无线传输方式、免电池、电路构造简单，且所传输的谐振信号稳定，而不易遭受杂信干扰的信息拾取装置。

如图1所示，其为本发明实施例的电路方框图，主要表示一个座标移动信息拾取装置与一个无线光标控制器100的电路连接关系；座标移动信息拾取装置包括有一个工作区10，其为数字板形式(以下称“数字板”)，工作区10由多条平行的X轴信号线和平行的Y轴信号线交错形成多个方格所组成，形成多个由X轴信号线和Y轴信号线交叉点。线圈20围绕在电路板上的工作区10的周围，以构成一个平面状数字板。线圈20在工作区10内产生磁场，在工作区10内移动的无线光标控制器100(或图4的无线光标笔200)的电感L1与其所在相应位置的磁场产生磁性耦合。

数字板还包括有X、Y轴信号扫描电路30，其连接多条X、Y轴信号线，主要作为X、Y轴信号的扫描选择，选择扫描功能是由一个信号处理电路70加以控制，信号处理电路70所输出的扫描控制信号，用以准确地拾取无线光标控制器100(或无线光标笔200)在工作区10内的座标移动信号。

另外，图1所示的X、Y轴信号扫描电路30的输出端连接一个放大器40的输入端，以放大X、Y轴信号扫描电路30所拾取的信号。放大器40的输出端连接至一个限制电路50的输入端，限制电路50用以限制从放大器40输入的放大信号，避免输入的电压过大。此外，放大器40连接有一个同步判别电路60，主要做为座标移动的同步检测及控制用(即利用同步解调接收信号以获得座标移动与按键状态的信息)。另外，信号处理电路70分别连接限制电路50的输出端与同步判别电路60，主要用以产生(1)扫描电路30的扫描控制信号，(2)线圈20的基本脉冲信号(即“第一路径”)以及同步判别电路60的脉冲信号(即“第二路径”)。换言之，信号处理电路70用以控制X、Y轴的扫描，且提供脉冲信号至第一及第二路径，以产生从工作区10检测的座标移动信息。

信号处理电路70包括一个按键解调器71、座标检测电路62、微控制器72、脉冲信号发生器74及计数输出电路76；按键解调器71的输入端连接限制电路50的输出端，用以接收从无线光标控制器100或无线光标笔200来的按键信息。座标检测电路62的输入端连接同步判别电路60的输出端，用来检测从工作区10接收的脉冲信号的变化，使用以下描述的方法获得座标移动及按键信息。微控制器72具有三个输入端：第一个输入端连接按键解调器71的输出端，第二个输入连接座标检测电路62，第三个输入端连接脉冲信号发生器74。微控制器72用以控制X、Y轴信息的扫描操作，且决定工作区10中位置指示器100或200在动作期间的座标移动信息。脉冲信号发生器74主要用以产生一定频信号，例如产生一个11.0592MHz的系统频率以供下一级电路使用。该定频信号输入到计数输出电路76的输入端，计数输出电路76用以对脉冲信号计数，进而产生一个脉冲信号，沿着第一及第二路径分别提供至线圈20和同步解调电路60。例如产生一个345.6KHz的脉冲信号，并且将此脉冲信号传送至线圈20，以在工作区10中产生一磁场，该磁场提供在工作区10中移动的光标控制器(或光标笔200)所需的能量。

另须说明的是，如图1所示，工作区10的格线较粗于线圈20的线径，以感测出较强的座标移动信息。图1中，另包括有一个光标控制器100，作为一个位置指示器，光标控制器100可在工作区10中移动，将造成数字板(扫描电路30)感应或扫描这些移动的座标，再利用信号处理电路70解调，可获得有用的座标移动信息。由于位置指示器100或200所需的能量由线圈20的感应提供，所以光标控制器100或光标笔200不须额外使用电池装置。

无线光标控制器10不同于现有技术之处是本发明采用脉宽调制(PWM)技术，而现有技术是使用调频或调幅方式，本发明是以脉宽调制方式传送座标移动信号及识别按键(或开关)状态。脉宽调制技术的特点是，一连串脉冲的脉冲宽度是依据输入信号而调整。如图6中，T1a、T1b、T2a和T2b区间的脉冲宽度改变，为座标移动(T1a及T2a期间)及按键状态(T1b及T2b期间)提供了信息。

本发明由于使用PWM，具备以下优点：(1)不易受杂信干扰，(2)频率响应稳定，(3)信号失真较小。

如图2所示，无线光标控制器100包括第一调谐电路110、脉宽控制电路120和第一按键电路130。其中，脉宽控制电路120，连接第一调谐电路110，以改变谐振信号的宽度，其为一种传统的脉冲宽度谐振元件或特定集成电路，从一般市面上即可获得，不限于PWMIC，如由Microchip公司所推出的型号为PIC16LCC54A的集成电路。

第一调谐电路110包括一个电感L1、一个可变电容C2和三个电容固定C1、C3及C4。电感L1可由铜线圈制成，铜制线圈位于光标控制器壳体内而围绕在一个垂直铁心周围的任何地方，而垂直铁心大约位于壳体内的中央点较佳。电容C1和电感L1组合起来可产生不同脉宽的谐振信号。

第一按键电路130，包括有多个开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5，每一个开关均对应一个不同的按键。每一开关SW1、SW2、SW3、SW4、SW5分别连接一组电阻电容(R1+R2+R3,C5+C6)、(R1+R3,C6)、(R1+R4+R5+R6,C7+C8+C9)、(R1+R4+R5,C7+C8)及(R1+R4,C7)。每一组电阻电容将产生不同的RC常数，用以区分出不同的开关。第一调谐电路110如一个并联调谐电路。在第一调谐电路110中的电感L1和电容C1-C4彼此交换能量，以产生正弦信号。因为第一调谐电路110有一等效电阻，正弦信号的振幅将减小，因此，在区间T1b中振幅减小产生按键信号。所以，当这些开关SW1、SW2、SW3、SW4或SW5的任一开关被按压或闭合，第一按键电路130将产生一连串不同宽度T1b和T2b区间的脉冲，以分辨已启动的开关。

脉宽控制电路120的一个输入端连接第一按键电路130的输出端。脉宽控制电路120也连接第一调谐电路110和它的可变电容C2，以产生该脉冲控制电路的谐振频率。

线圈20产生的磁场与电感L1相互耦合，以提供电源至光标控制器100。当光标控制器100在工作区10中移动时，由第一调谐电路110所产生的谐振信号，将在带有座标移动和按键信息的数字板内以感应信号的方式，引起在工作区10间的通信，且该谐振信号亦会被线圈20感应，以提供电力给无线光标控制器100。第一调谐电路110的座标移动和按键信息具有如同上述各个区间的不同的脉宽，以分辨出座标移动信息和按键信息。

特别是当光标控制器100在工作区10中移动时，电感L1将再传送一连续脉宽信号至工作区10中。该信号将由光标控制器100实际位置处的方格上对应位置的X、Y轴信号线接收。微控制器72可检测从光标控制器100(经由如下所述的扫描电路30)接收的相应X、Y轴位置的脉宽谐振信号，来决定光标控制器100在工作区中的移动行径。而座标检测电路62分别依据在T1a和T2a区间内的信号宽度和在C点信号接收的时间，来决定移动光标控制器100的X、Y轴位置(信号由图3中的C点接收)。另外，微控制器72可依据图3中的E点接收信号的T1b和T2b区间的宽度，来检测启动开关。

如图3所示，其为有关图1的更详细的电路图，主要对扫描电路30、放大器40、限制电路50以及同步判别电路60等电路元件做进一步说明。首先，如图3所示，扫描电路30由多个多路复用器U1、U2、U3及U4连接组成，多个多路复用器可执行光标控制器100在工作区10中移动位置的扫描，以判定光标控制器的位置。放大器40则主要由一级晶体管反相放大器(包括由晶体管Q1连接电阻R1、R2以及连接电容C1、C2)串接一级运算放大器等两级信号放大所组成，其中运算放大器连接电阻R4、R5等元件，组成放大器40。另外，限制电路50包括一对相关联的二极管D1、D2，且串接有一个电阻R7与电容C3等电路元件所组成。同步判别电路60，主要由一个二极管D3配合连接一个两相跨接的电晶体管(即一个金属氧化物半导体场效应晶体管Q3连接一个双极性晶体管Q2)所组成。同步判别电路60又包括两个负载电阻R6和R8及另一个电阻R9，电阻R9为双极性晶体管Q2的基极电阻。

如图4所示，其为本发明的另一实施例的电路方框图，其中无线光标笔200作为一个位置指示器，用以取代图1中的无线光标控制器100。其中的数字板和图1的数字板相同。如同无线光标控制器100一般，本发明的无线光标笔200也不使用电池，因无线光标笔200经由第二调谐电路210以脉宽调制方式接收线圈20所感应的能量。光标笔200在工作区10内的操作(如信号的通信方式)和无线光标控制器100均相同。

如图5所示，其为本发明的无线光标笔200的电路方框图，无线光标笔200的电路类似于无线光标控制器100的电路。其主要包括一个第二调谐电路210、一个脉宽控制电路220及一个第二按键电路230。第二调谐电路210和脉宽控制电路220分别与第一调谐电路110和脉宽控制电路120相同，且有相同的功能。第二调谐电路120包括电容C1、C2、C3、C4及一个电感L1。电感L1以铜线圈缠绕于光标笔200笔端周围。第二按键电路230包括多个开关SW1、SW2和SW3，每一开关均当作按键使用。每个关SW1、SW2和SW3分别连接一组电阻电容(R1+R2+R3,C5+C6+C7)、(R1+R2,C5+C6)、(R1,C5)，每一按键提供不同的时间常数，如上述第一按键电路130类似方法操作。

如图6所示，其为本发明装置中的各种信号的波形示意图，其中，脉冲信号表示由线圈20所发射的脉冲信号。位置指示器的信号为脉宽控制电路120或220的输出信号。工作区10的放大信号为图3中A点的放大器40的输出信号；座标信号为图3C点的同步判别电路60的输出信号。按键信号为图3E点的位置指示器的按键信号。

如图6所示，调谐信号的一个周期T中包括有T1及T2等两个区间。T1又可分为T1a区间、T1b区间和T1c区间。扫描电路30在T1a和T1b区间分别拾取X轴座标移动信息和按键信息。同样，T2周期区间亦可分为T2a区间、T2b区间和T2c区间。扫描电路30在T2a和T2b区间分别拾取Y轴座标移动信息和按键信息。因此，在T1b和T2b区间中允许按键信息被拾取。而T1c及T2c区间为空白，以决定T1b及T2b区间的长度。

图6是使用脉冲计数方式计数T1b及T1c区间的谐振信号，而判定位置指示器100或200按键的数目。这样，即可决定出无线光标控制器100或无线光标笔200的按键状态。利用提供脉冲信号的完整周期，完成本发明所提出的拾取座标移动信息及按键状态信息。

本发明的无线式座标移动信息拾取方法包括如下步骤：在第一步骤中，复制来自计数输出电路76的脉冲信号且将其传送到两个分开的路径。在第一路径中，该脉冲信号绕道经由线圈20，间接地提供到同步判别电路60。如果位置指示器(如光标控制器100或光标笔200)没有出现在工作区中，脉冲信号会被提供到线圈20和工作区10，然后经由扫描电路30、放大器40及限制电路50，提供至同步判别电路60。这时，脉冲信号将持续由线圈20发出。

如果位置指示器出现在工作区中，脉冲信号被提供至线圈20，且由位置指示器的电感L1接收以供应位置指示器所需的电源，而谐振信号再由电感L1回传至工作区10。谐振信号是从工作区10经由扫描电路30、放大器40及限制电路50，提供至同步判别电路60。此时，微控制器72将识别座标移动信息是否接收，且将使计数输出电路76暂时停止产生脉冲信号。在此期间，位置指示器将传送谐振信号至工作区10，而在包含X轴信息的T1a区间和含Y轴信息的T1b区间，指出位置指示器移动中的座标改变。因此，所有的X轴和Y轴信息在一周期T内被传送。该位置指示器的谐振信号，将持续传送至工作区10，直到位置指示器从工作区10中被移走，此时，微控制器72将促使计数输出电路76继续产生脉冲信号。

第一路径的传送时间(如从传送出脉冲信号至谐振信号被同步判别电路和60所接收的时间)将被称作“第一经过时间”。

在第二路径中，脉冲信号直接从计数输出电路76，经由电阻R9，提供至同步判别电路60。该第二路径的传送时间将被称作“第二经过时间”。

在第二步骤中，该位置指示器的现在座标位置(在此也称作座标移动信息)和该位置指示器的按键状态，能够将经由第一路径送回的脉冲信号与经由第二路径的脉冲信号，加以比较来决定。即现在的座标位置和按键状态均可由判断第一和第二经过时间差来决定。当位置指示器在工作区10中移动时，且和线圈20的脉冲信号产生互动，一个谐振信号被位置指示器感应，而延迟或延长第一经过时间。且如上述图6中的解释及以下图11至15中，按键状态可由座标信号T1b和T2b区间来决定。这样，如果，位置指示器在工作区10内移动，第一和第二经过时间的一个时间差将会存在。

如图7至10所示，其描述图1至图4中数字板的一些波形间的比较。图7表示位置指示器没有移动或不在工作区内时，放大器40的输出信号A与图3中的同步判别电路60的晶体管Q2的集电极信号B的波形比较图。A点代表经历第一路径的脉冲或谐振信号，而B点代表经历第二路径的脉冲信号。由图7的X1及X2的两直线所示，可明显得知当位置指示器100或200没有移动或不在工作区内时，信号A及信号B为同相位(在第一和第二路径间没有时间延迟)。

在图7中，当B点是高电压时(如X1及X2的两直线所示)，晶体管Q3将导通，将造成二极管D3的N极为零，使得C点电压为零(因为二极管D3将只允许负电压通过)。这可从以下图8中的解释看出。当B点的电压为零，任何A点的负电压信号将通过二极管D3到C点。从A点到C点的信号显示在图6的T1a、T2a中。

如图8所示，其表示位置指示器没有移动或不在工作区内时，放大器40的输出信号A与图3中的同步判别电路60之的二极管D3输出信号C的波形比较图。由图8可清楚了解到，当位置指示器没有移动或不在工作区内时，信号A与信号C间没有相位差。换言之，在第一和第二路径间没有时间延迟。

如图9所示，其为位置指示器在工作区中移动时，放大器40的输出信号A与图3中的同步判别电路60的晶体管Q2的集电极信号B的波形比较图。其中，X3及X4两直线分离A、B两个信号的一部分，可明显看出当位置指示器100或200在工作区中移动时，信号A与信号B间有相位差存在。该相位差反应了在第一和第二路径间的时间延迟，该时间延迟是由移动的位置指示器和工作区10间的互动所需的额外时间所造成。尤其是在输出信号A的X3的左侧有一小波形区间，出现负电压信号，该信号将通过二极管D3到C点。

如图10所示，其表示位置指示器时在工作区中移动时，有关放大器的输出信号A与图3中的同步判别电路60的二极管D3输出信号C的波形比较图。图10与图8相比，可明显得知二极管D3的输出信号C是存在负电压，该信号C如同图6所示的座标信号的波形。

如图11至15所示，其为位置指示器100或200的按键操作的波形示意图。图11中位置指示器的按键没被按或启动时，图3中的放大器40的输出信号A与限制电路50的输出信号D的波形状态。D点为限制电路50与按键解调器71的连接点。其中，信号A与图7、8的A信号的形状不同，主要为仪器刻度选择的不同所造成，实质为同一信号。另外，图11可配合图6所示的T1a及T1b等区间作比较，当按键没被启动时，T1b区间较短。

图12表示位置指示器的按钮被启动是时，放大器40的输出信号A与限制电路50的输出信号D波形示意图。对照图11所示波形，当位置指示器的按键被启动时，可以明显看出图12中信号D的T1b区间比图11还长，所以可利用谐振信号的T1b区间长短，进而决定启动的按键。

图13表示位置指示器的按键没被按或启动时，图3为限制电路50的输出信号D与按键解调器71(按键信号)的输出信号E的波形比较图。位置指示器的按键没被按或启动时，图13中D点信号的T1b区间比E点按键信号的T1b区间短。

如图14所示，其为位置指示器的按键SW1被启动时，图3中的限制电路50的输出信号D与按键解调器71的输出信号E的波形比较图。当按键SW1被启动时，图14中D点信号的区间T1b中的谐振区间比图13还长，且该按键信号E的方波宽度亦比图13长。

如图15所示，其为位置指示器的按键SW2被启动时，图3中的限制电路50的输出信号D与按键解调器71的输出信号E的波形比较图。当按键SW2被启动时，图15中D点信号的T1b区间中谐振时间也比图14还长，且该按键信号E的方波宽度亦比图14长。这样，依据D和E点信号的T1b区间，可以用来识别启动按键(SW1或SW2)。

综上所述，在本发明中位置指示器100或200的移动(座标移动)信息，能利用两个脉冲信号沿着两个分开路径之间传递接收所发生的延迟现象来判别决定。另外，谐振信号一周期内的T1b和T2b区间有助于决定出按键的状态(如任何开关SW被启动)且可分辨出被启动的按键。

另外，和传统的数字板比较，本发明依据两个理由及特点，提供了较简单的结构。首先，本发明使用线圈20传送信号至位置指示器，另外，使用工作区10中的方格接收来自位置指示器的谐振信号。传统的数字板放置线圈20在方格里面，而本发明线圈放置在方格周围，因此，减少了所需的X、Y线的数目。其次，传统的无线数字板通常使用两组四个多路复用器，其中一组用以控制脉冲信号至位置指示器的传送，另一组则用以接收来自位置指示器的信号。相对的，本发明仅需使用一组四个多路复用器U1-U4，因为线圈20不需多路复用器的辅助即可传送脉冲信号至位置指示器。

与现有技术相比，本发明具有如下效果：

综上所述，本发明的座标移动信息拾取装置，由于其中的光标控制器所需的能量由线圈及磁场间的感应提供，所以光标控制器不须额外使用电池装置；本装置中减少了工作区所需的X、Y线的数目；另外，传统的无线数字板通常使用两组四个多路复用器，本发明仅需使用一组四个多路复用器，因为线圈20不需多路复用器的辅助即可传送脉冲信号至位置指示器；所以电路结构简单，硬件成本低；又由于本发明使用PWM，所以信号传输中不易受杂信干扰，信号失真较小，频率响应稳定。

上述内容是利用实施例说明本发明的技术特征，并非用于限制本发明的保护范围，即使有人在本发明构思的基础上稍作变动，仍应属于本发明的保护范围内。

Claims (19)

1、一种无线式座标移动信息拾取方法，利用一个位置指示器在一个数字板的工作区上移动，其特征在于，包括下列步骤：

产生一个信号；

使该信号沿一个第一路径及一个第二路径传输；

分别检测该信号沿第一路径及第二路径到达同一位置的时间；

依据该信号沿着第一路径及第二路径到达同一位置的时间差，决定座标移动信息。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

依据所述信号沿第一路径及第二路径到达同一位置的时间差，决定位置指示器上的按键是否被启动。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信号传输的每一个周期包括含座标移动信息的第一区间及含位置指示器上一按键是否被启动信息的第二区间。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：

经所述第一路径的信号提供电能给所述位置指示器。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

位置指示器调制从第一路径接收的信号，且提供一个谐振信号传回至工作区的同一位置。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述谐振信号包括座标移动信息及按键是否被启动的信息。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述按键是否被启动的信息包括启动按键的分辨信息。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当位置指示器在工作区中，可延迟所述信号从第一路径传输至同一位置。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个线圈绕在工作区周围，且在工作区产生磁场。

10、一种无线式座标移动信息拾取装置，包括一个工作区；其特征在于，工作区包括多条正交排列的X轴信号线及Y轴信号线；

至少一个线圈，围绕在工作区周围，使工作区中产生磁场；还包括：

一个扫描电路，连接工作区中的X轴信号线及Y轴信号线；

一个信号处理电路，连接扫描电路；信号处理电路包括一个脉冲信号发生器，其将脉冲信号区分成沿第一路径的第一信号和沿第二路径的第二信号；

一个同步判别电路，连接脉冲信号发生器及扫描电路，以接收第一和第二信号，并决定第一与第二信号接收的时间差；

其中第一信号从信号处理电路通过工作区和扫描电路至同步判别电路；第二信号直接从信号处理电路传送至同步判别电路。

11、根据权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：

一个放大器，连接所述扫描电路，以放大从工作区接收的第一信号；

一个限制电路，连接放大器，用以将放大的第一信号进行稳压限制。

12、根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述信号处理电路还包括：

一个微控制器，连接扫描电路及所述脉冲信号发生器，以控制工作区的扫描；

一个座标检测电路，连接同步判别电路和微控制器；

一个按键解调器，连接扫描电路和微控制器，以解调按键状态信息；

微控制器从座标检测电路接收信号以决定座标移动信息。

13、一种位置指示器，其特征在于，包括：

一个调谐电路，其包括用于接收信号并再回传具不同脉宽信号的构件：

一个脉宽控制电路，连接调谐电路，以改变调谐信号的宽度；

一个按键电路，连接脉宽控制电路及调谐电路。

14、根据权利要求13所述的指示器，其特征在于，所述调谐电路为由一个电容和一个电感组成的调谐电路。

15、根据权利要求13所述的指示器，其特征在于，所述构件包括一个电感。

16、根据权利要求13所述的指示器，其特征在于，还包括多个按键，所述按键电路包括分别与各按键对应的一组电阻和电容，每组电阻和电容对应每一按键产生不同的RC常数。

17、一种无线式座标移动信息拾取系统，包括：一个座标移动信息拾取装置及一个位置指示器；其特征在于：

座标移动信息拾取装置为无线式座标移动信息拾取装置，其包括一个工作区；工作区包括多条正交排列的X轴信号线及Y轴信号线；

至少一个线圈，围绕在工作区周围，使工作区中产生磁场；还包括：

一个扫描电路，连接工作区中的X轴信号线及Y轴信号线；

一个信号处理电路，连接扫描电路；信号处理电路包括一个脉冲信号发生器，其将脉冲信号区分成沿第一路径的第一信号和沿第二路径的第二信号；

一个同步判别电路，连接脉冲信号发生器及扫描电路，以接收第一和第二信号，并决定第一与第二信号接收的时间差；

其中第一信号从信号处理电路通过工作区和扫描电路至同步判别电路；第二信号直接从信号处理电路传送至同步判别电路；

位置指示器可移动地位于工作区中，其包括：

一个调谐电路，具有接收来自工作区磁场的信号且回传具不同脉宽的调谐信号的构件；

一个脉宽控制电路，连接调谐电路，以改变调谐信号的宽度；

一个按键电路，连接脉宽控制电路和调谐电路。

18、根据权利要求17所述的系统，其特征在于，调谐信号包含座标移动信息及按键状态信息。

19、根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述位置指示器又包括多个按键，所述按键电路包括分别与各按键对应的一组电阻和电容，每组电阻和电容对应每一按键产生不同的RC常数。

Images