CN201259668Y - 一种电磁式多点触摸感应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电磁式多点触摸感应装置，用于输入图形的电磁笔和用于检测输入图形轨迹的电磁感应板，电磁笔内设有谐振电路，电磁感应板内设有电磁波发射器、电磁波接收器、主MCU和副MCU。电磁感应板的副MCU接收主MCU的指令控制电磁波发射器发射不同频率的电磁波，电磁笔产生相应的谐振频率，电磁波接收器通过接收谐振频率相同的电磁谐波，检测不同谐振频率的电磁笔信息。本装置实现了无线无源电磁感应装置的多点触摸功能，不仅可以方便用户输入坐标、压力以及电磁笔倾角信息，而且多支电磁笔配合，实现诸如图片缩放以及其他的自定义功能，大大丰富了电磁式感应板的应用领域。
Description
技术领域
本实用新型属于计算机外部设备输入领域，涉及一种能够进行手写输入的电磁感应装置，尤其是涉及一种能够实现多点触摸输入的电磁感应装置。
背景技术
目前，电磁式触摸技术由于定位精度高、可获取笔倾斜角度及压力信息、用于显示领域时不影响屏幕显示质量等优点，倍受市场青睐，被广泛应用于手写电脑、绘图板、手写板、手机、电子书等设备。应用电磁式触摸技术的电磁感应装置由电磁感应板和电磁笔构成，电磁感应板内设电磁波发射器和接收器，电磁笔内设有谐振回路。电磁波发射器发射设定频率的电磁波，在电磁笔靠近电磁感应板时，电磁笔内的谐振回路产生谐振向电磁感应板反射电磁波，电磁波接收器接收具有相同谐振频率的反射电磁波，电磁感应板据此检测电磁笔的坐标、倾斜角度、压感、速度等相关信息。
但是电磁感应装置只能实现单点触摸功能，所谓单点触摸是指电磁感应装置的电磁感应板发射单一频率的电磁波，只能检测产生相同谐振频率的电磁笔，其结果是只能有一只配套的电磁笔在电磁感应板的有效区域工作，其它频率的电磁笔无法工作，功能单一。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对上述缺陷，提供一种能够发射不同频率电磁波的电磁感应板，以检测不同频率电磁笔的工作状态，实现电磁感应装置基于频率变换的多点触摸功能。
本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是，一种具有多点触摸功能的电磁感应装置，设有用于输入图形的电磁笔和用于检测输入图形轨迹的电磁感应板，所述电磁笔内设有谐振电路，所述电磁感应板内设有电磁波发射器、电磁波接收器、主MCU和副MCU，通过电磁感应板和电磁笔之间电磁波的发射和接收检测电磁笔在电磁感应板上的输入轨迹，电磁感应板的副MCU接收主MCU的指令控制电磁波发射器发送不同频率的电磁波，电磁笔产生相应的谐振频率，电磁波接收器通过接收谐振频率相同的电磁谐波，检测不同谐振频率的电磁笔信息。
进一步，电磁感应板内还设有放大器、相角检测器、幅值检测器和积分器，所述电磁波接收器接收电磁笔反射的电磁谐波信号再经放大器放大信号后，接入相角检测器和幅值检测器以检测相角和幅值，再经过积分器输入主MCU，主MCU计算电磁笔的输入轨迹信息并发送给计算机。
作为第一实施例，电磁感应板顺次重复检测不同谐振频率的电磁笔，在获得不同谐振频率电磁笔信息后发送给计算机。
作为第二实施例，电磁感应板交替重复检测不同谐振频率的电磁笔，在完成第一谐振频率的电磁笔信息检测并发送给计算机之后，再开始检测第二谐振频率的电磁笔信息并发送给计算机，依次完成所有不同谐振频率的电磁笔检测。
本实用新型的有益效果是通过电磁感应板发射不同频率的电磁波检测不同频率的电磁笔工作信息，实现了电磁感应装置的多点触摸功能。本装置多支电磁笔可以配套使用，实现诸如图片缩放以及其它的自定义功能，丰富了电磁感应板的应用领域。
附图说明
图1是本实用新型的工作原理框图；
图2是本实用新型第一实施例的电磁感应板检测不同频率电磁笔的工作流程图；
图3是基于第一实施例的电磁感应板发送给计算机的数据结构图；
图4是本实用新型第二实施例的电磁感应板检测不同频率电磁笔的工作流程图；
图5是基于第二实施例的电磁感应板发送给计算机的数据结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明本实用新型。
图1是本实用新型的工作原理框图。本装置包括电磁感应板和电磁笔，电磁感应板内设有电磁波发射器和接收器，还设有主MCU、副MCU、幅值检测器和积分器。电磁笔内有电感和线圈构成的谐振回路。副MCU产生方波，通过电磁感应板的发射器发射电磁波。发射的电磁波在电磁笔内产生谐振，电磁笔再将产生的谐振信号反射给电磁感应板的接收器。接收器将输入信号放大，然后接入相角检测器和幅值检测器以检测相角和幅值，再经过积分输入主MCU。主MCU计算出电磁笔的位置、倾角以及压力值后将其反馈给计算机。主MCU根据计算得到的电磁笔的信息，通知副MCU是否需要更改发射频率，副MCU将根据主MCU的命令进行发射频率的处理，并将处理结果反馈给主MCU。
根据本实用新型第一实施例，电磁感应板顺次重复检测不同谐振频率的电磁笔，在获得不同谐振频率电磁笔信息后发送给计算机。为便于说明，以谐振频率为f1和f2两种情况的电磁笔进行介绍。如图2所示，电磁感应板发射器发射频率为f1的电磁波，产生相应的电磁场。谐振频率为f1的电磁笔在电磁感应板有效区域工作时，电磁感应板检测到电磁笔并计算该电磁笔的信息，如X方向坐标、Y方向坐标、压力、倾角等值。电磁感应板完成谐振频率为f1的电磁笔检测之后，无论是否检测到谐振频率为f1的电磁笔，均将发射频率切换到f2，再检测谐振频率为f2的电磁笔并计算该电磁笔的信息。电磁感应板在连续检测谐振频率为f1和f2的电磁笔之后，再将检测到的所有电磁笔信息发送给计算机，之后重复执行上述工作流程。当然对于多个不同谐振频率的电磁笔，电磁感应板同样是在完成所有谐振频率的检测之后将检测到的所有电磁笔信息发送给计算机。
图3是基于第一实施例的电磁感应板发送给计算机的数据结构图。其中reportID是用来通知计算机该数据为手写信息，设定KEY1是谐振频率为f1的电磁笔的按键信息。X方向坐标1、Y方向坐标1指该电磁笔的坐标信息。压力1指该电磁笔接触电磁感应板有效区域的力度，倾角1指该电磁笔与电磁感应板平面之间的夹角，也就是相对于电磁感应板的有效工作平面，该电磁笔的倾斜角度。设定KEY2是谐振频率为f2的电磁笔的按键信息。X方向坐标2、Y方向坐标2指该电磁笔的坐标信息。压力2指该电磁笔接触电磁感应板有效区域的力度，倾角2指该电磁笔与电磁感应板平面之间的夹角，也就是相对于电磁感应板的有效工作区域，该电磁笔的倾斜角度。当然，可以任意设定KEY1和KEY2所代表的电磁笔按键信息，以能够区分不同频率的电磁笔为原则。
根据本实用新型第二实施例，电磁感应板交替重复检测不同谐振频率的电磁笔，在完成第一谐振频率的电磁笔信息检测并发送给计算机之后，再开始检测第二谐振频率的电磁笔信息并发送给计算机，依次完成所有不同谐振频率的电磁笔检测。
如图4所示，本实施例还是以谐振频率为f1和f2两种情况的电磁笔进行说明。电磁感应板发射器发射频率为f1的电磁波，产生相应的电磁场。谐振频率为f1的电磁笔在电磁感应板有效区域工作时，电磁感应板检测到电磁笔并计算该电磁笔的信息，如X方向坐标、Y方向坐标、压力、倾角等值。与第一实施例不同之处是电磁感应板将获得的电磁笔信息发送给计算机后，再将发射频率切换到f2，检测谐振频率为f2的电磁笔并将检测到的信息发送给计算机。若没有检测到谐振频率为f1的电磁笔，则将发射频率切换到f2进行检测，若检测到谐振频率为f2的电磁笔发送电磁笔信息至计算机，若没有，再将发射频率切换至f1。对于谐振频率不同的多个电磁笔，同样是依照上述方法进行检测。
图5是基于第二实施例的电磁感应板发送给计算机的数据结构。其中reportID是用来通知计算机该数据为手写信息，KEY是电磁笔的按键信息，如左右键等。X方向坐标、Y方向坐标指电磁笔的坐标信息。压力指该电磁笔接触手写平面的力度，倾角指该电磁笔与电磁感应板有效工作平面之间的夹角。对于不同谐振频率的电磁笔，采用同样的数据结构，通过设置不同的ReportID加以区分。如当ReportID＝1时，代表该数据为谐振频率为f1的电磁笔信息；ReportID＝2时，代表该数据为谐振频率为f2的电磁笔信息。
本实用新型利用电磁感应板输出频率的高速切换，实现了无线无源电磁感应装置的多点触摸功能。使用本装置，不仅可以方便用户输入坐标、压力以及电磁笔倾角信息，而且多支电磁笔配合，实现诸如图片缩放以及其他的自定义功能，大大丰富了电磁式感应板的应用领域。
Claims (6)
1、一种电磁式多点触摸感应装置，设有用于输入图形的电磁笔和用于检测输入图形轨迹的电磁感应板，所述电磁笔内设有谐振电路，所述电磁感应板内设有电磁波发射器、电磁波接收器、主MCU和副MCU，通过电磁感应板和电磁笔之间电磁波的发射和接收检测电磁笔在电磁感应板上的输入轨迹，其特征在于，电磁感应板的副MCU接收主MCU的指令控制电磁波发射器发射不同频率的电磁波，电磁笔产生相应的谐振频率，电磁波接收器通过接收谐振频率相同的电磁谐波，检测不同谐振频率的电磁笔信息。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，电磁感应板内还设有放大器、相角检测器、幅值检测器和积分器，所述电磁波接收器接收电磁笔反射的电磁谐波信号再经放大器放大信号后，接入相角检测器和幅值检测器以检测相角和幅值，再经过积分器输入主MCU，主MCU计算电磁笔的输入轨迹信息并发送给计算机。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，电磁感应板顺次重复检测不同谐振频率的电磁笔，在获得不同谐振频率电磁笔信息后发送给计算机。
4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，设定电磁感应板检测谐振频率分别为f1、f2的电磁笔，
发射器发射频率为f1的电磁波，检测谐振频率为f1的电磁笔信息，
发射器切换频率发射频率为f2的电磁波，检测谐振频率为f2的电磁笔信息，
电磁感应板将检测到的谐振频率分别为f1、f2的电磁笔信息发送给计算机。
5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，电磁感应板交替重复检测不同谐振频率的电磁笔，在完成第一谐振频率的电磁笔信息检测并发送给计算机之后，再开始检测第二谐振频率的电磁笔信息并发送给计算机，依次完成所有不同谐振频率的电磁笔检测。
6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，设定电磁感应板检测谐振频率分别为f1、f2的电磁笔，
发射器发射频率为f1的电磁波，检测谐振频率为f1的电磁笔信息，电磁感应板将获得的电磁笔信息发送给计算机，若无谐振频率为f1的电磁笔，则切换电磁波发射频率至f2检测，
发射器发射频率为f2的电磁波，检测谐振频率为f2的电磁笔信息，电磁感应板将获得的电磁笔信息发送给计算机，若无谐振频率为f2的电磁笔，则切换电磁波发射频率至f1检测。
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