電磁手寫設備及其噪聲識別方法
2023-09-19 07:04:25
專利名稱：電磁手寫設備及其噪聲識別方法
技術領域：
本發明涉及一種手寫設備和手寫設備噪聲識別方法，具體涉及一種電磁手寫設備 和電磁手寫設備噪聲識別方法。
背景技術：
目前電磁手寫設備接收的信號是通過電磁手寫設備的天線板上的接收線圈接收 電磁輸入筆的電磁波來得到的，比如EPD屏(電子墨水屏)或者LCD屏(液晶顯示面板)背 面的時候，屏幕的刷新也會產生電磁波，這種電磁波對於電磁手寫設備來說是噪聲信號，如 果此信號被接收到就有可能被誤認為是電磁輸入筆發射的信號從而產生誤觸發動作。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種能夠識別噪聲的電磁手寫設備和電磁 手寫設備噪聲識別方法。本發明的電磁手寫設備，包括電磁筆；顯示面板；具有多個發送線圈和多個接收 線圈的天線板；控制單元，其控制對所述多個接收線圈和多個發送線圈進行的掃描，並識別 噪聲信號；發送單元，其向所述發送線圈供給電力，使所述多個發送線圈發送電磁波；和接 收單元，其接收來自所述多個接收線圈的信號，並在進行線圈掃描時，採樣振幅最大的所述 發送線圈和所述接收線圈及與它們相鄰的兩個所述發送線圈和兩個接收線圈上的採樣信 號，所述控制單元根據所述採樣信號判斷所述顯示面板是否產生噪聲。另外，在如上所述的電磁手寫設備中，作為電磁手寫設備噪聲識別方法，包括採 樣步驟，其中，在所述接收單元接收來自所述多個接收線圈的信號，並進行線圈掃描時，對 振幅最大的所述發送線圈和所述接收線圈及與它們相鄰的兩個所述發送線圈和兩個接收 線圈分別進行採樣獲得採樣信號；判斷步驟，其中根據所述採樣信號判斷所述顯示面板是 否產生噪聲。根據本發明的電磁手寫設備及其噪聲識別方法，能夠準確地識別顯示面板產生的 噪聲，因此，避免因顯示面板刷新等產生的電磁波引起誤動作。
圖1是本發明的一個實施例的電磁手寫設備的結構示意圖2是本發明的一個實施例的電磁手寫設備的接收單元的結構示意圖； 圖3是本實施方式中I相波形的生成方法的示意圖； 圖4是本實施方式中Q相波形的生成方法的示意圖。
具體實施例方式
下面，結合附圖詳細說明本發明的具體實施例。
4
圖1為本發明的一個實施方式的電磁手寫設備10的構成示意圖。其中，電磁手寫 設備10具有由IXD或EPD等構成的顯示面板101，天線板102設置在顯示面板101的下方， 在天線板102上設置有多個發送線圈和多個接收線圈，發送線圈與發送單元103連接，利用 發送單元103供給電力發送電磁波，多個接收線圈與發送線圈垂直設置，接收發送線圈所 發送的電磁波。另外，電磁筆106中具有諧振電路，在電磁筆106接近天線板102時，接收 到發送線圈所發出的電磁波，利用內置的諧振電路感應電磁信號，該電磁感應信號被接收 線圈接收到後，輸入到接收單元104中，經接收單元104的變換能夠由控制部105確定電磁 筆106的位置，實現手寫輸入。由於在天線板102上方設置了顯示面板101，在由其他驅動電路對顯示面板101進 行驅動時也發出電磁波，而天線板102與顯示面板101很容易受到顯示面板101因顯示刷 新等所發出的電磁波的幹擾。在電磁筆106接近時，由於能夠感應出強的電磁感應信號，其 強度大於顯示面板101的幹擾電磁波，因而不會對電磁筆106位置的檢測造成影響，但是當 電磁筆106離開時，天線板102的整個面上都會受到顯示面板101所發出的電磁波的幹擾， 若該幹擾信號被識別為電磁筆106信號，則發生電磁手寫設備10誤動作的問題。本發明在不增加電磁手寫設備10的成本的同時，對顯示面板101所產生電磁波識 別方法進行研究。下面詳細說明。圖2是本發明的一個實施例的電磁手寫設備的接收單元的結構示意圖。如圖2所示，接收單元104包括放大電路201，正交處理電路202，積分電路203，和 AD採樣電路204。放大電路201對來自接收線圈的接收信號進行放大後，輸入到正交處理電路202。 正交處理電路202將放大電路201放大的各接收線圈的接收信號分解為I相波形和Q相波 形，並輸出到積分電路203。積分電路203對I相和Q相波形進行積分後，發送給AD採樣電 路204。AD採樣電路204對I相波形和Q相波形進行採樣，並將採樣的結果輸出給控制部 105。下面，說明將接收信號分解為I相和Q相波形的具體過程。圖3是本實施方式中I相波形的生成方法的示意圖。圖3顯示從接收信號中分解I相波形的情形。控制部105產生方波11。在本實施 方式中，該方波11的頻率為167kHZ，該頻率根據電磁手寫設備本身的特性設置。在該方波 11的基礎之上，生成I相選通波形12和13，兩者相互為反相。通過將I相選通波形12與 接收到的正弦波14相乘，將I相選通波形13與正弦波14的反相波15相乘，然後將得到的 兩波形疊加而得到I相波形16。對於分解出Q相波形26的情形與I相波形16完全類似。圖4是本實施方式中Q相波形的生成方法的示意圖。圖4中，與圖3相比，只是用於與接收到的正弦波14及其反相波15相乘的Q相選 通波形22、23的波形不同。這裡省略其詳細說明。控制部105通過在I相和Q相波形中找到最大處振幅，就能夠確定所對應的發送 線圈和接收線圈的交叉位置，從而檢測出電磁筆106在天線板102上的位置。但當在天線板102上設置顯示面板101時，由於顯示面板101在其整個表面因刷 新等動作而產生電磁波。在電磁筆106接近天線板102進行輸入操作時，由於電磁筆106
5接收來自發送線圈的電磁波，並利用內置的諧振電路感應出電磁波，該感應電磁波再被發 送線圈和接收線圈所接收。在電磁筆106上發送的電磁波很集中，其強度遠大於顯示面板 101所發出的電磁波。因此，不會對I相和Q相波形中振幅最大值的識別產生影響，不會影 響電磁筆位置的檢測。但是，在沒有電磁筆106的輸入操作時，顯示面板101所發出的電磁 波會使I相和Q相波形的振幅產生變化，若在I相和Q相波形中檢測到了最大振幅，則控制 部105會將該最大振幅認為是因電磁筆106引起的，從而造成電磁手寫設備的誤動作。為此，在本實施方式中採用如下方式，防止該誤動作的發生，以下進行詳細說明。在通常情況下，電磁筆106所在的線圈和其相鄰的線圈上，I相和Q相波形都是一 致的。與此相對，由顯示面板101發出的電磁波範圍很大，通常遍布顯示面板101的整個表 面，而且相位分布無規律。因此，在因顯示面板101發生的電磁波而在I相和Q相波形16、 26中產生振幅最大值時，該振幅最大值處所對應的線圈及其兩側相鄰的線圈上，I相和Q相 的波形不同。因此，通過對I相和Q相的波形進行比較，能夠識別出因顯示面板101等產生 的噪聲。控制部106不響應該噪聲信號，而將其廢棄，從而電磁手寫設備10不會向外部設 備發送控制信號，能夠避免誤動作。下面，具體說明根據本實施方式的電磁手寫設備10是如何檢測噪聲信號的。AD採樣部205對積分電路204生成的積分值進行採樣後，發送給控制部105。控 制部105取得振幅為最大的線圈上的相位值，包括，對發送線圈和對接收線圈進行掃描而 得到的值。同時，取得與該振幅為最大的線圈相鄰的兩線圈上的相位值，由「 + 」，「_」表示。在此，令
noise
為振幅最大的發送線圈的I相位值；
noise [1]、noise [2]為與之相鄰的兩發送線圈的I相位值；
noise[3]為振幅最大的接收線圈的I相位值；
noise [4], noise [5]為與之相鄰的兩接收線圈的I相位值；
同樣，令
noise[6]為振幅最大的發送線圈的Q相位值；
noise [7], noise [8]為與之相鄰的兩發送線圈的Q相位值；
noise[9]為振幅最大的接收線圈的Q相位值；
noise [10]、noise [11]為與之相鄰的兩接收線圈的Q相位值。在電磁筆106接近天線板102進行輸入操作時，在電磁筆106所最接近的發送線 圈和接收線圈上能夠接收到最大振幅的I相波形和Q相波形，取得上述振幅最大的發送線 圈和接收線圈及與它們相鄰的發送線圈和接收線圈上的noise
的相位值。在電磁筆106進行輸入操作時，電磁筆106產生的電磁波遠比因顯示面板101產 生的噪聲電磁波的強度大，因此，實際上noise
的值是由電磁筆106所產生 的電磁波決定的，將電磁筆106實際輸入時所取得的noise[ornoise[ii]可能的組合作為 標準值。另一方面，在未發生電磁筆106的輸入時，顯示面板101放出的電磁波範圍遍 及其整個表面且無規律。因此，AD採樣部204對振幅為最大的線圈(發送線圈和接收線 圈)及相鄰的線圈(發送線圈和接收線圈)的I相波形和Q相波形採樣後，控制部105取 得noiSe
的組合，與上述使用電磁筆106實際輸入時作為標準值所取得的noise
^noise[ll]的組合不同，由此能夠判斷出該最大振幅為噪聲信號，並不進行響應， 避免發生誤動作。經過對電磁手寫設備10進行驗證，僅利用I相波形和Q相波形的任意一方就能夠 有效地檢測出噪聲信號。具體地，以僅使用I相波形為例進行詳細說明。在如上所述實施方式構成的電磁手寫設備10中，首先進行電磁筆106的輸入，作 為標準值取得了如下I相波形的相位值的組合
1)noise
為 0,且 noise[l]為 0,且 noise[2]為 0,且 noise[3]為 0,且 noise[4] 為 0，且 noise [5]為 0
2)noise
為 0,且 noise [1]為 0,且 noise [2]為 1,且 noise [3]為 1,且 noise [4] 為 1，且 noise [5]為 1
3)noise
為 1, noise [1]為 0,且 noise [2]為 0,且 noise [3]為 0,且 noise [4] 為 0，且 noise [5]為 0
如上組合1廣3)，是在實際使用電磁筆106進行輸入時，由控制部105取得的 noise
^noise[5]中所產生的全部組合，將這些組合作為標準值。因此，在用戶的使用中，控制部105能夠將檢測到的noise
noise [5]的組合 與上述組合1廣3)(標準值)進行比較，在符合上述組合1廣3)中任一種的情況下判斷為電 磁筆106的輸入，對其做出響應，而成為有效的輸入；相反，若取得的nOiSe
的 組合不屬於上述組合1廣3)中任何一種，則判斷為噪聲信號，將其廢棄，從而能夠避免誤操 作的發生。以上僅以I相波形進行噪聲判斷的例子進行了說明，但也可以使用Q相波形進行 判斷，並且，能夠利用全部的I相波形和Q相波形進行判斷，能夠進一步提高判斷的準確性。在本實施例中，電磁筆106發出的電磁波強度大於噪聲電磁波，並且電磁筆106與 天線板102上的最接近的發送線圈和接收線圈之間位置關係只有接近、遠離和停止，因此 能夠產生的noise
的組合的數量非常少。另外，可以通過預先使用電磁筆 106進行輸入操作而確定它們之間的組合，從而能夠準確地判斷出噪聲信號。通過設定不對 該噪聲信號做出響應而可以避免誤動作。
權利要求
一種電磁手寫設備，具有電磁筆、顯示面板、和設置在所述顯示面板背面並具有多個發送線圈和多個接收線圈的天線板，其特徵在於，包括控制單元，其控制對所述多個接收線圈和多個發送線圈進行的掃描，並識別噪聲信號；發送單元，其向所述發送線圈供給電力，使所述多個發送線圈發送電磁波；和接收單元，其接收來自所述多個接收線圈的信號，並在進行線圈掃描時，對振幅最大的所述發送線圈和所述接收線圈及與它們相鄰的兩個所述發送線圈和兩個接收線圈上的信號分別進行採樣獲得採樣信號；所述控制單元根據所述採樣信號判斷所述顯示面板是否產生噪聲。
2.根據權利要求1所述的電磁手寫設備，其特徵在於，所述接收單元包括 放大電路，其對所述接收線圈輸出端的信號進行放大；正交處理電路，其對所述放大電路輸出的信號進行正交處理，得到I波或/和Q波； 積分電路，對所述正交處理電路輸出的所述I波或/和Q波信號進行積分處理；以及 AD採樣電路，對所述積分電路輸出的I波或/和Q波信號進行採樣，並輸出到所述控制單元。
3.根據權利要求2所述的電磁手寫設備，其特徵在於所述控制單元根據被採樣的所述I波或/和所述Q波的相位值識別噪聲信號。
4.如權利要求3所述的電磁手寫設備，其特徵在於所述控制單元將電磁筆輸入時所採樣的所述I波或/和所述Q波的相位值作為標準 值，通過將被採樣的所述I波或/和所述Q波的相位值與所述標準值比較，當與所述標準值 不一致時識別為噪聲信號。
5.根據權利要求廣4中任一項所述的電磁手寫設備，其特徵在於 所述控制單元在識別出所述顯示面板產生噪聲時，不對該噪聲做出響應。
6.一種電磁手寫設備噪聲識別方法，其特徵在於，所述電磁手寫設備包括電磁筆；顯 示面板；設置在所述顯示面板背面並具有多個發送線圈和多個接收線圈的天線板；控制分 別對所述多個接收線圈和多個發送線圈進行線圈掃描，並識別噪聲信號的控制單元；向所 述發送線圈供給電力，以使從所述多個發送線圈發送電磁波的發送單元；以及接收單元； 其中，所述電磁手寫設備噪聲識別方法包括採樣步驟，其中，在所述接收單元接收來自所述多個接收線圈的信號，並進行線圈掃描 時，對振幅最大的所述發送線圈和所述接收線圈及與它們相鄰的兩個所述發送線圈和兩個 接收線圈上的信號分別進行採樣獲得採樣信號；判斷步驟，其中根據所述採樣信號判斷所述顯示面板是否產生噪聲。
7.根據權利要求6所述的電磁手寫設備噪聲識別方法，其特徵在於，所述採樣步驟還 包括對所述接收線圈輸出端的信號進行放大；對所述放大電路輸出的信號進行正交處理，得到I波或/和Q波；對所述I波或/和Q波信號進行積分處理；以及對所述被積分的I波或/和Q波信號進行採樣。
8.根據權利要求7所述的電磁手寫設備噪聲識別方法，其特徵在於在所述判斷步驟中，根據被採樣的所述I波或/和所述Q波的相位值識別噪聲信號。
9.根據權利要求8所述的電磁手寫設備噪聲識別方法，其特徵在於在所述判斷步驟中，以使用電磁筆輸入時所述控制單元取得採樣的所述I波或/和所 述Q波的相位值作為標準值，通過將被採樣的所述I波或/和所述Q波的相位值與所述標 準值比較，當與所述標準值不一致時識別為噪聲信號。
10.如權利要求6、中任一項所述的電磁手寫設備噪聲識別方法，其特徵在於 當判斷出所述顯示面板產生噪聲時，所述控制單元不對該噪聲做出響應。
全文摘要
本發明提供一種電磁手寫設備，屬於電數字領域。包括電磁筆；顯示面板；設置在所述顯示面板背面並具有多個發送線圈和多個接收線圈的天線板；控制單元，其控制進行對所述多個接收線圈和多個發送線圈的掃描，並識別噪聲信號；發送單元，其向所述發送線圈供給電力，使所述多個發送線圈發送電磁波；和接收單元，其接收來自所述多個接收線圈的信號，並在進行線圈掃描時，採樣振幅最大的所述發送線圈和所述接收線圈及與它們相鄰的兩個所述發送線圈和兩個接收線圈上的採樣信號，所述控制單元根據所述採樣信號判斷所述顯示面板是否產生噪聲。能夠準確地識別顯示面板產生的噪聲，避免因顯示面板刷新等產生的電磁波引起誤動作。
文檔編號G06F3/046GK101957705SQ20101029829
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者尹航 申請人:漢王科技股份有限公司