CN101957706B - 电磁手写设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电磁手写设备，包括：电磁输入笔；具有接收线圈和发送线圈的电磁板；控制部；接收单元，其从所述接收线圈接收信号、处理该信号，并将处理后的该信号传送到所述控制部；以及发送单元，其对所述控制部输出的信号进行处理，并发送到所述发送线圈，其中，所述控制部根据所述接收单元接收到的信号的强度，向所述发送单元发送控制信号，所述发送单元根据所述控制信号，调整向所述发送线圈发送信号的功率。能够在用户进行输入操作时，降低电磁手写设备的功耗，适应于移动设备的需求，并能尽可能减小对其他设备的干扰。

Description

电磁手写设备
技术领域
本发明涉及一种手写设备，特别涉及一种电磁手写设备。
背景技术
在现有技术中，电磁手写设备一般包括：具有电磁振荡电路的手写笔；多组发送线圈；向发送线圈供给电力发送电磁波的发送单元；与多组发送线圈垂直排列的多组接收线圈；和控制接收线圈扫描动作的控制部。控制部控制对多组接收线圈和多组发送线圈进行扫描，以确定电磁笔位置在电磁手写设备工作时，无论接收的信号大小，多组发送线圈发送信号的功率都是一定的。
但是，当电磁笔接近或接触设置有接收线圈的手写板时，由于电磁笔距离手写板很近，电磁笔在接收线圈中产生的感应电磁波强度大，因此接收信号很强，所以实际并不需要发送单元发送很强的信号就能够进行手写笔的定位。所以，此时发送不必要的强信号即造成能量浪费，也不利于降低整个设备的功耗，尤其是将电磁手写设备应用于移动设备时，需要尽可能降低设备的功耗。另外由于无论接收信号大小，发送单元的发送功率都是一定的，即整个电磁手写***对外的辐射是一定的，因此会对其他设备造成干扰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低功耗、低干扰的电磁手写设备。
本发明的电磁手写设备包括：电磁输入笔；具有接收电磁波的接收线圈和发射电磁波的发送线圈的电磁板，其接收线圈和发送线圈分别设置多组，并相互垂直排列成网格状；控制部；接收单元，其从所述接收线圈接收信号、处理该信号，并将处理后的该信号传送到所述控制部；以及发送单元，其对所述控制部输出的信号进行处理，并发送到所述发送线圈，其中，所述控制部根据所述接收单元接收到的信号的强度，向所述发送单元发送控制信号，所述发送单元根据所述控制信号，调整向所述发送线圈发送信号的功率，具体地，
当电磁输入笔接近电磁板时，所述控制部控制发送单元以较小功率向发送线圈发送信号；
当电磁输入笔离开电磁板时，所述控制部控制发送单元以较大功率向发送线圈发送信号。
所述发送单元具有用于向所述发送线圈发送信号的功率的多路切换开关，通过选通所述多路切换开关中不同的开关来调节所述发送信号的功率，其中，多路切换开关的多个输出端分别连接有不同阻值的多个负载电阻，能够切换发送单元的发送功率，使发送单元以不同功率向发送线圈供电，从而切换发送线圈的发送功率。
本发明的电磁手写设备通过利用控制部调整发送单元向发送线圈供给电力的功率，使得发送单元在电磁笔距离电磁板较近或与电磁板接触时，以小功率发送信号，距离电磁板较远时以大功率发送电磁波，从而能够在用户进行输入操作时，降低电磁手写设备的功耗，适应于移动设备的需求，并能减小对其他设备的干扰。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的电磁手写设备的结构示意图。
图2是本发明的一个实施例的接收部的结构框图。
图3是本发明的一个实施例的发送部的结构图。
图4是本发明的一个实施例中在发送部中使用模拟开关的电路图。
具体实施方式
下面，结合附图详细说明本发明的具体实施方式。
图1为本发明的一个实施例的电磁手写设备的结构示意图。如图1所示，该电磁手写装置10包括：具有电磁谐振电路的手写笔110；在内部设置有发送线圈121和接收线圈122的电磁板120；对设置在电磁板120中的发送线圈121进行驱动，使之发射电磁波的发送部130；与接收线圈122相连接，接收来自发送线圈121的电磁波的接收部140；和控制部150。在图1的电磁板120中，发送线圈121和接收线圈122分别设置了多组，并且相互垂直排列成网格状。
与以往的电磁手写设备相同，在本实施方式中，当发送部通电，在其外部形成电磁场时，控制部150控制接收部140，以对多组接收线圈122逐次扫描。当手写笔接近/接触时，手写笔110内的谐振电路也接收到发送线圈121发出的电磁信号产生电磁感应，并辐射感应电磁波，通过逐个扫描接收线圈，从而精确地检测出电磁笔110接近/接触的位置。
但是，在现有技术中，在以往的电磁手写设备中，控制部150只对接收部140进行控制以对接收线圈121逐次扫描。但作为发送线圈122，由于其总是处在通电状态，因而设备的功耗成为主要的问题，尤其是在移动设备中，需要通过移动设备获取电力，不适应于移动应用。
与现有的电磁手写设备不同，如图1所示，本实施方式的电磁手写设备10中，控制部150接收来自接收部140的接收信号并获得其强度信息，根据该接收信号强度信息控制发送部130向发送线圈121供给发送信号的功率。下面进行详细说明。
图2为接收部140的结构框图。电磁板120的接收线圈122感应到电磁笔产生的二次电磁波，将该电磁波信号变换为电信号输入到接收部140。如图2所示，接收部140包括放大器141，自动增益控制器142，正交分解电路143，积分电路144，和AD(Analog-Digital)变换电路145。放大器141对接收到的信号进行放大，并输出到自动增益控制电路142。自动增益控制电路142进行自动增益控制后将信号发送到正交分解电路143和积分电路144，来检测电磁笔110的位置，之后AD变换电路145将模拟信号变换成数字信号并发送到控制部150，进行相应处理。接收部140同时向控制部150发送表示所接收到的电磁信号的强度信息。
当接收到的电磁信号的强度大时，即表示电磁笔110距电磁板120距离近，反之表示电磁笔110距电磁板120距离远。与此相应，控制部150控制发送部130，在接收到的电磁信号强度大时，以小功率进行发送，反之以大功率发送。用户在使用电磁笔110进行输入时，有使电磁笔110接近并接触电磁板120的动作，也有使电磁笔110暂时离开电磁板120的动作，当电磁笔110接触电磁板120时，通常是用户正在进行输入信息，当电磁笔110离开电磁板120时，通常是输入信息的间隔时间。控制部150控制发送部130的发送功率，使得在用户输入信息、电磁笔110接触电磁板120时，发送部130以小功率发送电磁波。此时，由于电磁笔110与电磁板120的距离足够接近，不会影响对电磁笔110位置的检测。当用户暂时停止输入，使电磁笔110暂时离开电磁板120时，控制部150控制发送部130以较大的功率发送电磁波，能够在用户再次开始输入时快速地检测到电磁笔110的位置，不会影响用户输入动作的连续性，从而能够在保持电磁手写设备10功能的情况下，降低设备的功耗。
下面具体说明发送部130变更发送功率时的动作。图3为发送部130的结构图。在发送部130中设置有多路切换开关131。根据来自控制部150的控制信号，多路切换开关131切换向发送线圈121供给的电流的大小，从而在电磁笔110接触/接近电磁板120时，使发送部130的发送功率变小，在电磁笔110远离电磁板120时，使发送部130的发送功率变大。
图4为多路切换开关131的电路结构图。在图4中，IC1为开关芯片，在本实施方式中采用型号为74HC4051的模拟开关芯片，其中，X0～X7为输出端，X为输入端，GA、GB、GC三个端子用于接收从控制器发送过来的信号，从而选择导通X0～X7中的哪个通道。在X0～X7上，分别连接有不同阻值的多个负载电阻，能够切换发送部130的发送功率，使发送部130能够以不同功率向发送线圈121供电，从而切换发送线圈121的发送功率。
并且，在本实施方式中，由于发送部130中的IC1采用了74HC4051的模拟开关芯片，因而，从控制部150向端子GA、GB、GC发送3bit的数字信号，从而实现发送部130的8种发送功率的切换。当接收线圈122接收到的电磁信号强度大时，多路切换开关131被切换为高阻值的通路，反之切换为低阻值的通路，实现电磁手写设备10的低功耗。
以上用一个具体的例子对本发明进行了说明，本领域技术人员能够理解，本发明不局限上述实施例。比如，可以不使用图4所示的模拟开关IC1，而采用其他的控制方式。另外，在上述实施例中，控制部150输出数字信号，控制模拟开关IC1，实现以8种不同的功率向发送线圈121供给电力，但也可以使发送功率的数量小于8以简化电路构成，或者采用多于8种的发送功率，以实现连续切换确保电磁笔110的位置检测的可靠性。同样，控制部150也可以使用模拟信号进行发送功率的控制，实现连续可变的功率调整。
根据本发明的电磁手写设备10，能够在用户使用电磁手写设备10进行输入时降低功耗，适合于移动设备的输入需求，并能减小对其他设备的干扰。

Claims (3)

1.一种电磁手写设备，其特征在于，包括：
电磁输入笔；
具有接收电磁波的接收线圈和发射电磁波的发送线圈的电磁板，其接收线圈和发送线圈分别设置多组，并相互垂直排列成网格状；
控制部；
接收单元，其从所述接收线圈接收信号、处理该信号，并将处理后的该信号传送到所述控制部；以及发送单元，其对所述控制部输出的信号进行处理，并发送到所述发送线圈，
其中，
所述控制部根据所述接收单元接收到的信号的强度，向所述发送单元发送控制信号，
所述发送单元根据所述控制信号，调整向所述发送线圈发送信号的功率，具体地，
当电磁输入笔接近电磁板时，所述控制部控制发送单元以较小功率向发送线圈发送信号；
当电磁输入笔离开电磁板时，所述控制部控制发送单元以较大功率向发送线圈发送信号；
所述发送单元具有用于向所述发送线圈发送信号的功率的多路切换开关，通过选通所述多路切换开关中不同的开关来调节所述发送信号的功率，其中，多路切换开关的多个输出端分别连接有不同阻值的多个负载电阻，能够切换发送单元的发送功率，使发送单元以不同功率向发送线圈供电，从而切换发送线圈的发送功率。
2.根据权利要求1所述的电磁手写设备，其特征在于：所述多路切换开关为模拟开关。
3.根据权利要求1所述的电磁手写设备，其特征在于，所述接收单元包括：
放大电路，其对从所述接收线圈接收的信号进行放大；
正交处理电路，其对从所述放大电路输出的信号进行正交处理；以及
积分电路，其对从所述正交处理电路输出的信号进行积分，并传送给所述控制部。
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