基于触控笔与传感器控制器间双向通信的触控笔倾斜检测制造技术

本发明专利技术涉及基于触控笔与传感器控制器间双向通信的触控笔倾斜检测。各种实施例提供了一种测量触控笔相对于电子装置的触控笔传感器的表面的倾斜的系统和方法。在一个实施例中，通过传输来自所述触控笔的相应电极的位置指示信号和倾斜指示信号来确定所述触控笔的所述倾斜，并且基于所述位置指示信号和所述倾斜指示信号来确定所述电极的位置。基于所述电极的所述位置来确定所述触控笔的所述倾斜。

【技术实现步骤摘要】
基于触控笔与传感器控制器间双向通信的触控笔倾斜检测
本公开涉及检测有源触控笔相对于诸如计算机、平板、或者智能电话的电子装置的触控笔传感器的表面的倾斜。
技术介绍
传统上，有源触控笔将信号传输至诸如平板或者移动电话的电子装置，并且电子装置基于所传输的信号来确定有源触控笔在电子装置的表面上的位置。例如，电子装置可以对从有源触控笔接收到的信号进行采样，并且基于所采样的信号的信号强度来确定有源触控笔的位置。目前，一些有源触控笔包括促进与电子装置双向通信(即，发送和接收信号)的各种电子部件。例如，电子装置可以发送对来自触控笔的数据的请求，并且触控笔可以通过发送所请求的数据来做出响应。
技术实现思路
除了与有源触控笔的双向通信之外，还可以使用两个或者更多个电极来检测或者测量有源触控笔相对于电子装置的触控笔传感器的表面的倾斜。本公开涉及一种测量触控笔相对于诸如计算机、平板、或者智能电话的电子装置的触控笔传感器的表面的倾斜的系统和方法。根据一个实施例，该系统包括触控笔和电子装置。电子装置可以包括触控笔传感器、传感器控制器、主处理器、和显示器。触控笔传感器包括多根感测天线(即，传感器线路)，诸如，环形线圈天线或者线导体天线。感测天线接收或者检测来自触控笔的信号。传感器控制器控制触控笔传感器的操作，与触控笔执行双向通信，并且与主处理器通信。主处理器与传感器控制器通信并且执行各种应用或者功能。显示器被配置为显示文本或者图形。在一个实施例中，主处理器和/或显示器位于电子装置外部。触控笔包括电源、信息管理器、数据管理器、传感器、按钮、通信模块、两个电极、电极开关、和触控笔控制器。电源可以是为触控笔供电的任何类型的电源，诸如，电池或者寄生能量导管。信息管理器包括存储触控笔的触控笔能力信息的存储器或者缓存。数据管理器管理由传感器生成的触控笔的操作数据。传感器包括生成触控笔的操作数据的一个或者多个传感器，诸如，触控笔笔尖压力传感器和笔杆压力传感器。通信模块能够与电子装置进行双向通信。电极定位于主体的笔尖处或者附近。触控笔传感器将电极之一用作进行通信和坐标测量的主电极，并且当正在测量触控笔的倾斜时使用另一个电极。电极开关在传输模式与接收模式之间切换电极的操作模式，并且将电极选择为活动的(即，传输/接收信号)或者不活动的。触控笔控制器控制与电子装置的传感器控制器进行双向通信的通信模块和电极开关的操作。根据一个实施例，该方法包括：触控笔接收到来自电子装置的对能力信息的请求、触控笔将指示触控笔能够进行倾斜检测的能力信息传输至电子装置、触控笔基于能力信息接收来自电子装置的下行链路时隙分配、触控笔在下行链路时隙分配期间将位置指示信号和倾斜指示信号从电极传输至电子装置、电子装置基于该位置指示信号和该倾斜指示信号来确定电极的位置、以及电子装置基于电极的位置来确定触控笔的倾斜。根据另一实施例，该方法包括：触控笔的第一电极和第二电极检测由电子装置生成的信号、触控笔测量由第一电极和第二电极检测到的信号的强度、以及触控笔基于由第一电极和第二电极检测到的信号的强度来确定触控笔的倾斜。根据另一实施例，触控笔包括定位于触控笔的笔尖处的一个电极和邻近触控笔的笔尖定位并且环绕触控笔的主体以围绕触控笔的中心轴线的三个电极。通过使用四个电极，而不是两个电极，可以生成附加测量以提高倾斜检测的准确性，并且还可以使用该附加测量来提供触控笔的轴向扭转。在该实施例中，该方法包括：触控笔接收来自电子装置的对能力信息的请求、触控笔将指示触控笔能够进行倾斜检测的能力信息传输至电子装置、触控笔基于能力信息接收来自电子装置的下行链路时隙分配、触控笔在下行链路时隙分配期间将位置指示信号从位于触控笔的笔尖处的电极传输至电子装置、电子装置确定位于触控笔的笔尖处的电极的位置、触控笔在下行链路时隙分配期间将倾斜指示信号从剩余的三个电极传输至电子装置、触控笔通过使用倾斜指示信号来确定剩余的三个电极的位置、以及触控笔基于位于触控笔的笔尖处的电极的位置和剩余的三个电极的位置来确定触控笔的倾斜。附图说明在附图中，相同的附图标记标识类似的元件。附图中的元件的大小和相对位置不一定是按比例绘制而成。图1是图示了根据本文公开的实施例的包括触控笔和电子装置的系统的示例的图。图2是图示了根据本文公开的实施例的包括两个电极的触控笔的示例的图。图3是图示了根据本文公开的实施例的用于通过电子装置来确定包括两个电极的触控笔的倾斜的过程的示例的流程图。图4是图示了根据本文公开的实施例的针对图3的过程的帧格式的示例的图。图5是图示了根据本文公开的另一实施例的针对图3的过程的帧格式的示例的图。图6是图示了根据本文公开的实施例的由触控笔传感器的感测天线从触控笔的第一和第二电极接收到的位置指示信号和倾斜指示信号的信号轮廓的示例的图。图7是图示了根据本文公开的实施例的用于通过触控笔来确定包括两个电极的触控笔的倾斜的过程的示例的流程图。图8A是图示了根据本文公开的实施例的包括四个电极的触控笔的第一侧的示例的图。图8B是图示了根据本文公开的实施例的图8A的触控笔的第二侧的示例的图。图9是图示了根据本文公开的实施例的用于通过电子装置来确定包括四个电极的触控笔的倾斜的过程的示例的流程图。图10是图示了根据本文公开的实施例的针对图9的过程的帧格式的示例的图。具体实施方式在以下说明中，出于解释之目的，陈述了若干特定细节以便提供对本专利技术的全面理解。然而，显然的是，对于本领域的技术人员而言，在没有这些特定细节时，也可以实践本专利技术。在其它实例中，未详细地示出已知电路、结构、和技术，而是在框图中示出这些已知电路、结构、和技术，以免不必要地模糊对本说明的理解。因此，所陈述的特定细节仅仅是示例性的。特定实施方式可以与这些示例性细节不同并且仍然被视作在本专利技术的范围内。在本说明中对“一个实施例”和“实施例”的提及是指结合实施例描述的特定特征、结构、或者特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。在本说明的各处中出现的短语“在一个实施例中”不一定指的是同一个实施例。图1是图示了根据一个实施例的包括触控笔10(即，有源触控笔)和电子装置12的系统的示例的图。电子装置12可以是感测触控笔的任何类型的装置，诸如，个人计算机、平板计算机、和智能电话。电子装置12包括触控笔传感器14、传感器控制器16、主处理器18、和显示器19。在另一实施例中，主处理器18和/或显示器19位于电子装置外部。触控笔传感器14包括多根感测天线15(即，传感器线路)，诸如，环形线圈天线或者线导体天线。感测天线15接收或者检测来自触控笔10的信号。例如，天线15可以是被配置为接收来自触控笔10的磁场的环形线圈天线，或者是被配置为接收来自触控笔10的静电场的线导体天线。通常将由感测天线15接收或者检测到的信号称为扫描信号。触控笔传感器14可以包括任何数量的感测天线。在一个实施例中，感测天线15布置成在彼此不同的第一方向和第二方向上延伸的传感器线路矩阵。例如，感测天线15可以布置成具有多行与多列的阵列。在一个实施例中，除了触控笔10之外，触控笔传感器14还能够检测无源触控笔和手指触摸。传感器控制器16控制触控笔传感器14的操作，经由接收/传输控制器与触控笔10执行双向通信，并且与主处理器18通信。在一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源触控笔，构成为在长细的壳体的一方的前端部设置的电极与具有在互不相同的第一方向及第二方向上延伸的传感器线路的传感器之间形成静电场，其特征在于，所述电极由在所述长细的壳体的中心轴的方向上配置在互不相同的位置的至少第一电极及第二电极构成，并且所述有源触控笔具备对由所述电极进行的信号的收发进行控制的触控笔控制器，所述触控笔控制器构成为将所述第一电极控制成能够相对于所述传感器进行信号收发，并且将所述第二电极控制成能够对所述传感器进行信号发送，通过对应于由所述第一电极接收从所述传感器发送的指令而利用所述第二电极进行信号发送，而能够基于根据从所述传感器发送的指令而由所述传感器接收的从所述第一电极和所述第二电极分别发送的信号，来检测所述有源触控笔相对于所述传感器的倾斜。

【技术特征摘要】
2016.11.23 US 15/360,5701.一种有源触控笔，构成为在长细的壳体的一方的前端部设置的电极与具有在互不相同的第一方向及第二方向上延伸的传感器线路的传感器之间形成静电场，其特征在于，所述电极由在所述长细的壳体的中心轴的方向上配置在互不相同的位置的至少第一电极及第二电极构成，并且所述有源触控笔具备对由所述电极进行的信号的收发进行控制的触控笔控制器，所述触控笔控制器构成为将所述第一电极控制成能够相对于所述传感器进行信号收发，并且将所述第二电极控制成能够对所述传感器进行信号发送，通过对应于由所述第一电极接收从所述传感器发送的指令而利用所述第二电极进行信号发送，而能够基于根据从所述传感器发送的指令而由所述传感器接收的从所述第一电极和所述第二电极分别发送的信号，来检测所述有源触控笔相对于所述传感器的倾斜。2.根据权利要求1所述的有源触控笔，其特征在于，从所述第一电极发送的信号和从所述第二电极发送的信号设为能够互相识别。3.根据权利要求2所述的有源触控笔，其特征在于，从所述第一电极发送的信号和从所述第二电极发送的信号被进行时分复用。4.根据权利要求2所述的有源触控笔，其特征在于，从所述第一电极发送的信号和从所述第二电极发送的信号在时间上重叠。5.根据权利要求4所述的有源触控笔，其特征在于，从所述第一电极发送的信号和从所述第二电极发送的信号频率重叠。6.根据权利要求2所述的有源触控笔，其特征在于，从所述第一电极发送的信号和从所述第二电极发送的信号被进行码分复用。7.根据权利要求1所述的有源触控笔，其特征在于，所述第一电极沿壳体的中心轴配置，并且所述第二电极以包围所述第一电极的方式配置。8.根据权利要求7所述的有源触控笔，其特征在于，以包围所述第一电极的方式配置的所述第二电极由多个分割电极构成。9.一种有源触控笔，构成为在长细的壳体的一方的前端部设置的电极与具有在互不相同的第一方向及第二方向上延伸的传感器线路的传感器之间形成静电场，其特征在于，所述电极由在所述长细的壳体的中心轴的方向上配置在互不相同的位置的至少第一电极及第二电极构成，并且所述有源触控笔具备对由所述电极进行的信号的收发进行控制的触控笔控制器，所述触控笔控制器构成为通过将所述第一电极控制成能够相对于所述传感器进...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·查尔斯·弗莱克，
申请(专利权)人：株式会社和冠，
类型：发明
国别省市：日本,JP