[發明專利]一種動作傳感器及動作檢出方法

有效

• 申請號: 201110001301.2
• 申請日: 2011-01-06
• 公開（公告）號: CN102591480B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 崔偉
• 申請（專利權）人: 崔偉
• 主分類號: G06F3/033
• 分類號: G06F3/033
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及數位板、點讀機等指針動作傳感器。

背景技術：

為了描述簡明，數位板、點讀機中的筆、鼠標(不同于普通鼠標是一種鼠標狀的位置指示器)等稱為指針；指針的位置(包括x、y、z軸)、姿態(包括與x、y、z軸夾角、指針自旋角)、壓力(包括筆尖和面板之間的接觸力、手指握指針的握力)、按鍵狀態等都分別對應手持筆的不同動作，我們將這些與指針特性相關的通過電磁耦合方式檢出的待檢量統稱為動作變量，這些待檢量的檢出稱為動作變量檢出，將與指針配套檢出動作變量的裝置成為動作檢出裝置，動作檢出裝置又包括天線矩陣和動作檢出電路，天線矩陣又由多個子天線組成，將指針和動作檢出裝置一起稱為動作傳感器，動作傳感器可以檢出上面提到的所有動作變量，也可以檢出其中的一種或者幾種，或者是上面還沒有提到其他動作變量。

上述傳感器有一共同的特性即依靠指針和天線矩陣電磁耦合方式來檢出指針的動作，在專利“200420003299.8”“200910075485x”技術中得到了實際運用，其中“200420003299.8”是指針中有電池，指針只有電磁發射狀態、沒有電磁接受狀態的動作檢出技術，“200910075485x”是指針中既有電磁發射又有電磁接收狀態的動作檢出技術。原理是通過掃描的方式依次接入待檢的子天線并采樣，根據采樣的數據計算出動作變量。

由于上述裝置利用的是磁耦合方式來檢測指針的動作，天線矩陣和指針會接收各種干擾信號，這些干擾會降低設備的檢測精度甚至產生誤動作。

為了解決上述問題，普遍的做法是增加硬件或者軟件濾波器，來增加信噪比，以便提高動作檢出的精度，由于采樣方式、算法原理上的缺陷，這樣并不能根本解決問題，總有一些干擾無法消除，或者在不同類型的干擾下顧此失彼，如果將濾波器的時間常數設計的過長則會影響動作變量的檢出速度，從而影響使用手感。

發明內容：

為了解決以上問題，本發明的目的在于實現一種動作傳感器，降低了干擾，提高了動作變量的檢出精度和檢出速度，改善了使用手感。

為了實現本發明的目的，技術方案1的發明為一種動作傳感器，包括電磁耦合方式指針、動作檢出裝置，動作檢出裝置包括天線矩陣和動作檢出電路，天線矩陣包括多個子天線，其特征在于，所述動作檢出電路有多個子天線同時接入，同時接入的子天線包括多個與待檢動作變量相關的子天線；動作檢出電路包括多路信號調理電路，多路信號調理電路中包括多個與待測動作變量相關的信號調理電路，與待測動作變量相關的不同的信號調理電路之間具有相同的采樣功能。具有相同采樣功能是指當其他條件不變的情況下，將相同的子天線接入不同的信號調理電路，在原理上最終得到相同的采樣值，值得注意的是在有些情況下信號調理電路之間的結構可能會有些差異，甚至要增加一些電路來調節不同信號調理電路的偏置、增益差異，或者一部分調整和轉換在軟件中完成，但在計算動作變量之前有基本相同的采樣值，正常情況下本發明涉及的不同信號調理電路有者基本相同的電路結構。這樣多個子天線的并行采樣會加快采樣的速度，不同的信號調理電路之間相同的采樣功能為進一步消除干擾影響提供基礎，并直接消除了某些干擾影響。

技術方案2的發明為根據權利要求1所述動作傳感器，其特征在于，在一個動作變量檢出周期中的多次掃描中，每個掃描周期中同時接入的子天線中總能找到至少一個子天線在其他掃描周期中接入過。這樣的接入配置可以將采樣數據形成可校準數據鏈，從原理上消除干擾。

技術方案3的發明為根據權利要求1所述動作傳感器，其特征在于，所述同時接入的子天線包括全部與待檢動作變量相關的子天線。進一步減少采樣時間，精簡誤差校準算法，從原理上消除干擾。

技術方案4的發明為根據權利要求1所述動作傳感器，其特征在于，天線矩陣的X、Y軸子天線分成三組，每個子天線連接一個模擬開關，每組子天線接出一個公共端。

技術方案5的發明為根據權利要求1所述動作傳感器，其特征在于，所述動作檢出裝置包括差分電路。硬件上消除偏置干擾，并可以使用兩路信號調理電路，完成兩個以上子天線的接入，節省了硬件成本。

技術方案6的發明為根據權利要求4、5所述的動作傳感器，其特征在于，動作檢出電路包括兩路差分信號調理電路；同時接入的三個子天線中有一條子天線分別接入不同的信號調理電路的差動放大器。