[發明專利]具有可變發送信號強度的觸控筆和檢測此觸控筆的傳感器

有效

• 申請號: 201710622929.1
• 申請日: 2017-07-27
• 公開（公告）號: CN108062173B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 大衛·查爾斯·弗萊克
• 申請（專利權）人: 株式會社和冠
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 穆森;戚傳江

本發明涉及具有可變發送信號強度的觸控筆和檢測此觸控筆的傳感器。各種實施例提供了通過增大觸控筆發送的信號強度來檢測與諸如平板的裝置的表面相距大距離處的觸控筆。另外，當觸控筆靠近裝置表面時，降低觸控筆發送的信號強度，以避免裝置的接收電路飽和并且節省電力。通過測量觸控筆接收的信號的強度和/或裝置接收的信號的強度來確定觸控筆和裝置表面之間的距離。

技術領域

本公開涉及改進用電子裝置進行的觸控筆檢測，該電子裝置諸如為基于平板的計算裝置或附接到計算裝置的平板外圍設備。

背景技術

當前許多觸控筆包括促成與諸如平板或移動電話的電子裝置的雙向通信(即，發送和接收信號)的各種電子組件。例如，電子裝置可發送對觸控筆的數據的請求并且觸控筆可發送被請求的數據。可基于觸控筆發送的信號來確定觸控筆在電子裝置表面上的位置。即，電子裝置中的控制電路15可順序地對來自有源觸控筆的信號進行抽樣，并且可基于抽樣信號的信號強度來確定觸控筆位置。

遺憾的是，觸控筆可與電子裝置相距多遠受到限制，因為在觸控筆和電子裝置之間發送或接收的信號通常隨著觸控筆越來越遠離電子裝置移動而變得越來越弱。通過增大觸控筆發送的信號來嘗試克服這個限制經常導致當觸控筆靠近表面時裝置中的接收電路變飽和。因此，除非在彼此毗鄰的范圍內，否則觸控筆和電子裝置通常不能夠通信。

發明內容

本公開涉及用于通過調節觸控筆發送的信號的信號強度來改進諸如計算機、平板和智能電話的電子裝置可檢測到觸控筆的距離或高度的系統和方法。

根據一個實施例，所述系統包括觸控筆和電子裝置。

該電子裝置可包括觸控筆傳感器、傳感器控制器、主機處理器和顯示器。觸控筆傳感器包括諸如環形線圈天線或線狀導體天線的多個感測天線。感測天線接收或檢測來自觸控筆的信號。傳感器控制器控制觸控筆傳感器的操作，執行與觸控筆的雙向通信，并且與主機處理器通信。主機處理器與傳感器控制器通信并且執行各種應用或功能。顯示器被配置成顯示文本或圖形。在一個實施例中，該電子裝置還包括信號強度傳感器，信號強度傳感器測量感測天線從觸控筆接收到的信號的強度。

觸控筆可包括被主體容納的電源、信息管理器、數據管理器、傳感器、按鈕、通信模塊、電極和增益控制器。電源向觸控筆提供電力。信息管理器可包括存儲觸控筆的觸控筆電容信息的存儲器或高速緩存器。數據管理器準備諸如尖端壓力數據和取向數據的指示觸控筆操作狀態的操作數據。傳感器包括生成觸控筆操作數據的、諸如觸控筆尖端壓力傳感器和筒部傳感器的一個或多個傳感器。通信模塊提供與電子裝置的雙向通信。增益控制器調節由通信模塊的Tx電路發送的信號的增益或強度。在一個實施例中，觸控筆還包括信號強度傳感器，信號強度傳感器測量通信模塊的Rx電路從傳感器控制器接收到的信號的強度。

根據一個實施例，該方法包括基于觸控筆和電子裝置之間的距離來調節觸控筆發送的信號的信號強度。使用觸控筆和觸控筆傳感器之間發送的信號的強度作為觸控筆和電子裝置之間的距離的代表。該方法部分地包括測量當前在觸控筆和電子裝置之間發送的信號(即，從觸控筆發送到電子裝置的信號和/或從電子裝置發送到觸控筆的信號)的強度，以及確定信號的測量強度是否對應于第一高度值或第二高度值，第一高度值或第二高度值均指示觸控筆相對于觸控筆傳感器的高度。例如，設置閾值高度，并且與等于或小于閾值高度的高度對應的信號的測量強度被確定為對應于第一高度值，并且與高于閾值高度的高度對應的信號的測量強度被確定為對應于第二高度值。該方法隨后包括響應于所確定的第一高度值而將觸控筆發送的信號的強度調節成第一強度值，并且響應于所確定的第二高度值而將觸控筆發送的信號的強度調節成與第一強度值不同的第二強度值。因此，根據觸控筆相對于觸控筆傳感器所確定的高度來調節觸控筆的發送信號強度(例如，當觸控筆越來越遠離觸控筆傳感器時，使用越來越大的發送信號強度)，由此增大能檢測到的觸控筆的高度。