[實用新型]一種無線壓敏數位板裝置

有效

• 申請號: 201922147256.6
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN211506428U
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 江睿暉;李亮;周品智;周品藝
• 申請（專利權）人: 深圳市品致信息科技有限公司
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354
• 代理公司: 福州順升知識產權代理事務所(普通合伙) 35242
• 代理人: 陳為志

本實用新型涉及一款計算機的外圍設備，是一種將用戶的手寫筆跡轉換為數字信號形式的橫縱坐標和壓力值，并將其輸入計算機的無線數位板。它的特點是在橫縱方向都有環形線圈，用于發射和接收電磁波信號。矩形波信號將同時輸入橫縱方向上的兩組環形線圈，將電磁波傳輸到筆上的諧振電路充電。當一定數量的矩形波通過后，筆上的諧振電路開始產生相應的電磁波。數位板的接收部分開始通過橫向的環形線圈和縱向的環形線圈接收由筆的諧振電路產生的電磁波信號并將接收到的信號進行放大和集成，將集成的模擬信號利用MCU的數模轉換部分轉換成數字信號形式的電磁波振幅。最后將振幅值輸入MCU的數字信號部分，計算筆的書寫筆跡。

技術領域

本實用新型涉及一種計算機的外圍設備。本實用新型裝置的主要功能是將手寫筆跡轉換為數字的橫縱坐標和壓力值。通過相應的硬件和算法，可以在計算機屏幕上顯示用戶在數位板上繪制的筆跡。這款筆板用于繪畫和手寫識別領域。

背景技術

數位板是一種常用的基于電磁感應原理的人機接口設備。數位板具有精度高、對壓力敏感等特點，廣泛應用于計算機圖形處理、游戲制作、數字簽名等領域。一般情況下，用戶可以使用與數位板配套的筆在數位板上書寫、簽名或畫圖。根據電磁感應原理，數位板可以捕捉筆的軌跡和筆在手寫時對數位板的壓力，得到相應的手寫輸入數據。然后將手寫輸入數據以數字信號的形式傳輸到計算機，計算機對數據進行處理并生成相應的筆跡到顯示設備進行顯示。

數位板的工作原理如下:數位板的環形天線與筆的諧振電路能發出交變電磁場。當將筆置于數位板表面時，數位板的環形天線接收筆的電磁場。通過多點定位，數位板可以精確定位筆尖的位置。根據電磁感應原理，筆分為兩種:有源筆和無源筆。帶電池的有源筆可以自身產生電磁場，而不帶電池的無源筆需要反射數位板所產生的磁場。壓力感應是由筆結構中可移動部分產生的，并通過電磁信號反饋到數位板上。

對于目前的市場來說，既要保證筆的定位精度，又要降低制造成本，仍然是一個挑戰。

實用新型內容

本實用新型是一種計算機外圍設備的無線壓敏數位板。其中“無線”一詞指的是筆和數位板之間沒有電線相連。“壓敏”一詞的意思是，手寫板可以測量筆在書寫時的壓力。在手寫板上會使用曲線擬合算法來確定筆尖位于數位板的橫縱坐標值和筆書寫時的壓力值。

檢測橫縱坐標和壓力值的過程如圖1所示:其中MCU控制發射和接收開關電路，利用脈寬調制(PWM)產生矩形波信號A。發送信號的過程如下：MCU控制線圈選擇電路，依次選擇天線矩陣的橫縱方向各一個環形線圈，并將所選線圈與發射和接收開關電路連接。然后矩形波信號A傳輸到所選擇的環形線圈,環形線圈相應的產生電磁波B。如果筆靠近該環形線圈,筆上的諧振電路接收電磁波B,并產生感應電壓。由筆諧振電路中的感應電壓產生的電流會在電路中生成相應的諧振波信號C。經過預設的一段時間后，環形線圈的工作方式由發送變為接收。接收信號的過程如下：MCU控制線圈選擇電路，依次選擇天線矩陣的橫縱方向各一個環形線圈。環形線圈接收筆產生諧振信號C，然后產生電磁波信號D，信號D送至發射和接收開關電路以及由MCU控制的接收控制電路，然后傳輸到帶通濾波電路進行濾波。濾波后的信號E經放大電路放大。然后將放大后產生的信號F輸入積分電路，最后積分后的信號G傳輸到MCU的數模轉換部分并轉換為相應的數字信號。數字信號將由MCU的數字信號處理部分使用曲線擬合算法計算橫縱坐標和筆書寫時的壓力。

本實用新型提供一種無線壓敏數位板裝置，包括數位板和筆，其特征是數位板與筆之間沒有電線連接

能感應筆的位置的數位板包括：

線圈選擇電路；

一種天線矩陣，包括兩個正交方向，即橫縱兩個方向的多個環形線圈；

發射和接收開關電路；

接收控制電路；

帶通濾波電路；

放大電路和積分電路；