专利名称：电磁手写设备及其噪声识别方法
技术领域：
本发明涉及一种手写设备和手写设备噪声识别方法，具体涉及一种电磁手写设备 和电磁手写设备噪声识别方法。
背景技术：
目前电磁手写设备接收的信号是通过电磁手写设备的天线板上的接收线圈接收 电磁输入笔的电磁波来得到的，比如EPD屏(电子墨水屏)或者LCD屏(液晶显示面板)背 面的时候，屏幕的刷新也会产生电磁波，这种电磁波对于电磁手写设备来说是噪声信号，如 果此信号被接收到就有可能被误认为是电磁输入笔发射的信号从而产生误触发动作。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够识别噪声的电磁手写设备和电磁 手写设备噪声识别方法。本发明的电磁手写设备，包括电磁笔；显示面板；具有多个发送线圈和多个接收 线圈的天线板；控制单元，其控制对所述多个接收线圈和多个发送线圈进行的扫描，并识别 噪声信号；发送单元，其向所述发送线圈供给电力，使所述多个发送线圈发送电磁波；和接 收单元，其接收来自所述多个接收线圈的信号，并在进行线圈扫描时，采样振幅最大的所述 发送线圈和所述接收线圈及与它们相邻的两个所述发送线圈和两个接收线圈上的采样信 号，所述控制单元根据所述采样信号判断所述显示面板是否产生噪声。另外，在如上所述的电磁手写设备中，作为电磁手写设备噪声识别方法，包括采 样步骤，其中，在所述接收单元接收来自所述多个接收线圈的信号，并进行线圈扫描时，对 振幅最大的所述发送线圈和所述接收线圈及与它们相邻的两个所述发送线圈和两个接收 线圈分别进行采样获得采样信号；判断步骤，其中根据所述采样信号判断所述显示面板是 否产生噪声。根据本发明的电磁手写设备及其噪声识别方法，能够准确地识别显示面板产生的 噪声，因此，避免因显示面板刷新等产生的电磁波引起误动作。
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2是本发明的一个实施例的电磁手写设备的接收单元的结构示意图； 图3是本实施方式中I相波形的生成方法的示意图； 图4是本实施方式中Q相波形的生成方法的示意图。
具体实施例方式
下面，结合附图详细说明本发明的具体实施例。
4
图1为本发明的一个实施方式的电磁手写设备10的构成示意图。其中，电磁手写 设备10具有由IXD或EPD等构成的显示面板101，天线板102设置在显示面板101的下方， 在天线板102上设置有多个发送线圈和多个接收线圈，发送线圈与发送单元103连接，利用 发送单元103供给电力发送电磁波，多个接收线圈与发送线圈垂直设置，接收发送线圈所 发送的电磁波。另外，电磁笔106中具有谐振电路，在电磁笔106接近天线板102时，接收 到发送线圈所发出的电磁波，利用内置的谐振电路感应电磁信号，该电磁感应信号被接收 线圈接收到后，输入到接收单元104中，经接收单元104的变换能够由控制部105确定电磁 笔106的位置，实现手写输入。由于在天线板102上方设置了显示面板101，在由其他驱动电路对显示面板101进 行驱动时也发出电磁波，而天线板102与显示面板101很容易受到显示面板101因显示刷 新等所发出的电磁波的干扰。在电磁笔106接近时，由于能够感应出强的电磁感应信号，其 强度大于显示面板101的干扰电磁波，因而不会对电磁笔106位置的检测造成影响，但是当 电磁笔106离开时，天线板102的整个面上都会受到显示面板101所发出的电磁波的干扰， 若该干扰信号被识别为电磁笔106信号，则发生电磁手写设备10误动作的问题。本发明在不增加电磁手写设备10的成本的同时，对显示面板101所产生电磁波识 别方法进行研究。下面详细说明。图2是本发明的一个实施例的电磁手写设备的接收单元的结构示意图。如图2所示，接收单元104包括放大电路201，正交处理电路202，积分电路203，和 AD采样电路204。放大电路201对来自接收线圈的接收信号进行放大后，输入到正交处理电路202。 正交处理电路202将放大电路201放大的各接收线圈的接收信号分解为I相波形和Q相波 形，并输出到积分电路203。积分电路203对I相和Q相波形进行积分后，发送给AD采样电 路204。AD采样电路204对I相波形和Q相波形进行采样，并将采样的结果输出给控制部 105。下面，说明将接收信号分解为I相和Q相波形的具体过程。图3是本实施方式中I相波形的生成方法的示意图。图3显示从接收信号中分解I相波形的情形。控制部105产生方波11。在本实施 方式中，该方波11的频率为167kHZ，该频率根据电磁手写设备本身的特性设置。在该方波 11的基础之上，生成I相选通波形12和13，两者相互为反相。通过将I相选通波形12与 接收到的正弦波14相乘，将I相选通波形13与正弦波14的反相波15相乘，然后将得到的 两波形叠加而得到I相波形16。对于分解出Q相波形26的情形与I相波形16完全类似。图4是本实施方式中Q相波形的生成方法的示意图。图4中，与图3相比，只是用于与接收到的正弦波14及其反相波15相乘的Q相选 通波形22、23的波形不同。这里省略其详细说明。控制部105通过在I相和Q相波形中找到最大处振幅，就能够确定所对应的发送 线圈和接收线圈的交叉位置，从而检测出电磁笔106在天线板102上的位置。但当在天线板102上设置显示面板101时，由于显示面板101在其整个表面因刷 新等动作而产生电磁波。在电磁笔106接近天线板102进行输入操作时，由于电磁笔106
5接收来自发送线圈的电磁波，并利用内置的谐振电路感应出电磁波，该感应电磁波再被发 送线圈和接收线圈所接收。在电磁笔106上发送的电磁波很集中，其强度远大于显示面板 101所发出的电磁波。因此，不会对I相和Q相波形中振幅最大值的识别产生影响，不会影 响电磁笔位置的检测。但是，在没有电磁笔106的输入操作时，显示面板101所发出的电磁 波会使I相和Q相波形的振幅产生变化，若在I相和Q相波形中检测到了最大振幅，则控制 部105会将该最大振幅认为是因电磁笔106引起的，从而造成电磁手写设备的误动作。为此，在本实施方式中采用如下方式，防止该误动作的发生，以下进行详细说明。在通常情况下，电磁笔106所在的线圈和其相邻的线圈上，I相和Q相波形都是一 致的。与此相对，由显示面板101发出的电磁波范围很大，通常遍布显示面板101的整个表 面，而且相位分布无规律。因此，在因显示面板101发生的电磁波而在I相和Q相波形16、 26中产生振幅最大值时，该振幅最大值处所对应的线圈及其两侧相邻的线圈上，I相和Q相 的波形不同。因此，通过对I相和Q相的波形进行比较，能够识别出因显示面板101等产生 的噪声。控制部106不响应该噪声信号，而将其废弃，从而电磁手写设备10不会向外部设 备发送控制信号，能够避免误动作。下面，具体说明根据本实施方式的电磁手写设备10是如何检测噪声信号的。AD采样部205对积分电路204生成的积分值进行采样后，发送给控制部105。控 制部105取得振幅为最大的线圈上的相位值，包括，对发送线圈和对接收线圈进行扫描而 得到的值。同时，取得与该振幅为最大的线圈相邻的两线圈上的相位值，由“ + ”，“_”表示。在此，令
noise
为振幅最大的发送线圈的I相位值；
noise [1]、noise [2]为与之相邻的两发送线圈的I相位值；
noise[3]为振幅最大的接收线圈的I相位值；
noise [4], noise [5]为与之相邻的两接收线圈的I相位值；
同样，令
noise[6]为振幅最大的发送线圈的Q相位值；
noise [7], noise [8]为与之相邻的两发送线圈的Q相位值；
noise[9]为振幅最大的接收线圈的Q相位值；
noise [10]、noise [11]为与之相邻的两接收线圈的Q相位值。在电磁笔106接近天线板102进行输入操作时，在电磁笔106所最接近的发送线 圈和接收线圈上能够接收到最大振幅的I相波形和Q相波形，取得上述振幅最大的发送线 圈和接收线圈及与它们相邻的发送线圈和接收线圈上的noise
的相位值。在电磁笔106进行输入操作时，电磁笔106产生的电磁波远比因显示面板101产 生的噪声电磁波的强度大，因此，实际上noise
的值是由电磁笔106所产生 的电磁波决定的，将电磁笔106实际输入时所取得的noise[ornoise[ii]可能的组合作为 标准值。另一方面，在未发生电磁笔106的输入时，显示面板101放出的电磁波范围遍 及其整个表面且无规律。因此，AD采样部204对振幅为最大的线圈(发送线圈和接收线 圈)及相邻的线圈(发送线圈和接收线圈)的I相波形和Q相波形采样后，控制部105取 得noiSe
的组合，与上述使用电磁笔106实际输入时作为标准值所取得的noise
^noise[ll]的组合不同，由此能够判断出该最大振幅为噪声信号，并不进行响应， 避免发生误动作。经过对电磁手写设备10进行验证，仅利用I相波形和Q相波形的任意一方就能够 有效地检测出噪声信号。具体地，以仅使用I相波形为例进行详细说明。在如上所述实施方式构成的电磁手写设备10中，首先进行电磁笔106的输入，作 为标准值取得了如下I相波形的相位值的组合
1)noise
为 0,且 noise[l]为 0,且 noise[2]为 0,且 noise[3]为 0,且 noise[4] 为 0，且 noise [5]为 0
2)noise
为 0,且 noise [1]为 0,且 noise [2]为 1,且 noise [3]为 1,且 noise [4] 为 1，且 noise [5]为 1
3)noise
为 1, noise [1]为 0,且 noise [2]为 0,且 noise [3]为 0,且 noise [4] 为 0，且 noise [5]为 0
如上组合1广3)，是在实际使用电磁笔106进行输入时，由控制部105取得的 noise
^noise[5]中所产生的全部组合，将这些组合作为标准值。因此，在用户的使用中，控制部105能够将检测到的noise
noise [5]的组合 与上述组合1广3)(标准值)进行比较，在符合上述组合1广3)中任一种的情况下判断为电 磁笔106的输入，对其做出响应，而成为有效的输入；相反，若取得的nOiSe
的 组合不属于上述组合1广3)中任何一种，则判断为噪声信号，将其废弃，从而能够避免误操 作的发生。以上仅以I相波形进行噪声判断的例子进行了说明，但也可以使用Q相波形进行 判断，并且，能够利用全部的I相波形和Q相波形进行判断，能够进一步提高判断的准确性。在本实施例中，电磁笔106发出的电磁波强度大于噪声电磁波，并且电磁笔106与 天线板102上的最接近的发送线圈和接收线圈之间位置关系只有接近、远离和停止，因此 能够产生的noise
的组合的数量非常少。另外，可以通过预先使用电磁笔 106进行输入操作而确定它们之间的组合，从而能够准确地判断出噪声信号。通过设定不对 该噪声信号做出响应而可以避免误动作。
权利要求
一种电磁手写设备，具有电磁笔、显示面板、和设置在所述显示面板背面并具有多个发送线圈和多个接收线圈的天线板，其特征在于，包括控制单元，其控制对所述多个接收线圈和多个发送线圈进行的扫描，并识别噪声信号；发送单元，其向所述发送线圈供给电力，使所述多个发送线圈发送电磁波；和接收单元，其接收来自所述多个接收线圈的信号，并在进行线圈扫描时，对振幅最大的所述发送线圈和所述接收线圈及与它们相邻的两个所述发送线圈和两个接收线圈上的信号分别进行采样获得采样信号；所述控制单元根据所述采样信号判断所述显示面板是否产生噪声。
2.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，其对所述接收线圈输出端的信号进行放大；正交处理电路，其对所述放大电路输出的信号进行正交处理，得到I波或/和Q波； 积分电路，对所述正交处理电路输出的所述I波或/和Q波信号进行积分处理；以及 AD采样电路，对所述积分电路输出的I波或/和Q波信号进行采样，并输出到所述控制单元。
3.根据权利要求2所述的电磁手写设备，其特征在于所述控制单元根据被采样的所述I波或/和所述Q波的相位值识别噪声信号。
4.如权利要求3所述的电磁手写设备，其特征在于所述控制单元将电磁笔输入时所采样的所述I波或/和所述Q波的相位值作为标准 值，通过将被采样的所述I波或/和所述Q波的相位值与所述标准值比较，当与所述标准值 不一致时识别为噪声信号。
5.根据权利要求广4中任一项所述的电磁手写设备，其特征在于 所述控制单元在识别出所述显示面板产生噪声时，不对该噪声做出响应。
6.一种电磁手写设备噪声识别方法，其特征在于，所述电磁手写设备包括电磁笔；显 示面板；设置在所述显示面板背面并具有多个发送线圈和多个接收线圈的天线板；控制分 别对所述多个接收线圈和多个发送线圈进行线圈扫描，并识别噪声信号的控制单元；向所 述发送线圈供给电力，以使从所述多个发送线圈发送电磁波的发送单元；以及接收单元； 其中，所述电磁手写设备噪声识别方法包括采样步骤，其中，在所述接收单元接收来自所述多个接收线圈的信号，并进行线圈扫描 时，对振幅最大的所述发送线圈和所述接收线圈及与它们相邻的两个所述发送线圈和两个 接收线圈上的信号分别进行采样获得采样信号；判断步骤，其中根据所述采样信号判断所述显示面板是否产生噪声。
7.根据权利要求6所述的电磁手写设备噪声识别方法，其特征在于，所述采样步骤还 包括对所述接收线圈输出端的信号进行放大；对所述放大电路输出的信号进行正交处理，得到I波或/和Q波；对所述I波或/和Q波信号进行积分处理；以及对所述被积分的I波或/和Q波信号进行采样。
8.根据权利要求7所述的电磁手写设备噪声识别方法，其特征在于在所述判断步骤中，根据被采样的所述I波或/和所述Q波的相位值识别噪声信号。
9.根据权利要求8所述的电磁手写设备噪声识别方法，其特征在于在所述判断步骤中，以使用电磁笔输入时所述控制单元取得采样的所述I波或/和所 述Q波的相位值作为标准值，通过将被采样的所述I波或/和所述Q波的相位值与所述标 准值比较，当与所述标准值不一致时识别为噪声信号。
10.如权利要求6、中任一项所述的电磁手写设备噪声识别方法，其特征在于 当判断出所述显示面板产生噪声时，所述控制单元不对该噪声做出响应。
全文摘要
本发明提供一种电磁手写设备，属于电数字领域。包括电磁笔；显示面板；设置在所述显示面板背面并具有多个发送线圈和多个接收线圈的天线板；控制单元，其控制进行对所述多个接收线圈和多个发送线圈的扫描，并识别噪声信号；发送单元，其向所述发送线圈供给电力，使所述多个发送线圈发送电磁波；和接收单元，其接收来自所述多个接收线圈的信号，并在进行线圈扫描时，采样振幅最大的所述发送线圈和所述接收线圈及与它们相邻的两个所述发送线圈和两个接收线圈上的采样信号，所述控制单元根据所述采样信号判断所述显示面板是否产生噪声。能够准确地识别显示面板产生的噪声，避免因显示面板刷新等产生的电磁波引起误动作。
文档编号G06F3/046GK101957705SQ20101029829
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者尹航 申请人:汉王科技股份有限公司