本公开涉及有源触控笔，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。
背景技术：
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。
技术实现要素：
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实用新型的全面理解。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，也可以实践本实用新型。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实用新型的范围内。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、或者特性包括在本实用新型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。
在一个实施例中，传感器控制器16对来自触控笔10的手写输入数据进行处理以确定触控笔10在触控笔传感器14上指示或者指向的位置的坐标，并且将该坐标转发至主处理器18。下文将进一步详细讨论对触控笔10在触控笔传感器14上指示或者指向的位置的确定。
在一个实施例中，传感器控制器16将各种命令和其它信息传输至触控笔10。命令可以包括请求触控笔10传输触控笔能力信息、请求触控笔10传输倾斜指示信号、用于为触控笔10配置能力信息的写入命令、和用于请求触控笔10将有源触控笔的操作数据传输至传感器控制器16的轮询命令。
在一个实施例中，传感器控制器16通过感测天线15与触控笔10 通信。在另一实施例中，电子装置12包括与通信模块30类似的通信模块，下文将进一步详细讨论通信模块30。
主处理器18与传感器控制器16通信并且执行各种应用或者功能。在一个实施例中，主处理器18从传感器控制器16接收坐标并且基于接收到的坐标来执行应用或者功能。传感器控制器16和主处理器18 经由诸如USB人机接口装置协议的任何合适的接口连接。在一个实施例中，主处理器18是控制器或者具有存储器的CPU。
显示器19被配置为显示文本或者图形。在一个实施例中，显示器 19响应于由触控笔传感器14检测到触控笔10而显示文本或者图形。显示器可以如图1所示位于触控笔传感器14上方、触控笔传感器14 下方、或者电子装置12外部。
触控笔10可以是能够进行双向通信(即，发送和接收信号)的任何触控笔。触控笔10包括电源20、信息管理器22、数据管理器24、传感器26、按钮28、通信模块30、电极32和34、电极开关36、和触控笔控制器38。由主体40容纳该电源20、信息管理器22、数据管理器24、传感器26、按钮28、通信模块30、电极32和34、电极开关 36、和触控笔控制器38。在一个实施例中，主体40具有与钢笔类似的伸长形状。
电源20可以是为触控笔10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22包括存储触控笔10的触控笔能力信息的存储器或者缓存。触控笔能力信息包括指示触控笔10能够进行倾斜检测的信息。触控笔能力信息还包括指示触控笔10的操作状态的信息。例如，触控笔能力信息可以包括关于触控笔的预定义能力的信息和关于触控笔的用户可调节设置的设置信息。在一个实施例中，每当用户改变触控笔设置时，诸如改变触控笔颜色和触控笔线宽时，信息管理器22更新设置信息。
数据管理器24管理触控笔10的操作数据。操作数据指示触控笔 10的操作状态，诸如，触控笔笔尖压力、触控笔笔杆压力、触控笔定向(例如，扭转)、触控笔开关状态、和触控笔电池电量。操作数据由传感器26生成。传感器26可以包括被配置为感测施加至触控笔笔尖的压力的触控笔笔尖压力传感器(例如，可变电容器)；被配置为感测施加至触控笔笔杆的压力的笔杆压力传感器；包括3轴陀螺仪、3 轴加速度计、和3轴磁力计中的一个或者多个组合的9轴或者更少轴 IMU(惯性测量单元)；以及被配置为感测触控笔10的扭转/旋转的扭转传感器。
按钮28允许用户配置或者调整触控笔10。例如，用户可以使用按钮28来更新设置信息，诸如，触控笔颜色和触控笔线宽。按钮28 还允许用户将指令或者命令发送至传感器控制器16。例如，用户可以使用按钮28与计算机鼠标类似地向电子装置12指示右键单击命令。触控笔10可以包括任何数量的按钮并且可以定位于主体40上的任何位置处。还可以使用诸如开关、旋扭的其它类型的机械输入来替换按钮28。
通信模块30能够与电子装置12进行双向通信。在一个实施例中，通信模块30包括通过电极32和/或电极34来与电子装置12通信的传输(TX)和接收(RX)电路系统。通常使用电极32和34来与触控笔传感器14的传感器线路15电磁地或者静电地通信。有时分别将TX和 RX电路系统称为信号发生器和信号接收器。在同一或者另一实施例中，针对特定通信协议，通信模块30包括传输器和接收器，或者收发器。通信模块可以利用任何一种或者多种类型的通信协议。例如，可以使用基于电磁通信的协议、基于静电通信的协议、或者诸如的任何RF通信协议。由通信模块30传输的信号可以是码分复用的、频分复用的、或者时分复用的。
电极32和电极34定位于彼此不同的位置处。图2是图示了包括电极32和电极34的触控笔10的示例的图。电极32定位于主体40的笔尖处或者附近。电极34邻近主体40的笔尖并且与电极32隔开。在一个实施例中，电极34是环形电极(即，电极34环绕主体40)。在一个实施例中，如下文将进一步详细讨论的，将电极32用作通过传感器控制器16进行通信和坐标测量的主电极，并且当正在测量触控笔10 的倾斜时使用电极34。
电极开关36在传输模式与接收模式之间切换电极32和电极34的操作模式。例如，电极开关36可以独立地将电极32设置为传输模式以将信号传输至电子装置12、将电极34设置为传输模式以将信号传输至电子装置12、将电极32设置为接收模式以从电子装置12接收信号、并且将电极34设置为接收模式以从电子装置12接收信号。
另外，电极开关36独立地将电极32、电极34、或者电极34和电极34二者选择为活动的(即，传输/接收信号)。例如，电极开关36 可以将电极32选择为活动的以将信号传输至电子装置12/从电子装置 12接收信号、将电极34选择为活动的以将信号传输至电子装置12/从电子装置12接收信号、并且将电极32和电极34二者选择为活动的以将信号传输至电子装置12/从电子装置12接收信号。尽管图1中未示出，但是电极开关36可以包括用于将电极32和34选择性地设置在传输模式或者接收模式下并且将电极32和34选择为活动的的一个或者多个开关。
触控笔控制器38控制与电子装置12的传感器控制器16进行双向通信的通信模块30和电极开关36的操作。例如，触控笔控制器38可以经由电极开关36将电极32设置为传输模式并且经由通信模块30和电极32将触控笔能力信息和操作数据传输至传感器控制器16。如之前讨论的，触控笔能力信息可以包括关于触控笔的能力的信息和关于触控笔的用户可调节设置的设置信息；并且操作数据可以包括诸如，触控笔笔尖压力数据、触控笔笔杆压力数据、触控笔定向数据、触控笔开关状态、和触控笔电池电量的数据。
触控笔10和电子装置12执行连接至彼此的配对操作以使能双向通信。配对操作开始于电子装置12传输用于发现的信标信号。可以连续地或者周期性地传输信标信号。例如，传感器控制器16可以通过感测天线15每隔10毫秒传输信标信号。在触控笔10检测到信标信号后，触控笔10准备响应信号并且传输该响应信号以确认信标信号(例如， ACK信号)。例如，触控笔控制器38可以经由通信模块30和电极32 准备ACK信号并且传输该ACK信号。在电子装置12从触控笔10接收到响应信号后，电子装置12与触控笔10建立通信链路以进行双向通信。
图3是图示了根据一个实施例的用于通过电子装置12来确定触控笔10的倾斜的过程41的示例的流程图。图4是图示了根据一个实施例的针对过程41的帧格式的示例的图。
在步骤42中，过程41开始。在一个实施例中，在通过之前描述的配对操作建立触控笔10与电子装置12之间的通信链路之后，过程 41开始。
在步骤44中，触控笔10从电子装置12接收对能力信息的请求。例如，如图4所示，传感器控制器16在帧Fn的时隙s0内发送读取命令(R)以请求触控笔10将能力信息传输至触控笔控制器38。在一个实施例中，该请求是供应商专用命令。
在步骤46中，触控笔10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12。例如，如图4所示，触控笔控制器38从信息管理器22检索能力信息并且在帧Fn的时隙s1内传输该能力信息(CI)。
在一个实施例中，将电极32用作进行通信的主电极，并且在步骤 44中接收的对能力信息的请求和在步骤46中传输的能力信息均经由电极32完成。
在可替代实施例中，在之前讨论的配对操作期间，跳过步骤44，并且执行步骤46。具体地，响应于触控笔10检测到由电子装置12传输的信标信号，执行步骤46(即，触控笔10传输能力信息)。在一个实施例中，将能力信息包括在确认信标信号的响应信号中(例如，ACK 信号)。在另一实施例中，在确认信标信号的响应信号之后，传输能力信息。
在可替代实施例中，跳过步骤44和步骤46，并且触控笔10发起用于通过电子装置12来确定触控笔10的倾斜的过程41。具体地，代替执行步骤44和46，触控笔10传输指示触控笔10具有待发送的供应商专用数据的命令。过程41然后进入步骤48。
在步骤48中，触控笔10从电子装置12接收下行链路时隙分配 (SA)(时隙s2)。下行链路时隙分配将用于分别传输位置指示信号和倾斜指示信号。例如，如图4所示，传感器控制器16分配帧Fn的第一下行链路时隙分配(时隙s4和s5)以用于传输位置指示信号(P1) 和帧Fn的第二下行链路时隙分配(时隙s6和s7)以用于传输倾斜指示信号(T1)。传感器控制器16然后将第一下行链路时隙分配和第二下行链路时隙分配传输至触控笔控制器38。下文将进一步详细讨论位置指示信号和倾斜指示信号。在一个实施例中，下行链路时隙的分配是供应商专用命令。
电子装置12基于在步骤46中从触控笔10接收的能力信息来确定下行链路时隙分配的数量和长度。例如，能力信息可以指示有源触控笔10包括利用2毫秒位置指示信号和2毫秒倾斜指示信号的倾斜检测能力。因此，如图4所示，传感器控制器16向触控笔10分配时长分别为2毫秒长的两个下行链路时隙分配(例如，包括时隙s4和s5的第一下行链路时隙分配和包括时隙s6和s7的第二下行链路时隙分配)。
在步骤50中，触控笔10将分别来自电极32和34的位置指示信号和倾斜指示信号传输至电子装置12。如下文将进一步详细讨论的，位置指示信号和倾斜指示信号分别用于针对倾斜检测确定电极32和电极34的位置。
通过使用在步骤48中接收到的下行链路时隙分配来发送位置指示信号和倾斜指示信号。例如，如图4所示，触控笔控制器38在帧Fn 的时隙s4和s5期间传输位置指示信号(P1)并且在帧Fn的时隙s6和 s7期间传输倾斜指示信号(T1)。位置指示信号和倾斜指示信号可以是分别从电极32和电极34传输的任何类型的信号。例如，位置指示信号和倾斜指示信号可以是引导包、数据包(例如，包括触控笔10的触控笔能力信息的数据包)、虚包、通知包等。由触控笔10传输的位置指示信号和倾斜指示信号可基于以下中的一种或者多种来彼此区分开：(1)在不同时间处从触控笔10传输位置指示信号和倾斜指示信号(例如，时分复用)，(2)位置指示信号和倾斜指示信号具有不同的频率(例如，频分复用)，以及(3)位置指示信号和倾斜指示信号被唯一地编码(例如，码分复用)。
在一个实施例中，触控笔10连续地或者周期性地传输来自电极 32的、用于确定触控笔10在触控笔传感器14的表面上的位置的位置指示信号，并且响应于接收到来自电子装置12的命令或者请求，传输来自电极34的倾斜指示信号。
在另一实施例中，通过使用两种不同的频率来同时发送位置指示信号和倾斜指示信号。图5是图示了根据另一实施例的针对过程41的帧格式的示例的图。如图5所示，通过使用第一频率(F1)在帧Fn的时隙s4和s5期间传输位置指示信号(P1)，并且通过使用与第一频率不同的第二频率(F2)在帧Fn的时隙s4和s5期间传输倾斜指示信号 (T1)。因此，最小化了用于传输位置指示信号和倾斜指示信号的时隙的数量，并且减少了在步骤48中分配的下行链路时隙分配的数量。
在步骤52中，电子装置12确定电极32和电极34的位置(即，电极32和34在触控笔传感器14上的位置或者坐标)。分别基于位置指示信号和倾斜指示信号来确定电极32和电极34的位置。具体地，传感器控制器16分别使用位置指示信号和倾斜指示信号的扫描信号的变型来内插电极34和34的精确位置。如之前讨论的，扫描信号是由感测天线15接收或者检测到的位置指示信号和倾斜指示信号的信号强度。因为信号强度通常在接近触控笔10的天线中最强并且在远离触控笔10的天线中降低，所以将电极的位置确定为位于信号强度最强的天线附近。图6是图示了由触控笔传感器14的感测天线15分别从电极 32和电极34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。沿着图6的x轴示出了十根感测天线，并且沿着图6的y轴示出了位置指示信号和倾斜指示信号的强度。接收到的信号的强度可以依据指示信号强度的任何类型的单位，诸如，电压、电流、特斯拉、和伏/米。通过内插由十根感测天线接收到的信号的信号强度，获得位置指示信号54的信号曲线和倾斜指示信号56的信号曲线。信号曲线 54和信号曲线56的中心或者最大值分别指示电极32和电极34的位置。例如，可以将电极32的位置确定为位于感测天线6附近或者在感测天线6处，并且可以将电极34的位置确定为位于感测天线4附近或者在感测天线4处。
在一个实施例中，传感器控制器16使用插值算法，该插值算法使用最靠近触控笔的两根或者更多根天线的强度来提高超出天线间距的所测量的位置的分辨率。
在步骤58中，电子装置12确定触控笔10的倾斜。触控笔10的倾斜是相对于触控笔传感器14的表面的。基于电极32和34的位置来确定触控笔10的倾斜。在一个实施例中，传感器控制器16基于电极 32与34之间的位置差异(即，距离)来确定触控笔10的倾斜。在步骤60中，过程41结束。
图7是图示了根据一个实施例的用于通过触控笔10来确定触控笔 10的倾斜的过程61的示例的流程图。
在步骤70中，过程61开始。在一个实施例中，在通过之前描述的配对操作建立了触控笔10与电子装置12之间的通信链路之后，过程61开始。
在步骤72中，触控笔10的电极32和34检测由电子装置12生成的信号。在一个实施例中，该信号由电极32和34同时检测(即，接收)。在另一实施例中，该信号由电极32和34交替检测(即，接收)。例如，在电极32接收到该信号之后，电极34可以接收由电子装置12 生成的信号。
在一个实施例中，由电子装置12生成的信号是针对触控笔10的信号。即，由电子装置12生成的信号是专门为将该信号传输至触控笔 10而生成的。例如，该信号可以是由传感器控制器16传输至触控笔 10的命令或者对信息的请求。在另一实施例中，由电子装置12生成的信号是不针对触控笔10的信号。即，由电子装置12生成的信号不是专门用于触控笔10。例如，在触控笔传感器14能够检测无源触控笔和手指触摸的实施例中，信号可以是针对触摸检测而生成的信号，诸如，触摸扫描信号(即，用于感测天线15的驱动信号)。在该实施例中，电子装置12可以不知道触控笔10正在计算触控笔10的倾斜。
在一个实施例中，当触控笔10空闲时执行步骤72。例如，当触控笔10当前未将诸如位置指示信号或者数据信号的任何信号传输至电子装置12时，可以执行步骤72。在触控笔传感器14能够检测无源触控笔和手指触摸的实施例中，当传感器控制器16正在确定无源触控笔或者手指触摸的位置并且当前尚未与触控笔10通信时，可以执行步骤 72。
在步骤74中，触控笔10测量由电极32和34检测到的信号的强度。即，触控笔10测量由电极32检测到的信号的强度，并且测量由电极34检测到的信号的强度。
在步骤76中，触控笔10确定触控笔10的倾斜。如之前讨论的，触控笔10的倾斜是相对于触控笔传感器14的表面的。在步骤74中，基于由电极32和34检测到的信号的强度来确定触控笔10的倾斜。在一个实施例中，触控笔控制器38基于在由电极32检测到的信号的最大(即，峰值)强度出现时与在由电极34检测到的信号的最大强度出现时之间的时间差来确定触控笔10的倾斜。在由电极32检测到的信号的最大值出现时与由电极34检测到的信号的最大值出现时之间的时间差与触控笔10的倾斜成比例。通常，时间差越大，触控笔10的倾斜量就越大。例如，如果由电极32检测到的信号的最大值与由电极34 检测到的信号的最大值同时出现，则触控笔10处于垂直状态。如果由电极34检测到的信号的最大值出现在由电极32检测到的信号的最大值之前，则触控笔10朝着触控笔传感器14的编号较低的天线倾斜。
在一个实施例中，如之前讨论的，信号由电极32和34同时检测 (即，接收)。在该实施例中，通过从由电极32检测到的信号的最大值出现的时间中减去由电极34检测到的信号的最大值出现的时间来确定在由电极32检测到的信号的最大值出现时与由电极34检测到的信号的最大值出现时之间的时间差，反之亦然(例如，最大值之间的时间差＝由电极34检测到的信号的最大值出现的时间-由电极32检测到的信号的最大值出现的时间)。
在另一实施例中，如之前讨论的，信号由电极32和34交替检测(即，接收)。在该实施例中，通过使用在步骤72中执行的检测的开始时间来确定在由电极32检测到的信号的最大值出现时与由电极34 检测到的信号的最大值出现时之间的时间差。具体地，通过从在由电极32检测到的信号的最大值出现的时间与检测开始时间之间的差中减去在由电极34检测到的信号的最大值出现的时间与检测开始时间之间的差来确定最大值之间的时间差(例如，最大值之间的时间差＝(由电极34检测到的信号的最大值出现的时间-检测开始时间)-(由电极32 检测到的信号的最大值出现的时间-检测开始时间))。
在一个实施例中，触控笔10随后将确定的触控笔10的倾斜传输至电子装置12。在步骤78中，过程61结束。
在另一实施例中，触控笔10包括四个电极。图8A是图示了根据一个实施例的包括电极81、82、84、和86的触控笔80的第一侧的示例的图。图8B是图示了根据一个实施例的触控笔80的与第一侧相对的第二侧的示例的图。与触控笔10的电极32类似，电极81定位于触控笔80的笔尖处或者在其附近。电极82、84、和86邻近触控笔80的笔尖定位并且环绕触控笔80的主体以围绕触控笔80的中心轴线。在一个实施例中，电极82、84、和86与触控笔80的笔尖大致等距隔开，并且在大小上大致相等。
除了触控笔80包括四个电极之外，触控笔80与触控笔10类似。附加电极用于改进倾斜检测。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。图9是图示了根据一个实施例的用于通过电子装置12来确定触控笔80的倾斜的过程88的示例的流程图。图10是图示了根据一个实施例的针对过程88的帧格式的示例的图。
分别在过程88的步骤90、92、94、和96中重复过程41的步骤 42、44、46、和48。具体地，在步骤90中，过程88开始；在步骤92 中，触控笔80接收来自电子装置12的对能力信息的请求；在步骤94 中，触控笔80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12；并且在步骤96中，触控笔80从电子装置12接收下行链路时隙分配。
在步骤98中，触控笔80将来自位于触控笔80的笔尖处的电极 (即，电极81)的位置指示信号传输至电子装置12。通过使用在步骤 96中接收到的下行链路时隙分配来发送位置指示信号。例如，如图10 所示，触控笔控制器在帧Fn的时隙s4和s5期间传输来自电极81的位置指示信号(P1)。如之前讨论的，位置指示信号可以是任何类型的信号。例如，位置指示信号可以是引导包、数据包、虚包、通知包等。
在步骤100中，电子装置12确定位于触控笔80的笔尖处的电极的位置(即，电极81在触控笔传感器14的表面上的位置或者坐标)。电子装置12基于在步骤98中接收到的位置指示信号来确定电极81的位置。如之前讨论的，触控笔控制器使用位置指示信号的信号强度的变型来内插电极81的精确位置。将电极81的位置确定为位于信号强度最强的天线附近。
在步骤102中，触控笔80将来自电极82、84、和/或86的倾斜指示信号传输至电子装置12。在一个实施例中，触控笔80传输来自电极 82的第一倾斜指示信号。在另一实施例中，触控笔80传输分别来自电极82和84的第一和第二倾斜指示信号。在另一实施例中，触控笔80 传输分别来自电极82、84、和86的第一、第二、和第三倾斜指示信号。如下文将进一步讨论的，倾斜指示信号用于针对倾斜检测来确定电极 82、84、和/或86的位置。通过使用附加倾斜指示信号，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确定触控笔的轴向扭转。
通过使用在步骤96中接收到的下行链路时隙分配来发送倾斜指示信号。例如，如图10所示，触控笔控制器在帧Fn的时隙s6和s7 期间传输来自电极82的第一倾斜指示信号(T1)、在帧Fn的时隙s8 和s9期间传输来自电极84的第二倾斜指示信号(T2)、在帧Fn的时隙s10和s11期间传输来自电极86的第三倾斜指示信号(T3)。如之前讨论的，倾斜指示信号可以是任何类型的信号。例如，倾斜指示信号可以是引导包、数据包、虚包、通知包等。
在步骤104中，触控笔80确定电极82、84、和/或86的位置(即，电极32和34在触控笔传感器14的表面上的位置或者坐标)。即，触控笔80确定在步骤102中传输了倾斜指示信号的电极的位置。如之前讨论的，触控笔控制器使用位置指示信号的信号强度的变型来内插电极82、84、和/或86的精确位置。将电极的位置确定为位于信号强度最强的天线附近。
在步骤106中，触控笔80确定触控笔80的倾斜。基于在步骤100 中确定的电极81的位置和在步骤104中确定的电极82、84、和/或86 的位置来确定触控笔80的倾斜。在一个实施例中，传感器控制器16 基于电极81的位置与电极82、84、和/或86中的每一个的位置之间的位置差异(即，距离)(即，电极81与电极82之间的距离、电极81 与电极84之间的距离、和/或电极81与电极86之间的距离)来确定触控笔80的倾斜。与过程41的步骤58中的单个距离相对，通过使用多个距离来计算触控笔的倾斜，改进了倾斜检测。在一个实施例中，触控笔80还确定触控笔80的轴向扭转。与倾斜类似，基于在步骤100 中确定的电极81的位置和在步骤104中确定的电极82、84、和/或86 的位置来确定触控笔80的扭转。在步骤108中，过程88结束。
应该注意的是，尽管触控笔80包括四个电极，但触控笔80还可以包括用于进一步改进倾斜检测的附加电极。例如，在一个实施例中，触控笔80包括五个电极，并且基于在电极81与剩余的四个电极中的每一个之间的位置差异(即，距离)来确定触控笔80的倾斜。
在一个实施例中，多个电极用于传输更强的或者增强的信号。通过同时驱动多个电极以传输相同的信号来生成增强的信号。例如，如图10所示，电极82、84、和86在帧Fn的时隙s14内同时传输数据包 (DP)。通过传输更强的信号，触控笔80可以与在更远的距离处的电子装置12通信。
可以组合上述各种实施例以提供又一实施例。鉴于上述说明，可以对实施例进行这些或者其它变化。通常，在以下权利要求书中，不应该将所使用的术语视为将权利要求项限制于本说明书和权利要求书中所公开的特定实施例，而是应该将其视为包括所有可能的实施例，连同这些权利要求书所赋予的等效物的全部范围。因此，权利要求书不受本公开的限制。