專利名稱：觸摸筆及其信號傳輸方法、觸摸控制器及其信號檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及觸控技術領域，特別是涉及一種觸摸筆及其信號傳輸方法、觸摸控制器及其信號檢測方法。
背景技術：
由于支持多點觸摸技術，電容觸摸屏成為觸摸屏產(chǎn)品的新寵。越來越多的設備所采用的屏幕由電阻屏向電容屏轉(zhuǎn)化。以中國為代表的東方國家由于象形文字和傳統(tǒng)習慣，多數(shù)用戶依然習慣用手寫輸入方式，但用手在電容觸摸屏上進行手寫輸入時，會出現(xiàn)如下兩個問題(1)丟點當用戶進行手寫時，筆跡會產(chǎn)生嚴重缺失；(2)溢點手指抬起后，經(jīng)常會產(chǎn)生嚴重的多余筆跡。當手指濕潤時，丟點或溢點現(xiàn)象會更加嚴重，根本無法實現(xiàn)輸入。因此，對電容觸摸筆的需求日益強烈。如圖I和圖2所示，手指或觸摸筆100在觸摸屏終端的觸摸傳感器101上輸入信息，觸摸屏終端的觸摸控制器102對輸入信息解析后予以 響應。圖I中手觸摸時，觸摸傳感器的垂直極線(Y)作為驅(qū)動線接收觸摸控制器的驅(qū)動信號，水平極線(X)作為感應線接收感應信號，感應信號發(fā)送給觸摸控制器，觸摸傳感器處于“互容”狀態(tài)。圖2中觸摸筆觸摸時，觸摸傳感器的垂直極線(Y)和水平極線(X)均作為感應線接收感應信號，感應信號發(fā)送給觸摸控制器，觸摸傳感器處于“自容”狀態(tài)?，F(xiàn)有的電容式觸摸筆分成無源和有源兩種類型。無源類型的電容式觸摸筆實際上只是簡單的替代手指的觸摸。目前的有源電容式觸摸筆，也只能發(fā)射單一的驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號僅僅用于建立觸摸筆與觸摸傳感器之間耦合，并不能傳遞觸摸筆的多種應用功能，現(xiàn)有技術中也沒有公開能傳遞觸摸筆的多種應用功能的觸摸筆信號傳輸方法以及相應的觸摸控制器的信號檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種能傳遞觸摸筆的多種應用功能的觸摸筆及其信號傳輸方法、觸摸控制器及其信號檢測方法。本發(fā)明采用的技術方案是—種觸摸筆信號傳輸方法，所述方法包括檢測觸摸筆筆尖是否承受壓力或者觸摸筆上的按鍵是否按下；檢測到觸摸筆筆尖承受壓力或者觸摸筆上的按鍵按下，發(fā)送第一觸摸信號，所述第一觸摸信號用于計算觸摸筆當前所處的觸摸屏坐標位置以及用于觸摸筆與觸摸控制器的時序同步；對檢測到的觸摸筆筆尖所承受的壓力值和/或觸摸筆上的按鍵的按鍵值進行編碼，根據(jù)所述編碼發(fā)送第二觸摸信號。一種觸摸筆，所述觸摸筆采用上述觸摸筆信號傳輸方法進行信號傳輸。一種觸摸控制器信號檢測方法，所述方法包括
檢測第一觸摸信號，根據(jù)檢測到的第一觸摸信號的起始位置或結束位置進行觸摸筆與觸摸控制器的時序同步；檢測第二觸摸信號，解碼檢測到的第二觸摸信號，得到觸摸筆筆尖所承受的壓力值和/或觸摸筆上的按鍵的按鍵值。一種觸摸控制器，所述觸摸控制器采用上述觸摸控制器信號檢測方法進行信號檢測。本發(fā)明通過檢測壓力或按鍵，在存在壓力或按鍵時先發(fā)送第一觸摸信號計算觸摸筆坐標并進行時序同步，再根據(jù)壓力值和/或按鍵值進行編碼以發(fā)送第二觸摸信號，通過第二觸摸信號傳遞的壓力值和/或按鍵值能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸筆的多種應用功能。


圖I是現(xiàn)有技術提供的利用手指在觸摸終端的觸摸傳感器上進行輸入的示意圖； 圖2是現(xiàn)有技術提供的利用觸摸筆在觸摸終端的觸摸傳感器上進行輸入的示意圖；圖3是本發(fā)明實施例I提供的觸摸筆信號傳輸方法示意圖；圖4是本發(fā)明實施例I提供的觸摸信號的示意圖；圖5是本發(fā)明實施例I提供的觸摸控制器信號檢測方法示意圖；圖6是本發(fā)明實施例I中觸摸筆的脈沖時序超前于觸摸控制器的檢測時序時的檢測示意圖；圖7是本發(fā)明實施例I中觸摸筆的脈沖時序滯后于觸摸控制器的檢測時序時的檢測示意圖；圖8是本發(fā)明實施例I中觸摸筆的脈沖時序與觸摸控制器的檢測時序同步時的檢測示意圖；圖9是本發(fā)明實施例2提供的觸摸信號的波形示意圖；圖10是本發(fā)明實施例3提供的觸摸信號的示意圖；圖11是圖10中的觸摸信號的一優(yōu)選實施方式的波形示意圖；圖12是圖11中的第二觸摸信號的發(fā)送電路框圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。以下的“筆端”均指“觸摸筆端”，“屏端”均指“觸摸屏端”。實施例I :本實施例提供了一種觸摸筆信號傳輸方法。請參閱圖3所示，為本發(fā)明實施例I提供的觸摸筆信號傳輸方法示意圖。本實施例中，觸摸筆發(fā)送給觸摸屏端的信號包括第一觸摸信號和第二觸摸信號，第一觸摸信號用于計算觸摸筆當前所處的觸摸屏坐標位置以及用于筆端與屏端的時序同步，第二觸摸信號用于傳輸筆端檢測到的筆尖所承受的壓力值以及觸摸筆上的按鍵的按鍵值。上述按鍵用于設置觸摸筆的書寫模式、書寫字體等，如書寫字體中的楷體、隸書、宋體等等。本實施例提供的觸摸筆信號傳輸方法包括如下步驟步驟SlOl :檢測是否有壓力或有按鍵按下。若有，執(zhí)行步驟S102 ;否則，執(zhí)行步驟S105。筆端在每個周期內(nèi)，首先檢測觸摸筆是否承受壓力或者觸摸筆上的按鍵是否按下。步驟S102 :發(fā)送第一觸摸信號。在該步驟中，檢測到觸摸筆筆尖承受壓力或者觸摸筆上的按鍵按下，發(fā)送第一觸摸信號，該第一觸摸信號用于計算觸摸筆當前所處的觸摸屏坐標位置以及用于觸摸筆與 觸摸控制器的時序同步。在本實施例中，第一觸摸信號采用固定頻率，其持續(xù)發(fā)送時間為I. 2ms。步驟S103 :壓力值和/或按鍵值編碼。在該步驟中，對檢測到的觸摸筆筆尖所承受的壓力值和/或觸摸筆上的按鍵的按鍵值進行編碼。步驟S104 :根據(jù)編碼發(fā)送第二觸摸信號。第二觸摸信號可以采用二進制編碼值方式發(fā)送，或者采用多個脈沖依次發(fā)送，或者采用多個脈沖疊加發(fā)送。在本實施例中，第二觸摸信號采用二進制編碼值方式發(fā)送。請參閱圖4所示，為本發(fā)明實施例I提供的觸摸信號的示意圖。本實施例中，第一觸摸信號與第二觸摸信號頻率相同，掃描周期(也即檢測是否有壓力或按鍵的周期)為10ms。一個掃描周期內(nèi)，如果有壓力或按鍵，第一觸摸信號持續(xù)發(fā)送I. 2ms ;第一觸摸信號發(fā)送結束后700us開始發(fā)送第二觸摸信號，按時間單元依次發(fā)送第二觸摸信號的二進制編碼值的每一個Bit位，該時間單元為300us，當Bit位的值為I時，在300us內(nèi)發(fā)送持續(xù)時間為80us的脈沖,余下的220us不發(fā)送脈沖，當Bit位的值為O時,在300us內(nèi)均不發(fā)送脈沖。觸摸控制器(也即屏端控制芯片)在檢測完I. 2ms長的第一觸摸信號后，切換為檢測第二觸摸信號，此時只掃描觸摸傳感器的水平極線X或者垂直極線Y，本實施例中采用掃描水平極線X的方式，每IOOus掃描一巾貞,在對應筆端的一個300us的時間單兀內(nèi)，共掃描了 3幀。當一個時間單元內(nèi)筆端沒有發(fā)送脈沖時，屏端會檢測到“0，0，0”，即本時間單元發(fā)送的編碼為O。當一個時間單元內(nèi)有持續(xù)發(fā)送SOus脈沖時，屏端檢測到的數(shù)據(jù)可能有兩種情況①80us脈沖時間剛好在屏端的一次掃描周期內(nèi)，則屏端的三幀數(shù)據(jù)中有一個為1，如“1，0，0”;②如果由于筆端與屏端時序的同步有偏差，SOus脈沖剛好處于屏端連續(xù)兩幀掃描之間，則屏端的三幀數(shù)據(jù)中有兩個連續(xù)的1，如“1，1，0”。以上兩種情況都表明本時間單元內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)為I。由于觸摸筆的信號發(fā)送電路在有脈沖輸出時的耗電會遠遠大于沒有脈沖輸出時的耗電，為了省電，需要進行如下處理在二進制編碼方式中，應盡量減少Bit位的值為I的概率，而增加Bit位為O的編碼概率。本實施例中，壓力和按鍵值共32個編碼值，即5Bit位完成編碼，其中編碼O到3分配給觸摸筆上的兩個按鍵，4到31為觸摸筆的壓力等級。觸摸筆在實際使用過程中，壓力等級小的時間會遠遠小于壓力等級較大的時間，有按鍵的時間會遠遠小于無按鍵的時間，因此在實際應用中，應減少壓力等級大的壓力值所對應的二進制編碼值中的I的個數(shù)，減少無按鍵的按鍵值所對應的二進制編碼值中的I的個數(shù)。因此，為了減少正常使用時發(fā)送編碼中的I的個數(shù)，對壓力值與按鍵值進行如表I所示的編碼表I采用二進制編碼值方式的編碼表
壓力及鍵值編碼后的值二進制值Γμrim
OO00000O無按鍵
~ 31111115KEYl 按下
~2 30111104KEY2 按下
3 29111014同時按下· 27110114壓力等級4~
523101114壓力等級5
615011114壓力等級6 ~ 28111003壓力等級 ~
~8 26110103壓力等級8~
~9 25110013壓力等級9~
22101103壓力等級 10
"Π 21101013壓力等級11
~ 19100113壓力等級 12
14011103壓力等級 13
13011013壓力等級 14
U010113壓力等級15
7001113壓力等級16
~~ 24110002壓力等級 17
20101002壓力等級 18
18100102壓力等級 19
權利要求
1.一種觸摸筆信號傳輸方法，其特征在于，所述方法包括 檢測觸摸筆筆尖是否承受壓力或者觸摸筆上的按鍵是否按下； 檢測到觸摸筆筆尖承受壓力或者觸摸筆上的按鍵按下，發(fā)送第一觸摸信號，所述第一觸摸信號用于計算觸摸筆當前所處的觸摸屏坐標位置以及用于觸摸筆與觸摸控制器的時序同步； 對檢測到的觸摸筆筆尖所承受的壓力值和/或觸摸筆上的按鍵的按鍵值進行編碼，根據(jù)所述編碼發(fā)送第二觸摸信號。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述第二觸摸信號采用二進制編碼值方式發(fā)送，或者采用多個脈沖依次發(fā)送，或者采用多個脈沖疊加發(fā)送。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一觸摸信號采用固定頻率，第一觸摸信號的持續(xù)發(fā)送時間為第一時間段； 當所述第二觸摸信號采用二進制編碼值方式發(fā)送時 所述第一觸摸信號發(fā)送結束后經(jīng)過第一間隔時間開始發(fā)送第二觸摸信號，按發(fā)送時間單元依次發(fā)送第二觸摸信號的二進制編碼值的每一個Bit位，當Bit位的值為I時，在發(fā)送時間單元內(nèi)發(fā)送持續(xù)時間為第二時間段的脈沖，發(fā)送時間單元減去第二時間段所剩下的第三時間段不發(fā)送脈沖，當Bit位的值為O時，在發(fā)送時間單元內(nèi)均不發(fā)送脈沖；或者， 當所述第二觸摸信號采用多個脈沖依次發(fā)送時 所述第二觸摸信號包括第一脈沖和第二脈沖，按發(fā)送時間單元依次發(fā)送第一脈沖和第二脈沖，第一觸摸信號發(fā)送結束后經(jīng)過第一間隔時間開始發(fā)送第一脈沖，第一脈沖的持續(xù)發(fā)送時間為第一脈沖時間段，第一脈沖發(fā)送結束后經(jīng)過第二間隔時間開始發(fā)送第二脈沖，第二脈沖的持續(xù)發(fā)送時間為第二脈沖時間段；或者， 當所述第二觸摸信號采用多個脈沖疊加發(fā)送時 所述第二觸摸信號包括第一脈沖和第二脈沖，按發(fā)送時間單元疊加發(fā)送第一脈沖和第二脈沖，第一觸摸信號發(fā)送結束后經(jīng)過第一間隔時間開始同時發(fā)送第一脈沖和第二脈沖，通過外圍電路將第一脈沖和第二脈沖疊加輸出后發(fā)送，第一脈沖和第二脈沖的持續(xù)發(fā)送時間為第一第二脈沖時間段。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，當所述第二觸摸信號采用二進制編碼值方式發(fā)送時在對檢測到的觸摸筆筆尖所承受的壓力值和/或觸摸筆上的按鍵的按鍵值進行編碼的步驟中，減少壓力等級大的壓力值所對應的二進制編碼值中的I的個數(shù)，減少無按鍵的按鍵值所對應的二進制編碼值中的I的個數(shù)。
5.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一脈沖和第二脈沖的頻率分別從若干預設頻率值中選擇，不同頻率的第一脈沖和第二脈沖組合成多種編碼。
6.一種觸摸筆，其特征在于，所述觸摸筆采用權利要求I 5任一項所述的方法進行信號傳輸。
7.一種觸摸控制器信號檢測方法，其特征在于，所述方法包括 檢測第一觸摸信號，根據(jù)檢測到的第一觸摸信號的起始位置或結束位置進行觸摸筆與觸摸控制器的時序同步； 檢測第二觸摸信號，解碼檢測到的第二觸摸信號，得到觸摸筆的筆尖壓力值以及按鍵值。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，在檢測第一觸摸信號時，按第一檢測時間單元檢測，一個第一檢測時間單元內(nèi)掃描一次觸摸傳感器的水平極線X和垂直極線Y。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的方法，其特征在于，在進行觸摸筆與觸摸控制器的時序同步時，當觸摸筆的脈沖時序超前于觸摸控制器的檢測時序時，觸摸控制器將下一次信號檢測提前；或者， 當觸摸控制器的檢測時序超前于觸摸筆的脈沖時序時，觸摸控制器將下一次信號檢測延后。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，當所述第二觸摸信號采用二進制編碼值方式發(fā)送時按第二檢測時間單元檢測第二觸摸信號，一個第二檢測時間單元內(nèi)掃描三次觸摸傳感器的水平極線X或者垂直極線Y ;或者， 當所述第二觸摸信號采用多個脈沖依次發(fā)送或者疊加發(fā)送時所述第二觸摸信號包括依次發(fā)送的第一脈沖和第二脈沖或者疊加發(fā)送的第一脈沖和第二脈沖，通過檢測到的第一 脈沖頻率值和第二脈沖頻率值解出相應的編碼值。
11.一種觸摸控制器，其特征在于，所述觸摸控制器采用權利要求7 10任一項所述的方法進行信號檢測。
全文摘要
本發(fā)明涉及觸控技術領域，提供了一種觸摸筆及其信號傳輸方法、觸摸控制器及其信號檢測方法。其中觸摸筆信號傳輸方法包括檢測觸摸筆筆尖是否承受壓力或者觸摸筆上的按鍵是否按下；檢測到觸摸筆筆尖承受壓力或者觸摸筆上的按鍵按下，發(fā)送第一觸摸信號，所述第一觸摸信號用于計算觸摸筆當前所處的觸摸屏坐標位置以及用于觸摸筆與觸摸控制器的時序同步；對檢測到的觸摸筆筆尖所承受的壓力值和/或觸摸筆上的按鍵的按鍵值進行編碼，根據(jù)所述編碼發(fā)送第二觸摸信號。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸筆的多種應用功能。
文檔編號G06F3/0354GK102902383SQ20121042403
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權日2012年10月29日
發(fā)明者陳小祥, 鄧耿淳, 冉銳, 葉金春 申請人:深圳市匯頂科技股份有限公司