技术领域
[0001] 本
发明涉及触控技术领域。更具体地，涉及一种主动笔、主动笔触控系统及方法。
背景技术
[0002]
触摸屏除了可以使用
手指接触操作外，还可以使用触摸笔进行接触操作。触摸笔包括被动笔和主动笔。其中，被动笔的作用相当于人的手指，当被动笔接触触摸屏时，触摸屏有一小部分
电流从触摸点处流入被动笔，这等效为触摸点处
电极电容的改变，触摸屏的控
制芯片通过检测电极电容的变化可以确定出触摸点的
位置。被动笔的笔头通常设计的较大。主动笔则可以发射出驱动
信号，以改变触摸点处的
电场，从而改变触摸点处的电极电容，触摸屏的控制芯片通过检测电极电容的变化可以确定出触摸点的位置。主动笔的笔头可以设计的较小。另外，主动笔还可以通过设置压
力传感器检测笔头压力，提供不同粗细的书写笔迹。因此，主动笔现已成为主流产品。
[0003] 现有的主动笔，由于抗干扰能力与触控
精度的限制，一方面无法支持与大尺寸触摸屏的配合使用，另一方面主动笔的应用环境也受到局限，无法在潮湿、
水渍、电器干扰严重等复杂环境下使用。
[0004] 因此，需要提供一种新的主动笔、主动笔触控系统及方法。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种新的主动笔、主动笔触控系统及方法，以解决
现有技术存在的问题中的至少之一。
[0006] 为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0007] 本发明第一方面提供了一种主动笔，包括主动笔本体和设置于所述主动笔本体的笔身中的主信号发生器及
数据处理器，还包括设置于所述主动笔本体的笔身中的多个辅信号发生器；
[0008] 所述数据处理器，用于根据与所述主动笔配合使用的触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值计算得到第一补偿值，并根据所述第一补偿值对所述触摸屏基于主信号发生器发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值进行补偿，根据补偿后得到的电容变化量及坐标值获得触控位置信息。
[0009] 本发明第一方面提供的主动笔，通过根据触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值计算得到的第一补偿值对触摸屏基于主信号发生器发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值进行补偿，可提高获得的触控位置的精度，或者说可提升
定位精度，增强了主动笔的灵敏度，提高了主动笔与大尺寸触摸屏的配合使用的可行性并提高了主动笔在潮湿、水渍、电器干扰严重等复杂环境下使用的可行性。
[0010] 可选地，所述数据处理器，用于根据所述触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值，采用标准差公式计算得到第一补偿值。
[0011] 可选地，所述数据处理器，还用于根据所述触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号计算得到第二补偿值，并根据所述第二补偿值对所述触摸屏基于主信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号进行补偿，根据补偿后得到的电容变化量、噪声信号及坐标值获得触控位置信息。
[0012] 本可选方式，通过根据触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号计算得到的第二补偿值对触摸屏基于主信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号进行补偿，可提升主动笔的抗干扰性，增强了主动笔的
信噪比，可进一步提高主动笔与大尺寸触摸屏的配合使用的可行性并提高主动笔在潮湿、水渍、电器干扰严重等复杂环境下使用的可行性。
[0013] 可选地，所述数据处理器，用于根据所述触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号，采用标准差公式计算得到第二补偿值。
[0014] 可选地，所述数据处理器，还用于通过对所述触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号的
波形比对，识别随机噪声并判断所述触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号中的随机噪声的波形是否存在重合，若否，则将所述随机噪声作为白噪声。
[0015] 由于现有的主动笔已经对周期性噪声进行了直接补偿，因此本可选方式通过对噪声信号的波形比对识别出噪声信号包含的随机噪声，并进一步通过判断触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号中的随机噪声的波形是否存在重合来判定随机噪声是否对触摸屏基于主信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号造成影响，如果没有重合则意味着随机噪声为偶发性的随机噪声，不会对触摸屏基于主信号发生器发射的信号所反馈的噪声信号造成影响，因此将其直接作为白噪声而在计算第二补偿值时不作考虑。
[0016] 可选地，所述多个辅信号发生器与所述主信号发生器以等时间间隔交错发射信号。即，多个辅信号发生器与主信号发生器的发射
频率相同，且发射信号的时间间隔相等。本可选方式利于提高获得的触控位置的精度及提升主动笔的抗干扰性，利于增强主动笔的灵敏度及信噪比。
[0017] 可选地，所述多个辅信号发生器沿所述主动笔本体的笔身的周向设置于所述主动笔本体的笔身中。本可选方式利于提高获得的触控位置的精度及提升主动笔的抗干扰性，利于增强主动笔的灵敏度及信噪比。
[0018] 可选地，所述多个辅信号发生器设置于所述主动笔本体的笔身中靠近所述主动笔本体的笔头的位置。本可选方式利于增强触摸屏接收的辅信号发生器发射的信号的强度，本可选方式利于提高获得的触控位置的精度及提升主动笔的抗干扰性，利于增强主动笔的灵敏度及信噪比。
[0019] 本发明第二方面提供了一种主动笔触控系统，包括触摸屏和本发明第一方面提供的主动笔。
[0020] 本发明第三方面提供了一种基于本发明第一方面提供的主动笔的主动笔触控方法，包括：
[0021] 根据所述触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值计算得到第一补偿值；
[0022] 根据所述第一补偿值对所述触摸屏基于所述主信号发生器发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值进行补偿，并根据补偿后得到的电容变化量及坐标值获得触控位置信息。
[0023] 本发明的有益效果如下：
[0024] 本发明所述技术方案可提高获得的触控位置的精度，或者说可提升定位精度，增强了主动笔的灵敏度；并可提升主动笔的抗干扰性，增强了主动笔的信噪比。从而实现了高精度抗干扰的主动笔，提高了主动笔与大尺寸触摸屏的配合使用的可行性并提高了主动笔在潮湿、水渍、电器干扰严重等复杂环境下使用的可行性。
附图说明
[0025] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
[0026] 图1示出本发明
实施例提供的主动笔触控系统中主动笔的示意图。
[0027] 图2示出辅信号发生器的设置方式示意图。
[0028] 图3示出噪声信号波形的示意图。
[0029] 图4示出本发明实施例提供的主动笔触控方法的
流程图。
具体实施方式
[0030] 为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0031] 本发明的一个实施例提供了一种主动笔触控系统，包括触摸屏和如图1所示的主动笔，其中，主动笔包括主动笔本体100和设置于主动笔本体100的笔身中的主信号发生器101及数据处理器102，还包括设置于主动笔本体100的笔身中的多个辅信号发生器103；
[0032] 数据处理器102，用于根据与主动笔配合使用的触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值计算得到第一补偿值，并根据第一补偿值对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值进行补偿，根据补偿后得到的电容变化量及坐标值获得触控位置信息。
[0033] 本实施例提供的主动笔，通过根据触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值计算得到的第一补偿值对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值进行补偿，可提高获得的触控位置的精度，或者说可提升定位精度，增强了主动笔的灵敏度，提高了主动笔与大尺寸触摸屏的配合使用的可行性并提高了主动笔在潮湿、水渍、电器干扰严重等复杂环境下使用的可行性。
[0034] 可理解的是，本实施例提供的主动笔还包括设置于主动笔本体100的笔身中的
电池104及设置于主动笔本体100的笔身上的
开关按键105等器件。在根据补偿后得到的电容变化量及坐标值获得触控位置信息后，主动笔将根据补偿后得到的电容变化量及坐标值获得的触控位置信息发送至触摸屏。
[0035] 在本实施例的一些可选的实现方式中，多个辅信号发生器103沿主动笔本体100的笔身的周向设置于主动笔本体100的笔身中。本实现方式利于提高获得的触控位置的精度及提升主动笔的抗干扰性，利于增强主动笔的灵敏度及信噪比。
[0036] 在一个具体示例中，如图2所示，主动笔包括十个辅信号发生器103，沿主动笔本体100的笔身的周向均匀设置于主动笔本体100的笔身中的十个辅信号发生器103形成环状的辅信号发生器组。可理解的是，尽管图中没有示出，但是，在主动笔中可以设置诸如
框架或者支杆的
支撑元件，以固定十个辅信号发生器103的位置。
[0037] 在本实施例的一些可选的实现方式中，多个辅信号发生器103设置于主动笔本体100的笔身中靠近主动笔本体100的笔头的位置。本实现方式利于增强触摸屏接收的辅信号发生器103发射的信号的强度，利于提高获得的触控位置的精度及提升主动笔的抗干扰性，利于增强主动笔的灵敏度及信噪比。
[0038] 在本实施例的一些可选的实现方式中，数据处理器102，用于根据触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值，采用标准差公式计算得到第一补偿值。
[0039] 在一个具体示例中，主动笔包括十个辅信号发生器103，根据触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值分别为(C1，X1，Y1)，(C2，X2，Y2)，…(C10，X10，Y10)，第一补偿值为(Cα，Xα，Yα)，根据第一补偿值对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值进行补偿即根据第一补偿值(Cα，Xα，Yα)对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值(C0，X0，Y0)进行补偿，其中，C表示电容变化量，X、Y分别表示X轴坐标值和Y轴坐标值。以根据C1-C10，采用标准差公式计算得到Cα为例，计算公式为：
[0040]
[0041] 根据X1-X10计算得到Xα及根据Y1-Y10计算得到Yα与其类似，在此不再赘述。
[0042] 在本实施例的一些可选的实现方式中，数据处理器102，还用于根据触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的噪声信号计算得到第二补偿值，并根据第二补偿值对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的噪声信号进行补偿，根据补偿后得到的电容变化量、噪声信号及坐标值获得触控位置信息。
[0043] 本实现方式，通过根据触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的噪声信号计算得到的第二补偿值对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的噪声信号进行补偿，可提升主动笔的抗干扰性，增强了主动笔的信噪比，可进一步提高主动笔与大尺寸触摸屏的配合使用的可行性并提高主动笔在潮湿、水渍、电器干扰严重等复杂环境下使用的可行性。
[0044] 在本实施例的一些可选的实现方式中，数据处理器102，用于根据触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的噪声信号，采用标准差公式计算得到第二补偿值。
[0045] 还是以前述主动笔包括十个辅信号发生器103的具体示例进行说明，根据触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的电容变化量、噪声信号及坐标值分别为(C1，N1，X1，Y1)，(C2，N2，X2，Y2)，…(C10，N10，X10，Y10)，第一补偿值与第二补偿值可整合表示为(Cα，Nα，Xα，Yα)，根据第一补偿值对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值进行补偿并根据第二补偿值对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的噪声信号进行补偿，即根据(Cα，Nα，Xα，Yα)对(C0，N0，X0，Y0)进行补偿，其中，N表示噪声信号。根据N1-N10计算得到Nα与根据C1-C10计算得到Cα类似，在此不再赘述。
[0046] 在本实施例的一些可选的实现方式中，数据处理器102，还用于通过对触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的噪声信号的波形比对，识别随机噪声并判断触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的噪声信号中的随机噪声的波形是否存在重合，若否，则将随机噪声作为白噪声。还是以前述主动笔包括十个辅信号发生器103的具体示例进行说明，如图3所示，通过对噪声信号N1-N10的波形比对可识别出N1-N10中分别包含的周期性噪声和随机噪声，仅以噪声信号N1及N10包含随机噪声为例，噪声信号N1与N10包含的随机噪声不存在重合，因此噪声信号N1与N10包含的随机噪声分别被作为白噪声，在计算第二补偿值时不作考虑。
[0047] 由于现有的主动笔已经对周期性噪声进行了直接补偿，因此本实现方式通过对噪声信号的波形比对识别出噪声信号包含的随机噪声，并进一步通过判断触摸屏分别基于各辅信号发生器103发射的信号所反馈的噪声信号中的随机噪声的波形是否存在重合来判定随机噪声是否对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的噪声信号造成影响，如果没有重合则意味着随机噪声为偶发性的随机噪声，不会对触摸屏基于主信号发生器101发射的信号所反馈的噪声信号造成影响，因此将其直接作为白噪声而在计算第二补偿值时不作考虑。
[0048] 在本实施例的一些可选的实现方式中，多个辅信号发生器103与主信号发生器101以等时间间隔交错发射信号。即，多个辅信号发生器103与主信号发生器101的发射频率相同，且发射信号的时间间隔相等。还是以前述主动笔包括十个辅信号发生器103的具体示例进行说明，十个辅信号发生器103与主信号发生器101的发射频率分别为100Hz，在主信号发生器101两次发射信号的间隔内，各辅信号发生器103以1ms的时间间隔依次发射信号。本实现方式利于提高获得的触控位置的精度及提升主动笔的抗干扰性，利于增强主动笔的灵敏度及信噪比。
[0049] 如图4所示，本发明的另一个实施例提供了主动笔触控方法，包括：
[0050] 根据触摸屏分别基于各辅信号发生器发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值计算得到第一补偿值；
[0051] 根据第一补偿值对触摸屏基于主信号发生器发射的信号所反馈的电容变化量及坐标值进行补偿，并根据补偿后得到的电容变化量及坐标值获得触控位置信息。
[0052] 需要说明的是，本实施例提供的主动笔触控方法与上述主动笔触控系统的原理及工作流程相似，相关之处可以参照上述说明，在此不再赘述。
[0053] 需要说明的是，在本发明的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0054] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
