主動電容筆及其傾角檢測方法、電容式觸控屏以及觸控系統的制作方法

主動電容筆及其傾角檢測方法、電容式觸控屏以及觸控系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種主動電容筆及其傾角檢測方法、電容式觸控屏與觸控系統。所述主動電容筆與電容式觸控屏交互通信，包括：第一電極和第二電極，用于與所述電容式觸控屏進行通信；以及控制器，用于控制所述第一電極和所述第二電極與所述電容式觸控屏進行通信；所述控制器根據所述第一電極和第二電極同時分別接收到的來自所述電容式觸控屏的信號，確定主動電容筆的傾角。本發明能夠獲取主動電容筆的傾角，結構和電路簡單，定位精度高，提高了傾角檢測的通用性。
【專利說明】
主動電容筆及其傾角檢測方法、電容式觸控屏以及觸控系統
技術領域
[0001] 本發明涉及電容觸控技術，尤其涉及一種主動電容筆及主動電容筆的傾角檢測方 法，以及與主動電容筆通信的電容式觸控屏及觸控系統。
【背景技術】
[0002] 電容式觸控技術已成為目前主流的觸控技術，而主動電容筆作為與電容式觸控屏 配套使用的電容筆，其內配置有電源及相應的控制電路，可以主動發送信號，與只能接收信 號的被動電容筆相比，具有筆尖細、定位精度高、可交互等優點，并且相比手指書寫更加符 合人們使用筆這種輸入工具的使用習慣。
[0003] 在使用主動電容筆書寫的過程中，可以檢測主動電容筆的姿態，即其與觸控屏接 觸表面之間的方位角和傾角，根據檢測得到的姿態信息確定并調整主動電容筆的位置信 息，例如，根據傾角信息修正筆尖的位置、改變筆尖輸入軌跡的粗細進而改變主動電容筆的 輸入特性等等，從而使主動電容筆的書寫效果更加接近于真實的書寫筆。
[0004] 目前，檢測主動電容筆姿態常用的方法是在主動電容筆中增加慣性測量單元 (Inertial measurement unit，簡稱IMU)，例如陀螺儀、加速度計等。這種方式可以檢測出 傾角，但由于主動電容筆繞軸旋轉角度的不固定，無法判斷所述主動電容筆的方位角，即筆 相對于觸控屏表面的傾角的朝向。而且增加MU器件會導致功耗及成本的增加。
[0005] 此外，存在通過設置多個感應器件來感知不同方向信號強度來判斷所述主動電容 筆的姿態的技術。然而該類技術的缺點是，需要采用環繞在一起的多個感應器件，并且每 個感應器件都連接到相應的控制電路，結構和電路都比較復雜。同時，利用筆尖周圍的多個 朝向不同的感應器件來發射信號，以此模擬手指的感應方式，定位精度較低。

【發明內容】

[0006] 本發明在考慮現有技術存在的缺陷的基礎上，提供一種主動電容筆及其傾角檢測 方法、電容觸控屏以及觸控系統，其檢測精度高，且進一步地，該傾角檢測方法可針對不同 廠家生產的主動電容筆在電容式觸控屏上通用，即，該主動電容筆及其傾角檢測方法具有 檢測精度和通用性均提高了的有益效果。
[0007] 根據本發明第一方面，提供一種與電容式觸控屏交互通信的主動電容筆，包括:第 一電極，用于與所述電容式觸控屏進行通信；第二電極，用于與所述電容式觸控屏進行通 信;控制器，用于控制所述第一電極和所述第二電極與所述電容式觸控屏進行通信;其中， 所述控制器根據所述第一電極和第二電極同時分別接收到的來自所述電容式觸控屏的信 號，確定主動電容筆的傾角。
[0008] 進一步地，所述控制器根據預先存儲的所述第一電極接收的來自所述電容式觸控 屏的信號和所述第二電極接收的來自所述電容式觸控屏的信號之間的相對值與所述主動 電容筆的傾角的映射關系，以確定所述主動電容筆的傾角。
[0009] 進一步地，所述控制器通過控制切換開關切換所述第一電極、所述第二電極與所 述電容式觸控屏之間的通信。
[001 0]進一步地，所述切換開關包括第一切換開關和第二切換開關;其中，所述第一切換 開關用以接通所述第一電極或第二電極，所述第二切換開關用以同時接通所述第一電極和 第二電極。
[0011] 進一步地，所述第二電極為所述主動電容筆的筆尖，所述第一電極為環繞所述筆 尖設置的圓環或線圈。
[0012] 根據本發明的第二方面，提供一種用于與上述任一主動電容筆通信的電容式觸控 屏，其特征在于，包括:發送及接收模塊，用于向所述主動電容筆發送信息及接收來自主動 電容筆發送的信息；以及控制器，用于控制所述發送及接收模塊向所述主動電容筆發送信 息及接收來自主動電容筆發送的信息，以使得所述第一電極和第二電極同時接收來自發送 及接收模塊發送的信號，從而使所述主動電容筆能夠計算所述傾角。
[0013] 根據本發明第三方面，提供一種觸控系統，包括:上述任一主動電容筆和所述電容 式觸控屏。
[0014] 根據本發明第四方面，提供一種利用主動電容筆與電容式觸控屏之間的交互通信 檢測主動電容筆傾角的方法，所述主動電容筆包括第一電極、第二電極和控制器，該方法包 括：由所述控制器控制所述第一電極和第二電極同時分別接收所述電容式觸控屏發送的信 號；由所述控制器根據所述第一電極和第二電極同時分別接收到的來自所述電容式觸控屏 的信號來確定主動電容筆的傾角。
[0015] 進一步地，所述控制器根據預先存儲的所述第一電極接收的來自所述電容式觸控 屏的信號和所述第二電極接收的來自電容式觸控屏的信號之間的相對值與所述主動電容 筆的傾角的映射關系，以確定所述主動電容筆的傾角。
[0016] 根據本發明的上述方案可知，本發明能夠獲取主動電容筆的傾角，不需要增加慣 性測量單元，主動電容筆的結構和電路都比較簡單，利用主動電容筆的第一電極或第二電 極作為發射電極來發射位置信息，定位精度高，且在計算主動電容筆的傾角時，與主動電容 筆的兩電極之間的距離無關，因此不同廠家生產的主動電容筆在電容式觸控屏上的傾角 是固定的，提高了主動電容筆的通用性。
[0017] 以下結合本發明的附圖及【具體實施方式】對本發明的方案進一步說明，本發明的有 益效果將進一步明確。
【附圖說明】
[0018] 此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，其說 明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。
[0019] 圖1示出了根據本發明主動電容筆的結構示意圖。
[0020] 圖2示出了根據本發明的主動電容筆傾斜輸入時產生的電容耦合示意圖。
[0021] 圖3a為在由電容筆和觸控表面構成的三維空間中電容筆與觸控表面所形成的傾 角和方位角的示意圖；圖3b為傾角在二維平面內的示意圖；以及圖3c為方位角在XY平面內 的示意圖。
[0022]圖4示出了根據本發明一優選實施方式的主動電容筆的工作原理示意圖。
[0023]圖5示出了根據本發明一優選實施例的主動電容筆的內部結構框圖。
[0024] 圖6示出了根據本發明一優選實施例的主動電容筆的工作原理的時序圖。
[0025] 圖7a-圖7e示出了主動電容筆的不同位置及姿態時電容式觸控屏的電極上的電 壓;其中，圖7a_7b示出了主動電容筆位于某個電極的中間位置時的情形；圖7c-圖7e示出 了主動電容筆位于兩電極之間的情形。
[0026] 圖8示出了根據本發明一優選實施例的檢測主動電容筆姿態信息的方法流程圖。
[0027] 圖9示出了根據本發明一優選實施例的與主動電容筆通信的電容式觸控屏的結構 示意圖。
【具體實施方式】
[0028] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明具體實施例及 相應的附圖對本發明技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本發明一 部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做 出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0029] 本發明實施例提供的主動電容筆，能夠與電容式觸控屏進行通信。所述主動電容 筆包括第一電極、第二電極和控制器。其中，第一電極、第二電極用于分別與電容式觸控屏 進行通信。控制器用于控制所述第一電極和所述第二電極與電容式觸控屏分別進行通信。 所述控制器能夠根據所述第一電極和第二電極在同一時間分別接收到的來自電容式觸控 屏的信號來確定主動電容筆的傾角并將所述傾角的值發送給電容式觸控屏，并且所述第一 電極和第二電極能夠在所述控制器的控制下分別向電容式觸控屏發送信號，以使得電容式 觸控屏能根據第一電極和第二電極發送的信號確定該主動電容筆的方位角。進一步，所述 電容筆還可以包括切換開關，用于對第一電極、第二電極與電容式觸控屏的通信進行切換 控制。
[0030] 具體地，第一電極用于接收電容式觸控屏發送的第一指令，此時，第一電極作為接 收電極接收第一指令，控制器解析第一指令后由第二電極作為發射電極發出第一導向信 息。之后，第一電極接收電容式觸控屏發送的第二指令，此時，第一電極作為接收電極接收 第二指令，控制器解析第二指令后控制第一電極由接收電極切換為發射電極，此時，第一電 極作為發射電極發射發出第二導向信息。再之后，第一電極和第二電極作為接收電極同時 分別接收電容式觸控屏發送的第三指令，控制器解析第三指令并獲得主動電容筆的傾角 后，由第二電極作為發射電極發出傾角信息。
[0031] 其中，第一導向信息和第二導向信息是由主動電容筆向電容式觸控屏發出的響 應信號，為一個固定波形，以電容耦合方式發送到電容式觸控屏時，會引起電容式觸控屏的 電極上電壓的變化。根據該電壓的變化，電容式觸控屏能夠獲得發出第一導向信息的第二 電極的在電容式觸控屏上的坐標位置以及發出第二導向信息的第一電極的在電容式觸控 屏上的坐標位置，電容式觸控屏根據第一電極的位置和第二電極的位置能夠獲得主動電容 筆的方位角，對此在下文中將詳細描述。
[0032] 本領域技術人員可以了解，雖然此處說明第二電極發出第一導向信息和第一電極 發出第二導向信息是有時間上的先后，但間隔時間很短，從而使得可以認為第一導向信息 與第二導向信息基本上是同時獲得的，在這之間電容筆基本沒有移動或移動幅度極小，從 而可以精確確定電容筆的方位。
[0033]為獲得主動電容筆相對電容式觸控屏的傾角，在電容式觸控屏發送請求主動電容 筆傾角的第三指令后，所述第一電極和第二電極能同時分別作為接收電極接收來自電容式 觸控屏發送的傾角信號，主動電容筆內的控制器基于獲得的第一電極和第二電極所接收的 兩路信號的相對值關系，根據預先存儲的所述第一電極接收的來自電容式觸控屏的信號和 所述第二電極接收的來自電容式觸控屏的信號之間的相對值與所述主動電容筆的傾角的 映射關系，能夠獲得所述主動電容筆的傾角的大小。
[0034]為了獲得精確的傾角值，優選第一電極和第二電極同時分別接收電容式觸控屏發 送來的所述信號以計算所述傾角。然而所述領域的技術人員可以了解，第一電極和第二電 極也可以在間隔時間極短的不同時刻分別接收從電容式觸控屏發送來的信號以計算所述 傾角。在這之間電容筆基本沒有移動或移動幅度極小，從而可以精確確定電容筆的傾角值。
[0035] 在本發明的一些具體實施例中，第二電極可以為主動電容筆的筆尖，第一電極可 以為距離筆尖預設距離且環繞主動電容筆設置的圓環。此時，第一指令為請求獲取筆尖的 位置信息指令，第二指令為請求獲取圓環的位置信息指令，第三指令為請求獲取主動電容 筆傾角的信息指令。相應的，第一導向信息為用于獲得筆尖的位置的信息，第二導向信息為 用于獲得圓環的位置的信息。
[0036] 或者，根據本發明的另一些實施例中，第一電極可以為主動電容筆的筆尖，第二電 極可以為距離筆尖預設距離且環繞主動電容筆設置的圓環。此時，第一指令為請求獲取圓 環的位置信息指令，第二指令為請求獲取筆尖的位置信息指令，第三指令為請求獲取主動 電容筆傾角信息指令。相應的，第一導向信息為用于獲得圓環的位置的信息，第二導向信息 為用于獲得筆尖的位置的信息。
[0037] 此外，根據本發明的一些具體實施例，前述環繞主動電容筆設置的圓環也可為線 圈形式，只要其能夠實現與電容式觸控屏之間的信息的發送和接收即可。
[0038] 以下將以第二電極為主動電容筆的筆尖，第一電極為主動電容筆的圓環為實施例 對本發明方案予以詳述。此時，第一指令為請求獲取筆尖的位置信息指令，第二指令為請求 獲取圓環的位置信息指令，第三指令為請求獲取主動電容筆傾角的信息指令，第一導向信 息為用于獲得筆尖的位置的信息，第二導向信息為用于獲得圓環的位置的信息。
[0039] 圖1示出了根據本發明主動電容筆S的結構示意圖。如圖1所示，所述主動電容筆包 括筆尖1、位于筆尖1上方距離筆尖1預設距離的構成主動電容筆本體的一部分的圓環2以及 構成主動電容筆本體的另一部分的筆外殼3、切換開關(未圖示）以及控制器4。標記"5"指代 電容式觸控屏（未示出）的觸控表面。筆尖1的材料為導電材料，例如導電塑料，例如TPU (Thermoplastic polyurethanes，名稱為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠）、P0M (Polyformaldehyde，名稱為聚甲醛)等。圓環2的材料也為導電材料，例如為導電金屬材 料。但圓環2、筆尖1、及筆外殼3之間相互保持絕緣。具體來說，圓環2距離筆尖1 一定距離，圓 環2以環形結構圍繞主動電容筆設置，相鄰環形結構中間設置有絕緣層，從而實現筆尖1與 圓環2的電絕緣。圓環2與筆外殼3之間設置絕緣材料可以實現圓環2與筆外殼3的電絕緣。筆 外殼3(如圖1)的材料優選導電材料，如導電塑料，從而在使用時與人手可以電連接，形成接 地回路。
[0040] 主動電容筆通常利用筆尖1以電容耦合的方式向電容式觸控屏發射信號，利用圓 環2以電容耦合的方式接收來自電容式觸控屏的信號，實現與電容式觸控屏的交互通信。筆 尖1通常為一根有限長度的細棒。由于筆尖1的設計限制，其與電容式觸控屏的電極之間的 耦合電容較小，并且隨著筆尖1與電極之間的距離加大而顯著下降，從而有助于獲知筆尖1 的位置。但是，當主動電容筆由垂直變為傾斜于電容式觸控屏時，由于筆尖1相對較為細小， 所以筆尖1與相鄰近感應電極之間的耦合電容并無明顯變化，從而難于據此獲知主動電容 筆的傾角及方位角。
[0041] 圖2示出了當主動電容筆在電容式觸控屏上傾斜輸入時產生的電容耦合示意圖。 如圖2所示，相對于筆尖1所在的感應電極6,感應電極7為一相鄰感應電極。電容C1為筆尖1 與感應電極7之間的耦合電容，電容C2為圓環2與感應電極7之間的耦合電容。由于圓環2的 表面積遠大于筆尖1，所以耦合電容C2遠大于耦合電容C1。因此如果用圓環2來發射導向信 號，容易檢測多個相鄰電極的信號強度，從而可以獲知主動電容筆的方位角。
[0042] 有鑒于此，本發明實施例提供的主動電容筆，利用圓環2作為接收電極接收電容式 觸控屏發送的請求筆尖1和圓環2的位置信息的命令，利用筆尖1作為發射電極向電容式觸 控屏發送可以用于計算筆尖1的位置的反饋信號來檢測筆尖1的在觸控屏上的坐標位置。并 且，當收到電容式觸控屏發送的請求圓環2的位置信息的命令后，將圓環2切換為發射電極 發送可以用于計算圓環的位置的第二導向信號來檢測圓環2在觸控屏上的坐標的位置。電 容式觸控屏能夠根據計算出的筆尖1的坐標位置信息和圓環2的坐標位置信息來計算主動 電容筆的方位角。
[0043]為獲得主動電容筆相對電容式觸控屏的傾角，根據電容式觸控屏發出的第三指 令，筆尖1及圓環2能同時分別作為接收電極接收來自電容式觸控屏發送的請求主動電容筆 傾角的命令信號，主動電容筆內的控制器基于獲得的筆尖1和圓環2所接收的兩路信號的相 對值關系，根據預先存儲的筆尖1接收的來自電容式觸控屏的信號和圓環2接收的來自電容 式觸控屏的信號之間的相對值與主動電容筆的傾角的一一映射關系，能夠確定電容筆的傾 角的大小。
[0044] 需要指出的是，以上描述中對各指令的限定僅為示例性的，所屬領域技術人員可 以了解，主動電容筆可以自動向電容式觸控屏發送導向信號，而非必然在電容式觸控屏的 指令之后才發送信號；又或者在收到電容式觸控屏的一個指令后即可陸續發送第一、第二 導向信號等等。并且進一步地，為了獲得精確的傾角值，筆尖1和圓環2優選同時分別接收電 容式觸控屏發送來的所述命令，以計算所述傾角。以下結合附圖進行詳細說明。
[0045] 本發明所述"方位角"是指主動電容筆傾斜的方向即主動電容筆相對于觸控屏傾 斜的方向，換言之，即為主動電容筆相對于觸控屏的傾角方向，該傾角方向包括向左傾角或 者向右傾角。方位角也是主動電容筆的朝向，為主動電容筆在電容式觸控屏表面上的投影 相對于電容式觸控屏表面坐標軸的方向。本發明所述"傾角"是指所述主動電容筆與電容式 觸控屏表面的垂線的夾角。
[0046] 圖3a_3c示出了在坐標系中所述主動電容筆與電容式觸控屏表面之間的相對位 置關系，其中圖3a為在由主動電容筆和電容式觸控屏表面構成的三維空間中主動電容筆與 電容式觸控表面所形成的傾角和方位角的示意圖；圖3b為傾角在二維平面內的示意圖；以 及圖3c為方位角在XY平面內的示意圖。如圖3a所示，設電容式觸控表面為XY平面，當主動電 容筆S相對于電容式觸控屏的觸控表面5傾斜時，在觸控表面5上的投影與X軸的夾角，即方 位角表示為9,主動電容筆S與觸控表面5的垂線的夾角，即傾角表示為〇。
[0047] 圖4示出了根據本發明一優選實施方式的主動電容筆的工作原理示意圖。如圖4所 示，所述主動電容筆包括上述筆尖1和圓環2,切換開關8以及控制器4。其中，圓環2接收電容 式觸控屏發送的請求獲取筆尖的位置信息指令，控制器4解析該請求獲取筆尖的位置信息 指令后，由筆尖1作為發射電極向電容式觸控屏發出用于獲得筆尖的位置的信息。之后，圓 環2接收電容式觸控屏發送的請求獲取圓環的位置信息指令，控制器4解析該請求獲取圓環 的位置信息指令后，切換開關8切換圓環2作為發射電極向電容式觸控屏發出用于獲得圓環 的位置的信息。據此，電容式觸控屏根據上述用于獲得筆尖位置的信息和用于獲得圓環位 置的信息獲得主動電容筆的方位角。
[0048] 電容式觸控屏向主動電容筆發送請求獲取主動電容筆的傾角信息指令，同時切換 開關8控制接通筆尖1和圓環2使其同時作為接收電極接收該請求指令，控制器4解析該請求 指令后獲取主動電容筆的傾角信息后，控制切換開關8接通筆尖1，由筆尖1作為發射電極向 電容式觸控屏發送傾角信息。
[0049] 此處，切換開關的設置僅為示例性的，其切換功能顯然也可通過控制器的控制功 能實現。具體地，例如，由控制器實現對第一電極或第二電極上所接收信號的選擇，或控制 第一電極和第二電極信號的發送。以下以包括如圖5所示的切換開關為例進行說明。
[0050] 圖5示出了根據本發明一優選實施例的主動電容筆的內部結構框圖。如圖5所示， 主動電容筆包括筆尖1、圓環2、切換開關、控制器4、第一處理電路11、第二處理電路12和發 射增益電路。切換開關優選包括第一切換開關SW1和第二切換開關SW2。第一處理電路11優 選包括順次相連的放大及濾波電路、積分電路、ADC電路以及一端與放大及濾波電路電連接 的解碼電路。第二處理電路12優選包括順次相連的放大及濾波電路、積分電路和ADC電路。
[0051] 如圖5所示，第一切換開關SW1共有四個端點，第一端與筆尖連接，第二端與圓環連 接，第三端與控制器4連接，第四端與發射增益電路的一端連接。第二切換開關SW2共有三個 端點，第一端與筆尖連接，第二端連接圓環2和控制器4,第三端與第二處理電路12中的放大 及濾波電路的一端連接。第一處理電路11中的放大及濾波電路的一端與圓環2連接，第一處 理電路11中的解碼電路的另一端及ADC電路的另一端分別與控制器4連接，第二處理電路12 中的ADC電路的另一端與控制器4連接，發射增益電路的另一端與控制器4連接。
[0052]在本實施例中，第一處理電路11用以對圓環2接收到的來自電容式觸控屏的第一 指令、第二指令和第三指令進行相應的信號處理，并將處理后的信號發送給控制器4進行解 析，第二處理電路12用以對筆尖1接收到的來自電容式觸控屏的第三指令進行相應的處理， 并將處理后的信號發送至控制器4進行解析，其中，放大及濾波電路用于對電容式觸控屏發 送的第一指令、第二指令和第三指令進行放大并濾波，以降低電容式觸控屏中電源、顯示器 等周圍環境噪聲對主動電容筆的影響，解碼電路用于對電容式觸控屏發送的信號進行解 碼，其可以合成在控制器中作為控制器的一部分，也可以作為獨立存在的電路設置在主動 電容筆中，發射增益電路用于對筆尖或圓環向電容式觸控屏發送的信號進行放大。
[0053]此外，所述主動電容筆優選包括壓力傳感器(如圖5所示），用于檢測主動電容筆 承受的壓力，并轉換為壓力感應信號，從而根據該壓力感應信號進一步控制書寫筆跡的粗 細、色彩的濃淡等。
[0054]在本實施例中的利用主動電容筆和電容式觸控屏之間的交互通信檢測主動電容 筆姿態的方法中，由所述主動電容筆的控制器控制第一電極和第二電極同時接收所述電容 式觸控屏發送的信號；由所述主動電容筆的控制器根據所述第一電極和第二電極同時分別 接收到的來自所述電容式觸控屏的信號來確定主動電容筆的傾角;并且由所述控制器控制 所述第一電極和第二電極分別向所述電容式觸控屏發送信號，由所述電容式觸控屏根據所 發送的信號確定所述主動電容筆的方位角。具體地，第一切換開關SW1用以接通筆尖1或圓 環2,第二切換開關SW2用以同時接通筆尖1和圓環2,同時控制器4控制斷開第一切換開關 SW1。具體來說，第一切換開關SW1在控制器檢測到電容式觸控屏發送的第一指令為用于獲 得筆尖的位置信息的指令時切換接通筆尖，并在控制器4檢測到電容式觸控屏發送的第二 指令為用于獲得圓環的位置信息的指令時切換接通圓環，也就是說，第一切換開關SW1根據 電容式觸控屏發送的請求獲取筆尖1或圓環2的位置信息指令接通相應的筆尖1或圓環2,第 二切換開關SW2在控制器4檢測到電容式觸控屏發送的第三指令為請求獲取主動電容筆的 傾角信息指令時閉合以接通筆尖1和圓環2,同時第一切換開關SW1斷開。下面，將結合圖6對 本發明實施例提供的檢測主動電容筆的傾角和方位角的具體流程進行描述。
[0055] 在圖6中，SWITCH1表示第一切換開關SW1上施加的電平信號，切換信號SWITCH1為 高電平表示第一切換開關SW1接筆尖1，此時筆尖1作為發射電極，切換信號SWITCH1為低電 平表示第一切換開關SW1接圓環2,此時圓環2作為發射電極，切換信號SWITCH1為方格陰影 表示第一切換開關SW1斷開，此時筆尖1和圓環2均不向電容式觸控屏發送信號。SWITCH2表 示第二切換開關SW2上施加的電平信號，切換信號SWITCH2為高電平表示第二切換開關SW2 閉合，切換信號SWITCH2為低電平表示第二切換開關SW2斷開;TP表示電容式觸控屏上的發 送或接收到的信號，MCU表示主動電容筆中控制器發送或接收到的信號，CONE表示圓環2上 發送或接收到的信號，TIP表示筆尖1上發送或接收到的信號，其中，向左傾斜線7"表示電 容式觸控屏向主動電容筆發送信號，向右傾斜線'"表示主動電容筆向電容式觸控屏發送 信號。
[0056] 以下結合圖6詳細說明本發明實施例中檢測主動電容筆的傾角和方位角的具體流 程。需要指出的是，下面對所述切換開關及各指令的描述如上文所述，僅為示例性的。
[0057] S1:電容式觸控屏中的觸控控制器通過觸控傳感器向主動電容筆發送第一指令， 該第一指令為請求獲取筆尖的位置信息指令TP1，此指令TP1通過圓環2被主動電容筆接收， 此時，圓環2作為接收電極。
[0058] S2:控制器解析請求獲取筆尖的位置信息指令TP1，并在時刻T1通過筆尖1發出響 應信號ACK，此時，筆尖1作為發射電極。并繼而，第一切換開關SW1在控制器檢測到主動電容 筆接收到筆尖的位置信息指令時切換接通筆尖1，通過筆尖1向電容式觸控屏發送第一導向 信息，電容式觸控屏利用該第一導向信息計算筆尖1的位置信息，此外，筆尖1還可以同時向 電容式觸控屏發送壓力感應數據。圖6中，筆尖1向電容式觸控屏連續發出兩個數據包PK1和 PK2。其中，第一導向信息(Pilot信息)是由主動電容筆向電容式觸控屏發出響應信號，為一 個固定波形，以電容耦合方式發送到電容式觸控屏時，會引起電容式觸控屏的電極上電壓 的變化。根據該電壓的變化，電容式觸控屏計算筆尖1的位置，下文將具體描述。
[0059] S3:電容式觸控屏向主動電容筆發送第二指令，該第二指令為請求獲取圓環的位 置信息指令TP2,此指令TP2通過圓環2被主動電容筆接收，此時，圓環2作為接收電極。
[0060] S4:控制器4解析該指令TP2,當控制器解析出第二指令TP2為請求獲取圓環的位置 信息指令時，控制第一切換開關SW1上施加的切換信號SWITCH1由高電平變為低電平，即控 制器控制第一切換開關SW1接通圓環，此時由圓環2作為發射電極向電容式觸控屏發出響應 信號ACK。
[0061] S5:電容式觸控屏接收來自圓環2的響應信號ACK，并繼而，通過圓環2向電容式觸 控屏發出第二導向信息，電容式觸控屏利用該第二導向信息計算圓環的位置信息。在本步 驟中，控制器在解析第二指令TP2后控制圓環1由作為接收第二指令TP2的接收電極切換為 發射電極向電容式觸控屏發出響應信號和第二導向信息。圓環2向電容式觸控屏發出的第 二導向信息使電容式觸控屏上的電極的電壓發生變化，根據該電壓變化可以計算圓環2的 在電容式觸控屏上的坐標位置。進而，結合步驟S2中筆尖1的位置信息，電容式觸控屏可計 算得到主動電容筆的方位角。下文將具體描述。
[0062] S6:經過一個時隙后，電容式觸控屏向主動電容筆發送第三指令TP3,該第三指令 為請求獲取主動電容筆的傾角信息指令，控制器在檢測到第三指令TP3為請求獲取主動電 容筆的傾角信息指令時控制第二開關SW2閉合以同時接通筆尖1和圓環2,同時控制第一切 換開關SW1斷開，此時，同時作為接收電極的筆尖1和圓環2在同一時刻分別接收該請求獲取 主動電容筆的傾角信息指令TP3。
[0063] S7:經過一個時隙后，控制器控制第一切換開關SW1上施加高電平，控制第二切換 開關SW2斷開，主動電容筆將筆尖1和圓環2同時接收到的第三指令TP3,經第一處理電路11 和第二處理電路12處理后傳送到控制器4。控制器4根據筆尖1和圓環2接收到的兩路電信 號，以及主動電容筆中預先存儲的該兩路電信號與主動電容筆的傾角的映射關系獲得主動 電容筆的傾角，對此，下文將進行詳細描述。
[0064] 步驟S8:經過，例如一個時隙后，主動電容筆通過筆尖1向電容式觸控屏發出傾角 fg息。
[0065] 通過上述過程，電容式觸控屏即可獲得主動電容筆的方位角和傾角，從而能夠確 定主動電容筆的姿態，進而電容式觸控屏利用該方位角數據及傾角數據對主動電容筆的書 寫筆跡進行修正等。
[0066] 在本實施例中，以步驟S1至步驟S8表示主動電容筆與電容式觸控屏進行通信以獲 取主動電容筆姿態時的各步驟只是為了方便區分各步驟，而并非限定各步驟的先后順序， 在本發明的不同實施例中，各步驟可根據實際情況來調整先后順序。例如:可以先向電容式 觸控屏發送用于獲得圓環的位置的信息，再向電容式觸控屏發送用于獲得筆尖的位置的信 息，電容式觸控屏根據圓環和筆尖在電容式觸控屏上的坐標位置信息獲得主動電容筆的方 位角，之后再接收主動電容筆發送的傾角;或者，電容式觸控屏也可以先接收主動電容筆發 送的傾角，再根據主動電容筆發送的用于獲得筆尖的位置的信息和用于獲得圓環的位置的 信息獲得主動電容筆的方位角。并且各步驟之間的所述"經過一個時隙"等也僅是示例性 的，各步驟的執行時間間隔可以根據需要設置。
[0067] 以下對具體的方位角及傾角計算方法進行詳細說明。
[0068] 首先結合基于前面電容耦合的分析，可以認為由于傾斜的影響，圓環2對電容式觸 控屏中相鄰電極的電容值改變會大于筆尖1對電容式觸控屏中相鄰電極的電容值改變。
[0069] 圖7a_7e示出了主動電容筆在不同位置及姿態時電容式觸控屏的電極上的電壓； 其中，圖7a_7b示出了主動電容筆位于某個電極的中間位置時的情形；圖7c_7e示出了主動 電容筆位于兩電極之間的情形。
[0070] 如圖7a-7b所示，圖中示出了電容式觸控屏中三個相鄰的電極E0、El和E2，為了簡 單起見，先假定主動電容筆位于電極E1的中間位置，電極E1左右相鄰電極為E0、E2。圖7a為 主動電容筆垂直于電容式觸控屏的觸控表面的情形，圖7b為主動電容筆與電容式觸控屏的 觸控表面成某個傾角的情形，但主動電容筆仍然處于電極E1中間。
[0071] "TIP"為筆尖1作為發射電極時的檢測電壓。主動電容筆垂直于電容式觸控屏的觸 控表面且筆尖1作為發射電極時，三個電極E0、E1和E2上的檢測電壓分別為￥0、￥1、￥2，主動 電容筆傾斜于電容式觸控屏的觸控表面且筆尖1作為發射電極時，三個電極上E0、E1和E2的 檢測電壓分別為VT0、VT1、VT2。
[0072] "CONE"為圓環2作為發射電極時的檢測電壓，主動電容筆垂直于電容式觸控屏的 觸控表面且圓環2作為發射電極時，三個電極上的檢測電壓分別為V0'、VI'、V2'；主動電容 筆傾斜于電容式觸控屏的觸控表面且圓環2作為發射電極時時，三個電極上的檢測電壓分 另IJ為VT0 '、VT1'、VT2 '。可以看出，由于傾斜，會導致主動電容筆與電極E2之間的耦合電容值 增加，由于電容的阻抗正比于l/j?C，所以在電極E2上感應的檢測電壓會大于在電極E0上 感應的檢測電壓。所以當主動電容筆傾斜時，在筆尖1和圓環2分別作為發射電極時在相鄰 電極E0和E2上的檢測電壓分別會出現電壓差值Deltal和Delta2。由于圓環2的面積較大，所 以其作為發射電極時相鄰電極E0和E2上檢測電壓的電壓差值也較大，從圖中可以看出 Delta2>Deltal。在相鄰電極上引起較大的電壓差異，更有利于獲取主動電容筆的傾角。在 理想的設計中，可以使Deltal很小以至于忽略不計。
[0073] 另一種情況，如圖7c_7e所示，當主動電容筆的位置不處于電容式觸控屏的某個電 極之上，而是處于相鄰兩個電極之間，例如在電極E1和E2之間，這是種常見的情況。根據實 際情況，也可以選取大于3個電極，例如5個電極來計算位置及傾角。在圖7c-7e中仍以3個 電極為例進行說明。可以看出，如果采用筆尖1作為發射電極來發射信號，主動電容筆傾斜 造成對電容式觸控屏中三個電極的檢測電壓的影響相對較小，而如果改為由圓環2作為發 射體來發射信號，則傾斜造成對電容式觸控屏中三個電極的檢測電壓的影響則較大。
[0074] 在步驟S2中，筆尖1向電容式觸控屏發送用于計算筆尖位置的信息，引起電容式觸 控屏上電極的電壓的變化，并在步驟S5中，由圓環2向電容式觸控屏發送用于計算圓環的位 置的信息，引起電容式觸控屏上電極的電壓的變化，電容式觸控屏據此可分別計算筆尖1和 圓環2的在觸控屏上的坐標位置。
[0075] 具體地，以電容式觸控屏的觸控平面所在的X軸的計算為例。當主動電容筆相對于 電容式觸控屏的觸控表面傾斜時，取相鄰兩個電極的中心距離為L，電極E1的中心坐標為 XE1，則根據電極E1的中心坐標和電極E1與相鄰兩個電極的檢測電壓，可以計算出筆尖1在圖 3a所示的XY平面的X坐標為：
[0077]類似的，圓環2在XY平面的X坐標可利用電極E1的中心坐標和其作為發射電極時電 極E1與相鄰兩個電極的檢測電壓來計算：
[0079]此外，需要指出的是，實際中計算筆尖和圓環的坐標位置有多種算法，例如根據出 現感應電壓的觸控電極的圖形，以上列出經驗公式僅作為示例的，并不限制于本發明。 [0080]通過前述分析可知，筆尖作為發射電極時獲取的筆尖的位置坐標相對準確，因此， 在分別獲得筆尖和圓環的位置信息后，如圖3b所示，從圓環2在X軸上的位置坐標處垂直于X 軸方向向上延伸一虛線，該虛線與主動電容筆軸線相交于一點，該相交點距離筆尖1的長 度為D，以該長度D為參數，計算主動電容筆的傾角：
[0082] 其中，A x，Ay分別為筆尖和圓環的X坐標差和Y坐標差。可以看出，上述方法獲得 的主動電容筆的傾角與電容式觸控屏的相鄰電極之間的距離以及參數D有關，然而，在實際 應用過程中，D的長度并非一個固定值，而是與電容式觸控屏的傾角成某一函數關系。因此， 對于特定的主動電容筆來說，上述計算主動電容筆傾角的公式中相關參數是確定的，但是 當不同廠家生產的主動電容筆與電容式觸控屏配套使用時，利用上述方法計算得到的主動 電容筆的傾角不同，從而影響對主動電容筆的軌跡修正。
[0083] 為此，本發明提供一更優實施例，分別獲取主動電容筆的方位角和傾角。本發明基 于投射式電容式觸控屏，Y軸的電極排列與X軸的排列基本上一致，僅方向不同。根據前述方 法獲得筆尖1和圓環2在電容式觸控屏的觸控表面所在的平面中X坐標的方法。可以變換到Y 軸方向上計算，筆尖1和圓環2的Y軸坐標:Ytip和Ycone，在此不再贅述。
[0084] 該更優實施例中，電容式觸控屏根據接收到的來自主動電容筆的筆尖位置和圓環 位置獲取主動電容筆的方位角，具體為利用筆尖和圓環分別在X軸和Y軸上的坐標差計算主 動電容筆的方位角，計算公式如下：
[0086] 其中，Ax為筆尖1和圓環2在X軸上的坐標差；Ay為筆尖1和圓環2在Y軸上的坐標 差。
[0087] 由此可以看出，該方位角與電容式觸控屏中相鄰電極的中心距離L以及參數D均 無關，因此不同廠家生產的不同結構的主動電容筆均可根據該方法獲得準確的主動電容筆 的方位角。
[0088] 在獲取主動電容筆的傾角時，參見圖2,筆尖1與電容式觸控屏之間的電容為C1，圓 環2與為電容式觸控屏之間的電容為C2。當電容式觸控屏向主動電容筆發送請求主動電容 筆傾角信息的第三指令時，控制器控制第二切換開關閉合，同時作為接收電極的筆尖1和圓 環2在同一時刻接收來自電容式觸控屏發送的第三指令，筆尖1和圓環2接收到兩路電信號， 該兩路信號分別經過第一處理電路和第二處理電路進行處理后發送到控制器。設兩路電信 號送入控制器后的信號值大小為Vt和Vc，兩路信號的信號值大小Vt和Vc分別與C1及C2相 關。
[0089] 由于筆尖和圓環被固定在主動電容筆的固定位置，如果以筆尖與電容式觸控屏的 接觸點為原點，當主動電容筆被抬起時，主動電容筆與電容式觸控屏之間形成的傾角?發 生變化，可以預期的是，筆尖與電容式觸控屏之間形成的電容C1，以及圓環與電容式觸控屏 之間形成的電容C2,會經歷成比例的變化。相應的，如果這時筆尖1和圓環2還是以電容耦合 的方式同時接收來自電容式觸控屏發送的同樣的信號，前述兩路信號的初始值Vt和Vc就會 相應地改變為Vt' =ft(〇 )*Vt和Vc' =fc( 〇 )*Vc。因此，Vt'/Vc'就會成為ft( 〇 )*Vt/fc (O )*Vc，SPVt'/Vc' =Kft/c( 〇 )，其中，K = Vt/Vc。在這個公式中，Vt和Vc均已知，所以Vt'/ Vc'就僅隨ft(①）/fc(①）=ft/c(①）的變化而變化。這樣，如果事先已知ft(①）和fc(①）， 也即知道ft/c(?)，則當所述主動電容筆獲得筆尖和圓環收到的相應的信號Vt'和Vc'時， 可以根據初始的Vt和Vc值，通過相應計算獲得相應的傾角〇。
[0090] 在實踐中，上述計算也可以省略。主動電容筆在生產出來后，筆尖和圓環的材質、 形狀、相隔的距離都已經固定，相應的初始的Vt和Vc值以及ft/c(〇)應也均已固定。因此， 當主動電容筆生產出來后，可以通過實測得到主動電容筆的傾角①與Vt'和Vc'的比值之間 的映射關系，并據此構建查找表。因此，在檢測到筆尖和圓環所接收到的來自電容式觸控 屏的Vt'和Vc'后，根據預設的查找表，即可獲得相應的傾角值。優選地，將該查找的傾角發 送給電容式觸控屏。
[0091] 本發明實施例提供的主動電容筆，能夠獲取主動電容筆的方位角和傾角，不需要 增加慣性測量單元，主動電容筆的結構和電路都比較簡單，利用主動電容筆本身的第一電 極或第二電極作為發射電極來發射位置信息，定位精度高，且在計算主動電容筆的傾角和 方位角時，與電容式觸控屏相鄰兩電極之間的距離無關，因此不同筆廠家在觸控屏上的方 位角和傾角是固定的，針對通用需求，如USI (Universal Stylus Initiative)組織提出的 不同廠家的主動電容筆在不同廠家的觸控屏均能夠正常使用，從而滿足通用性的需求。
[0092] 基于上述技術方案，結合圖1至圖7對本發明實施例提供的主動電容筆的姿態檢測 方法進行描述，在本實施例中，仍以第一電極為圓環，第二電極為筆尖為例進行描述，圖8為 本發明實施例提供的檢測主動電容筆傾角的方法的流程圖，如圖8所示，所述方法包括：
[0093] 步驟S11、向所述主動電容筆發送第一指令，由所述第一電極接收所述第一指令并 在所述第一指令被解析后由所述第二電極發送第一導向信息。
[0094] 在本步驟中，第一電極可以為圓環，第二電極可以為筆尖，第一指令為電容式觸控 屏發出的請求獲取主動電容筆筆尖的位置信息指令，第一導向信息為用于獲得筆尖的位置 的信息。電容式觸控屏向主動電容筆發送請求獲取主動電容筆筆尖的位置信息指令，由圓 環作為接收電極接收該請求獲取主動電容筆筆尖的位置信息指令，當控制器解析該請求獲 取主動電容筆筆尖的位置信息指令后由筆尖作為發射電極發送用于獲得筆尖的位置的信 息。
[0095] 步驟S12、向所述主動電容筆發送第二指令，由所述第一電極接收所述第二指令 并在所述第二指令被解析后將所述第一電極由接收電極切換為發射電極發送第二導向信 息。
[0096] 在本步驟中，第二指令為請求獲取主動電容筆圓環的位置信息指令，第二導向信 息為用于獲得圓環的位置的信息。電容式觸控屏向主動電容筆發送請求獲取主動電容筆圓 環的位置信息指令，由圓環作為接收電極接收該第二指令，當控制器解析該第二指令后，控 制第一切換開關接通圓環，由圓環作為發射電極向主動電容筆發送用于獲得圓環的位置的 信息，在本步驟中，主動電容筆中的控制器控制圓環由接收電極切換為發射電極。
[0097] 之后，電容式觸控屏根據電容式觸控屏發送的用于獲得筆尖的位置的信息和用于 獲得圓環的位置的信息獲取主動電容筆的方位角。所述獲取方位角的計算方法在上述實施 例中進行了詳細的描述，此處不再贅述。
[0098] 步驟S13、向所述主動電容筆發送第三指令，由所述第一電極和所述第二電極接收 所述第三指令并在所述第三指令被解析后由所述第二電極發送傾角信息。
[0099] 在本步驟中，第三指令為請求獲取主動電容筆的傾角信息指令，當控制器解析到 第三指令時，控制第二切換開關閉合，以同時接通筆尖和圓環，筆尖和圓環同時作為接收電 極接收該第三指令，經過主動電容筆中第一處理電路和第二處理電路的處理后獲得兩路電 信號，之后，控制器控制第一切換開關接通筆尖，控制第二切換開關斷開，由筆尖將兩路電 信號送入控制器中，控制器根據兩路電信號獲得主動電容筆的傾角。具體地，控制器根據主 動電容筆中預先存儲的兩路電信號之間的相對值與傾角之間的映射關系獲得主動電容筆 的傾角。具體計算傾角的方法在上述實施例中進行了詳細的描述，此處不再贅述。
[0100] 之后，由筆尖作為發射電極將所述傾角發送給電容式觸控屏。電容式觸控屏根據 接收到的方位角和傾角確定主動電容筆的姿態。
[0101] 需要說明的是，以步驟S11至步驟S13來命名各步驟只是為了方便區分各步驟，而 并非限定各步驟的先后順序，如上文所述，在本發明的不同實施例中，各步驟可根據實際情 況來調整先后順序。例如:可以先向主動電容筆發送第二指令，由所述第一電極接收所述第 二指令并在所述第二指令被解析后將所述第一電極由接收電極切換為發射電極發送第二 導向信息，再想主動電容筆發送第一指令，由所述第一電極接收所述第一指令并在所述第 一指令被解析后由所述第二電極發送第一導向信息，電容式觸控屏根據第二導向信息和第 一導向信息獲得主動電容筆的方位角，之后，向所述主動電容筆發送第三指令，由所述第一 電極和所述第二電極接收所述第三指令并在所述第三指令被解析后由所述第二電極發送 傾角信息。
[0102] 或者，可以先向所述主動電容筆發送第三指令，由所述第一電極和所述第二電極 接收所述第三指令并在所述第三指令被解析后由所述第二電極發送傾角信息，將傾角信息 發送給電容式觸控屏后，向所述主動電容筆發送第一指令，由所述第一電極接收所述第一 指令并在所述第一指令被解析后由所述第二電極發送第一導向信息，之后向所述主動電容 筆發送第二指令，由所述第一電極接收所述第二指令并在所述第二指令被解析后將所述第 一電極由接收電極切換為發射電極發送第二導向信息，電容式觸控屏根據第一導向信息和 第二導向信息獲得主動電容筆的方位角。
[0103] 本發明實施例提供的檢測主動電容筆姿態的方法，能夠獲取主動電容筆的方位角 和傾角，定位精度高，針對通用需求，如USI(Universal Stylus Initiative)組織提出的不 同廠家的主動電容筆在不同廠家的觸控屏均能夠正常使用，從而滿足通用性的需求。
[0104] 本發明還提供了一種與上述實施例中提供的主動電容筆通信的電容式觸控屏，包 括發送及接收模塊31，32,用于向所述主動電容筆發送信息及接收來自主動電容筆的信息； 控制器33,用于根據分別來自所述第一電極和第二電極的信息獲得所述主動電容筆的方位 角；并且所述第一電極和第二電極同時接收來自發送及接收模塊發送的信號，以使得主動 電容筆能夠計算所述傾角。以下結合圖9進行具體描述。
[0105] 圖9示出了根據本發明一優選實施例的與主動電容筆通信的電容式觸控屏的結構 示意圖，如圖9所示，該電容式觸控屏包括：
[0106]發送模塊31，用于向主動電容筆發送第一指令、第二指令和第三指令。
[0107]在本實施例中，仍以第一電極為圓環，第二電極為筆尖為例進行描述，此時，第一 指令為電容式觸控屏發出的請求獲取主動電容筆第一電極的位置信息指令;第二指令為電 容式觸控屏發出的請求獲取主動電容筆第二電極的位置信息指令;第三指令為電容式觸控 屏發出的請求獲取主動電容筆的傾角信息指令。
[0108] 接收模塊32,用于接收主動電容筆根據第一指令、第二指令和第三指令發出的對 應的第一導向信息、第二導向信息和傾角信息。
[0109] 其中，第一導向信息為用于獲得筆尖的位置的信息，第二導向信息為用于獲得圓 環的位置的信息。當電容式觸控屏向主動電容筆發送第一指令時，圓環作為接收電極接收 該第一指令，當第一指令被解析后由筆尖作為發射電極發送用于獲得筆尖的位置的信息， 當電容式觸控屏向主動電容筆發送第二指令時，圓環作為接收電極接收該第二指令，當第 二指令被解析后切換為由圓環作為發射電極發射用于獲得圓環的位置的信息；當電容式觸 控屏向主動電容筆發送第三指令時，圓環和筆尖同時作為接收電極接收第三指令，根據圓 環和筆尖接收的兩路電信號獲得主動電容筆的傾角，之后由筆尖作為發射電極向電容式 觸控屏發送傾角。
[0110] 控制器33,用于根據第一導向信息和第二導向信息獲得主動電容筆的方位角。
[0111] 控制器根據主動電容筆發送的圓環的位置信息和筆尖的位置信息獲取主動電容 筆的方位角。
[0112] 在本實施例中，獲取方位角和傾角的方法可參照上述實施例中描述的方位角和傾 角的計算方法進行理解，在本實施例中將不再贅述。
[0113] 本發明實施例提供的電容式觸控屏，能夠與主動電容筆進行通信，其能夠獲取主 動電容筆的方位角和傾角，定位精度高，針對通用需求，如USI(Universal Stylus Initiative)組織提出的不同廠家的主動電容筆在不同廠家的觸控屏均能夠正常使用，從 而滿足通用性的需求。
[0114] 本發明實施例提供了一種主動電容觸控系統，包括上述任意實施例提供的主動電 容筆和上述任意實施例提供的電容式觸控屏。
[0115] 本發明實施例提供的主動電容筆、檢測主動電容筆姿態的方法、與主動電容筆通 信的電容式觸控屏及主動電容觸控系統，能夠獲取主動電容筆的方位角和傾角，不需要增 加慣性測量單元，主動電容筆的結構和電路都比較簡單，利用主動電容筆本身的第一電極 或第二電極作為發射電極來發射位置信息，定位精度高，且在計算主動電容筆的方位角時， 與電容式觸控屏相鄰兩電極之間的距離無關，因此不同筆廠家在觸控屏上的方位角和傾角 是固定的，提高了主動電容筆姿態檢測的通用性。
[0116] 以上所述僅為本發明的實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人 員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、 等同替換、改進等，均應包含在本發明的權利要求范圍之內。
【主權項】
1. 一種與電容式觸控屏交互通信的主動電容筆，其特征在于，包括： 第一電極，用于與所述電容式觸控屏進行通信； 第二電極，用于與所述電容式觸控屏進行通信；以及 控制器， 其中，所述控制器根據所述第一電極和第二電極同時分別接收到的來自所述電容式觸 控屏的信號，確定主動電容筆的傾角。2. 根據權利要求1所述的主動電容筆，其特征在于，其中 所述控制器根據預先存儲的所述第一電極接收的來自所述電容式觸控屏的信號和所 述第二電極接收的來自所述電容式觸控屏的信號之間的相對值與所述主動電容筆的傾角 的映射關系，以確定所述主動電容筆的傾角。3. 根據權利要求1或2所述的主動電容筆，其特征在于，其中， 所述控制器通過控制切換開關切換所述第一電極、所述第二電極與所述電容式觸控屏 之間的通信。4. 根據權利要求3所述的主動電容筆，其特征在于， 所述切換開關包括第一切換開關和第二切換開關； 其中，所述第一切換開關用以接通所述第一電極或第二電極，所述第二切換開關用以 同時接通所述第一電極和第二電極。5. 根據權利要求1或2所述的主動電容筆，其特征在于，其中， 所述第二電極為所述主動電容筆的筆尖，所述第一電極為環繞所述筆尖設置的圓環或 線圈。6. -種用于與權利要求1-5任一項所述的主動電容筆通信的電容式觸控屏，其特征在 于，包括： 發送及接收模塊，用于向所述主動電容筆發送信息及接收來自主動電容筆發送的信 息；以及 控制模塊，用于控制所述發送及接收模塊向所述主動電容筆發送信息，以使得所述主 動電容筆的第一電極和第二電極能同時分別接收來自發送及接收模塊發送的信號，從而使 所述主動電容筆能夠計算所述主動電容筆的傾角。7. -種觸控系統，其特征在于，包括:權利要求1-5任一項所述的主動電容筆和權利要 求6所述的電容式觸控屏。8. -種利用主動電容筆與電容式觸控屏之間的交互通信檢測主動電容筆傾角的方法， 其特征在于，所述主動電容筆包括第一電極、第二電極，該方法包括： 所述第一電極和第二電極同時分別接收所述電容式觸控屏發送的信號； 根據所述第一電極和第二電極同時分別接收到的來自所述電容式觸控屏的信號來確 定主動電容筆的傾角。9. 根據權利要求8所述的方法，其特征在于，其中， 根據預先存儲的所述第一電極接收的來自所述電容式觸控屏的信號和所述第二電極 接收的來自電容式觸控屏的信號之間的相對值與所述主動電容筆的傾角的映射關系，以確 定所述主動電容筆的傾角。
【文檔編號】G06F3/0354GK105912147SQ201610341710
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】魏江力, 向國威
【申請人】漢王科技股份有限公司