电磁输入装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及手写输入领域，尤其涉及一种电磁输入装置及其使用方法。


背景技术：

2.电磁手写系统是一种常用的计算机输入外设设备，通常包括配套使用的电磁手写笔和电磁手写板，其采用电磁感应原理工作，具有精度高、带压感功能等特点，被广泛地应用在电脑绘画、游戏制作、电影特效以及电子批签等领域。
3.现有技术中，所述电磁手写笔分为有源式和无源式，有源式电磁手写笔内含电池，电池电量耗尽后，需更换电池，使用不便；无源式电磁手写笔，需所述电磁手写板实时发射能量至所述无源式电磁手写笔，节能效果差。
4.因此，有必要提供一种新的电磁输入装置及其使用方法以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明为了解决现有技术使用不便及节能效果差的技术问题，有必要提供一种使用方便及节能效果好的电磁输入装置。
6.同时，还提供一种电磁输入装置的使用方法。
7.一种电磁输入装置，包括绘图笔，所述绘图笔包括谐振电路、整流电路、稳压电路、主控电路、充电ic芯片及充电电池，所述谐振电路接收谐振能量，转换为交流电能，所述整流电路与所述谐振电路连接，将所述交流电能整流为直流电能，所述稳压电路与所述整流电路连接，对所述直流电能进行稳压处理，产生直流电源，所述主控电路与所述稳压电路连接，所述直流电源为所述主控电路供电，所述充电ic芯片同时与所述主控电路、所述充电电池及所述稳压电路连接，所述主控电路控制所述充电ic芯片为所述充电电池充电，其中，所述绘图笔还包括书写充电状态，当所述绘图笔处于所述书写充电状态时，所述充电ic芯片侦测所述直流电源输入端的电压，当所述直流电源输入端的电压高于所述充电ic芯片的最低输入电压时，所述主控电路控制所述充电ic芯片对所述充电电池充电。
8.优选地，所述绘图笔还包括放置充电状态及距离传感器，所述距离传感器被触发，所述主控电路控制所述充电ic芯片对所述充电电池充电，所述绘图笔处于所述放置充电状态。
9.优选地，还包括配合所述绘图笔使用的绘图板，所述绘图板发射所述谐振能量，所述绘图板包括触发器，所述触发器设于所述绘图板边缘，用于触发所述距离传感器。
10.优选地，所述绘图笔还包括电池电量指示灯，与所述主控电路连接，所述主控电路侦测所述充电电池的电压，当所述充电电池的电压达到所述电池电量指示灯的点亮电压时，所述主控电路控制所述电池电量指示灯点亮。
11.优选地，所述绘图笔还包括连接设置的第一行动装置及导通开关，所述导通开关与所述充电电池连接，所述导通开关闭合时，所述充电电池为所述第一行动装置供电，所述第一行动装置用于发送信号至所述绘图板。
12.优选地，所述绘图笔还包括启动开关，设于所述主控电路，当所述启动开关触发，所述主控电路控制所述导通开关闭合。
13.优选地，还包括绘图板，所述绘图板发射所述谐振能量，所述绘图板还包括第二行动装置，当所述导通开关闭合，所述第二行动装置与所述第一行动装置无线连接，接收所述第一行动装置发送的信号。
14.一种电磁输入装置的使用方法，包括如下步骤：
15.s01，提供绘图板，发射谐振能量；
16.s02，提供绘图笔，配合所述绘图板使用；
17.s03，提供谐振电路，接收所述谐振能量，转换为交流电能；
18.s04，提供整流电路，将所述交流电能整流为直流电能；
19.s05，提供稳压电路，将所述直流电能稳压为直流电源；
20.s06，提供充电ic芯片、主控电路及充电电池，当所述绘图笔处于书写充电状态时，所述充电ic芯片侦测所述直流电源输入端的电压，当所述直流电源输入端的电压高于所述充电ic芯片的最低输入电压时，所述主控电路控制所述充电ic芯片对所述充电电池充电。
21.优选地，在所述步骤s06中，还包括如下步骤：
22.提供距离传感器及触发器，当所述绘图笔处于放置充电状态时，所述触发器触发所述距离传感器，所述主控电路控制所述充电ic芯片对所述充电电池充电。
23.优选地，在所述步骤s06之后，还包括如下步骤：
24.s07，提供电池电量指示灯，所述主控电路侦测所述充电电池的电压，当所述充电电池的电压达到所述电池电量指示灯的点亮电压时，所述主控电路控制所述电池电量指示灯点亮；
25.s08，提供启动开关、导通开关、第一行动装置及第二行动装置，触发所述启动开关，所述主控电路控制所述导通开关闭合，所述充电电池为所述第一行动装置供电，所述第一行动装置与所述第二行动装置无线连接，并发送停止信号至所述第二行动装置，所述绘图板停止发射所述谐振能量；
26.s09，关闭所述启动开关，所述第一行动装置发送开始信号至所述第二行动装置，所述绘图板重新开始发射所述谐振能量，同时所述主控电路控制所述导通开关断开，所述充电电池停止为所述第一行动装置供电。
27.优选地，在所述步骤s06之后，还包括如下步骤：
28.ss07，提供导通开关、第一行动装置及第二行动装置，所述主控电路侦测所述充电电池的电压，当所述充电电池的电压达到导通电压时，所述主控电路控制所述导通开关闭合，所述充电电池为所述第一行动装置供电，所述第一行动装置与所述第二行动装置连接，并发送停止信号至所述第二行动装置，所述绘图板停止发射所述谐振能量；
29.ss08，当所述主控电路侦测到所述充电电池的电压下降至断开电压时，所述第一行动装置发送开始信号至所述第二行动装置，所述绘图板重新开始发射谐振能量，同时所述主控电路控制所述导通开关断开，所述充电电池停止为所述第一行动装置供电。
30.相较于现有技术，本发明的电磁输入装置通过设置所述充电ic芯片同时与所述主控电路及所述稳压电路连接，当所述绘图笔处于所述书写充电状态时，所述充电ic芯片侦测所述直流电源输入端的电压，当所述直流电源输入端的电压高于所述充电ic芯片的最低
输入电压时，所述主控电路控制所述充电ic芯片对所述充电电池充电。完成所述绘图笔书写同时，可以进行充电的功能，不需配合外部充电电源进行充电，使用方便，通过抽取书写时剩余的电量对所述绘图笔充电，节约能耗。
附图说明
31.图1是本发明第一实施例揭示的一种电磁输入装置的结构示意图；
32.图2a及2b分别是图1所示的绘图笔处于书写状态及放置充电状态的示意图；
33.图3是图1所示的绘图笔的结构框图；
34.图4是所述绘图笔处于充电书写状态时的充电流程图；
35.图5是所述绘图笔处于放置充电状态时的充电流程图；
36.图6是图1所示的绘图板的另一实施方式的结构示意图；
37.图7是图3所示的第二书写单元书写时的流程图；
38.图8是本发明第二实施例揭示的一种电磁输入装置的结构示意图；
39.图9是图8所示的绘图笔的结构框图；
40.图10是图9所示的第二书写单元书写时的流程图；
41.图11是本发明第三实施例揭示的一种电磁输入装置的结构示意图。
42.图12是图11所示的绘图笔的结构框图；
43.图13是本发明第四实施例揭示的一种电磁输入装置的结构示意图；
44.图14是图13所示的绘图笔的结构框图。
具体实施方式
45.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
46.第一实施例
47.请参阅图1、图2a及2b，其中图1是本发明第一实施例揭示的一种电磁输入装置的结构示意图，图2a及2b分别是图1所示的绘图笔处于书写状态及放置充电状态的示意图。所述电磁输入设备100包括配合使用的绘图笔10及绘图板20。所述绘图笔10包括书写状态及放置充电状态，所述绘图笔10在所述绘图板20上书写，所述绘图笔10处于所述书写状态，如图2a所示；所述绘图板20包括触发器21，所述触发器21设于所述绘图板20边缘，所述绘图笔10对应所述触发器21放置时，所述绘图笔10处于所述放置充电状态，如图2b所示。
48.请参阅图3，是图1所示的绘图笔的结构框图。所述绘图笔10包括第一书写单元11、充电单元13及第二书写单元15。所述第一书写单元11用于在所述绘图板20上书写，并为所述充电单元13提供能量，所述充电单元13为所述第二书写单元15供电。
49.所述绘图笔10的书写状态包括书写充电状态及主动书写状态，所述绘图笔10处于所述书写充电状态时，所述绘图板20为所述第一书写单元11提供谐振能量；所述绘图笔10处于所述主动书写状态，所述充电单元13为所述第二书写单元15供电。
50.所述第一书写单元11包括依序连接的谐振电路111、整流电路113、稳压电路115、
主控电路117及调变电路119，所述调变电路119同时与所述谐振电路111连接。
51.当所述绘图笔10处于所述充电书写状态，所述第一书写单元11用于书写时，步骤如下：
52.a01，所述绘图板20发射所述谐振能量；
53.a02，所述绘图笔10在所述绘图板20上书写；
54.a03，所述谐振电路111接收所述谐振能量，转换为交流电能；
55.a04，所述整流电路113将所述交流电能整流为直流电能；
56.a05，所述稳压电路115将所述直流电能稳压为直流电源；
57.a06，所述直流电源为所述主控电路117供电；
58.a07，所述主控电路117根据所述绘图笔10的书写信息，控制所述调变电路119调变书写信号；
59.a08，所述谐振电路111将所述书写信号发送至所述绘图板20。
60.所述充电单元13与所述稳压电路115连接，抽取所述稳压电路115产生的直流电源，包括充电ic芯片131、充电电池133及距离传感器137。所述充电ic芯片131与所述稳压电路115连接，侦测所述直流电源输入端的电压；所述充电ic芯片131分别与所述主控电路117及所述充电电池133连接，所述主控电路117控制所述充电ic芯片131对所述充电电池133充电；所述充电电池133与所述主控电路117连接，所述距离传感器137与所述主控电路117连接。
61.所述绘图笔10处于所述书写充电状态时，所述充电单元13为所述充电电池133充电。请参阅图4，是所述绘图笔10处于充电书写状态时的充电流程图。在所述步骤a05之后，所述充电单元13为所述充电电池133充电步骤具体包括，a055，所述充电ic芯片131侦测所述直流电源输入端的电压，当所述直流电源输入端的电压高于所述充电ic芯片131的最低输入电压时，所述主控电路117控制所述充电ic芯片131对所述充电电池133充电。
62.亦即，为保证所述绘图笔10能正常将所述书写信息传递至所述绘图板20，所述充电ic芯片131通过侦测所述直流电源输入端的电压，将供应所述绘图笔10发射所述电磁信号后，剩余的所述直流电源对所述充电电池133充电。在所述书写充电状态下，所述绘图笔10的书写与充电同时进行。
63.所述触发器21用于触发所述距离传感器137，当所述绘图笔10如图2b所示放置时，即所述绘图笔10处于所述放置充电状态，所述距离传感器137被所述触发器21，并发送信号至所述主控电路117，所述主控电路117控制所述充电ic芯片131对所述充电电池133充电。
64.亦即，当所述绘图笔10处于所述放置充电状态，所述绘图笔10未书写，不需供应电能发射所述电磁信号，所述主控电路117只需控制所述充电ic芯片131对所述充电电池133充电。请参阅图5，是所述绘图笔处于放置充电状态时的充电流程图，具体包括如下步骤：
65.b01，所述绘图板20发射谐振能量；
66.b02，所述绘图笔10配合所述绘图板20使用；
67.b03，所述谐振电路111接收所述谐振能量，转换为交流电能；
68.b04，所述整流电路113将所述交流电能整流为直流电能；
69.b05，所述稳压电路115将所述直流电能稳压为直流电源；
70.b06，所述直流电源为所述主控电路117供电；
71.b07，所述触发器21触发所述距离传感器137；
72.b08，所述主控电路117控制所述充电ic芯片131对所述充电电池133充电。
73.可以理解的是，因所述触发器21触发所述距离传感器137，通过相对位置关系进行触发，故所述书写充电状态与所述放置充电状态可以随时切换。
74.在本实施例中，所述触发器21为磁铁，所述距离传感器137为霍尔传感器，当所述绘图笔10放置，所述霍尔传感器靠近所述磁铁，所述霍尔传感器被触发。
75.进一步的，所述绘图板20于边缘处设置一绘图笔放置槽23，且临近所述触发器21，用于定位放置所述绘图笔10，如图6所示。
76.所述第二书写单元15同时与所述主控电路117及所述充电电池133连接，所述主控电路117控制所述充电电池133为所述第二书写单元15供电。
77.所述第二书写单元15包括导通开关153及第一行动装置155。所述导通开关153同时连接所述主控电路117、所述充电电池133及所述第一行动装置155。所述第一行动装置155用于将所述绘图笔10的书写信息发送至所述绘图板20，所述绘图板20还包括第二行动装置25，所述第二行动装置25与所述第一行动装置155无线连接，接收所述第一行动装置155发送的书写信号。
78.所述主控电路117设置导通电压及断开电压，用于控制所述导通开关153的闭合与断开。
79.请参阅图7，是图3所示的第二书写单元书写时的流程图。所述第二书写单元15书写时，具体包括如下步骤：
80.c01，所述主控电路117侦测所述充电电池133的电压，当所述充电电池133的电压达到所述导通电压时，所述主控电路117控制所述导通开关153开关闭合，所述充电电池133为所述第一行动装置155供电，所述绘图笔10进入所述主动书写状态，所述第一行动装置155与所述第二行动装置25连接，并发送停止信号至所述第二行动装置25，所述绘图板20停止发射所述谐振能量；
81.c02，当所述主控电路117侦测到所述充电电池133的电压下降至所述断开电压时，所述第一行动装置155发送开始信号至所述第二行动装置25，所述绘图板20重新开始发射谐振能量，同时所述主控电路117控制所述导通开关153断开，所述充电电池133停止为所述第一行动装置155供电，所述绘图笔10退出所述主动书写状态。
82.可以理解的是，当所述充电电池133停止为所述第一行动装置155供电，所述绘图笔10退出所述主动书写状态，根据实际使用情况，处于所述书写充电状态或所述放置充电状态。
83.其中，所述第二书写单元15还包括移动量传感器157及压力传感器159，所述移动量传感器157用于侦测所述绘图笔10的轨迹，所述绘图笔10的轨迹通过所述第一行动装置155发送至所述第二行动装置25；所述压力传感器159用于侦测所述绘图笔10的压感，所述绘图笔10的压感通过所述第一行动装置155发送至所述第二行动装置25。
84.在本实施例中，所述移动量传感器157为加速度传感器，根据加速度对时间的变化量判断所述绘图笔10的轨迹。
85.相较于现有技术，本发明的电磁输入装置100通过设置所述充电ic芯片131同时与所述主控电路117及所述稳压电路115连接，当所述绘图笔10处于所述书写充电状态时，所
述充电ic芯片131侦测所述直流电源输入端的电压，当所述直流电源输入端的电压高于所述充电ic芯片131的最低输入电压时，所述主控电路117控制所述充电ic芯片131对所述充电电池133充电。完成所述绘图笔10书写同时，可以进行充电的功能，不需配合外部充电电源进行充电，使用方便，通过抽取书写时剩余的电量对所述绘图笔10充电，节约能耗。
86.另外，所述绘图笔10的放置充电状态，进一步保证能为所述绘图笔10有效充电，且提高充电效率。
87.第二实施例
88.请参阅图8及图9，其中图8是本发明第二实施例揭示的一种电磁输入装置的结构示意图，图9是图8所示的绘图笔的结构框图。所述电磁输入设备200包括配合使用的绘图笔30及绘图板40。本实施例与第一实施例基本相同，区别在于，所述绘图笔30的充电单元33包括充电ic芯片331、充电电池333、电池电量指示灯335及距离传感器337。所述绘图笔30的第二书写单元35包括启动开关351、导通开关353及第一行动装置355。所述启动开关351设于所述绘图笔30的主控电路317。
89.所述充电电池333及所述电池电量指示灯335分别与所述主控电路317连接，所述主控电路317侦测所述充电电池333的电压，控制所述电池电量指示灯335点亮。
90.请参阅图10，是图9所示的第二书写单元书写时的流程图。所述绘图笔30的第二书写单元35书写时，具体包括如下步骤：
91.d01，所述主控电路317侦测所述充电电池333的电压，当所述充电电池333的电压达到所述电池电量指示灯335的点亮电压时，所述主控电路317控制所述电池电量指示灯335点亮；
92.d02，用户触发所述启动开关351，所述主控电路317控制所述导通开关353闭合，所述充电电池333为所述第一行动装置355供电，所述第一行动装置355与所述绘图板40的第二行动装置45无线连接，并发送停止信号至所述第二行动装置45，所述绘图板40停止发射谐振能量；
93.d03，用户关闭所述启动开关351，所述第一行动装置355发送开始信号至所述第二行动装置45，所述绘图板40重新开始发射所述谐振能量，同时所述主控电路317控制所述导通开关353断开，所述充电电池333停止为所述第一行动装置355供电。
94.第三实施例
95.请参阅图11，是本发明第三实施例揭示的一种电磁输入装置的结构示意图。所述电磁输入设备300包括配合使用的绘图笔50及绘图板60。与第一实施例相同，所述绘图笔50包括书写状态及放置充电状态，所述绘图板60包括触发器61。
96.请参阅图12，是图11所示的绘图笔的结构框图。所述绘图笔50包括书写单元51、充电单元53及切换开关56。所述书写单元51用于在所述绘图板60上书写，并为所述充电单元53提供能量。所述绘图笔50的书写状态包括书写充电状态与主动书写状态，在所述书写充电状态下，所述绘图板60为所述绘图笔50提供谐振能量，在所述主动书写状态下，所述充电单元53为所述书写单元51提供电能。
97.所述书写单元51与第一实施例的第一书写单元11相同。
98.所述充电单元53与第一实施例的充电单元13相同。
99.同样，所述绘图笔50处于所述书写充电状态时的书写、充电步骤，及所述绘图笔50
处于所述放置充电状态的充电步骤，均与第一实施例相同。
100.所述切换开关56同时连接所述充电单元53的充电电池533。所述书写单元51的主控电路517控制所述切换开关56的闭合与断开，当所述切换开关56闭合时，所述充电电池533为所述书写单元51供电，所述绘图笔50进入所述主动书写状态。
101.与第一实施例相同，所述主控电路517设置导通电压及断开电压。所述绘图笔50进入所述主动书写状态，进行书写，具体包括如下步骤：
102.e01，所述主控电路517侦测所述充电电池533的电压，当所述充电电池533的电压达到所述导通电压时，所述主控电路517控制所述绘图笔50的调变电路519调变停止信号，通过所述绘图笔50的谐振电路511发送停止信号至所述绘图板60，所述绘图板60停止发射谐振能量，
103.同时所述主控电路517控制所述切换开关56闭合，所述充电电池533为所述书写单元51供电，所述绘图笔50进入所述主动书写状态；
104.e02，所述主控电路517根据所述绘图笔50的书写信息，控制所述调变电路519调变书写信号，所述谐振电路511将所述书写信号发送至所述绘图板60；
105.e03，当所述主控电路517侦测到所述充电电池533的电压下降至所述断开电压时，所述主控电路517控制所述绘图笔50的调变电路519调变开始信号，通过所述绘图笔50的谐振电路511发送开始信号至所述绘图板60，所述绘图板60开始发射谐振能量，
106.同时所述主控电路517控制所述切换开关56开关断开，所述绘图笔50退出所述主动书写状态。
107.第四实施例
108.请参阅图13及图14，其中图13是本发明第四实施例揭示的一种电磁输入装置的结构示意图，图14是图13所示的绘图笔的结构框图。所述电磁输入设备400包括配合使用的绘图笔70及绘图板80。本实施例与第三实施例基本相同，所述绘图笔70包括书写单元71、充电单元73及切换开关76，区别在于，所述绘图笔70的充电单元73与第二实施例的充电单元33相同，所述绘图笔70还包括启动开关77，所述启动开关77设于所述绘图笔70的主控电路717。
109.所述绘图笔70进入所述主动书写状态，进行书写，具体包括如下步骤：
110.f01，所述主控电路717侦测所述绘图笔70的充电电池733的电压，当所述充电电池733的电压达到所述充电单元73的电池电量指示灯735的点亮电压时，所述主控电路717控制所述电池电量指示灯735点亮；
111.f02，用户触发所述启动开关77，所述主控电路717控制所述绘图笔70的调变电路719调变停止信号，通过所述绘图笔70的谐振电路711发送停止信号至所述绘图板80，所述绘图板80停止发射谐振能量，
112.同时所述主控电路717控制所述绘图笔70的切换开关76闭合，所述充电电池733为所述书写单元71供电，所述绘图笔70进入所述主动书写状态；
113.f03，所述主控电路717根据所述绘图笔70的书写信息，控制所述调变电路719调变书写信号，所述谐振电路711将所述书写信号发送至所述绘图板80；
114.f04，用户关闭所述启动开关77，所述主控电路717控制所述调变电路719调变开始信号，通过所述谐振电路711发送开始信号至所述绘图板80，所述绘图板80开始发射谐振能
量，
115.同时所述主控电路717控制所述切换开关76开关断开，所述绘图笔70退出所述主动书写状态。
116.以上所述仅为本发明的部分实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。