專利名稱：支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電磁感應定位系統(tǒng)與方法，特別是涉及一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法。
背景技術：
傳統(tǒng)使用多個指向裝置例如電磁式輸入筆的電磁式感應輸入裝置例如數(shù)字板(Digitizer)通常使用不同共振頻率以與不同電磁式輸入筆的共振電路(resonance circuits)產(chǎn)生共振，進行電磁式感應輸入裝置天線或感應線圈與電磁筆共振電路之間的高頻電磁信號傳送與接收而不至于互相干擾，從而使不同電磁式輸入筆能在電磁式感應輸入裝置上同時操作。但使用不同頻率以提供多支電磁式輸入筆同時操作通常必須以增加硬件的方式來產(chǎn)生二種以上頻率以提供多支電磁式輸入筆信號進行同時操作，美國專利US 5，466，896即揭露了相關內(nèi)容，如此將增加額外的硬件成本與復雜性。由此可見，上述現(xiàn)有的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法在產(chǎn)品結構、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的結構及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設一種新的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。鑒于上述傳統(tǒng)電磁式感應輸入裝置的缺點，本發(fā)明提出一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法，并無須增加額外的硬件成本與復雜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法存在的缺陷，而提供一種新的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法， 所要解決的技術問題是使其利用無電池電磁感應技術的硬件架構，利用固件的分時多工技巧把多支筆的信號在很小的時間內(nèi)分別取得，并且保證在某一個微小的時間點內(nèi)，只有一支筆會得到電磁能，進行運算出座標，從而多支筆在某一個時間點不會相互干擾，并依序掃描，便可以在既有硬件架構下得到多支筆的座標資訊，也不會新增過多的成本，非常適于實用。本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法。該方法包含以下步驟。(a)首先提供至少一指向裝置于一電磁感應裝置上方。(b)接著執(zhí)行掃描并判斷是否鎖定第一指向裝置。(c)然后鎖定第一指向裝置并發(fā)送頻率A的電磁波能量及接收第一指向裝置的電磁波信號。(d)接著計算第一指向裝置的座標。(e)然后執(zhí)行掃描并判斷是否鎖定一第二指向裝置。(f)接著鎖定第二指向裝置并發(fā)送頻率B的電磁波能量及接收第二指向裝置的電磁波信號。(g)最后計算第二指向裝置的座標。(h)并重復執(zhí)行以上步驟以達成分時多工目的使多指向裝置同時在電磁感應裝置上方操作。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，更包含當執(zhí)行掃描并判斷并未鎖定該第一指向裝置時，發(fā)送一頻率A的電磁波能量并掃描及偵測是否有該第一指向裝置的一電磁波信號。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，當發(fā)送該頻率A的電磁波能量并掃描及偵測有該第一指向裝置的電磁波信號時，則執(zhí)行(c)-(h)。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，當發(fā)送該頻率A的電磁波能量并掃描及偵測無該第一指向裝置的電磁波信號時，則執(zhí)行(e)-(h)。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，更包含當執(zhí)行掃描并判斷并未鎖定該第二指向裝置時，發(fā)送一頻率B之電磁波能量并掃描及偵測是否有該第二指向裝置的一電磁波信號。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，當發(fā)送該頻率B的電磁波能量并掃描及偵測有該第二指向裝置的電磁波信號時，則執(zhí)行(f)-(h)。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，當發(fā)送該頻率B的電磁波能量并掃描及偵測無該第二指向裝置的電磁波信號時，則執(zhí)行(b)-(h)。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其中所述的頻率A或該頻率 B的電磁波能量是以該電磁感應裝置的一電磁天線回路基板上的多個感應線圈延伸出的一獨立回圈發(fā)送。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其中所述的頻率A或該頻率 B的電磁波能量是以該電磁感應裝置的一電磁天線回路基板上的環(huán)繞多個感應線圈四周的一回路線圈發(fā)送。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，此電磁感應定位系統(tǒng)包含多個感應線圈位于一基板上、至少二指向裝置、一微控制器及一信號處理電路。指向裝置分別具有相同發(fā)射頻率及不同電磁能接收頻率以發(fā)送電磁信號至感應線圈。微控制器控制切換感應線圈以進行電磁信號的發(fā)送或接收，其中微控制器控制感應線圈并以指向裝置的不同發(fā)射頻率依序交替發(fā)送電磁能至指向裝置，使同一時間點僅有單一指向裝置接收到電磁能。信號處理電路處理分析感應線圈接收的電磁信號，并將處理后的電磁信號傳送至微控制器以計算指向裝置的座標。本發(fā)明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其中所述的電磁能是由該感應線圈延伸出的獨立回圈發(fā)送。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其中所述的電磁能是由環(huán)繞該感應線圈四周的回路線圈發(fā)送。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其中所述的指向裝置包含無電池電磁筆。前述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其中所述的指向裝置包含有電池電磁筆。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題另外再采用以下技術方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個感應線圈位于一基板上；至少二指向裝置，該二指向裝置具有相同發(fā)射頻率及對應不同射頻信號的射頻信號接收元件以發(fā)送電磁信號至該感應線圈；一微控制器控制切換該感應線圈進行電磁信號的發(fā)送與接收.其中該微控制器控制一射頻信號發(fā)射元件依序交替發(fā)射不同射頻信號至該指向裝置，使同一時間點僅有單一該指向裝置發(fā)射電磁信號；以及一信號處理電路，該信號處理電路處理分析該感應線圈接收的電磁信號.并將處理后的電磁信號傳送至該微控制器以計算該指向裝置的座標。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術方案.本發(fā)明支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明利用微控制器固件的撰寫以分時多工的方式分別取得多個指向裝置或電磁筆的信號，并且使電磁感應裝置在某一個區(qū)分的時間點內(nèi)，只有一指向裝置或電磁筆會得到電磁能，以進行運算并確定其座標，多個指向裝置或電磁筆在某一個時間點都不會相互干擾，并依序掃描.可以在既有固件架構下得到多支筆的座標資訊。綜上所述，本發(fā)明是有關于一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法。該支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法包含以下步驟首先提供至少一指向裝置于一電磁感應裝置上方。接著執(zhí)行掃描并判斷是否鎖定一第一指向裝置。然后鎖定第一指向裝置并發(fā)送頻率A的電磁波能量及接收第一指向裝置的電磁波信號。接著計算第一指向裝置的座標。然后執(zhí)行掃描并判斷是否鎖定一第二指向裝置。接著鎖定第二指向裝置并發(fā)送頻率B的電磁波能量及接收第二指向裝置的電磁波信號。最后計算第二指向裝置的座標。并重復執(zhí)行以上步驟。同時本發(fā)明還提供了一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)。本發(fā)明在技術上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是顯示一電磁感應裝置的功能架構方框圖。圖2A是顯示本發(fā)明一實施例的流程圖。圖2B是顯示本發(fā)明另一實施例的流程圖。圖3是顯示流程A與流程B交替重復進行以允許二指向裝置或電磁筆同時進行操作的示意圖。圖4與圖5是分別顯示本發(fā)明發(fā)送電磁能回路線圈的實施例的示意圖。圖6A與圖6D是顯示二指向裝置或電磁筆同時在電磁感應裝置進行操作的示意圖。圖6B與圖6C及圖6E與圖6F是顯示僅有一指向裝置或電磁筆在電磁感應裝置進行操作的示意圖。102 微控制器
104:電磁天線回路基板106:信號放大電路108:相位偵測電路110:模擬數(shù)字轉換電路202 判斷是否鎖定第一電磁筆或指向裝置204 發(fā)送頻率A的電磁波能量并掃描X軸與Y軸同時偵測是否有指向裝置或電磁筆的電磁波信號205:鎖定第一指向裝置并發(fā)送射頻信號至第一指向裝置及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號206 鎖定第一電磁筆或指向裝置并發(fā)送頻率A的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號207 計算第一電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標(X1, Y1)208 流程A結束210 判斷是否鎖定第二電磁筆或指向裝置212 發(fā)送頻率B的電磁波能量并掃描X軸與Y軸同時偵測是否有指向裝置或電磁筆的電磁波信號213:鎖定第二指向裝置并發(fā)送射頻信號至第二指向裝置及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號214 鎖定第二電磁筆或指向裝置并發(fā)送頻率B的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號215 計算第二電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標(X2，Y2)216 流程B結束302:電磁天線回路基板304:回路線圈306 電磁天線回路基板308:回路線圈401:電磁感應裝置402 指向裝置403 電磁感應裝置404 指向裝置405 射頻信號發(fā)射元件406 信號發(fā)射線圈406，信號發(fā)射線圈407:整流電路408:電源接收線圈409 指向裝置410 指向裝置411 控制電路412 射頻信號接收元件
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法其具體實施方式
、結構、方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。本發(fā)明的一些實施例將詳細描述如下。然而，除了以下描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其他實施例施行，并且本發(fā)明的保護范圍并不受實施例的限定，其以權利要求的保護范圍為準。再者，為提供更清楚的描述及更容易理解本發(fā)明，圖式內(nèi)各部分并沒有依照其相對尺寸繪圖，某些尺寸與其他相關尺度相比已經(jīng)被夸張；不相關的細節(jié)部分也未完全繪示出，以求圖式的簡潔。圖1是顯示一電磁感應裝置的功能架構方框圖。電磁感應裝置包含一微控制器 102、由多個沿X與Y方向排列彼此平行部分重疊的天線(antenna)或感應線圈(sensor coil)與基板構成的電磁天線回路基板104及信號處理電路，該信號處理電路包含信號放大電路(signal amplifier) 106、相位偵測電路(phase detector) 108與模擬數(shù)字轉換電路 (analog to digitalconverter) 110等。信號處理電路并不限于圖1中所顯示的，更可包含濾波、整流等電路，凡其他未脫離本發(fā)明所揭示精神的各種等效改變或修飾都涵蓋在本發(fā)明所揭露的范圍內(nèi)。電磁天線回路基板104上的天線或感應線圈均連接至開關，并由微控制器102控制開關以切換天線或感應線圈進行電磁信號的發(fā)送與接收。微控制器102以頻率產(chǎn)生電路與選擇電路并切換開關選擇天線或感應線圈發(fā)出高頻電磁信號。天線或感應線圈發(fā)出的高頻電磁信號則引起一電磁筆或指向裝置內(nèi)的共振電路(resonance circuit)的共振。而當天線或感應線圈發(fā)出的高頻電磁信號暫時中斷時，電磁筆或指向裝置內(nèi)的共振電路則發(fā)出一回應高頻電磁信號，并由天線或感應線圈接收，再由信號放大電路106、濾波、 整流、相位偵測電路108及模擬數(shù)字轉換電路110等進行信號處理分析。本發(fā)明電磁感應裝置包含使用無電池與有電池電磁筆或指向裝置的電磁感應裝置。若為使用有電池電磁筆或指向裝置的電磁感應裝置，電磁天線回路基板除天線或感應線圈之外，更包含發(fā)送控制信號的回路線圈(loop coil)，此回路線圈可位于電磁天線回路基板上環(huán)繞天線或感應線圈四周的位置。當有電池電磁筆或指向裝置靠近電磁天線回路基板104，微控制器102控制回路線圈發(fā)送控制信號至有電池電磁筆或指向裝置，使有電池電磁筆或指向裝置發(fā)送電磁信號至電磁天線回路基板，微控制器102控制開關以切換天線或感應線圈進行電磁信號的接收，并由信號放大電路、偵測電路、模擬數(shù)字轉換電路等進行信號處理分析。當指向裝置或電磁筆在電磁天線回路基板104上移動時，上述高頻電磁信號在天線或感應線圈與電磁筆共振電路之間的高頻電磁信號傳送與接收是不斷重復進行。在移動的軌跡方向上的天線或感應線圈是不斷通過由微控制器102控制的依序開關切換以使天線或感應線圈不斷依序進行高頻電磁信號的傳送與接收。微控制器102控制對應天線或感應線圈的依序開關切換稱為掃描。指向裝置或電磁筆的位置感應過程是從沒有獲得任何指向裝置或電磁筆座標位置信號開始，直到指向裝置或電磁筆的精確座標位置包含X軸與 Y軸座標被感應并計算完成。經(jīng)由微控制器102控制頻率產(chǎn)生電路與選擇電路并依序切換開關以對電磁天線回路基板104上所有天線或感應線圈先進行全區(qū)掃描。經(jīng)由全區(qū)掃描， 任何天線或感應線圈接收的回應高頻電磁信號均能被偵測接收及處理。當指向裝置或電磁筆位于電磁天線回路基板104上的可偵測區(qū)域范圍內(nèi)，指向裝置或電磁筆所在位置的天線或感應線圈會接收到具有最大值的高頻電磁信號，因此可大致確定指向裝置或電磁筆的位置。接著微控制器102根據(jù)出現(xiàn)最大值的高頻電磁信號的天線或感應線圈位置，控制頻率產(chǎn)生電路與選擇電路并針對出現(xiàn)最大值的高頻電磁信號的天線或感應線圈位置附近的區(qū)域依序切換開關以對該區(qū)域附近的天線或感應線圈進行區(qū)域掃描。區(qū)域掃描僅針對出現(xiàn)最大值的高頻電磁信號的天線或感應線圈位置鄰近的天線或感應線圈進行對應的開關切換以執(zhí)行高頻電磁信號的傳送與接收。若再次接受到信號強度達最大值的高頻電磁信號，則確認指向裝置或電磁筆的位置，并進行后續(xù)的信號處理以計算指向裝置或電磁筆的精確位置。圖2A是顯示本發(fā)明一實施例的流程圖。首先在步驟202中，判斷是否鎖定第一電磁筆或指向裝置。若在步驟202中未鎖定第一電磁筆或指向裝置，則在步驟204中，發(fā)送頻率A的電磁波能量(electromagnetic power)并掃描X軸與Y軸同時偵測是否有指向裝置或電磁筆的電磁波信號。若在步驟202中鎖定第一電磁筆或指向裝置，則在步驟206中，鎖定第一電磁筆或指向裝置并發(fā)送頻率A的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟207中，計算第一電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標(X1, Y1), 并進行步驟208結束流程A。若在步驟204中發(fā)送頻率A的電磁波能量并掃描X軸與Y軸同時偵測到無指向裝置或電磁筆的電磁波信號，則進行步驟208結束流程A。若在步驟204 中發(fā)送頻率A的電磁波能量并掃描X軸與Y軸同時偵測到指向裝置或電磁筆的電磁波信號，則執(zhí)行步驟206鎖定第一電磁筆或指向裝置并發(fā)送頻率A的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號，以及執(zhí)行步驟207計算第一電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標(X” Y1)，并進行步驟208結束流程A。流程A在步驟208結束后則進入流程B。首先在步驟210中，判斷是否鎖定一第二電磁筆或指向裝置。若在步驟210中未鎖定第二電磁筆或指向裝置，則在步驟212中發(fā)送頻率B的電磁波能量并掃描X軸與Y軸同時偵測是否有指向裝置或電磁筆的電磁波信號。若在步驟210中鎖定第二電磁筆或指向裝置，則在步驟214中，鎖定第二電磁筆或指向裝置并發(fā)送頻率B的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟215 中，計算第二電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標( , )并在步驟216中結束流程B。若在步驟212中發(fā)送頻率B的電磁波能量并掃描X軸與Y軸同時未偵測到指向裝置或電磁筆的電磁波信號，則在步驟216中結束流程B。若在步驟212中發(fā)送頻率B的電磁波能量并掃描X軸與Y軸同時偵測到指向裝置或電磁筆的電磁波信號，則執(zhí)行步驟214鎖定第二電磁筆或指向裝置并發(fā)送頻率B的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號， 以及執(zhí)行步驟215計算第二電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標( , )并在步驟216中結束流程B。當步驟216流程B結束后，則再次進行步驟202-208執(zhí)行流程A，流程A的步驟202-208結束后則進行步驟210-216執(zhí)行流程B，如圖3所示，圖3是顯示流程A與流程 B交替重復進行以允許二指向裝置或電磁筆同時進行操作的示意圖，其中流程A與流程B交替重復進行以允許二指向裝置或電磁筆同時進行操作。為了確定同一時間點只有一個指向裝置或電磁筆接收到電磁能，所以必須針對電磁能的發(fā)送加以控制。為了保證同一時間點只有一個指向裝置或電磁筆收到電磁能，所以針對二指向裝置或電磁筆發(fā)送不同頻率的電磁能，因此發(fā)送頻率A的電磁能只有接收頻率為頻率A的指向裝置或電磁筆可接收到電磁能，而當發(fā)送頻率B的電磁能時只有接收頻率為頻率B的指向裝置或電磁筆可接收到電磁能。此外，除了可利用電磁天線回路基板上的 X與Y方向的天線回圈或感應線圈延伸出的獨立回圈發(fā)送電磁能之外，也可利用位于電磁天線回路基板上環(huán)繞天線回圈或感應線圈四周的回路線圈發(fā)送電磁能。圖4與圖5是分別顯示本發(fā)明發(fā)送電磁能回路線圈的實施例的示意圖。圖4顯示用于發(fā)送電磁能的回路線圈 304是位于電磁天線回路基板302的四周。圖5顯示用于發(fā)送電磁能的回路線圈為電磁天線回路基板306上的X與Y方向的天線回圈或感應線圈延伸出的獨立回圈308。圖2B是顯示本發(fā)明另一實施例的流程圖。首先在步驟202中，判斷是否鎖定第一電磁筆或指向裝置。若在步驟202中未鎖定第一電磁筆或指向裝置，則在步驟204中，掃描X軸與Y軸并偵測是否有指向裝置或電磁筆的電磁波信號。若在步驟202中鎖定第一電磁筆或指向裝置， 則在步驟205中，鎖定第一電磁筆或指向裝置并發(fā)送射頻信號A至第一電磁筆或指向裝置及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟207中，計算第一電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標(X1, Y1),并進行步驟208結束流程A。若在步驟204中掃描X軸與Y軸同時偵測不到指向裝置或電磁筆的電磁波信號，則進行步驟208結束流程A。若在步驟204中掃描X軸與Y軸同時偵測到指向裝置或電磁筆的電磁波信號，則執(zhí)行步驟205鎖定第一電磁筆或指向裝置并發(fā)送射頻信號A至第一電磁筆或指向裝置及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號，以及執(zhí)行步驟207計算第一電磁筆或指向裝置的X座標與Y 座標(X1, Y1)，并進行步驟208結束流程A。流程A在步驟208結束后則進入流程B。首先在步驟210中，判斷是否鎖定一第二電磁筆或指向裝置。若在步驟210中未鎖定第二電磁筆或指向裝置，則在步驟212中掃描X軸與Y軸并偵測是否有指向裝置或電磁筆的電磁波信號。若在步驟210中鎖定第二電磁筆或指向裝置，則在步驟213中，鎖定第二電磁筆或指向裝置并發(fā)送射頻信號B至第二電磁筆或指向裝置及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟215中，計算第二電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標( ，Y2)并在步驟216中結束流程B。若在步驟212中掃描X軸與Y軸并未偵測到指向裝置或電磁筆的電磁波信號，則在步驟216中結束流程B。若在步驟212中掃描X軸與Y軸偵測到指向裝置或電磁筆的電磁波信號，則執(zhí)行步驟213鎖定第二電磁筆或指向裝置并發(fā)送射頻信號B至第二電磁筆或指向裝置及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號，以及執(zhí)行步驟215計算第二電磁筆或指向裝置的 X座標與Y座標(X2，t)并在步驟216中結束流程B。當步驟216流程B結束后，則再次進行流程A，流程A結束后則進行流程B，如圖3所示，流程A與流程B交替重復進行以允許二指向裝置或電磁筆同時進行操作。為了確定同一時間點只有一個指向裝置或電磁筆接收到電磁能，利用不同的射頻信號驅動不同指向裝置或電磁筆。為了保證同一時間點只有一指向裝置或電磁筆發(fā)射相同頻率的電磁信號，所以針對二指向裝置或電磁筆發(fā)送不同射頻信號，因此發(fā)送射頻信號A時只有設定為接收射頻信號A的指向裝置或電磁筆可發(fā)射電磁信號，而當發(fā)送射頻信號B時只有設定為接收射頻信號B的指向裝置或電磁筆可發(fā)射電磁信號。圖6A是顯示二指向裝置或電磁筆同時在電磁感應裝置進行操作的示意圖。指向裝置402與404分別具有一信號發(fā)射線圈406、一整流電路407與一電源接收線圈408。電源接收線圈408接收回路線圈304或獨立回圈308發(fā)出的不同頻率的電磁能經(jīng)整流電路407處理后由信號發(fā)射線圈406發(fā)射電磁信號。指向裝置402與404的電源接收線圈408的接收頻率不相同，而指向裝置402與404的信號發(fā)射線圈406的發(fā)射頻率則相同。對應于圖 2A所示的流程步驟，電磁感應裝置401首先在全區(qū)域掃描之后進行區(qū)域掃描即步驟202鎖定第一電磁筆或指向裝置402。接著執(zhí)行步驟206，鎖定第一電磁筆或指向裝置402并發(fā)送頻率A的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟207中， 計算第一電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標(X1, Y1),并進行步驟208結束流程A。接著執(zhí)行步驟210鎖定第二電磁筆或指向裝置404。然后在步驟214中，鎖定第二電磁筆或指向裝置并發(fā)送頻率B的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟215中，計算第二電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標( , )并在步驟216中結束流程B。接著如圖3所示，流程A與流程B交替重復進行以允許指向裝置或電磁筆402與404 同時進行操作。圖6B是顯示僅有一指向裝置或電磁筆在電磁感應裝置進行操作的示意圖。對應于圖2A所示的流程步驟，電磁感應裝置401首先在全區(qū)域掃描之后進行區(qū)域掃描即步驟 202判斷已鎖定第一電磁筆或指向裝置402。接著執(zhí)行步驟206，鎖定第一電磁筆或指向裝置并發(fā)送頻率A的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟 207中，計算第一電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標(X1，Y1)，并進行步驟208結束流程A。 接著執(zhí)行步驟210判斷未鎖定第二電磁筆或指向裝置，并在步驟212中發(fā)送頻率B的電磁波能量及掃描X軸與Y軸同時偵測是否有指向裝置或電磁筆的電磁波信號。由于步驟212 中并未偵測到指向裝置或電磁筆的電磁波信號，因此并無另一指向裝置或電磁筆的電磁信號，則結束流程B。即使無另一指向裝置或電磁筆操作，圖2A與圖3所示的流程步驟仍持續(xù)進行，若指向裝置或電磁筆404稍后加入操作則在指向裝置或電磁筆404加入操作后進入圖6A所示的操作及與其對應的流程。圖6C是顯示僅有一指向裝置或電磁筆在電磁感應裝置進行操作的示意圖。對應于圖2A所示的流程步驟，電磁感應裝置401首先在全區(qū)域掃描之后進行區(qū)域掃描即步驟 202判斷并未鎖定第一電磁筆或指向裝置。接著執(zhí)行步驟204，發(fā)送頻率A的電磁波能量并掃描X軸與Y軸同時偵測是否有指向裝置或電磁筆的電磁波信號。由于步驟204中并未偵測到指向裝置或電磁筆的電磁波信號，因此并無指向裝置或電磁筆的電磁信號，則結束流程A進入流程B。接著執(zhí)行步驟210鎖定第二電磁筆或指向裝置404。然后在步驟214中， 鎖定第二電磁筆或指向裝置并發(fā)送頻率B的電磁波能量及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟215中，計算第二電磁筆或指向裝置的X座標與Y座標( , ) 并在步驟216中結束流程B。接著如圖3所示，流程A與流程B交替重復進行以允許指向裝置或電磁筆402與404同時進行操作。即使僅有一指向裝置或電磁筆操作，圖2A與圖3所示的流程步驟仍持續(xù)進行，若指向裝置或電磁筆402稍后加入操作則在指向裝置或電磁筆 402加入操作后進入圖6A所示的操作及與其對應的流程。圖6D是顯示二指向裝置或電磁筆同時在電磁感應裝置進行操作的示意圖。電磁感應裝置403具有一射頻信號發(fā)射元件405以發(fā)射射頻信號至指向裝置409與410。射頻信號發(fā)射元件405可由微控制器控制。指向裝置409與410分別具有一信號發(fā)射線圈406’、 一控制電路411與一射頻信號接收元件412。射頻信號接收元件412接收射頻信號發(fā)射元件405發(fā)射的射頻信號以令控制電路411控制信號發(fā)射線圈406’發(fā)射電磁信號。指向裝置409與410的射頻信號接收元件412則分別接收來自射頻信號發(fā)射元件405的不同射頻信號，而指向裝置409與410的信號發(fā)射線圈406’的發(fā)射頻率則相同。對應于圖2B所示的流程步驟，電磁感應裝置403首先在全區(qū)域掃描之后進行區(qū)域掃描即步驟202鎖定第一指向裝置409。接著執(zhí)行步驟205，鎖定第一指向裝置409并發(fā)送射頻信號至第一指向裝置409及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟207中，計算第一指向裝置409的X座標與Y座標(X1, Y1)，并進行步驟208結束流程A。接著執(zhí)行步驟210鎖定第二指向裝置410。然后在步驟213中，鎖定第二指向裝置410并發(fā)送射頻信號至第二指向裝置410及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟215中，計算第二指向裝置410的X座標與Y座標( , )并在步驟216中結束流程B。接著如圖3所示，流程 A與流程B交替重復進行以允許指向裝置或電磁筆409與410同時進行操作。圖6E是顯示僅有一指向裝置或電磁筆409在電磁感應裝置403進行操作的示意圖。對應于圖2B所示的流程步驟，電磁感應裝置403首先在全區(qū)域掃描之后進行區(qū)域掃描即步驟202判斷已鎖定第一指向裝置409。接著執(zhí)行步驟205，鎖定第一指向裝置409并發(fā)送射頻信號至第一指向裝置409及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟207中，計算第一指向裝置409的X座標與Y座標(X1, Y1)，并進行步驟208結束流程A。 接著執(zhí)行步驟210判斷未鎖定第二指向裝置410，并在步驟212中并發(fā)送射頻信號至第二指向裝置410并掃描X軸與Y軸同時偵測是否有指向裝置的電磁波信號。由于步驟212中第二指向裝置410未加入操作，不會偵測到第二指向裝置410的電磁波信號，因此并無另一指向裝置的電磁信號，則結束流程B。即使無另一指向裝置或電磁筆操作，圖2B與圖3所示的流程步驟仍持續(xù)進行，若指向裝置或電磁筆410稍后加入操作則在指向裝置410加入操作后進入圖6D所示的操作及與其對應的流程。圖6F是顯示僅有一指向裝置或電磁筆在電磁感應裝置進行操作的示意圖。對應于圖2B所示的流程步驟，電磁感應裝置403首先在全區(qū)域掃描之后進行區(qū)域掃描即步驟 202判斷并未鎖定第一指向裝置409。接著執(zhí)行步驟204，發(fā)送射頻信號至第一指向裝置409 并掃描X軸與Y軸同時偵測是否有指向裝置的電磁波信號。由于步驟204中第一指向裝置 409未加入操作，不會偵測到第一指向裝置409的電磁波信號，因此結束流程A進入流程B。 接著執(zhí)行步驟210鎖定第二指向裝置410。然后在步驟213中，鎖定第二指向裝置410并發(fā)送射頻信號至第二指向裝置410及接收指定天線回圈或感應線圈的電磁波信號。接著在步驟215中，計算第二指向裝置410的X座標與Y座標( ，Y2)并在步驟216中結束流程B。 接著如圖3所示，流程A與流程B交替重復進行以允許指向裝置或電磁筆409與410同時進行操作。即使僅有一指向裝置操作，圖2B與圖3所示的流程步驟仍持續(xù)進行，若指向裝置409稍后加入操作則在指向裝置409加入操作后進入圖6D所示的操作及與其對應的流程。圖2A、圖2B與圖3所示的實施例支持二指向裝置或電磁筆同時動作。但本發(fā)明不限于支持二指向裝置或電磁筆，通過控制器固件程序的撰寫，可將支持的指向裝置或電磁筆數(shù)量可以擴增。因此其他未脫離本發(fā)明所揭示精神的各種等效改變或修飾都涵蓋在本發(fā)明所揭露的范圍內(nèi)。本發(fā)明利用微控制器固件的撰寫以分時多工的方式分別取得多個指向裝置或電磁筆的信號，并且使電磁感應裝置在某一個區(qū)分的時間點內(nèi)，只有一指向裝置或電磁筆會得到電磁能，以進行運算并確定其座標，多個指向裝置或電磁筆在某一個時間點都不會相互干擾，并依序掃描，便可以在既有固件架構下得到多支筆的座標資訊。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的方法及技術內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其特征在于該方法包括以下步驟(a)提供至少一指向裝置于一電磁感應裝置上方；(b)執(zhí)行掃描并判斷是否鎖定一第一指向裝置；(c)鎖定該第一指向裝置并發(fā)送頻率A的電磁波能量及接收該第一指向裝置的電磁波信號；(d)計算該第一指向裝置的座標；(e)執(zhí)行掃描并判斷是否鎖定一第二指向裝置；(f)鎖定該第二指向裝置并發(fā)送頻率B的電磁波能量及接收該第二指向裝置的電磁波信號；(g)計算該第二指向裝置的座標；以及(h)重復(b)-(g)。
2.根據(jù)權利要求1所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其特征在于， 更包含當執(zhí)行掃描并判斷并未鎖定該第一指向裝置時，發(fā)送一頻率A的電磁波能量并掃描及偵測是否有該第一指向裝置的一電磁波信號。
3.根據(jù)權利要求2所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其特征在于， 當發(fā)送該頻率A的電磁波能量并掃描及偵測有該第一指向裝置的電磁波信號時，則執(zhí)行 (c)-(h)。
4.根據(jù)權利要求2所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其特征在于， 當發(fā)送該頻率A的電磁波能量并掃描及偵測無該第一指向裝置的電磁波信號時，則執(zhí)行(e)-(h)。
5.根據(jù)權利要求1所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其特征在于， 更包含當執(zhí)行掃描并判斷并未鎖定該第二指向裝置時，發(fā)送一頻率B之電磁波能量并掃描及偵測是否有該第二指向裝置的一電磁波信號。
6.根據(jù)權利要求5所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其特征在于， 當發(fā)送該頻率B的電磁波能量并掃描及偵測有該第二指向裝置的電磁波信號時，則執(zhí)行(f)-(h)。
7.根據(jù)權利要求5所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其特征在于， 當發(fā)送該頻率B的電磁波能量并掃描及偵測無該第二指向裝置的電磁波信號時，則執(zhí)行 (b)-(h)。
8.根據(jù)權利要求1所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其特征在于其中所述的頻率A或該頻率B的電磁波能量是以該電磁感應裝置的一電磁天線回路基板上的多個感應線圈延伸出的一獨立回圈發(fā)送。
9.根據(jù)權利要求1所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法，其特征在于其中所述的頻率A或該頻率B的電磁波能量是以該電磁感應裝置的一電磁天線回路基板上的環(huán)繞多個感應線圈四周的一回路線圈發(fā)送。
10.一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括 多個感應線圈位于一基板上；至少二指向裝置，該二指向裝置具有相同發(fā)射頻率及不同電磁能接收頻率以發(fā)送電磁信號至該感應線圈；一微控制器控制切換該感應線圈進行電磁信號的發(fā)送或接收，其中該微控制器控制該感應線圈并以該指向裝置的不同電磁能接收頻率依序交替發(fā)送不同頻率的電磁能至該指向裝置，使同一時間點僅有單一該指向裝置接收到該電磁能；以及一信號處理電路，該信號處理電路處理分析該感應線圈接收的電磁信號，并將處理后的電磁信號傳送至該微控制器以計算該指向裝置的座標。
11.根據(jù)權利要求10所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其特征在于其中所述的電磁能是由該感應線圈延伸出的獨立回圈發(fā)送。
12.根據(jù)權利要求10所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其特征在于其中所述的電磁能是由環(huán)繞該感應線圈四周的回路線圈發(fā)送。
13.根據(jù)權利要求10所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其特征在于其中所述的指向裝置包含無電池電磁筆。
14.根據(jù)權利要求10所述的支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其特征在于其中所述的指向裝置包含有電池電磁筆。
15.一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括多個感應線圈位于一基板上；至少二指向裝置，該二指向裝置具有相同發(fā)射頻率及對應不同射頻信號的射頻信號接收元件以發(fā)送電磁信號至該感應線圈；一微控制器控制切換該感應線圈進行電磁信號的發(fā)送與接收，其中該微控制器控制一射頻信號發(fā)射元件依序交替發(fā)射不同射頻信號至該指向裝置，使同一時間點僅有單一該指向裝置發(fā)射電磁信號；以及一信號處理電路，該信號處理電路處理分析該感應線圈接收的電磁信號，并將處理后的電磁信號傳送至該微控制器以計算該指向裝置的座標。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)與方法。該支持多指向裝置同時操作的電磁感應的方法包含以下步驟首先提供至少一指向裝置于一電磁感應裝置上方。接著執(zhí)行掃描并判斷是否鎖定一第一指向裝置。然后鎖定第一指向裝置并發(fā)送頻率A的電磁波能量及接收第一指向裝置的電磁波信號。接著計算第一指向裝置的坐標。然后執(zhí)行掃描并判斷是否鎖定一第二指向裝置。接著鎖定第二指向裝置并發(fā)送頻率B的電磁波能量及接收第二指向裝置的電磁波信號。最后計算第二指向裝置的坐標。并重復執(zhí)行以上步驟。同時本發(fā)明還提供了一種支持多指向裝置同時操作的電磁感應定位系統(tǒng)。
文檔編號G06F3/033GK102253786SQ20101018206
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權日2010年5月19日
發(fā)明者葉云翔 申請人:太瀚科技股份有限公司