[发明专利]测量绘画板与绘画笔之间距离的绘画板及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机外围输入设备领域，具体涉及一种测量绘画板与绘画笔之间距离的绘画板及其测量方法。

背景技术

作为计算机外围设备的绘画板和绘画笔，其工作原理是：根据绘画笔在绘画板上的移动，确定绘画笔在绘画板上的移动轨迹，绘画板所承受的压力大小以及绘画笔的倾角等，并将这些信息传送给计算机，从而实现绘画的目的。

传统的绘画板是电磁感应式的，这样，绘画笔在绘画板上的移动轨迹，绘画板所承受的压力大小以及绘画笔的倾角等信息是以电磁信号形式进行处理的。

一般地，在绘画板上，横向分布有多个横向线圈组，该横向线圈组用于间隔性的发送电磁信号，同时，在纵向分布有多个纵向线圈组，该纵向线圈组用于接收横向线圈组发送的电磁信号；另外，在绘画笔上还设置有谐振LC电路，通过该谐振LC电路，纵向线圈组接收横向线圈组发送的电磁信号。具体地，在某一时刻，一般根据多个横向线圈发送的电磁信号以及某一个纵向线圈通过绘画笔上的谐振LC电路接收到的电磁信号的强弱，从而确定绘画笔的横向位置；一般根据多个纵向线圈通过绘画笔上的谐振LC电路接收到的某一个横向线圈发送的电磁信号的强弱，从而确定绘画笔的纵向位置。

这样，通过上述方法，就可以确定绘画笔在绘画板平面上的位置。但是，上述方法只能确定绘画笔在绘画板这个二维平面内的位置，但并不能确定在三维空间中，用一个变量来描述绘画笔与绘画板的距离的远近；且在现有技术中，在使用绘画板时与手或者与绘画笔又或者与电脑之间的感应不能更方便、更有效的表达画面，在绘画板使用过程中不能与创作者绘画时进行沟通。

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提出一种测量绘画板与绘画笔之间距离的绘画板及其测量方法，实现对绘画板与绘画笔之间距离的测量，根据绘画笔在绘画板上的移动，确定绘画笔在绘画板上的移动轨迹，绘画板所承受的压力大小以及绘画笔的倾角等，并综合这些信息，从而实现绘画的目的；同时，其原理设置科学合理，能够很好地测量绘画板的位置信息，且使内容与绘画板发生一致的旋转变化，对绘画板具有较大好的保护作用。

本发明提供一种测量绘画板与绘画笔之间距离的绘画板，其具体技术方案如下：

一种测量绘画板与绘画笔之间距离的绘画板，包括测量电路、位置传感器、主控制器和电源控制器，所述位置传感器焊接在测量电路上，且与所述主控制器电性连接，所述主控制器包括单片机、数据处理模块和A/D转换器，所述测量电路的信号输出端连接位置传感器的信号输入端，位置传感器的信号输出端连接A/D转换器的信号输入端，A/D转换器的信号输出端连接单片机的信号输入端，单片机的信号输出端连接数据处理模块的信号输入端，数据处理模块的第一信号输出端连接电源控制器的信号输入端。

本发明通过绘画板位置的主控制器可以调控位置传感器，通过位置传感器得出绘画板位移数据，当绘画板相对于电脑上显示的页面内容发生旋转或移动，绘画板相对于地的位置信息也发生变化时，通过位置传感器获知旋转位置信息并通过A/D转换器转换为电信号，再传输到单片机中对该电信号进行去抖处理等，由单片机将信号传递给数据处理模块，从而进一步实现电脑显示的页面内容发生与绘画板一致的旋转变化，且控制电源控制器来保护绘画板的电路安全；该发明，原理设置科学合理，能够很好地测量绘画板的位置信息，对绘画板具有较大好的保护作用。

作为上述方案的进一步优化，所述位置传感器包括速度传感器、加速度传感器和角速度传感器；所述的速度传感器、加速度传感器和角速度传感器均与A/D转换器电性连接。通过速度传感器、加速度传感器和角速度传感器更全面的感应绘画板的位置，综合绘画笔在绘画板上的速度、加速度和角速度数据，并将这些数据通过A/D转换器转换后传输给主控制器处理，获得更精确的位置数据，方便进行后续的位置调整处理。

作为上述方案的更进一步优化，所述电源控制器包括复位电路，所述数据处理模块的第一信号输出端连接复位电路的信号输入端。当测量电路测量的电信号超过预定值时，可控制电源复位，起到保护绘画板电路的作用，最大限度的保护了绘画板。

作为上述方案的更进一步优化，还包括信号调理模块，所述的信号调理模块设于测量电路上，且数据处理模块的第二信号输出端连接信号调理模块的信号输入端，信号调理模块的信号输出端连接测量电路的信号输入端。当测量电路测量的电信号超过预定值时，还可以通过信号调理模块调理电路，校正电路偏差，使读取绘画笔进行绘画的图像显示更精准，接收到的绘画笔与绘画板之间的距离、角度、力度等信号更准确。