CN105900047A - 具有静电和无线电链路的显示器系统 - Google Patents

具有静电和无线电链路的显示器系统 Download PDF

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Abstract

提供了在交互式显示器系统中用于传送信息的系统和方法。在一个示例中，交互式显示器系统包括：包括具有行和列电极的电极矩阵的交互式显示器(所述行电极被顺序地驱动)、显示器侧无线电收发机、和包括电极尖端及输入设备侧无线电收发机的输入设备。交互式显示器被配置来在显示器的电极矩阵与输入设备的电极尖端之间形成的静电链路中传送信道标识符，并且输入设备被配置来检测指示电极矩阵中最近的行电极(电极尖端被置于接近该行电极)的位置信号，并且经由输入设备侧收发机和显示器侧收发机之间的无线电链路在信道标识符所标识的信道上向交互式显示器传送指示最近的行电极的数据。

Description

具有静电和无线电链路的显示器系统
背景
已经开发了从指示笔接收用户输入的交互式显示器。在一种类型的实现中，每支指示笔由无线电链路链接到交互式显示器。在指示笔激活之际，无线电链路被建立。一旦建立，当指示笔被放置在显示器附近，指示笔可经由无线电链路将其X-Y位置报告给交互式显示器。为了确定其X-Y位置，指示笔经由其尖端处的电极来进行静电测量。这个电极接收来自交互式显示器中各电极的信号，或将信号传送给交互式显示器中的各电极，各电极按行与列排列并以循环顺序地驱动。指示笔可检测电极尖端与下方的行(或列)之间的电容被驱动为高(或，在某些情况下被驱动为低)的精确时间。基于此，指示笔可确定其行(或列)的位置。在顺序循环中，指示笔确定其行和列的位置。指示笔可经由无线电链路将由指示笔所做的测量报告给交互式显示器，其与由交互式显示器内的电极所做的测量进行组合，可被用于确定指示笔的行和列的位置。交互式显示器可相应地处理该输入用于显示，例如，诸如指示笔的所报告的位置处的光标的GUI元素。
用这种方式的一个缺点是，建立无线电链路的过程可能占用用户可感知的量的时间，这可能会导致用户的受挫感。此延迟是由交互式显示器通常与指示笔在多个信道上无线地通信，并通过诸如跳频扩谱技术的方法在信道间跳跃的事实导致的。在60Hz时钟周期中，在典型的38信道上跳跃可导致在理想传输条件下至多0.63秒的延迟，并且在现实世界传输条件下(其中无线电传输被干扰并且传送的数据丢失)可导致更长的延迟。这样量级的延迟对于用户是可察觉的，并可例如在诸如头脑风暴会议、演示等场景中导致受挫感，在这些场景中重视用户与显示器的快速交互。
概述
为了解决上述挑战，提供了在交互式显示器系统中用于传送信息的系统和方法。在一个示例中，交互式显示器系统包括：包括具有行和列电极的电极矩阵的交互式显示器(其中行电极被顺序地驱动)、显示器侧无线电收发机、和包括电极尖端及输入设备侧无线电收发机的输入设备。交互式显示器被配置来在显示器的电极矩阵与输入设备的电极尖端之间形成的静电链路中传送信道标识符，并且输入设备被配置来检测指示电极矩阵中最近的行电极的位置信号(电极尖端被置于接近该行电极)，并且经由输入设备侧收发机和显示器侧收发机之间的无线电链路在信道标识符所标识的信道上传送指示离电极尖端最近的行电极的数据。
提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。而且，所要求保护的主题不限于解决该公开的任一部分中所注的任何或全部缺点的实现方式。
附图简述
图1是根据本公开的实施例的示例性交互式显示器系统的示意图。
图2是图1的交互式显示器系统的电极矩阵的示意图。
图3是例示出图1的交互式显示器系统的内部组件的框图。
图4是例示出交互式显示器与图1的交互式显示器系统的指示笔之间的数据的传输的示意图。
图5是图1的交互式显示器系统的输入设备的示意图。
图6是在交互式显示器与输入设备之间传送信息的方法的一个实施例的流程图。
图7示出根据本公开的一个实施例的计算设备的框图。
详细描述
图1示出根据本公开的一实施例的示例性交互式显示器系统100。系统100包括被配置来同时感测来自多个源的输入的交互式显示器102。例如，显示器102可感测由人类手指101施加的触摸输入以及由一个或多个输入设备施加的输入。输入设备可以具有指示笔104的外形，或可以另一种合适的外形因素来配置。如在下文中更详细地示出和描述的，可响应于在显示器102处输入的接收来生成并显示合适的图形输出108。
图2示意性示出可被包括于交互式显示器系统100中以便于输入检测的示例性电极矩阵200。矩阵200包括被垂直地彼此分开并形成节点(例如节点206)的多个行电极202和多个列电极204，其电气特性(例如电容)可被监测以检测触摸输入和指示笔输入。
多个行电极202可电耦合于相应的驱动电路208，其被配置来以以下各种描述的方式驱动行电极。相反，多个列电极204可电耦合到相应的检测电路210，其可检测由多个行电极202的驱动导致的列电极中的电流和/或电压，由指示笔104和/或手指101对显示器的触摸而对显示器102的电压应用。在其它实施例中，然而，伴随着多个列电极204被驱动，检测电路可替代地被耦合到多个行电极202。如下所述，如此构成的电极矩阵可被用于检测不仅来自用户手指的触摸输入，而且还确定诸如指示笔104的输入设备的位置的至少一个坐标。将理解，在图2中示出的行和列的数目仅用于说明性的用途，并且，在典型显示器中比图2所例示的更多的列和行被包括在矩阵200中。
现在转向图3，例示出交互式显示器系统100的附加内部组件的示意图被示出。如所示，系统100包括交互式显示器102，其包括具有位于多个列电极204上方(在发光方向)的多个行电极202的上述电极矩阵200。多个行和列电极202和204由介电层308隔离，其可以包括各种合适的介电材料(例如，玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、环烯聚合物(COP)薄膜等)。位于电极矩阵200下方(相对于发光方向)的是发光层310，其可以是，例如，液晶显示器(LCD)栈、发光二极管(LED)栈、有机发光二极管(OLED)栈、或等离子显示面板(PDP)。发光层310被配置来通过电极矩阵200发射光L，使得光通过交互式显示器102的顶面，并作为显示于显示器顶面的图像显现给用户。发光层310和电极矩阵200在控制器314的控制下进行操作。
交互式显示器系统100进一步包括图像源312，其可经由控制器314从电极矩阵200接收具有经检测的触摸数据324和经检测的输入设备数据322的形式的输入，在图像源312处理输入，并生成合适的图形输出108作为响应，该响应被发送回控制器314以用于通过交互式显示器102的发光层310来显示。如所示，图像源312可以是外部计算设备，或集成到交互式显示器102的外壳中的计算设备，并可包括合适的程序、处理器、和存储子系统以执行本文描述的功能。可被用作图像源312的示例计算设备在以下参考图7描述。
为了便于各种指示笔104与交互式显示器102之间通信链路的建立，交互式显示器102可经由建立于电极矩阵200与邻近指示笔104之间各静电链路302来与邻近指示笔104进行通信。当电极尖端被置于离多个行电极202的距离在垂直范围R内时，可在矩阵200与每个指示笔104的电极尖端318之间形成静电链路302。R表示可在其内形成静电链路的范围。在一些示例中，R可以是从0至1米、从0至20厘米、或从0至5厘米的范围。将理解，该系统可被配置来利用其它合适的范围值。如下所述，各种各样类型的信息可经由静电链路302(包括交互式显示器与指示笔104通过其通信的无线电信道)进行通信。由于静电链路和无线电信道通信的建立可与60Hz扫描速率中1帧一样快地完成，在一些实施例中该配对可以以1/60秒那样快速地完成，这对于常规的配对方法是显著改善。
如以上所提到的，交互式显示器系统100还可通过建立在显示器侧无线电收发机320与输入设备侧无线电收发机512之间的各自双向无线电链路304来与指示笔进行通信。将理解，无线电链路304的每一个在被用于在显示器侧收发机320与输入设备侧收发机512之间无线地通信的多个可能的信道321中不同的信道上形成，或在相同的信道上形成，但每个输入设备侧无线电收发机512分配给该信道内不同的时间槽。
由于指示笔104首先被带入显示器的范围R，交互式显示器102的控制器314被配置来向指示笔104的电极尖端318传输由显示器侧收发机320使用的信道的信道信息和同步模式两者。使用该信息，指示笔104能够在显示器侧收发机使用的信道上建立无线电链路304，并且能够基于同步模式建立与交互式显示器分享的时间感，由于电极矩阵被循环地驱动，这使指示笔能基于在电极尖端与最近行电极之间的电容变化来准确地确定其Y(即，行)的位置。
将包括经由无线电链路304接收的指示笔104的Y(行)位置以及由电极矩阵200感测的指示笔104的X(列)位置的经检测的输入设备数据322，连同来自用户手指的任何经检测的触摸数据324一起，发送给图像源312。除了指示笔104的X，Y(列，行)位置，所检测的输入设备数据322可包括电极尖端318是否被按下的指示。其它数据也可被包括于所检测的输入设备数据322内，诸如时钟同步信号、模式指示(写或擦除)、以及输入设备标识符等。所检测到的触摸数据324通常包括所检测到的用户手指的触摸的X、Y数据。在图像源处的程序逻辑接收经检测的输入设备数据322和经检测的触摸数据324，并执行程序处理以生成图形输出108。如上所述，图形输出108从图像源312被发送给控制器314，进而以合适于在显示器102上显示图形输出108的方式来控制发光层310。在图3中，左侧的指示笔104被示出触摸显示器表面、按压指示笔的电极尖端，而右侧的指示笔104被示出电极尖端318以未按压状态悬停并位于范围R内。
图4是交互式显示器系统100的局部分解图，例示出交互式显示器系统100如何与指示笔104建立通信链路。在该分解图中，示出被配置来显示图形输出108并且从用户的手指或从指示笔104接收输入的表面400。例如，表面400可以是位于多个行电极202之上的保护层的顶面。图4还示出位于表面400下方(相对于发光方向)的电极矩阵200，以及在电极矩阵与指示笔104的电极尖端318之间形成的静电链路402。然而，将理解，表面400和电极矩阵200之间的间距为说明起见被夸大了，并且这些组件的合成和位置并非旨在以任何方式被限制。
在一些实施例中，例如，电极矩阵200的驱动电路208可被形成控制器314的部分的现场可编程门阵列(FPGA)内实现的微编码的状态机驱动。每个驱动电路208可作为移位寄存器实现，其具有一个触发器并为每个行电极输出，并且可被操作以独立于寄存器状态强制所有输出值为零。对每个移位寄存器的输入可以是时钟、数据输入、以及空输入，其可被来自微编码的状态机的输出驱动。可通过将要被激活的每个输出用一而别处用零来填充移位寄存器来传送信号，并接着利用所需调制来切换空输入。如果以这种方式使用移位寄存器，则输出电压可只取两个值。在其它实现中，例如其它电路可被用于允许输出电压取较大的范围的值，以减少输出波形的谐波内容，并降低交互式显示器系统100辐射的发射量。
由于多个行电极202被顺序地驱动从而确定其至少一部分相对于交互式显示器系统100的位置，故指示笔104可检测位置信号。具体而言，指示笔104的电极尖端318可在该阶段期间(其中多个行电极202中每行电极被连续驱动)接收不同的电流。例如，最高的接收到的电流可指示最接近的电极尖端318的行电极。以下参考图6描述一种用于确定相对于交互式显示器系统100的指示笔104的位置的方法。此外，指示笔104可经由电极尖端318检测通过以上述方式操作移位寄存器产生的其它信号。
具有经检测的位置信号，指示笔104可经由在显示器侧无线电收发机320与输入设备侧无线电收发机(图5中的512处示出)之间建立的无线电链路304传送关于其至少一部分相对于交互式显示器系统100的位置的数据。无线电链路304上的传输可发生于预先确定的无线电信道上，其可以是预先确定的无线电跳频序列中的多个无线电信道之一。用于经由无线电链路304传输的标识当前无线电信道的信道标识符可经由静电链路302被传送给指示笔104，如下文进一步详细描述。
图5示出根据本公开的一个实施例的形如指示笔的指示笔104的框图。如上所述，指示笔104包括导电的且被配置成当邻近驱动电极矩阵200时接收电流的电极尖端318。如图所示，尖端318被可操作地耦合到模拟电路504，其被配置来将在尖端接收到的电流转换成对应的电压。模拟电路504可进一步包括电压源，该电压源被配置来将尖端318保持于恒定电压，或，在其它操作模式期间，将随时间变化的电压施加于尖端，如以下进一步详细描述的。
在一些实施例中，电极尖端318可以是可开关尖端，其包括被配置来在指示笔104与表面(例如，对着表面400被按压)接触的情况下提供第一输出并在指示笔未与表面接触(例如，未按压)的情况下提供第二输出的可按压开关505。来自开关505的输出可接着经由无线电链路304被中继至交互式显示器102，使得悬停输入可与接触输入区别开，即，使得交互式显示器102可确定指示笔104是与表面400接触还是并未接触而是悬停于交互式显示器102的表面400之上。
在一些实施例中，电极尖端318可被配置为测量力因此，尖端318可生成在输出范围内的输出，这指示由尖端感测到的力。如图5所示，尖端318与指示笔104的主体间隔距离D，按压尖端可减少该距离。该尖端可被弹簧向外压偏，而且距离D被关闭的程度可被感测为施加于尖端的力的代理。
指示笔104进一步包括模数(A/D)转换器506，其操作地耦合于模拟电路504并且被配置来数字化从模拟电路接收到的电压。作为一个非限制性示例，转换器506可以1Mbit/s的采样率转换具有100kHz带宽的传入静电信号。
指示笔104进一步包括处理器508，其操作地耦合到A/D转换器506、存储器510、以及输入设备侧的无线电收发机512。处理器508被配置来处理来自转换器506的数字化信号，执行存储器510中保持的指令，并控制输入设备侧的收发机512。在一些实施例中，输入设备侧收发机512可被配置来传送和接收具有例如，2.4GHz与2.5GHz之间的频率的信号，并且可经由同步串行端口被操作地耦合到处理器508。
为了将指示笔104与交互式显示器102配对并在适当的信道上建立无线电链路304，交互式显示器102的控制器314可，通过以将无线电信道信息编码到驱动信号的一部分中的方法来驱动电极矩阵，经由电极矩阵200与在使用中的无线电信道通信，如下面所讨论的。指示笔104可经由来自电极矩阵200的电极尖端318，经由静电链路302，静电地接收无线电信道标识符连同同步模式。处理器508可接着执行存储于存储器510中的指令，以基于从电极矩阵200传送的无线电信道标识符来从存储于存储器中的表或其它合适的数据结构中检索无线电频率。例如，指示笔104可接着经由输入设备侧收发机512与显示器侧无线电收发机320之间形成的无线电链路304以所检索到的无线电频率来传送数据。以这种方式，指示笔可将来自该指示笔的诸如该指示笔相对于电极矩阵200的行位置(Y坐标)的位置信息经由无线电链路传送给交互式显示器，如参考图6所详细地描述的。
此外，处理器508可执行保持于存储器510中的指令以计算跳频序列的后续频率，以使指示笔104和交互式显示器102能经由跳频扩频技术通信。
指示笔104可被配置来在指示笔与交互式显示器102至少分离阈值距离达至少阈值持续时间的情况下切断经建立的无线电链路。例如，阈值距离可以是如上所述的范围R的最外极限。或者，例如，可确定小于范围R的最外极限的阈值距离，并通过感测静电链路的信号强度来感测。切断链路将允许指示笔将无线电收发机断电以便节电，并且在阈值持续时间过去后如此做将会帮助确保当指示笔104暂时性被带离出范围接着在很短的时间持续期间内返回范围内时该无线电链路不被切断。
现在转向图6，例示出将信息从交互式显示器传送给输入设备的方法600的流程图被示出。例如，方法600可在交互式显示器系统100中实现，并用于经由静电链路302和建立于其间的无线电链路304在交互式显示器102、电极矩阵200、与指示笔104之间传送信息。
在方法600的602处，交互式显示器的电极矩阵的一个或多个行电极根据时钟周期被顺序地驱动。可在输入检测模式期间顺序地驱动一个或多个行电极以用于检测应用于交互式显示器处或上方的触摸输入和指示笔输入。在一些实施例中，在602处的顺序驱动可包括以60Hz的时钟周期用随时间变化的电压来驱动一个或多个行电极，尽管其它变化是可能的。
接着，在方法600的604处，将同步模式经由建立于指示笔与交互式显示器的电极矩阵之间的静电链路传送给指示笔。同步模式可被用于同步指示笔与交互式显示器之间的时序。例如，该同步模式可向指示笔指示序列的位置，其中电极矩阵中的多个行电极被顺序驱动。在一些实施例中，同步模式可被应用于两个或更多个行电极，使得指示笔可接收具有可接受幅值的模式，而非指示笔的位置。
接着，在方法600的606处，将信道标识符经由静电链路传送给指示笔。信道标识符可标识无线电信道，在该无线电信道上，可在指示笔与交互式显示器之间(例如，在指示笔侧无线电收发机512与显示器侧无线电收发机320之间)在其间的无线电链路上传送数据。
在一些实施例中，信道标识符可包括每帧都被传送给指示笔的六个比特。本文使用的“帧”是指为应用的输入扫描电极矩阵而占用的持续时间。六个信道标识符比特可被解释为0到63之间的整数，并且该整数可被解释为无线电信道。例如，存储于指示笔中存储器(例如，存储器510)的表可包含64个无线电中心频率的列表(例如，2.406GHz、2.407GHz、2.409GHz等)，并且整数可被用作该表中的索引，使得指示笔与显示器侧无线电收发机之间的传输可按经同意的频率发生。
信道标识符的传输可包括允许通过信道可靠地传送信道标识符的合适的调制方案的利用。该调制的频谱可在与用于检测应用于交互式显示器的输入的激励波形的频率相同的约束中选择——例如，尽可能高的频谱是为了在相同时间内允许做尽可能多的测量，但是足够低，使得电极矩阵的低通效果阻抗于测试中的电容，并且其它杂散电容不会不可接受地衰减传输。
作为一个非限制性示例，可经由具有约100kHz频率的载波上的二进制相移键控(BPSK)来编码信道标识符比特。每个比特可用四个载波周期编码，各比特之间具有大约一个载波周期的保护时间。该比特时间可被选择以实现所需的信噪比；随着在模数转换期间的积分时间增加，因噪声而不正确地接收比特的概率会降低。这样的噪声可受环境影响支配，例如建筑物的电气安全接地系统(交互式显示器通过其电源插脚的第三个插脚与其连接)与用户之间的电压的差异。在大电容触摸传感器中，噪声可通常被耦合于交互式显示器的噪声支配。但是，由于在信道标识符的接收期间，电流在指示笔电极尖端被测量，而不是在电极矩阵处，所以电极通过电极矩阵与交互式显示器屏蔽。
在一些实施例中，交互式显示器可以是彼此邻近的多个交互式显示器中的一个，在这种情况下，可希望避免干扰。为了减少这种干扰的概率，每个显示器可使用不同的跳频序列，例如通过用无损操作(例如，XOR)将显示器的序列号与针对每个显示器不同的数字(诸如显示器的序列号的最后六位)相结合。在这样的情况下，可以下列方式来计算无线电跳频信道：
cnt＝(cnt+1)mod 64
ch＝permutation[cnt]
ch＝ch XOR serial
其中，cnt是每帧递增的计数器取模64、序列(serial)是显示器序列号的最后六位、以及ch是信道。如果XOR操作被用于生成多个跳频序列，则它可在随机排列之后被应用，而非之前。否则，具有类似序列号的序列可高度相关。可选择该排列以减少这样的相关性，例如通过蛮力搜索。然而，将理解，在其它实施例中两个或更多个不同的显示器可按异相方式使用相同的跳频序列。具体地，每个显示器可在任何给定的瞬间占据同一跳频序列中不同的时隙。
在一些实施例中，如果指示笔与交互式显示器之间的无线电链路被切断(例如，通过将指示笔以阈值距离离开交互式显示器达阈值的持续时间)，指示笔自身可继续计算跳频序列。例如，可以下列方式来计算新信道：
ch＝ch XOR serial
cnt＝inverse_permutation[ch]
cnt＝(cnt+1)mod 64
ch＝permutation[cnt]
ch＝ch XOR serial
其中，cnt是每帧递增的计数器取模64、序列(serial)是显示器序列号的最后六位、以及ch是信道。
在指示笔与电极矩阵之间的静电链路(可以此查明信道标识符)不可用的场景中，指示笔还可通过常规方法来建立无线电链路，例如通过监听任意信道直到跳频序列正巧使用该信道。当离交互式显示器在阈值距离之内时，指示笔可接着仅使用静电数据。
接着，在方法600的608处，将位置信号从电极矩阵经由静电链路传送给指示笔。位置信号的传输可包括在610处用一个或多个随时间变化的电压顺序地驱动电极矩阵中的每行电极，以及可进一步包括在612处检测电极矩阵中的一个或多个列电极中的所得电流。此处，例如，电极矩阵以输入检测模式操作，该模式可被用于检测人类手指应用的输入。分别在610与612处执行的驱动和检测可形成本文中被称为“扫描”的过程，其中扫描电极矩阵以检测应用的输入。
以这种方式的电极矩阵的驱动与检测，还可便于指示笔相对于交互式显示器的至少一部分的位置的确定。在一些实施例中，在604处的同步模式到指示笔的传输允许指示笔确定电极矩阵在被用于驱动行电极的序列中处在何处。更具体地，同步可允许指示笔在给定的时间瞬间确定被驱动的特定行。由于行电极在610被顺序驱动，通过将该信息与被指示笔测量与存储的电容(例如，从每行到指示笔的电极尖端)相组合，指示笔可标识具有特定属性的电容，并且将该电容匹配于当该电容被测量时被驱动的行。例如，指示笔可标识所测量的最高电容，并将它被测量的时间匹配于对应行被驱动的对应的时间。行可被标识为最接近指示笔的行，并被用作指示笔的y坐标的基础。因此，在该实施例中，交互式显示器可经由无线电链路接收诸如在614来自指示笔的y坐标的参数。或者，如果该静电链路被配置用于双向通信，则y坐标可经由静电链路被接收。如上所述，其它参数还可经由无线电链路从指示笔104被传送至交互式显示器102。
然而，用于确定指示笔的y坐标的其它方法是可能的。在其它实施例中，指示笔可传送测量出具有特定属性(例如，最高电容)的电容的时间，并将该时间传送给交互式显示器，该交互式显示器接着确定指示笔的y坐标。再进一步，在其它实施例中，电极矩阵可静电传送标识为矩阵中所有行电极而被驱动的行的数据。
接着，在616处任选地确定是否经由无线电链路接收来自指示笔的完整的数据分组，其可被指示笔执行可靠递送的各实施例执行。在这些实施例中，指示笔可重复地传送数据分组(其可包括诸如y坐标、指示笔的电极尖端的按压等的各种参数)，直到由交互式显示器向指示笔发送指示数据分组的完整接收的确收信号。因此，如果确定完整数据分组已被接收(是)，则方法600可包括在618处任选地把确收信号从交互式显示器传送到指示笔。如果完整数据分组未被接收到(否)，则方法600可返回到616，直到完整的数据分组被接收。
接着，在方法600的620处，确定指示笔的x坐标。确定x坐标可包括，在622处，用恒定电压驱动电极矩阵中的所有行电极，并且，在624处，从指示笔接收应用于交互式显示器的一个或多个随时间变化的电压。在624处从随时间变化的电压的应用得到的电流可接着在626处在电极矩阵的每一列电极中被顺序地测量。具有特定性质(例如，接收最高电流)的列电极可被标识为最靠近指示笔的列电极，并因而被用作指示笔的x坐标的基础。
接着，在方法600的628处，可经由静电链路任选地接收来自指示笔的数据。对于其中指示笔包括可按压开关的实施例，该数据可包括指示笔的电极尖端是否被按压的指示。或者或另外，对于其中指示笔包括力敏尖端的实施例，该数据可包括力的测量。该数据可包括又一些信息和指示笔所做的测量，包括对指示笔上的一个或多个按钮是否被按压以及可以其它方式经由无线电链路被接收的y坐标的指示。这里，指示笔可采用类似于上述诸如BPSK的调制方案。一旦经由静电链路被接收，交互式显示器就可解调所传输的数据。
在一些实施例中，经由静电链路从指示笔发送到交互式显示器的数据可被交互式显示器用于确定指示笔相对于交互式显示器的至少一部分的位置，因为该数据仅可由邻近指示笔的电极尖端的电极的子集(例如，列电极)接收。
接着，在方法600的630处，交互式显示器可任选地跳到跳频序列中的新频率。在一些示例中，跳频序列在606处信道标识符传输之前发起。如上所述，跳频序列可包括以所定义的次序被选的64个频率，其可以是从0至63的整数的排列。其它顺序是可能的，虽然出于监管目的，可能希望以相同的次数使用每个信道，并且希望信道使用之间的时间(其确定给定信道上的占空比)尽可能地大。这些特性可通过具有该排列形式的跳频序列来满足。
将理解，在630处的频率跳跃可在方法600的别处发生。例如，交互式显示器可每帧都跳至跳频序列中的新频率。
如示出以及描述的，方法600可以用户不可察觉的方式被利用来快速地同步诸如指示笔之类的输入设备与交互式显示器。在一些场景中，这种同步可于单帧期间发生。由于建立的同步，指示笔和交互式显示器可经由静电和无线电链路互相传送数据。更具体地，无线电链路可被切断并基于指示笔与交互式显示器分开的程度重建，这可减少功耗。针对方法600的其它修改是可能的——例如，经由静电和/或无线电链路传送的数据可经由适当的加密方案加密。此外，方法600可适于其中电极矩阵的列电极被驱动，并且检测电路电耦合于各行电极的实施例。
如上讨论的，本文描述的方法和过程可实现于具有外部或内部图像源312的交互式显示器102，这通常是计算设备。可被用作图像源312的计算设备的内部组件在图7中被例示出。
图7示意性地示出了可以执行上述方法和过程之中的一个或多个的计算系统700的非限制性实施例。以简化形式示出了计算系统700。计算系统700可采取以下形式：一个或多个个人计算机、服务器计算机、平板计算机、家庭娱乐计算机、网络计算设备、游戏设备、移动计算设备、移动通信设备(例如，智能电话)和/或其它计算设备。
计算系统700包括逻辑子系统702和存储机704。计算系统700可任选地包括显示子系统706、输入子系统708、通信子系统710、和/或在图7中未示出的其它组件。
逻辑子系统702包括被配置来执行指令的一个或多个物理设备。例如，逻辑机可被配置来执行作为以下各项的一部分的指令：一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、组件、数据结构、或其它逻辑构造。这种指令可被实现以执行任务、实现数据类型、转换一个或多个部件的状态、实现技术效果、或以其它方式得到期望结果。
逻辑机可包括被配置成执行软件指令的一个或多个处理器。作为补充或替换，逻辑机可包括被配置成执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机。逻辑机的处理器可以是单核或多核，且在其上执行的指令可被配置为串行、并行和/或分布式处理。逻辑机的各个组件可任选地分布在两个或更多单独设备上，这些设备可以位于远程和/或被配置成进行协同处理。逻辑机的各方面可由以云计算配置进行配置的可远程访问的联网计算设备来虚拟化和执行。
存储机704包括被配置成保存可由逻辑机执行以实现此处所述的方法和过程的指令的一个或多个物理设备。在实现这些方法和过程时，可以变换存储机704的状态(例如，保存不同的数据)。
存储机704可以包括可移动和/或内置设备。存储机704可包括光学存储器(例如，CD、DVD、HD-DVD、蓝光盘等)、半导体存储器(例如，RAM、EPROM、EEPROM等)和/或磁存储器(例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等)等等。存储机704可包括易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机存取、顺序存取、位置可寻址、文件可寻址和/或内容可寻址设备。
可以理解，存储机704包括一个或多个物理设备。然而，本文描述的指令的各方面可另选地通过不由物理设备在有限时长内持有的通信介质(例如，电磁信号、光信号等)来传播。
逻辑子系统702和存储机704的各方面可被一起集成到一个或多个硬件逻辑组件中。这些硬件逻辑组件可包括例如现场可编程门阵列(FPGA)、程序和应用专用的集成电路(PASIC/ASIC)、程序和应用专用的标准产品(PSSP/ASSP)、片上系统(SOC)以及复杂可编程逻辑器件(CPLD)。
术语“模块”、“程序”和“引擎”可用于描述被实现为执行一个特定功能的计算系统700的一方面。在某些情况下，可以通过执行由存储机704所保持的指令的逻辑子系统702来实例化模块、程序或引擎。应当理解，可以从同一应用、服务、代码块、对象、库、例程、API、函数等来实例化不同的模块、程序和/或引擎。类似地，相同的模块、程序和/或引擎可由不同的应用、服务、代码块、对象、例程、API、功能等来实例化。术语“模块”、“程序”和“引擎”意在涵盖单个或成组的可执行文件、数据文件、库、驱动程序、脚本、数据库记录等。
应该理解，在此使用的“服务”是跨多个用户会话可执行的应用程序。服务可用于一个或多个系统组件、程序和/或其它服务。在某些实现中，服务可以在一个或多个服务器计算设备上运行。在被包括时，显示子系统706可用于呈现由存储机704保存的数据的视觉表示。该视觉表示可以采用图形用户界面(GUI)的形式。由于此处所描述的方法和过程改变了由存储机保持的数据，并由此变换了存储机的状态，因此同样可以转变显示子系统706的状态以视觉地表示底层数据的改变。显示子系统706可以包括使用实质上任何类型的技术的一个或多个显示设备。可将此类显示设备与逻辑子系统702和/或存储机704组合在共享封装中，或者此类显示设备可以是外围显示设备。
当被包括时，输入子系统708可包括诸如键盘、鼠标、触摸屏或游戏控制器等一个或多个用户输入设备或者与这些用户输入设备对接。在一些实施例中，输入子系统可以包括或相接于所选择的自然用户输入(NUI)部件。这样的部件可以是集成式的或者是外设，并且输入动作的转换和/或处理可以在板上或板下处理。示例NUI部件可包括用于语言和/或语音识别的话筒；用于机器视觉和/或姿势识别的红外、色彩、立体显示和/或深度相机；用于运动检测和/或意图识别的头部跟踪器、眼睛跟踪器、加速计和/或陀螺仪；以及用于评估脑部活动的电场感测部件。
当包括通信子系统710时，通信子系统710可以被配置成将计算系统700与一个或多个其它计算设备可通信地耦合。通信子系统710可以包括与一个或多个不同通信协议兼容的有线和/或无线通信设备。作为非限制性示例，通信子系统可被配置成用于经由无线电话网络或者有线或无线局域网或广域网来进行通信。在一些实施例中，通信子系统可允许计算系统700经由诸如因特网这样的网络将消息发送至其他设备以及/或者从其它设备接收消息。
将会理解，此处描述的配置和/或方法本质是示例性的，这些具体实施例或示例不应被视为限制性的，因为许多变体是可能的。此处描述的具体例程或方法可以表示任何数量的处理策略中的一个或多个。如此，所示和/或所述的各种动作可以以所示和/或所述顺序、以其它顺序、并行地执行，或者被省略。同样，上述过程的次序可以改变。
本公开的主题包括各种过程、系统和配置以及此处公开的其它特征、功能、动作和/或属性、以及它们的任一和全部等价物的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。

Claims (10)

1.一种交互式显示器系统，包括：
包括具有行和列电极的电极矩阵的交互式显示器，所述行电极被顺序地驱动，其中所述交互式显示器还包括显示器侧无线电收发机；以及
包括电极尖端以及输入设备侧无线电收发机的输入设备；
其中所述交互式显示器被配置来在所述显示器的电极矩阵与所述输入设备的电极尖端之间形成的静电链路中传送信道标识符，以及
其中所述输入设备被配置来检测指示所述电极矩阵中的所述电极尖端被置于接近于其的最近的行电极的位置信号，并且经由所述输入设备侧收发机和所述显示器侧收发机之间的无线电链路在所述信道标识符所标识的所述无线电链路的信道上向所述交互式显示器传送指示所述最近的行电极的数据。
2.如权利要求1所述的交互式显示器系统，其特征在于，所述输入设备包括被配置来用随时间变化的电压驱动所述电极尖端的电压源，以及
其中所述交互式显示器被配置来用恒定电压驱动所有行电极，并且在接收到指示所述最近的行电极的数据之后顺序地测量每个列电极中随时间变化的电压导致的电流，以确定所述电极矩阵中的所述电极尖端被置于接近于其的最近的列电级。
3.如权利要求1所述的交互式显示器系统，其特征在于，所述输入设备包括处理器和保持能够由所述处理器执行以下的指令的存储器：
基于所述信道标识符从存储于所述存储器中的表检索无线电频率；以及
以所述无线电频率经由所述无线电链路传送数据。
4.如权利要求3所述的交互式显示器系统，其特征在于，所述交互式显示器根据跳频序列经由所述无线电链路来传送数据，以及
其中如果所述无线电链路已被切断，则所述指令进一步能够执行以计算所述跳频序列的后续频率。
5.如权利要求1所述的交互式显示器系统，其特征在于，所述交互式显示器被配置来经由所述静电链路传送同步模式，所述同步模式被用于同步所述交互式显示器的所述电极矩阵和输入设备的顺序驱动的时序，在所述同步模式的传输之后检测到位置信号。
6.如权利要求1所述的交互式显示器系统，其特征在于，所述位置信号从所述交互式显示器经由所述静电链路被发送至所述输入设备的所述电极尖端。
7.如权利要求1所述的交互式显示器系统，其特征在于，所述电极尖端被配置来测量力。
8.如权利要求7所述的交互式显示器系统，其特征在于，所述输入设备被配置来经由所述静电链路和所述无线电链路之一或两者传送指示包括所述经测量的力的一个或多个测量的数据。
9.如权利要求1所述的交互式显示器系统，其特征在于，所述交互式显示器被配置来在从所述输入设备经由所述无线电链路接收完整的数据分组之后传送确收信号，以及
其中所述输入设备被配置来当至少以阈值距离与所述交互式显示器分离达至少阈值持续时间时，在接收所述确收之后切断所述无线电链路。
10.如权利要求1所述的交互式显示器系统，其特征在于，所述电极尖端包括可按压开关，所述可按压开关被配置来在所述输入设备与所述交互式显示器接触的情况下提供第一输出并在所述输入设备未与所述交互式显示器接触的情况下提供第二输出。
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