CN106227370A - 一种智能触控笔 - Google Patents

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Abstract

一种智能触控笔，包括触控笔主体，所述的触控笔主体用以实现所述智能触控笔在相应触控设备上的触控、通信等功能；所述智能触控笔还包括有触摸区和触摸传感器，所述触摸区位于所述智能触控笔表面，所述触摸传感器可以探测人手和所述触摸区的接触位置，通过使用者手和笔的接触位置来变更所述智能触控笔触控输入的效果和触控的功能。

Description

一种智能触控笔
技术领域
本发明涉及一种触控输入装置，尤其是一种智能触控笔。
背景技术
随着高精度触控显示设备的发展和手写触控电脑的兴起，触控笔成为一种实用的辅助输入工具，特别是具有多级压力感应的主动式触控笔能够较逼真地在触控显示设备上还原出纸上书写的效果，极大地方便了人们的工作和创作；并且在触控显示设备上用触控笔进行书写较传统的纸上书写成本更低且能更方便快捷地变更笔迹的颜色、样式和粗细。
但现有的触控笔及对应的触控显示设备并没有展现出足够的智能化，触控笔还较多地依赖显示窗口中的虚拟工具栏或功能按键来变更触控输入的效果和触控功能，这极大地影响了人们的使用触控笔输入的效率及触控输入的体验。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种识别使用者手和触控笔的接触位置的装置及通过使用者手和触控笔的接触位置来推断使用者操作意图的触控笔使用方式，实现了触控笔的智能化。
为达成上述目的，本发明采取如下方式：一种智能触控笔，包括触控笔主体，所述的触控笔主体用以实现所述智能触控笔在相应触控设备上的触控、通信等功能；所述智能触控笔包括触摸区和触摸传感器，所述触摸区位于所述智能触控笔表面，所述触摸传感器可以探测人手和所述触摸区的接触位置。
所述触摸传感器包括分布在所述触摸区内的复数个探测单元，所述探测单元可检测其探测区域是否被人手接触。所述的探测单元可以通过检测因为人手接触其探测区域所引起的电容、温度、电压、电流等变化来实现其探测功能。
所述触摸传感器包括分布在所述触摸区内的复数个探测单元，所述探测单元可检测其探测区域受到的外力大小。
所述接触位置随时间的变化关系可用于推断使用者持笔行为和该行为的相关参数，所述的持笔行为包括使用者在持笔过程中沿笔的轴向移动所述的智能触控笔和沿笔的轴向旋转所述的智能触控笔。
所述接触位置在所述触摸区内的分布关系可用于推断使用者接触所述的智能触控笔的方式，所述的方式包括手指触碰、双指夹持、三指夹持、握持等。
一种智能触控笔使用方式，相关的信息处理***根据所述接触位置以及所述接触位置随时间的变化关系来变更所述智能触控笔在相应的触控设备上的触控效果和触控功能，所述的触控效果包括触控输入笔迹的粗细、颜色、样式、位置等，所述的触控功能包括翻页及对显示内容的选取、缩放、移动、删除等。相关的处理***包括设置在相应触控设备上的信息处理***和设置在所述智能触控笔上的信息处理***。
进一步的，使用者用手指触碰所述智能触控笔时，与所述智能触控笔进行通信的显示设备显示该智能触控笔的相关信息，所述的相关信息包括该智能触控笔的剩余电量、使用时间、编号和名称等。
进一步的，使用者用双指夹持于所述触摸区时，所述智能触控笔可以协同其他触控物体一起在对应的触控设备上进行操作，所述的其他触控物体包括人手和其他的触控笔。
进一步的，使用者用三指夹持于所述触摸区时，为提高使用者输入效率，相应的触控设备为使用者准备便于该使用者进行手写输入的相关程序和功能。
进一步的，使用者用三指夹持于所述触摸区并移动所述智能触控笔靠近相应的触控设备时，为避免使用者在该触控设备上手写输入时手带来的误触，该触控设备将开始不响应或不灵敏响应来自人手的触控操作；在使用者不是使用三指夹持于所述触摸区或者使用三指夹持于所述触摸区但并未靠近相应的触控设备的情况下，相应的触控设备可以正常响应来自人手的触控操作。
附图说明：
附图1为所述智能触控笔实施例的结构透视示意图；
附图2为所述智能触控笔实施例的触摸区示意图。
附图标记含义：1触控端，2触摸区，3信息处理单元，4电源***，21上探测单元，22下探测单元，23左探测单元，24中探测单元，25右探测单元。
具体实施方式：
如附图1所示的一种智能触控笔，包括触控笔主体，所述触控笔主体包括用于在对应触控设备上进行触控输入的触控端1，所述触控端1能在对应的触控设备上进行触控。所述的触控笔主体还包括信息处理单元3和电源***4，所述括信息处理单元3用于收集并处理相关传感器的数据、与其他设备进行通信等；所述电源***4用于存储并管理所述智能触控笔的电源。
所述智能触控笔表面设置有触摸区2，所述触摸区2内设置有触摸传感器，所述触摸传感器包括多个探测单元。所述探测单元可以采用触摸屏领域所公开的电容触控单元实现，当人手覆盖在电容触控单元会引起所述通过所述电容触控单元的电信号发生变化，在此不做详细描述；所述单个探测单元的尺寸小于9mm，所述探测单元在触摸区内紧密排列，当使用者用手接触所述智能触控笔的触摸区2时，通过探测单元反馈的信号可以确定被手触摸的探测单元，所有的探测单元在接触区2内的位置相对固定，从而可以确定人手和接触区2的接触位置。
在所述触控区2内设置的触摸传感器包含有如附图2所示的上探测单元21、下探测单元22、左探测单元23、中探测单元24和右探测单元25等。当使用者握持在所述智能触控笔中上部位时，上探测单元21所在位置可以被手指接触覆盖，而下探测单元22、左探测单元23、中探测单元24和右探测单元25所在位置无法被手指接触覆盖，通过各个探测单元反馈的结果，信息处理单元3可以推断使用者握持所述智能触控笔得位置为中上部。
所述触摸传感器以大于10Hz的工作频率进行工作，以获得一段时间内接触位置的信息，通过接触位置随时间的变化可以推断出使用者的持笔动作。例如所述的触摸传感器在一段时间的连续的测量中，接触位置由上探测单元21所在区域变化到中探测单元24所在区域，再变化到下探测单元22所在区域，信息处理单元3可以推断使用者正在移动所述的智能触控笔；再例如在一段时间的连续测量中，接触位置由左探测单元23所在区域变化到中探测单元24所在区域，再变化到右探测单元25所在区域，信息处理单元3可以推断使用者正在旋转所述的智能触控笔；信息处理单元3还可以根据该段时间的长短及接触位置变化的距离计算出移动或旋转的速度等参数。
所述接触位置在所述触摸区内的分布关系可用于判断使用者对所述的智能触控笔的接触状态，所述的接触状态包括手指触摸、双指夹持、三指夹持、握持等。当使用者单纯用手指去触碰所述触摸区2时的接触位置位于触摸区2的一侧且面积在一定范围内，从而可以被识别出来；当使用者用双指夹持或三指夹持时，夹持区域的接触位置的数量及不同接触位置间的距离具有规律从而可被识别出来；当使用者用手握持所述智能触控笔时，接触位置的面积较大分布具有规律从而可被识别出来。
设置于相应触控设备上的信息处理***根据所述的接触位置以及接触位置随时间的变化关系来调整所述智能触控笔在该触控设备上的触控输入效果和功能，例如当使用者用手指沿笔的轴向移动所述的智能触控笔，持笔位置由靠近触控端1的一侧向远离触控端1方向移动，所述的智能触控笔由手写输入功能切换为对显示窗口中的内容进行选取和移动；当使用者用手指沿笔的轴向旋转所述的智能触控笔，所述的智能触控笔手写输入的笔迹线条颜色和粗细发生连续改变。
信息处理单元3可以根据所述的使用者不同的接触方式改变所述智能触控笔的设定，例如在所述智能触控笔被放置时，使用者用手指触碰触摸区2，所述智能触控笔被唤醒并向与所述智能触控笔连接的显示设备发送信息，由该显示设备呈现该智能触控笔的剩余电量、使用时间、编号名称等信息。
大多数使用者日常使用笔时，双指夹持笔一般不是要进行正式地书写，所以默认设置当使用者用双指夹持所述智能触控笔时，所述智能触控笔可以协同手指共同在对应的触控显示设备上进行触控，例如以双指夹持所述智能触控笔在触控显示设备上作为定位工具配合手指对图像进行拉伸和测量。
大多数使用者日常使用笔书写时，三指夹持笔一般表示要进行较仔细正式地书写，所以默认当使用者用三指夹持所述智能触控笔时，为提高使用者输入效率，相应的触控显示设备上将启动手写输入相关的程序和功能，例如打开写字板窗口、将触控光标切换为虚拟笔尖等；所述的启动可以只是在后台进行，而当三指夹持所述智能触控笔靠近所述触控显示设备并被感测到时再将后台启动的手写输入相关程序切换至当前窗口。
在现有的一些触控显示设备中，一般情况下触控笔和手指都可以对触控设备进行触控操作，为避免使用者在触控设备上用触控笔书写时手部带来误触，所以***默认设置当使用者用三指夹持所述智能触控笔接近相应的触控设备时，该触控设备对来自人手的触控操作不响应或不灵敏响应。上述的默认设置都是指所述智能触控笔的优选的实施效果，默认设置的具体内容还可以通过相应的***进行修改。
以上所述仅为本发明的一个具体的实施例，并非因此而限制本发明的实施方式及保护范围，在不脱离本发明权利要求精神和范围的变型和修改，均应包含于本发明的保护意图之内。

Claims (10)

1.一种智能触控笔，包括触控笔主体，其特征在于：所述智能触控笔包括有触摸区和触摸传感器，所述触摸区位于所述智能触控笔的表面，所述触摸传感器可以探测人手和所述触摸区的接触位置。
2.根据权利要求1所述的智能触控笔，其特征在于：所述触摸传感器包括分布在所述触摸区内的复数个探测单元，所述探测单元可检测其探测区域是否被人手接触。
3.根据权利要求1所述的智能触控笔，其特征在于：所述触摸传感器包括分布在所述触摸区内的复数个探测单元，所述探测单元可检测其探测区域受到的外力大小。
4.根据权利要求1所述的智能触控笔，其特征在于：所述接触位置随时间的变化关系可用于推断使用者持笔行为和该行为的相关参数，所述的持笔行为包括使用者在持笔过程中沿笔的轴向移动所述的智能触控笔和沿笔的轴向旋转所述的智能触控笔。
5.根据权利要求1所述的智能触控笔，其特征在于：所述接触位置在所述触摸区内的分布关系可用于推断使用者接触所述的智能触控笔的方式，所述的方式包括手指触碰、双指夹持、三指夹持、握持等。
6.一种智能触控笔的使用方式，其特征在于：相关的信息处理***根据使用者手和智能触控笔表面的触摸区的接触位置以及所述接触位置随时间的变化来变更所述智能触控笔在相应触控设备上的触控效果和触控功能，所述的触控效果包括触控输入笔迹的粗细、颜色、样式、位置等，所述的触控功能包括内容翻页和对内容的选取、缩放、移动、删除等。
7.根据权利要求6所述的智能触控笔的使用方式，其特征在于：使用者用手指触碰所述智能触控笔时，与所述智能触控笔通信的显示设备显示该智能触控笔的相关信息，所述的相关信息包括该智能触控笔的剩余电量、使用时间、编号和名称等。
8.根据权利要求6所述的智能触控笔的使用方式，其特征在于：使用者用双指夹持于所述触摸区时，所述智能触控笔可以协同其他触控物体一起在相应的触控设备上进行触控，所述的其他触控物体包括人手和其他的触控笔。
9.根据权利要求6所述的智能触控笔的使用方式，其特征在于：当使用者用三指夹持于所述触摸区时，相应的触控设备上为使用者准备便于该使用者进行手写输入的相关程序和功能。
10.根据权利要求6所述的智能触控笔的使用方式，其特征在于：当使用者用三指夹持于所述触摸区并移动所述智能触控笔靠近相应的触控设备时，该相应的触控设备将开始不响应或不灵敏响来自人手的触控操作。
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