TWI657349B - 電子裝置和控制方法 - Google Patents

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吳昌憲
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Abstract

一種具有插槽可容納觸控筆的電子裝置，電子裝置包含鎖固模組、輸入介面以及控制電路。鎖固模組設置鄰近該插槽，鎖固模組具有鎖定狀態及解鎖狀態，於鎖定狀態時鎖固模組用以將觸控筆鎖定於插槽中。輸入介面用以取得認證資訊。控制電路用以驗證輸入介面取得之認證資訊，當認證資訊驗證通過時，控制電路將鎖固模組由鎖定狀態切換至解鎖狀態。

Description

電子裝置和控制方法
本揭示文件有關一種電子裝置和控制方法，尤指一種具有可容納觸控筆之插槽的電子裝置及其控制方法。
為了提供高準確度、便利的輸入介面，市面上的電子產品經常會搭配相應的觸控筆，例如平板電腦、可翻轉式筆電、可插拔式筆電等。此外，為了在觸控筆上提供更多樣化的功能，內建主動式觸控筆之電子產品日益增多。
各種電子裝置所搭配的觸控筆本身售價不低且型號繁多，且若觸控筆遺失，要再次購入相同或相容的觸控筆十分麻煩。此外，主動式觸控筆內部具有特殊功能的電路元件，觸控筆本身售價相應提高，若遺失或遭竊，將造成使用者更大的損失與困擾。
本揭示文件之一實施例在於提供一種電子裝置，電子裝置具有插槽用以容納觸控筆。電子裝置包含鎖固模組、輸入介面以及控制電路。鎖固模組設置鄰近該插槽， 鎖固模組具有鎖定狀態及解鎖狀態，於鎖定狀態時鎖固模組用以將觸控筆鎖定於插槽中。輸入介面用以取得認證資訊。控制電路與鎖固模組以及該輸入介面耦接，控制電路用以驗證輸入介面取得之認證資訊，當認證資訊驗證通過時，控制電路將鎖固模組由鎖定狀態切換至解鎖狀態。
本揭示文件之另一實施例在於提供一種控制方法，控制方法適用於電子裝置上，電子裝置具有插槽用以容納觸控筆，控制方法包含下列步驟：於鎖定狀態下將觸控筆鎖定於該插槽中。取得認證資訊。驗證認證資訊，並且當認證資訊驗證通過時，由鎖定狀態切換至解鎖狀態。
透過上述實施例中的電子裝置及控制方法可以在觸控筆解鎖之前進行身分認證，也提高觸控筆取用的安全性。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧插槽
120‧‧‧輸入介面
121‧‧‧相機單元
122‧‧‧麥克風
123‧‧‧指紋辨識器
124‧‧‧觸控螢幕
125‧‧‧觸控板
126‧‧‧鍵盤
130‧‧‧鎖固模組
132‧‧‧凸塊結構
140‧‧‧感應模組
142‧‧‧感測開關
142a‧‧‧可動機械結構
144‧‧‧第一區域通訊電路
150‧‧‧控制電路
160‧‧‧警示模組
200‧‧‧觸控筆
202‧‧‧溝槽
244‧‧‧第二區域通訊電路
260‧‧‧警示模組
300‧‧‧控制方法
S310-S357‧‧‧步驟
為讓揭示文件之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為根據本揭示文件一實施例的電子裝置的外觀示意圖；第2圖繪示第1圖的電子裝置的功能方塊圖；第3圖繪示根據本揭示文件之一實施例中一種控制方法的方法流程圖；第4A圖繪示第1圖的電子裝置的插槽及觸控筆沿著剖面線A-A在鎖定狀態下的局部剖面圖； 第4B圖繪示第1圖的電子裝置的插槽及觸控筆沿著剖面線A-A在解鎖狀態下的局部剖面圖；第5A圖繪示根據本揭示文件之一實施例中其中一步驟的進一步詳細步驟的方法流程圖；以及第5B圖繪示根據本揭示文件之另一實施例中其中一步驟的進一步詳細步驟的方法流程圖。
以下將配合相關圖式來說明本發明的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。
第1圖為根據本揭示文件一實施例的電子裝置100的外觀示意圖。如第1圖所示，電子裝置100具有插槽110，插槽110可用以容納觸控筆200。於此實施例中，觸控筆200與電子裝置100搭配並做為電子裝置100的輸入設備。當使用者欲使用觸控筆200時，可自插槽110中將觸控筆200抽出並利用觸控筆200操作不同功能，例如繪圖、文字輸入、圈選物件、喚醒電子裝置100等各種應用功能。當不需使用觸控筆200時，可將觸控筆200***並收納於插槽110中，使觸控筆200與電子裝置100一同移動便於攜帶。
於一實施例中，為了避免觸控筆200遺失或失竊，電子裝置100在收納觸控筆200時，將觸控筆200鎖定於插槽110，欲取出觸控筆200使用前，電子裝置100會收集認證資訊以驗證使用者的身分，若驗證通過則將觸控筆200解鎖供使用。若驗證未通過，則將觸控筆200繼續鎖定在插槽 110內，藉此可避免觸控筆200被非特定人士輕易取出，降低遺失或失竊的風險，詳細作法在下列段落中有進一步說明。
於第1圖所示的實施例中，電子裝置100是以筆記型電腦作為示範性說明。於實施應用中，電子裝置100可以是平板電腦、可翻轉式筆電、可插拔式筆電、個人數位助理(personal digital assistant,PDA)、智慧型手機或是其他設置有觸控筆插槽的電子裝置，並不以第1圖所示為限。
請一併參閱第2圖，第2圖繪示第1圖的電子裝置100的功能方塊圖。如第2圖所示，電子裝置100包含輸入介面120、鎖固模組130、感應模組140、控制電路150以及警示模組160。控制電路150電性耦接至輸入介面120、鎖固模組130、感應模組140以及警示模組160。控制電路150可以是電子裝置100的中央處理單元(central processing unit,CPU)、處理器或系統單晶片(System-on-chip,SoC)電路。
輸入介面120用以取得認證資訊，用來進行使用者的身分認證。如第1圖及第2圖所示之實施例中，輸入介面120包含相機單元121、麥克風122、指紋辨識器123、觸控螢幕124、觸控板125及鍵盤126。輸入介面120透過上述元件用以取得使用者的生物特徵或讓使用者輸入解鎖指令，作為認證資訊。舉例來說，相機單元121可以拍攝使用者的影像，進而辨識使用者的臉部特徵或是瞳孔特徵。麥克風122可以收集使用者的聲音輸入，得到使用者的聲紋特 徵。指紋辨識器123可以收集使用者的指紋特徵。使用者可以透過觸控螢幕124或觸控板125輸入特定的解鎖圖型、解鎖手勢或解鎖密碼等各類型的解鎖指令。使用者也可以鍵盤126輸入解鎖密碼。
於第1圖及第2圖所示之實施例中所繪示的電子裝置100的輸入介面120設置有上述相機單元121、麥克風122、指紋辨識器123、觸控螢幕124、觸控板125及鍵盤126等多個輸入元件，但本揭示文件並不以同時包含上述六種輸入方式為限。於一實施例中，輸入介面120包含相機單元121、麥克風122、指紋辨識器123、觸控螢幕124、觸控板125及鍵盤126其中至少一者。例如於一實施例中，輸入介面120包含相機單元121，由相機單元121來產生臉部特徵或是瞳孔特徵等生物特徵，作為認證資訊。例如於另一實施例中，輸入介面120包含觸控螢幕124，由觸控螢幕124接收解鎖圖型、解鎖手勢或解鎖密碼等解鎖指令，作為認證資訊。
同時參照第1圖及第2圖，鎖固模組130設置鄰近插槽110，例如設置於插槽110靠近開口處，或是設置於電子裝置100之內且緊靠插槽110側壁。於此實施例中，鎖固模組130可以在鎖定狀態與解鎖狀態之間切換。於鎖定狀態時，鎖固模組130用以將觸控筆200鎖定於插槽100中。
請一併參閱第3圖，其繪示根據本揭示文件之一實施例中一種控制方法300的方法流程圖。控制方法300可應用於第1圖及第2圖所示之電子裝置100及觸控筆200上。於第3圖所示，於鎖定狀態下，控制方法300執行步驟S310， 利用鎖固模組130將觸控筆200鎖定於插槽110中。請一併參閱第4A圖，其繪示第1圖的電子裝置100的插槽110及觸控筆200沿著剖面線A-A在鎖定狀態下的局部剖面圖。
如第4A圖所示之實施例中，鎖固模組130具有凸塊結構132，鎖固模組130本身可以包含致動開關(圖中未示)或微機電開關(圖中未示)用以根據控制電路150的控制而改變凸塊結構132的位置。在鎖定狀態下，控制電路150控制鎖固模組130，使凸塊結構132向下卡合並嵌入觸控筆200的側面的溝槽202中。如此一來便可將觸控筆200鎖定在插槽110上，不會被非特定人士輕易拔出。實際應用中，鎖固模組130並不限於具有凸塊結構132，鎖固模組130亦可以包含卡榫結構、夾止結構、檔板結構或者其他具相等性的固定結構，用以鎖定觸控筆200。固定結構的替換為習知技藝人士所能了解，在此不另贅述。
於一實施例中，感應模組140包含感測開關142，感測開關142設置鄰近插槽110，感測開關142用以偵測觸控筆200是否位於插槽110內，藉此產生觸控筆110的位置資訊。如第4A圖所示之實施例中，感測開關142包含可動機械結構142a，於此實施例中，可動機械結構142a可以是一個彈片結構，可動機械結構142a設置於插槽110之一端，當觸控筆200位於插槽110內時，推動可動機械結構142a向左側移動，感測開關142可根據可動機械結構142a的位置或移動判定觸控筆200位於插槽110之中。實際應用中，感測開關142並不限於具有如第4A圖所示之彈片結構，也可以採 用彈簧、滑塊、撥動開關等其他可動機械結構來實現。本揭示文件並不僅限於具有可動機械結構142a(如彈片結構、彈簧、滑塊、撥動開關等)的感測開關142。
於另一實施例中，感測開關142可採用光學感測器加以實現，例如在插槽中設置發光單元以及相配合的光學感測器，根據光學感測器收到的光訊號強弱(是否被觸控筆200遮斷)來判斷觸控筆200的位置資訊。
於再一實施例中，感測開關142可採用電性接點感測器加以實現，例如在觸控筆200的相應位置設置導電路徑，並在插槽內側設置兩個突出電性接點，並感測兩個電性接點之間是否導通或斷路，進而判斷觸控筆200的位置資訊。
接著，控制方法300執行步驟S320，透過輸入介面120(如第1圖及第2圖所示的相機單元121、麥克風122、指紋辨識器123、觸控螢幕124、觸控板125及鍵盤126其中至少一者)用以取得認證資訊，例如生物特徵或解鎖指令。
於一實施例中，使用者須在電子裝置100上預先設定或建立欲使用的使用者身分資訊，例如預先儲存使用者的臉部特徵、指紋特徵或解鎖密碼。控制方法300執行步驟S330，控制電路150將輸入介面120取得的認證資訊，與預先儲存的使用者身分資訊比對，若比對不相符，判定驗證不通過，則執行步驟S310繼續利用鎖固模組130將觸控筆200鎖定在插槽110當中。
另一方面，若比對相符代表認證資訊驗證通過，則執行步驟S340，控制電路150將鎖固模組130由鎖定狀態切換至解鎖狀態，請一併參閱第4B圖，其繪示第1圖的電子裝置100的插槽110及觸控筆200沿著剖面線A-A在解鎖狀態下的局部剖面圖。如第4B圖所示，在解鎖狀態下，控制電路150控制鎖固模組130，使凸塊結構132向上滑動離開觸控筆200的側面的溝槽202，不再卡合固定觸控筆200，使觸控筆200可以自由移出插槽110。
此外，當認證資訊驗證通過時，如第4B圖所示，控制電路150控制感測開關142驅動可動機械結構142a向右轉動，可動機械結構142a推動觸控筆200的一端，進而將觸控筆200至少一部份(例如觸控筆的尾端)由插槽110彈出，可以提示使用者已經驗證通過，且讓使用者可以便利地取出觸控筆200。於此實施例中，感測開關142本身可以包含致動開關(圖中未示)或微機電開關(圖中未示)用以根據控制電路150的控制而改變可動機械結構142a的位置或施力方向。
透過上述步驟S310至步驟S340，電子裝置100可以完成使用者的身分認證，將觸控筆200提供驗證通過的使用者取用，避免觸控筆200失竊。在使用觸控筆200之一段時間之後，使用者仍可能忘記將觸控筆200收納至插槽110當中，導致觸控筆200遺失。因此，於解鎖狀態下，控制方法300可進一步執行步驟S350，感測觸控筆110的位置資訊，並根據感測到的位置資訊選擇性發出警示訊息。步驟 S350的詳細作法如下列段落的進一步說明。
如第2圖所示，感應模組140可包含感測開關142。請一併參閱第5A圖，其繪示根據本揭示文件之一實施例中步驟S350的進一步詳細步驟S351-S354的方法流程圖。如第5A圖所示，首先執行步驟S351，利用控制電路150判斷電子裝置100是否將由啟動模式進入休眠模式或關機模式，舉例來說，控制電路150可以由電子裝置100所執行的作業系統讀取目前的電子裝置100的使用狀態，進而判斷電子裝置100是否將進入休眠模式或關機模式。
另一實施例中，控制電路150可以由電子裝置100的電源模組(未繪示)所提供的電源訊號判斷目前的電子裝置100的使用狀態。再一實施例中，控制電路150可以由電子裝置100的使用狀態(例如電子裝置100的螢幕開啟或關閉、電子裝置100的上蓋與下蓋的開合狀態)判斷目前的電子裝置100的使用狀態。控制電路150可以透過電子裝置100上的不同感測器來偵測目前的電子裝置100的使用狀態，此為習知技藝之人所能了解，在此不一一列舉所有的偵測方式。
當控制電路150判斷電子裝置100將由啟動模式進入休眠模式或關機模式，執行步驟S352，利用感測開關142判斷觸控筆200是否位於插槽110，可參閱第4A圖及第4B圖，利用感測開關142的可動機械結構142a判斷觸控筆200的位置資訊。
若判斷觸控筆200已位於插槽110內，則執行步 驟S353，控制電路150將鎖固模組130由解鎖狀態切換至鎖定狀態。若判斷觸控筆200並未位於插槽110內，則執行步驟S354，控制電路150控制電子裝置100的警示模組160發出警示訊息。於一實施例中，電子裝置100的警示模組160可包含是指示燈、揚聲器、震動器或顯示螢幕，當控制電路150控制警示模組160發出警示訊息，指示燈可以閃爍或發出特定顏色的燈號，揚聲器可以發出特定的警告聲響，震動器可帶動電子裝置100震動，顯示螢幕可以顯示相關的文字提示，提示使用者目前觸控筆200尚未回到插槽110中。
一般來說，當電子裝置100在啟動狀態下，使用者較有可能利用觸控筆200進行輸入操作。若電子裝置100將切換至休眠模式或關機模式，代表使用者已完成目前的工作，很可能要移動位置前往下一個目的地，此時，若觸控筆200尚未回到插槽110中，便可能導致觸控筆200遺失。透過第5A圖的步驟S350，可以提醒使用者在電子裝置100進入休眠模式或關機模式時，將觸控筆200收回到插槽110中。
請一併參閱第5B圖，其繪示根據本揭示文件之另一實施例中步驟S350的進一步詳細步驟S355-S357的方法流程圖。於此實施例中，如第2圖所示，感應模組140進一步包含第一區域通訊電路144。於此實施例中，觸控筆200為主動式觸控筆，如第2圖所示，觸控筆200進一步包含第二區域通訊電路244以及警示模組260。
實際應用中，第一區域通訊電路144與第二區 域通訊電路244可以分別是藍芽通訊收發器、WiFi-direct通訊收發器、Zigbee通訊收發器、紅外線通訊收發器、RFID通訊收發器或者其他具相等性的區域通訊收發器。
如第5B圖所示，於解鎖狀態下，步驟S350包含步驟S355，利用感應模組140的第一區域通訊電路144與觸控筆200的第二區域通訊電路244建立電子裝置100與觸控筆200之間的通訊連結。一般來說，第一區域通訊電路144與第二區域通訊電路244具有可通訊範圍，例如3公尺、5公尺、10公尺或50公尺。當第一區域通訊電路144與第二區域通訊電路244兩者相隔過遠，超出可通訊範圍時，通訊連結便會中斷。執行步驟S356，電子裝置100週期性地利用第一區域通訊電路144檢查電子裝置100與觸控筆200之間的通訊連結是否中斷(或者通訊連結的訊號強度是否降低到門檻值)，當通訊連結未中斷時，便持續進行週期性地檢查。
當通訊連結中斷(或者通訊連結的訊號強度已經降低到門檻值之下)，則代表電子裝置100與觸控筆200之間已經間隔過遠，可能是因為使用者隨身攜帶電子裝置100但忘了帶走觸控筆200，或是使用者隨身攜帶觸控筆200卻遺忘了電子裝置100，抑或是有他人將觸控筆200攜帶離開電子裝置100的周圍。此時，通訊連結中斷(或者通訊連結的訊號強度已經降低到門檻值之下)，便執行步驟S357，發出警示訊息。此一警示訊息可以透過電子裝置100的警示模組160(指示燈、揚聲器、震動器或顯示螢幕)發出燈光、聲響、震動或文字訊息。於此實施例中，觸控筆200也具備警示模 組260(例如指示燈、揚聲器或震動器等)，觸控筆200的警示模組260亦可發出燈光、聲響或震動。
如此一來，若有有心人士刻意偷竊主動式的觸控筆200，當觸控筆200離開電子裝置100達一定距離時，便可以在電子裝置100及/或觸控筆200發出警示訊息，提醒使用者並嚇阻他人。
於一實施例中，第3圖的步驟S350包含第5A圖的步驟S351-S354。於另一實施例中，第3圖的步驟S350包含第5B圖的步驟S355-S357。於再一實施例中，第3圖的步驟S350同時包含第5A圖的步驟S351-S354以及第5B圖的步驟S355-S357，兩圖當中的步驟可由電子裝置100的控制模組150同步進行或者先後進行。
於一實施例中，電子裝置100的第一區域通訊電路144與觸控筆200之第二區域通訊電路244彼此配對，例如基於藍芽通訊的配對機制，第一區域通訊電路144與第二區域通訊電路244相互紀錄各自的媒體存取控制位址(media access control address,MAC address)。也就是說，電子裝置100當中可以儲存觸控筆200的第二區域通訊電路244之辨識資訊，如第二區域通訊電路244的媒體存取控制位址，於鎖定狀態下，控制電路150根據辨識資訊判斷插槽110中是否為已配對之觸控筆200。若控制電路150偵測到插槽110並非已配對之觸控筆200，亦可發出相對應的警示訊息，提示使用者加以注意。藉此，可以避免使用者誤拿了他人形狀相似的觸控筆。
透過上述實施例中的電子裝置100及控制方法200可以避免使用者遺忘了電子裝置100所搭配的觸控筆200，可以在使用者將電子裝置100切換至待機模式或關機模式時提醒使用者回收觸控筆，可避免觸控筆200遺失或遭他人竊取。在觸控筆200解鎖之前進行身分認證，也提高觸控筆200取用的安全性。
在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。
在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列舉的其中之一或多個項目的任意組合。另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。
以上僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明請求項所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。

Claims (12)

  1. 一種電子裝置，具有一插槽用以容納一觸控筆，該電子裝置包含：一鎖固模組，設置鄰近該插槽，具有一鎖定狀態及一解鎖狀態，於該鎖定狀態時該鎖固模組用以將該觸控筆鎖定於該插槽中；一輸入介面，用以取得一認證資訊；以及一控制電路，與該鎖固模組以及該輸入介面耦接，該控制電路用以驗證該輸入介面取得之該認證資訊，當該認證資訊驗證通過時，該控制電路將該鎖固模組由該鎖定狀態切換至該解鎖狀態。
  2. 如請求項1的電子裝置，更包含：一感應模組，與該控制電路耦接，用以感測該觸控筆的一位置資訊；以及一警示模組，與該控制電路耦接；其中，於該解鎖狀態下該控制電路至少根據該位置資訊選擇性控制該警示模組發出一警示訊息。
  3. 如請求項2的電子裝置，其中該感應模組包含一第一區域通訊電路，該觸控筆包含一第二區域通訊電路，於該解鎖狀態下該第一區域通訊電路用以與該觸控筆的該第二區域通訊電路建立一通訊連結，該第一區域通訊電路根據該通訊連結是否存在而產生該觸控筆的該位置資訊，當該通訊連結中斷或該通訊連結的訊號強度小於一門檻值時，該控制電路控制該警示模組發出該警示訊息。
  4. 如請求項3的電子裝置，其中該第一區域通訊電路與該觸控筆之該第二區域通訊電路彼此配對，該電子裝置儲存該第二區域通訊電路之一辨識資訊，於該鎖定狀態下，該控制電路根據該辨識資訊判斷該插槽中是否為已配對之該觸控筆。
  5. 如請求項2的電子裝置，其中該感應模組包含一感測開關，該感測開關設置鄰近該插槽，該感測開關用以偵測該觸控筆是否位於該插槽內，藉此產生該觸控筆的該位置資訊。
  6. 如請求項5的電子裝置，其中該感測開關包含一可動機械結構，該可動機械結構設置於該插槽之一端，當該認證資訊驗證通過時，該可動機械結構將該觸控筆至少一部份由該插槽彈出。
  7. 如請求項5的電子裝置，其中該感測開關包含一光學感測器或一電性接點感測器。
  8. 如請求項5的電子裝置，其中於該解鎖狀態下該控制電路判斷該電子裝置是否將由一啟動模式進入一休眠模式或一關機模式，若該電子裝置將進入該休眠模式或該關機模式且該感測開關偵測該觸控筆未位於該插槽內，該控制電路控制該警示模組發出該警示訊息。
  9. 如請求項1的電子裝置，其中該輸入介面取得之該認證資訊包含一生物特徵或一解鎖指令。
  10. 如請求項9的電子裝置，該輸入介面包含一相機單元、一觸控螢幕、一觸控板、一鍵盤、一指紋辨識器或一麥克風當中至少一者，用以取得該生物特徵或該解鎖密碼。
  11. 一種控制方法，適用於一電子裝置上，該電子裝置具有一插槽用以容納一觸控筆，該控制方法包含：於一鎖定狀態下藉由該電子裝置之一鎖固模組將該觸控筆鎖定於該插槽中；藉由該電子裝置之一輸入介面取得一認證資訊；以及藉由該電子裝置之一控制電路驗證該認證資訊，當該認證資訊驗證通過時，由該鎖定狀態切換至一解鎖狀態。
  12. 如請求項11的控制方法，更包含：於該解鎖狀態下，藉由該電子裝置之一感應模組感測該觸控筆的一位置資訊，並根據該位置資訊選擇性發出一警示訊息。
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