CN100585544C - 电子笔中的数据管理 - Google Patents

Abstract

在用于处理由电子笔记录的数字位置数据的信息管理系统中，笔被设计为基本上独立于其他系统组件地工作。对笔进行控制，以将位置数据纳入到适合于存储在文件系统中的数据文件对象中，并将文件对象暴露给外部数据处理程序。然后，数据文件对象可以在系统中以连续的传输链方式从外部数据处理程序进行传输，每一次传输都独立于其他传输。可以对笔进行控制，以将产品上的第一代码的记录转换为坐标系统中的一个或多个绝对位置，将第二代码的记录转换为表示产品的功能布局的数据，数据定义坐标系统中的一个或多个功能区域，并对照数据映射绝对位置，以识别绝对位置是否落在功能区域内。如此，可以动态地为笔提供产品的功能布局的所有或部分的描述，从而降低了笔预先存储所有产品的这样的描述的必要性。也可以基于由第二代码编码的数据来控制加密或使用。

Description

电子笔中的数据管理

技术领域

一般而言，本发明涉及对以数字方式记录的数据的管理，具体来说，涉及对电子笔中的这种数据的管理。

背景技术

电子笔可以被用来生成以电子方式代表具有书写表面的产品上的手写内容的信息。应该将这样的电子笔集成在信息管理系统中，以便电子信息可以有效地传输到不同的目标单元，以供进一步的处理。

在这里引用的US 2003/0061188，US 2003/0046256和US2002/0091711中，本申请人提出了这样的信息管理系统，其中，向每一个产品应用位置代码，以对其上的多个绝对位置进行编码。通过读取位置代码，电子笔能够以电子方式记录反映笔在产品上的移动的位置的序列。

每一个产品上位置代码是大得多的抽象位置-编码模式的子集。在这里引用的US 6,570,104；US 6,330,976和US 6,667,695中给出了这样的抽象模式的示例。

抽象模式被分成给定大小的子集，每一个这样的子集在系统中都与唯一标识符关联。如果每一个子集都计划用于相应的物理页面，那么，它被表示为模式页面，并由唯一页面地址代表。在这样的情况下，每一个绝对位置都可以由页面地址和关联的模式页面内的本地位置来代表。

电子笔可以通过所谓的模板了解抽象位置编码模式，模板预先存储在笔中，以定义模式中的某些功能区域，例如，如申请人的以前的出版物US 2003/0061188所描述的。笔可以基于由这些模板指出的功能，对记录的位置进行处理，和/或向笔用户提供反馈，例如，通过当记录某一功能区域中的位置时发出振动。

通过将抽象模式的不同部分指定给不同的目标单元，可以自动地将电子信息从笔指向正确的目标单元，以便进行处理。例如，系统可以包括中间服务器，该服务器在从笔接收到一个或多个绝对位置时，识别正确的操作员的关联的网络地址，并将数据流指向此地址。

在申请人的以前的出版物US 2003/0055865中说明了这样的系统，其中，第一来回中的电子笔与所谓的纸张查询服务器(PLS)建立联系，并基于笔从位置编码的产品导出的位置数据查询它，以查找路由信息。然后，在从PLS接收到路由信息时，第二来回中的电子笔与由路由信息所指出的应用程序服务器建立联系。然后，应用程序服务器从笔那里请求关联的位置数据。

虽然系统受益于提供简化而透明的数据流，但是，它会受到端对端排列的干扰。具体来说，系统需要笔、PLS和相应的应用程序服务器，以及相应的通信路径，每当需要传输数据时，都可访问。通信链中的任何地方发生故障都可能潜在地导致数据丢失，可能不会正确地通知笔的用户。

另一个缺点是，不能与信息管理系统的组件独立地生成产品。例如，笔必须存储产品的模板，中间服务器必须知道将从某一产品记录的信息指向哪里，而应用程序服务器必须知道如何对此信息进行处理。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述问题。

一般而言，本发明的目的是至少部分地通过根据独立的权利要求所述的方法、电子笔、计算机程序产品、信息管理系统和产品实现的，优选实施例是由相关的权利要求定义的。

本发明的一个方面是电子笔中的一种管理以数字方式记录的位置数据的方法，包括：对照所述笔中的位置数据库映射所述位置数据，所述位置数据库将位置数据与处理规则关联；将所述位置数据纳入到适合于存储在文件系统中的数据文件对象中；以及将所述数据文件对象暴露给外部数据处理程序，其中，所述的纳入步骤只有在基于所述记录的位置数据在所述位置数据库中识别专门的处理规则的情况下才会启动。

本发明的另一个方面是用于在产品上书写的电子笔，包括：在所述书写过程中记录产品的至少一个图像的图像读取器；基于所述至少一个图像确定位置数据的图像处理器，所述位置数据表示所述书写；文件组合器，该组合器将所述位置数据纳入到适合于存储在文件系统中的数据文件对象中，其中，所述文件组合器包括事件监听器，该事件监听器在接收到触发事件时，启动将所述位置数据纳入到所述文件对象中的过程；以及暴露器，该暴露器将所述文件对象暴露给外部数据处理程序。

这些方面的一般性优点是，由笔记录的位置数据可以在信息管理系统内被异步地处理。在笔及信息管理系统的其他组件之间不需要来回通信，因为记录的位置数据可以由笔作为自治的数据文件对象来暴露。如此，数据文件对象可以在系统中以连续的传输链方式进行传输，每一次传输都独立于其他传输。如此，链的某些部分可以临时不能工作，而不会导致位置数据在系统中丢失。应该注意，本发明还可以通过对外部数据处理程序和涉及传输操作的任何其他组件进行适当的设计，保证数据的简化而透明的流动。

数据暴露可以涉及适当地从笔的存储器中的文件系统中，数据文件对象被推到外部数据处理程序，或使数据文件对象可以供外部数据处理程序检索(拉)。通过推进行的暴露需要外部数据处理程序处于活动状态，而系统的任何其他组件都可以离线。用于检索的暴露可能会受到影响，而系统的所有其他组件都是离线的。

在上述方法的一个实施例中，它进一步包括：将产品上的第一代码的记录转换为坐标系统中的至少一个绝对位置；将第二代码的记录转换为输入数据；以及根据所述输入数据，对所述至少一个绝对位置进行处理。输入数据在所述坐标系统中可以定义至少一个功能区域，该方法可以进一步包括对照所述输入数据映射所述至少一个绝对位置，以识别所述至少一个绝对位置是否落在所述至少一个功能区域内。

在上述电子笔的一个实施例中，其图像处理器，用于基于产品上的第一代码的至少一个图像，确定所述位置数据，所述位置数据包括坐标系统中的至少一个绝对位置；以及其图像处理器还用于基于第二代码的至少一个图像，确定输入数据。此外，笔的处理逻辑用于根据所述输入数据对所述至少一个绝对位置进行处理，其中，输入数据在所述坐标系统中可以定义至少一个功能区域，处理逻辑可以对照所述输入数据映射所述至少一个绝对位置，以识别所述至少一个绝对位置是否落在所述至少一个功能区域内。

这些实施例的一般性的优点是，可以动态地为笔提供产品的功能布局的所有或部分的描述。描述可以用来补充，甚至替换笔存储器中预先存储的任何描述。如此，笔不必预先存储所有产品的这样的描述。可以引入新的描述和产品，无需产品或笔的提供商更新笔中的对应的描述。

如果笔可以访问功能布局的完整的描述，则它可以通过笔的MMI提供关于产品上的任何功能区域的高级用户反馈。此外，笔可以在考虑到这样的完整的描述的情况下对记录的位置进行处理，如此以更高的细化级别输出数据。例如，这样的细化可以包括将记录的位置指定到功能区域，和/或根据与功能区域关联的规则(如果这样的规则由第二代码指出或包括在第二代码中)来对记录的位置进行处理。增大笔的对产品的功能布局的了解，还可以降低分发功能布局数据以便预先存储在信息管理系统的其他部分中的必要性，因为这样的数据可以直接从笔的数据输出中推断出来。

如此，通过将输出数据文件对象中的记录的位置数据的方面与对功能布局数据进行编码的方面组合，可以进一步放松笔对信息管理系统的依赖，反之亦然。

本发明的其他目的、特点、方面和优点从下列详细的说明中，从附加的相关权利要求以及从图形中，可以变得显而易见。

附图说明

现在将参考附图比较详细地描述本发明。

图1显示了将抽象位置编码模式在逻辑上分为可寻址的页面单元的树形结构。

图2是实现了本发明的原理的电子笔的剖面图。

图3是根据本发明的信息管理系统，以及其中的通信路径的概述，其中，可以生成和暴露文件对象。

图4显示了模板定义和页面描述与最终位置编码的产品的关系。

图5显示了用于控制图2中的笔的操作的软件模块的系统的实施例。

图6是位置编码产品的视图，该产品具有保存了与产品本身相关的元数据的定义代码和对记录在产品上的位置的处理。

图7显示了用于对来自图6中的产品的数据进行处理的笔控制系统的某些部分。

图8显示了用于生成图6中的位置编码产品的工具执行的步骤。

具体实施方式

抽象模式

下面的描述基于使用以上所述抽象位置编码模式，该模式被分成页面单元。页面单元在由页面单元组构成的层次结构中是分别可寻址的。图1显示了一个示例，其中，模式106包含“段”110，“段”又被分成许多“书架”111，每一个书架都包含许多“书”112，书被分成许多前面所说的页面单元113，也叫做“模式页面”。适当地，所有模式页面在以上所述的模式层次结构的一个级别内都具有相同格式。例如，一些书架可以包括A4格式的模式页面，而其他书架包括A5格式的模式页面。抽象模式中的某一模式页面的位置可以表示为下列形式的页面地址：segment.shelf.book.page，例如，99.5000.1.1500，或多或少有点像IP地址。由于处理效率的原因，页面地址的内部表示可以不同，例如，作为预先确定长度的整数，例如，64比特。

在一个示例中，每一个段都包括26,000,000以上的模式页面，其中每个页面的大小大约为50x50cm²。在一个实施例中，至少一个这样的段被分成5,175个书架，每个书架都包括2本书，每一本书都有2,517个页面。

每一个模式页面都可以被视为编码模式的实际子集，或被视为由该子集编码的绝对位置。每一个这样的绝对位置都可以表示为总模式的坐标系统114中的全局位置，或表示为逻辑位置，即，模式页面内的坐标系统115中的页面地址和本地位置。

合适的电子笔可以将其在位置编码产品上的移动记录为全局位置的序列(即，全局笔划)或者记录为页面地址和本地位置在对应的模式页面的序列(即，编址的笔划)。

下面的描述也基于每一个产品都包含对应于一个或多个模式页面的位置代码的事实。然而，请注意，产品上的位置代码不必符合模式页面。如此，可以任意地在产品上组织来自一个或多个模式页面的一个或多个子集。产品也具有嵌入功能，因为产品上的位置代码与一个或多个功能关联，这些功能有选择地对包括某些位置的电子笔笔划起作用。

具体来说，笔的功能至少部分地由在位置编码模式的特定部分对笔进行操纵的用户控制。为此，笔存储一个或多个模板，这些模板定义笔如何对从位置编码模式的不同部分(功能区域)记录的信息起作用。在一个实施例中，页面层次结构中的特定页面单元组，例如，段或书架，与给定模板定义关联，如此，该定义对该特定子集内的所有模式页面都有效。模板定义可以影响笔的操作的任何功能区域的大小、位置和功能。这样的功能区域表示为“pidgets”。图4显示了模式页面402上的模板400，显示了不同pidgets 404的位置。

在模板中，模式页面内的所有未由任何pidget占据的位置都被定义为属于绘制区域，如此，该区域可以被视为隐式pidget。绘制区域中检测到的位置被笔解释为将作为笔划来记录。

pidget可以表示触发器功能、服务选择功能、设备选择功能、本地操作功能、数据选择功能、解释功能、或反馈功能。如下面进一步说明的，触发器功能触发笔暴露数据。服务选择功能标识可以携带影响笔的对记录的位置的处理的上下文信息(例如，电子邮件、传真、SMS)，和/或影响笔选择要被处理的位置的内容信息(例如，页面、书、书架)的服务。设备选择功能标识笔的连接设备(例如，PC、移动设备、局域网访问点)。本地操作功能启动影响笔存储器的操作。数据选择功能将记录的位置映射到驻留在笔中的数据；例如；键盘pidget可以将位置映射到笔存储器中的字符，或者，快捷方式pidget可以将位置映射到笔存储器中的通信地址。解释功能可以用于将pidget内的一个或多个笔划转换为机器编码字符。反馈功能可以使笔激活内部MMI，如振动器、显示器或扬声器。

另一种pidget表示新的实例功能，该功能用于通过将每一个笔划与实例标识符关联，分离潜在地重叠的笔划。例如，新的实例功能的每一次启动都可能导致为抽象模式的相关部分(如模式页面或书)生成新的实例标识符，然后，任何随后记录的笔划都可以与此实例标识符关联。实例标识符适当地与页面地址关联或集成在页面地址中。

在一个实施例中，模板通过pidget ID，以及大小和在模式页面402内的本地位置中的位置(图4)，定义每一个pidget 404。pidgetID是确定了pidget功能的16比特标识符。pidget ID包括pidget类型(比特8-15)和pidget号码(比特0-7)。pidget类型标识上文所提及的功能，而pidget号码可以标识子功能。

上文所提及的触发器pidget可以是特定，也可以是一般性的。特定触发器pidget具有通过pidget号码标识特定连接设备和特定服务两者的pidget ID。每当笔在这样的特定触发器pidget内记录一个位置时，它否能够执行数据的暴露。一般性触发器pidget具有不标识特定连接设备和/或特定服务的pidget ID。要触发数据的暴露，一般性触发器pidget必须与设备选择pidget和/或服务选择pidget组合起来使用：笔记录对应的位置并形成标识有效服务和有效连接设备两者的触发器pidget ID。

电子笔

图2显示了上文所提及的笔200的实施例，它具有笔的形状的外壳202，具有窗口或开口204，通过它可以记录图像。外壳包含照相机系统、电子系统和电源。

照相机系统206包括至少一个照明光源、透镜和光学图像读取器(图中未显示)。光源(发光二极管(LED)或激光二极管比较合适)，通过红外辐射，照射通过窗口204可以观看到的区域的一部分。被看到的区域的图像通过透镜投射到图像读取器上。图像读取器可以是二维CCD或CMOS检测器，该检测器通常以大约70-100Hz的固定速率被触发以捕获图像。

优选情况下，感光器件的电源是电池208，也可以由主电源(未显示)替代或补充。

电子系统包括连接到存储块212的控制单元210。控制单元210负责电子笔中的不同功能，优选情况下，可以由市场上销售的诸如CPU(“中央处理单元”)之类的微处理器、DSP(“数字信号处理器”)或由某些其他可编程的逻辑器件，如FPGA(“现场可编程门阵列”)或者ASIC(“专用集成电路”)，离散模拟和数字组件，或以上所述的各项的某种组合来实现。优选情况下，存储块212包括不同类型的存储器，如工作存储器(例如，RAM)和程序代码和永久存储器(非易失性存储器，例如，快闪存储器)。关联的软件存储在存储块212中，由控制单元210执行，以便为电子笔的操作提供笔控制系统。

外壳202也携带笔尖214，该笔尖允许用户在表面上书写或绘画：基于普通颜料的墨水沉积在其上。笔尖214中的墨水对于照射光来说是透明的，以便避免与电子笔中的光电检测发生干扰。触觉传感器216可操作地连接到笔尖214以检测何时开始使用笔(下笔)和/或提笔，并可选地用于判断下笔的力度。基于触觉传感器216的输出，对照相机系统206进行控制，以捕获下笔和提笔之间的图像。控制单元210对这些图像进行处理，以生成以电子方式代表笔划的在时间上连贯的位置的序列。

电子系统进一步包括通信接口218，如下面将进一步描述的，用于将数据暴露给附近的或远程设备，如计算机、移动电话、PDA、网络服务器等等。如此，通信接口218可以提供用于有线或无线近距离通信的组件(例如，USB、RS232、无线电传输、红外传输、超声传输、电感耦合等等)，和/或用于通常通过计算机、电话或卫星通信网络进行有线或无线远程通信的组件。

笔还可以包括MMI(人机接口)220，该MMI被有选择地激活，以便进行用户反馈。MMI可以包括显示器、指示灯、振动器、扬声器等等。

更进一步，笔可以包括一个或多个按钮222，通过这些按钮，可以激活笔和/或对其进行控制。

信息管理系统

图3是其中可以使用本发明的信息管理系统的概述。如下面进一步说明的，笔200将笔划数据纳入到文件对象300中，该文件对象将暴露给系统的其他组件。在一个实施例中，文件对象300被推到给定本地或远程接收设备302，304，如图3中的路径300A-300C所指出的。通过通信网络310在笔200和远程设备304之间直接建立路径A。通过本地设备302，并通过网络310，从笔200到远程设备304建立路径300B。在笔200和本地设备302之间建立路径300C。在另一个实施例中，暴露文件对象300，以便让接收设备302、304沿着路径300A-300C中的任何一个路径从笔200拉。

本地或远程接收设备可以包括流量控制器306，该流量控制器将文件对象300或从其中导出的数据，中继到驻留在接收设备上本地或者驻留在远程设备上的应用程序308，如路径300C1、300C2所示范的。在前面所说的US 2003/0046256，在WO 03/056420和WO03/105064中给出了这样的流量控制器的示例。在从笔到应用程序的数据传输可以涉及一个以上的流量控制器。

流量控制器306可以将相应的数据中继到目标地址，例如，通过HTTP(超文本传输协议)张贴、简单邮件传送协议(简单邮件传输协议)、X.400、MMS(多媒体消息服务)、SMS(短消息服务)、数据库同步等等。目标地址可以直接或间接地由流量控制器306从文件对象300提取的中继数据给出。在一个实施例中，流量控制器如此从文件对象中提取显式的目标地址。在另一个实施例中，流量控制器306从文件对象中提取地址指示器，并访问查询表以基于地址指示器导出目标地址。例如，地址指示器可以是页面地址、全局位置、pidgetID、驻留在笔中的参数值等等。将要被中继的相应的数据也可以直接或间接地由中继数据给出。作为中继文件对象300的替代方案，流量控制器306可以向目标地址发送一个有文件对象300可以供检索的通知。

在接收到文件对象300或从其中导出的数据时，应用程序308可以访问始发物理产品(即，从中发出了文件对象300中的位置数据的产品，由图3中的参考编号P表示)的页面描述。页面描述定义始发产品P的布局。布局包括产品的物理布局和功能布局两者。物理布局包括支持图形，即，旨在指示、控制和/或通知用户的人类可理解的信息。功能布局定义相关模式页面上的任何所谓的用户区域的位置和大小。用户区域是应用程序特定的功能区域，具有可以是特定应用程序308所特有的位置、大小和功能。在页面描述中，可以给每一个用户区域分配能够被应用程序访问的专门的处理指令的标识符。或者，每一个处理指令可以包括在页面描述中。物理布局也可以包括在页面描述中，要么作为用于生成物理布局的显式的指令，要么作为定义物理布局的计算机文件的存储地址的指示器。

在US 2002/0040816和WO 03/105064中进一步描述了页面描述的结构、功能和使用。

图4进一步显示了模式页面402、模板400、页面描述410和物理产品420之间的相互关系。物理产品420包括定义一个或多个模式页面402(图4中只显示了一个)内的位置的位置代码(未显示)。这些位置与一个或多个功能关联，这些功能要么是在系统中预先定义的(对于pidget 404)或者是应用程序特定的(对于用户区域414)。pidget 404在模式页面402内具有预先定义的位置和大小，但在物理产品420上也可以具有任何位置。页面描述410定义模式页面402上的位置、大小和功能，任何另外的用户区域414，以及产品420的物理布局。如此，产品420包含由模板400给出的一个功能布局部分400′和由页面描述410给出的一个功能布局部分410′。

文件对象300(图3)中的笔划数据是自我支持的，即，接收方应用程序308能够访问数据和对数据进行处理，无需与创建该数据的笔200进行通信。如此，与现有技术不同，笔200异步地输出数据，即，在信息管理系统中没有任何来回。

可以由笔200在不同的细化级别生成文件对象300。例如，文件对象300可以包含下列各项中的任何一项或它们的组合：

(1)原始笔划数据，即，构成了笔划的全局或逻辑位置的在时间上连贯的序列；

(2)笔划的画面，即，直接代表记录的位置的图像；

(3)细化的笔划数据，通常是涉及模板的信息，如由笔划触及的任何pidget的标识和/或与这样的pidget关联的功能的结果；

(4)加密和/或编码的笔划，例如，以防止未经授权的处理或笔生成的数据在信息管理系统中的分发。在一个示例中，可以根据预先确定的算法操纵页面地址，也可以从笔划中省略页面地址；以及

(5)由笔划触及的所有用户区域的指示和/或与这样的用户区域关联的功能的结果。

文件对象300可以处于任何一个细化级别，包含另外的与笔或笔划相关的数据，如笔划中的和任何pidget的位置的时间戳，笔划中的位置的力度值，以及任何驻留在笔中的参数值。时间戳将允许应用程序或流量控制器基于笔划和/或pidget的相互的记录时间将它们组合起来。每一个时间戳都反映了由笔照相机系统206捕获的位置/pidget的始发图像(图2)。力度值将允许应用程序呈现具有力度相关的线宽度的笔划的图像。

驻留在笔中的参数存储在存储块212(图2)中，以识别笔本身或笔的所有者/用户的特征。这些参数可以由接收方应用程序308使用(图3)，如此可以至少有选择地包括在文件对象300中。驻留在笔中的参数是否包括可以由文件对象中的笔划的页面地址，和/或由上文所提及的上下文或内容信息来确定。驻留在笔中的参数可以包括：笔的唯一标识符、语言标识符、姓名、街道地址、电子邮件地址、电话号码、寻呼机号码、传真机号码、信用卡号等等。

文件对象300可以是字符编码的，也可以是非字符编码的(例如，二进制)，可以是任何合适的格式。文件格式可以是专有的，也可以是标准化的，例如，XML(可扩展标记语言)、HTML(超文本标记语言)、XForms、PDF(可移植文档格式)等等。

笔控制系统

笔200是通过在控制单元210中执行的软件来工作的(图2)。现在将参考图5描述总体软件体系结构，该图显示了某些主要软件组件。

笔系统软件是基于模块的。模块是软件中的具有全新的接口的单独实体。模块可以是积极的，包含至少一个进程，也可以是消极的，不包含任何进程。模块可以具有执行函数调用的函数接口，或接收消息的消息接口。积极的和消极的模块基本上是作为树来构建的，其中，模块的父负责启动和关闭所有其子。

笔系统软件也实现了事件框架，以降低各模块之间的依赖关系。每一个模块都可以暴露一组它可以发出信号的预先定义的事件。为获取特定事件的通知，模块必须在事件寄存器中注册。事件寄存器也可以通过张贴消息或作为回叫函数来指出将要发出通知。

笔系统软件具有两个基本功能：存储笔书写的内容，以及应请求暴露记录的信息，该信息在暴露之前可以接受，也可以不接受细化步骤。

软件模块的组合实现了所谓的坐标管道502，这是用于存储笔划的事件流。来自图像处理模块504的全局位置的流被转换器模块506接收，该转换器模块将全局位置转换为逻辑位置。如果转换器模块506检测到穿过pidget的笔划，则触发对应的pidget事件。pidget事件通过这些模块导致其他软件模块中的相应的操作，包括确定pidget事件的相应的相关性的事件监听器。然后，由坐标管理器模块508接收编址的笔划，该坐标管理器模块508将它们组合为编址的笔划，这些笔划以小型表示形式编码，并存储在存储块212中(图2)。

1.监控程序

如图5所示，笔系统软件包括监控程序模块509，它直接或间接地启动所有其他模块。监控程序模块509包括与事件寄存器的接口，以便模块能够在它们希望接收的事件上注册它们自己。监控程序模块509还生成控制事件，这些控制事件可供其他软件模块中的监听器监听。

2.服务器

服务器模块510是作为笔中的事件的协调器提供的。它基于系统的状态和输入事件，决定笔应该执行什么操作。

3.图像处理

这里将不进一步地描述图像处理模块504。例如，可以根据申请人的以前的出版物来实现：US 2003/0053699，US 2003/0189664，US2003/0118233，US 2002/0044138，US 6,667,695，US 6,732,927，US2003/0122855，US 2003/0128194，以及其中的参考专利。

4.位置数据库

笔包括位置数据库511，该数据库511驻留在笔的存储块212中(图2)，可以通过通信接218对其进行编辑或更新(图2)。位置数据库511由转换器模块506使用，并包含段数据库511A，该段数据库将每一个段与由模板索引给出的模板关联。段数据库511A适当地被缓存在RAM存储器中，以便于快速访问。位置数据库511还包含模板数据库511B，该模板数据库511B将模板索引与指向模板定义的指针关联，该模板定义可以作为参数存储在笔中的非易失性存储器中。这样的模板定义可以包含：页面X大小(16比特)，页面Y大小(16比特)，页数(16比特)，pidget数量(16比特)，Pidget列表(pidget数量那么长)。pidget列表包括许多pidget。每一个pidget都可以由下列各项定义：pidget ID(16比特，上8比特是“类型”，下8比特是号码)，X左上方坐标(16比特)，Y左上方坐标(16比特)，宽度(16比特)，高度(16比特)。

5.转换器

上文所提及的转换器模块506使用基于已知模式格式化数据的算法来将全局位置转换为逻辑位置。模式格式化数据定义将编码模式按层次地划分为模式页面(图1)。模式格式化数据的一部分可以预先存储在笔中，而其他部分可以动态地从笔中的位置数据库511导出。例如，如果所有段都具有预先确定的大小，那么，可以对全局位置进行处理，以识别此全局位置的当前段。在知道当前段的情况下，可以根据位置数据库511中的其模板定义导出关于其划分的数据，于是，可以进一步对全局位置进行处理，以识别当前书架、书、页面以及本地位置，即，完全逻辑位置。如果笔通常在一段时间内在同一个模式页面上操作，可以通过将当前模式页面的边界缓存在全局位置中，以及通过对着这些边界检查任何新的全局位置，可以实现很好的加速。只要新的全局位置在边界内，则就不必重新计算页面地址。

转换器模块506还通过对照由位置数据库511给出的相关模板定义映射本地位置，检测任何记录的位置是否落在当前模式页面上的pidget内。在一个实施例中，对于每一个笔划，只能识别一个pidget，即，如果识别多个pidget，那么，只考虑最后一个pidget。然后，生成对应的pidget事件，以便通知到其他软件模块。如果没有识别pidget，则假设位置在绘制的区域内。

如此，对于每一个全局位置，转换器模块506都提供至少一个页面地址和一个本地位置。对于每一个在时间上连贯的位置序列，即，笔划，转换器模块506也可以提供pidget ID。每一个逻辑位置也都与由控制单元210的计时电路给出的时间戳(图2)，以及由触觉传感器216给出的力度值关联。类似地，每一个pidget ID都与时间戳关联。转换器模块506也可以具有一个接口，该接口允许其他模块在位置数据库511中查找有关模板和pidget的信息。

6.坐标管理器

坐标管理器模块508从转换器模块506接收逻辑位置。在存储之前，它将逻辑位置组合为在时间上连贯的序列，即，笔划。这也可以由转换器模块506来执行。然后，坐标管理器模块508可以预处理每一个笔划，以便压缩，并将结果存储在非易失性存储器中。在US2003/0123745和US 2003/0122802中给出了这样的压缩和存储的示例。

坐标管理器模块508也包含一个接口，供其他模块搜索存储的笔划，例如，基于页面地址进行搜索，以及以传输格式检索笔划。在一个实施例中，传输格式是二进制的，并包括下列数据：会话标识符、每一个笔划的开始时间、每一个笔划中的本地位置以及每一个位置的力度值。可选地，传输格式可以包括根据捕获的图像计算出来的定向数据，以指出在记录位置的过程中笔的三维定向。

会话标识符表示笔的工作会话，在该工作会话过程中，已经输入了笔划的不同集。例如，会话标识符可以是32比特带符号整数值，每当笔的电源接通时，该值都增大。会话标识符可以由应用程序308用来复位在前面的工作会话过程中所选择的任何特性(图3)，正如下面所进一步描述的。

7.参数存储器

笔系统也包括参数存储器模块512。需要在笔关闭之后保留状态的所有其他模块调用此模块以存储它们的状态参数。参数存储器模块512还处理在生产时驻留在笔中的参数集，如唯一笔参数(笔标识符等等)或校准参数，以及模板定义。每一个参数都与名称、大小和数据存储在非易失性存储器中。模块512提供了接口512′，用于插入、检索和删除参数。

8.键盘

包括了键盘模块514，以向笔中进行文本输入。模板数据库511B包括特定控制模板，该模板中包括键盘pidget。为一大片模式页面(例如，段、书架或书)定义控制模板，在不同页面上，不同语言被分配到键盘pidget。由于存储器效率的原因，每一个键盘上的键与特定字符的映射驻留在非易失性存储器中，在模式页面范围内，不同语言被分配到不同页面地址。键盘模块监听纸张事件，在发生键盘pidget事件时，它计算已经敲击了键，基于当前页面地址，从存储器中加载相应的字母。接口514′允许其他模块访问所产生的字母。

9.项目选择

项目选择模块516允许笔用户利用笔从笔存储器中选择项目。模板数据库511B包括一个或多个与笔存储器中的项目关联的专门的pidget。例如，这样的项目可以是驻留在笔中的地址簿中的地址记录。要选择一个项目，用户给对应的pidget打勾号。项目选择模块516用于侦听涉及的pidget事件。在检测到这样的事件时，它提取关联的项目，并在内部以比特矢量对它进行管理。然后，其他模块可以通过接口516′访问该项目。

10.解释

提供了解释模块520，以对笔划进行解释。解释模块520用于监听涉及的pidget事件。在检测到这样的事件时，它对与该事件关联的笔划启用解释功能，以产生输出项目。可选地，在解释过程之前，多个笔划可以基于它们的位置组合为pidget。解释功能可以将笔划转换为机器编码的字符。解释可以在由上文所提及的服务标识符给出的某一上下文(例如，电子邮件、传真、SMS)中执行。此外，解释功能可以由驻留在笔中的词典(如上文所提及的地址簿)来支持。接口520′允许其他模块访问解释的结果。

11.特性分配

提供了特性分配模块518，以创建特性表，该表是已经包含由用户分配给笔划的特性(适当地由用户使笔触及一个或多个特性选择pidget)的支持数据结构。这样的特性可以对在时间上与特性选择事件相邻的笔划(即，前面的和/或后面的笔划)起作用，取决于具体的实施方式。特性表可以包括由打勾号的特性选择pidget给出的所有属性值的指示，以及关联的时间戳。

如此，特性分配模块518用于侦听涉及的pidget事件。在检测到这样的事件时，它从模板数据库511B中提取关联的pidget值，并将pidget值添加到特性表中。

特性一般可以涉及用于对笔划进行处理或用于处理过程本身的指令。特性值可以表示视觉质量，如颜色、线划宽度、线字符，时间分辨率或空间分辨率。此外，特性值可以表示所需要的解释上下文(字符、数字、小写字母字符、大写字母字符、电子邮件地址、传真号码、银行帐户号码等等)。在另一个备选方案中，特性值表示诸如分页符、页面列或页边空白之类的页面格式参数。此外，特性值还可以充当“允许访问”的指示器，宣布，当对某一笔划集进行处理时，可以使用各种从外部存储的个人数据(例如，社会保障或个人号码、电话号码、银行帐户号码)作为输入数据。

特性表允许应用程序308(图3)轻松地导出识别的特性值，并将它们应用到笔划中。如此，应用程序不必将笔划匹配到模板定义，以导出所选择的特性值(如果有的话)。相反，应用程序可以直接应用特性表中的特性值：基于相应的时间戳，将特性值匹配到笔划。此匹配还可以考虑到上文所提及的会话标识符，该会话标识符以上文所提及的传输格式表示，包括在笔划中。如此，每当会话标识符在笔划数据中变化时，所有特性都被重置为它们的默认值。作为备选或补充包括在笔划数据中，会话标识符可以作为特性表中的时间戳项目包括进来。

12.文件汇编

文件汇编模块522用于生成文件对象300(图3)，以便暴露给笔外部的数据处理程序。模块522用于侦听诸如触发器pidget事件之类的专门的事件。在检测到专门的事件时，它以二进制传输格式从坐标管理器模块508那里检索与触发器pidget关联的笔划。

显然，文件汇编模块522的功能将取决于细化的级别。上述步骤对于如上文定义的细化级别1已经足够了。

对于细化级别3，模块522可以从由与触发器pidget关联的其他pidget给出的其他模块中检索数据项目。可以从键盘模块514、项目选择模块516、特性分配模块518以及解释模块520检索这样的数据项目。如有必要，模块522还可以组合这样的数据项目，例如，来自键盘模块514的字符，或来自解释模块520的输出项目。最后，模块生成文件对象300(图3)，可通过接口522′供其他模块使用。

这样的文件对象可以具有下列结构：

文件标头(触发器Pidget ID、页面地址、页数、特性数量)

页面数据标头(页面地址、pidget数量)

页面数据(传输格式的笔划数据)

Pidget数据(Pidget ID、时间戳)

特性数据(驻留在笔中的参数值、来自键盘的输出项目、来自项目选择模块的输出项目、来自解释模块的输出项目，来自特性分配模块的特性表)

文件对象允许应用程序308(图3)(可选地，流量控制器306)标识和提取其全部或所选择的部分。

在下面的第14节“笔划转换器”、将第15节“加密器”，以及第16节“导入器”中更进一步地分别描述细化级别2、4和5的文件对象的生成。

可以根据包括在触发器pidget ID中的内容信息，确定要包括在文件对象中的笔划的选择。这样的内容信息可以表示当前模式页面或书，即，所选择的笔划应该与触发器pidget属于同一个页面单元组。显而易见，有多种选择笔划的方式。例如，可以从由专门的笔划定义的包围区域内选择笔划(即，笔在产品上移动，以向笔指出将要暴露什么)。在另一个示例中，自动地选择笔存储器中的所有笔划，以便暴露，适当地，为每一个模式页面或书，创建一个文件对象。可选地，可以相对于时间参考(例如，数据的最后一次暴露的时间)，来选择笔划。

所有如此选择的笔划都可以作为笔划集成进文件对象中来。或者，只有那些未表示为pidget和/或特性数据的笔划被作为实际笔划纳入到文件对象中。

文件汇编模块522也可以将独立数据插入到文件对象中，独立数据既不涉及由笔记录的笔划，也不涉及笔本身。如果不采用插入方式，独立数据可以与文件对象关联，例如，通过使文件对象包括指向另一个具有这样的数据的文件对象的指针。

独立数据可以包括任何种类的非位置数据，该非位置数据可以由笔中的传感器导出，或由笔通过通信接口218(图2)接收。在一个示例中，独立数据由捕获用于进行位置测定的图像的同一个图像传感器输入。免疫测定另一个示例中，它由笔中的辅助图像传感器进行输入。这样的独立数据可以是一个或多个图像(即，静止或活动图像)，或从这样的图像中提取的数据(例如，从条形码或任何其他机器可读取的代码中解码的数据，或从光学字符识别(OCR)处理产生的机器编码的文本)。在再一个示例中，独立数据可以是由笔中的音频传感器记录的音频数据。

文件汇编模块522可以被可以由转换器模块506识别坐标的流中的专门的pidget或由解释模块520检测形成了专门的命令的一个或多个笔划而生成的事件触发，以将独立数据连接到文件对象。或者，事件可以由笔系统检测到笔上的按钮222(图2)被按下，由笔系统检测到专门的音频命令(例如，通过笔中的麦克风)或由笔系统检测到在通信接口218(图2)上接收到的数据中的特定参数值、专门的标志位等等而生成。

在一个用户的情况下，用户可以将笔跨产品上的条形码地移动。笔中的软件模块根据合适的外部标准，如EAN、或UPC，识别条形码，并将它解码为产品标识号码。然后，用户可以命令笔创建和暴露包括产品标识号码和记录在产品或另一个产品上的任何位置数据的文件对象。文件对象可以被用来通过信息管理系统传递用于下订单、购买或信息检索的产品标识。在再一个备选方案中，产品标识号码被用来标识信息管理系统中的位置-编码产品，即，替换或补充上文所提及的页面地址。

在另一种用户情况下，用户命令通过笔中的，或笔的附属物中麦克风记录音频，可选地，与利用笔在位置编码产品中书写时同步地进行。然后，用户可以命令笔创建和暴露包括音频记录和记录在产品上的任何位置数据的文件对象。文件对象可以被用来形成增加了音频的笔记记录，或形成组合的音频和书面消息，以便通过信息管理系统传递给接收者。

在另一种用户情况下，用户命令通过笔中的或笔的附属物中的图像传感器，记录数字照片或视频序列。再者，用户可以命令笔创建和暴露包括照片或视频记录和记录在产品上的任何位置数据的文件对象。文件对象可以被用来创建多媒体消息或电子明信片，以便通过信息管理系统传递给接收者。

在再一个方案中，独立数据包括前面所说的中继数据的至少一部分，优选情况下，以信息管理系统中的预定接收者的显式地址的形式，如托管了相关应用程序308的接收设备304(图3)。

13.暴露

提供了暴露模块524，以将收集到的数据暴露给笔外部的数据处理程序。该模块用于侦听诸如触发器pidget事件之类的专门的事件。在检测到专门的事件时，它从文件汇编模块522检索文件对象，并通过将文件推给由设备标识符给出的特定设备/端口，或通过允许外部数据处理程序从笔中拉文件对象，来暴露数据文件对象。例如，文件对象可以存储在笔存储器中的文件系统中，该文件系统被暴露给外部数据处理程序。例如，可以暴露文件系统，以便通过USB(通用串行总线)、FTP(文件传输协议)、HTTP(超文本传输协议)或任何其他合适的协议进行浏览。

暴露模块524包含所有必需的协议堆栈，并被设计为，通过设置分配到单独的模块的链接的职责，并与设备抽象一起工作，独立于传输装置。设置链接的职责已经被分配给链接选择模块(未显示)。链接选择模块处理通信链路的选择和建立(例如，当笔将暴露数据文件对象时)。

在一个实施例中，暴露模块可以在异步模式(自治的文件对象的暴露)和常规同步模式(数据的在线端到端通信)之间切换。模式可以由触发了暴露的事件指出。

14.笔划转换器

对于细化级别2，笔系统可以包括笔划转换器模块526，该模块将给定笔划集传输到存储块212(图2)中的画面缓冲器，以及画面编码器，该编码器将画面缓冲器编码为给定类型的图像，例如，位图格式或矢量图格式。笔划转换器模块还可以在图像转换过程中将由特性分配模块518分配的任何特性应用到笔划中。例如，它可以利用由特性分配模块518检测到的所有视觉质量变化构建带时间戳的表，并在将笔划传输到画面缓冲器的过程中将变化应用到笔划中。

15.加密器

对于细化级别4，笔系统可以包括加密器模块528，该模块根据预定加密算法对文件对象的全部或所选择的一部分进行处理，以生成加密的文件对象。或者或另外，加密器模块可以删去所有笔划或其子集的页面地址，或对其进行加密。例如，可以只对来自某些页面地址的笔划应用消除/加密操作。

16.导入器

如上所述，可以通过笔中的传感器或通过通信接口(图2中的218)将非位置数据导入到笔中。例如，传感器可以是音频传感器，例如，麦克风，或图像传感器，产生对于位置测定的图像的主传感器，或辅助传感器。

如此，笔系统可以包括一个或多个导入器模块530。这样的导入器模块可以是专用于导入诸如图像传感器数据、音频数据或通信接口数据之类的特定装置。或者或另外，这样的导入器模块可以专用于处理特定数据类型，如机器编码的文本、与条形码关联的数据，或另一种特定类型的机器可读取的编码、图片数据、视频序列数据等等。

下面将比较详细地描述特定类型的导入器模块，即，定义导入器模块。

这样的定义导入器模块能够将定义一个或多个特定模式页面上的所有或一些功能区域的定义数据导入到笔系统中。定义数据可以对应于上文所提及的模板定义，或者可以是标识模式页面上的用户区域的上文所提及的页面描述，或者，是其任何组合或子集。

如下面所进一步描述的，这样的定义数据可以允许利用更高级的用户反馈/控制来对笔进行操作，以及提供细化级别5的文件对象。

可以使定义导入器模块自动地或按照命令通过笔的通信接口(图2中的218)导入定义数据。例如，笔可以连接到本地设备(图3中的302)，该本地设备从内部存储器中或从专用网络服务器中检索定义数据，并将此定义数据提供到笔。或者，可以以CD ROM、软盘、USB存储器等等，或通过从因特网站点下载的方式，向笔提供定义数据工具包。在适当的安装在与笔进行通信的本地设备中之后，本地设备能够向笔提供定义数据工具包，或其所选择的某些部分。在再一个备选方案中，笔可以连接到通信网络上的专用服务器，导入器模块从该专用服务器中导出定义数据。还可以在存储器单元中提供定义数据，该存储器单元可移动地安装在笔中，以供导入器模块对其进行访问。存储器单元可以是任何已知类型的卡或盒的形式，如SD卡、CF卡、SmartMedia卡、MMC、Memory Stick等等。在所有这些实施例中，通常在特定升级会话中导入定义数据，这会导致定义数据存储在笔存储器中。然后，笔可在由如此导入的和存储的定义数据支持的所有模式页面上操作。

然而，在一个特定实施例中，笔能够从记录的图像中推断这样的定义数据。

为此，如图6中所指出的，可以为产品600提供位置代码602(在602A处放大)和定义代码604(在604A处放大)。定义代码604对可以应用于特定模式页面或一大片这样的页面(例如，书或书架)的定义数据进行编码。定义数据适当地包括适用的模式页面(例如，以一个或多个页面地址的形式)的标识符。

在典型的用户情况下，用户跨定义代码地移动笔，以输入某一产品的相关模板定义或页面描述。可以与产品集成地或与产品分开地提供定义代码，可以在从产品中记录位置数据之前、过程中或者之后将定义代码输入到笔中。

通过使用定义代码，可以向笔的模板数据库(图5中的511B)添加模板定义或页面描述。如此，笔只须在位置数据库中预先存储模式格式化数据，该数据定义抽象模式的特定子集(如段、书架、书或页面)的大小和位置。所有有关此子集内的模式页面上的pidget和用户区域的位置和功能的信息都可以包括在导入的定义数据中。

随着用户区域的识别力的提高，可以利用更高级的控制和/或用户反馈来对笔进行操作。例如，笔可以通过激活MMI(图2中的220)发出位置在某一用户区域内的信号。此外，可以适当地通过定义数据中的指令，指示笔阻止模式页面上的笔划输出，直到笔已经在模式页面上的预先确定的用户区域集内记录了笔划。笔甚至可以能够验证产品(例如，单页或多页表单)已经被正确地填充。

有许多不同的大容量代码可用来对非顺序的定义数据进行编码，如二维条形码或矩阵码。在申请人的以前的出版物(US 2001/0038349和US 2002/0000981)以及在申请人的2004年6月28日提出的美国临时申请60/582,861中给出了合适的代码以及对它们进行解码的方法的更进一步的示例。

要处理这样的定义代码，可以如图7所说明的，修改笔系统。这里，图像处理模块704能够将记录的图像处理为位置数据的流或非位置数据的流。由转换器模块706对非位置数据的流进行分析，该转换器模块706可以将非位置数据标识为定义数据，并发出定义数据事件。在检测到这样的事件时，导入器模块可以从定义数据生成模板定义或页面描述，并由相关页面地址作为索引，将结果存储在模板数据库中(图5中的511B)或存储在页面描述数据库中，该数据库是专用于存储页面描述的位置数据库(图5中的511)的一部分。导入器模块可以用于通过基于使用频率、自从最后一次使用以来的时间等等，删去记录，来对模板数据库/页面描述数据库进行处理，以释放存储器容量。

应该注意，转换器模块706可以将记录的位置与模板数据库和页面描述数据库进行匹配。如此，转换器模块706可以输出除了pidget之外的表示用户区域的事件。

现在回到细化级别5，文件汇编模块(图5中的522)可以在文件对象中包括由一个或多个模式页面上的笔划命中的每一个用户区域的标识符。如果导入的定义数据还详细描述了与用户区域关联的功能，那么，笔系统可以被设计为根据这样的导入的定义数据对笔划进行处理。在这样的情况下，文件汇编模块可以将这样的处理的结果纳入到文件对象中。

文件汇编模块还可以将物理布局的定义，或其某些部分包括在文件对象中。这样的定义可以包括物理布局的电子表示形式，或指向信息管理系统中的有这样的电子表示形式可用的存储位置的指针。

在特定实施例中，为使文件对象更独立于平台，可以使笔系统作为笔划集来呈现物理布局，并将这些代表物理布局的假想的笔划纳入到文件对象中。如此，可以使用同一个算法来从这样的文件对象中提取并重新创建笔划和物理布局。

另外，或者，文件汇编模块可以将定义数据作为独立的数据，该数据将完全地或部分地包括在文件对象中或附加到文件对象中。

通过使用定义数据和定义代码，可以在异步信息管理系统中简单而方便地生成和使用带有代码的衬底或产品。用户可以利用基于计算机的生成工具，如在申请人的以前的出版物US 2002/0040816中所说明的那种，来创建合适的产品。如图8所示，该工具可以用来定义产品的物理布局和功能布局两者(步骤800，802)。然后，该工具生成至少代表产品的功能布局的定义数据(步骤804)，并定义要打印在产品中的位置代码(步骤806)。随后，呈现位置代码、定义代码和物理布局(步骤808-812)，以便通过打印机中的打印引擎应用到衬底中(步骤814)。这样的呈现的所有或一部分可以在工具中或在打印机中执行。

如上所述，打印的定义数据还可以代表产品的物理布局，要么作为背景图片，要么作为支持图形的完全/原始电子表示形式，如字处理文档、演示文档、电子邮件等等。作为另一个备选方案，可以以指向信息管理系统中的存储位置(在该存储位置，有某种形式的物理布局可用)的指针的形式来定义物理布局。在后一种情况下，生成工具可以在打印出之前促使用户选择或识别存储位置。

或者或另外，笔系统还可以包括导入器模块，该模块用于自动地或按照命令导入上文所提及的中继数据。这样的导入的中继数据可以显式识别信息系统中的预定的接收者的目标地址，例如，托管了相关的应用程序(图3中的308)接收设备(图3中的304)。可以作为网络地址给出目标地址，如URL(统一资源定位器)、电子邮件地址、IP(因特网协议)地址等等。

通过允许笔系统导入显式的目标地址，可以简化信息系统中的流控制。在一个示例中，笔系统可以将文件对象直接推向预定的接收设备或应用程序。在另一个示例中，笔系统包括文件对象中的显式的目标地址，以允许任何截取流量控制器(例如，图3中的306)直接对此地址起作用，以将相应的数据中继到预定的接收者。如此，降低了流量控制器访问上文所提及的查询表的必要性。

或者或另外，笔系统还可以包括针对限制使用数据的导入器模块。此数据为笔系统使用由笔系统记录的特定位置数据设置了限制。例如，该数据可以定义可以从产品中记录位置数据的最大次数，或可以从笔中传输这样的记录的位置数据的最大次数。或者，该数据可以定义一个到期日期，在该到期日期之后，禁止笔系统记录来自产品的位置数据或传输这样的记录的位置数据。要使用到期日期，可能需要笔的计时电路与信息系统中的共同的参考时间同步。

通过提供限制使用数据，可以控制编码的产品在信息系统中的使用。这样的控制对于代表金钱量的产品(如，支票、收据、礼品券、票据等等)来说是重要的。使用控制对于具有固有的截止日期的应用程序(如检查、测试、投票、调查、表决、比赛和游戏等等)也是重要的。更进一步地，通过限制产品的使用，系统中的提供商可以确保未来的收入，因为用户必须获取新产品以替换过期的产品，或重新启用过期的产品。

或者或另外，笔系统还可以包括针对安全性数据的导入器模块，该模块可以由笔系统用来从笔向接收设备提供安全数据传输。

安全性数据可以向笔系统发送应该对数据进行加密的信号。此外，如果加密器模块(图5中的528)支持不同的加密方法，安全性数据可以包括标识符，该标识符标识要被加密器模块用来对数据进行加密的特定加密方法。

应该注意，并非文件对象中的所有的数据都需要加密。在文件对象应该由流量控制器(图3中的306)中继的情况下，至少中继数据应该是非加密的，以便能够被流量控制器访问。同样，如下面进一步说明的，文件对象中的需要在接收设备中解密的任何其他数据应该是非加密的。在一个实施例中，导入的安全性数据至少部分地定义要加密的数据。

加密器模块可以使用对称的或非对称加密，或者它们的组合，以至少确保传输的信息的保密性(信息在传输过程中保密)，但优选情况下，还确保身份验证(向接收者确保信息的发送者的身份不是假的)和/或不可拒绝性(无论是信息的发送者还是接收者都不能够拒绝传输)。还可以适当地通过使用预先确定的哈希函数，保证信息的完整性(信息在传输过程中没有改变)。

有许多可以使用的标准加密算法，如三重数据加密标准(3-DES)算法、高级加密标准(AES)算法、国际数据加密算法(IDEA)、Diffie-Hellman(DH)算法和Rivest-Shamir-Adleman(RSA)算法。在这里引用的申请人的出版物US 2002/0034300、US 2003/0021419和US 2003/0074562中说明了更进一步的合适的加密算法，以及相关联的方法。

下面，只用于说明，描述了笔中的加密过程的几个实施例。

在第一个实施例中，笔系统要么通过从导入的安全性数据中提取密钥，要么通过对预先确定的输入项目执行预先确定的算法，导出加密密钥。可以预先设置预先确定的算法，例如，哈希函数，或通过安全性数据向笔系统指出。同样，可以预先设置预先确定的输入项目，或通过安全性数据向笔系统指出。事实上，在一个特殊的实施例中，笔系统能够通过对预先设置的输入项目执行预先设置的算法，导出加密密钥，无需任何安全性数据。上文所提及的定义数据，或其一部分，可以形成这样的输入项目。

然后，在暴露文件对象之前，笔系统使用加密密钥来对文件对象中的部分数据进行加密。可以这样保证文件对象的完整性：在加密之前，计算文件对象的全部内容的哈希值，并将此哈希值包括在文件对象的非加密部分。

在第一个实施例中，接收设备必须能够访问加密密钥，以便能够对文件对象的加密部分进行解密。如此，密钥可以存储在接收设备中。或者，接收设备可以访问将加密密钥与页面地址关联的数据库。然后，前面所说的生成工具可以与此数据库进行交互，以便为每一个生成的编码的产品，创建相应的关联。如此，在接收到文件对象时，接收设备可以提取页面地址(从文件对象的非加密部分)，基于此页面地址，从数据库中导出适当的加密密钥，并使用加密密钥来对文件对象的加密部分进行解密。为提高安全性，加密密钥只可用于对从由笔参数给出的特定的笔或特定类型的笔接收到的数据进行解密。此外，可以在接收设备和数据库之间的通信中提供确保身份验证和保密性的任何已知的措施。

在第二个实施例中，笔系统从导入的安全性数据中提取预定的接收设备的公钥，从笔中的随机数发生器中导出随机数，使用公钥来对随机数进行加密，并在文件对象中包括如此加密的随机数。此外，笔系统基于第一预先确定的算法，计算随机数的哈希值，并使用此哈希值作为用于对文件对象中的部分数据进行加密的加密密钥。再者，可以这样保证文件对象的完整性：基于第二预先确定的算法，在加密之前，计算文件对象的全部内容的哈希值，并将此哈希值包括在文件对象的非加密部分。

在接收到文件对象时，接收设备可以从文件对象中提取加密的随机数，使用其私钥对加密的随机数进行解密，通过使用第一预先确定的算法，计算随机数的哈希值，使用哈希值作为用于对文件对象的加密部分进行解密的加密密钥。

在一个实施例中，通常在预备的升级会话中，通过笔的通信接口或从插入在笔中的存储器单元，导入中继数据和/或限制使用数据和/或安全性数据。在另一个实施例中，通过笔系统识别笔的基本图像传感器记录的一个或多个图像中的机器可读取的代码，并对该代码进行解码，导入输入数据。

如此，中继数据、限制使用数据和安全性数据可以作为一个或多个机器可读取的代码，嵌入在产品上，与图6中的定义代码604类似。类似于上述定义编码的产品，这样的产品可以通过基于计算机的生成工具并基于用户输入来生成。如此，用户可以输入接收设备或应用程序的目标地址，以便作为中继数据编码在产品中。同样，用户可以输入上文所提及的最大数量或到期日期。类似地，用户还可以输入安全性数据，供笔系统的加密器模块在对要在信息系统中暴露的至少一部分数据进行加密时使用。

中继数据、限制使用数据和安全性数据可以应用于特定模式页面或一大片这样的页面。如此，输入数据适当地包括适用的模式页面(例如，以一个或多个页面地址的形式)的标识符。

显然，定义数据、中继数据、限制使用数据和安全性数据可以各自应用于页面单元层次结构的不同级别，即使是以一种并且相同的机器可读取的代码编码的或通过通信接口在升级会话中导入的。

在一个实施例中，导入器模块以分级数据结构的形式将导入的输入数据(定义数据、中继数据、限制使用数据和安全性数据)存储在笔的存储器中，其中，存储在数据结构的一个级别中的数据适用于这两个级别以及任何从属级别。数据结构通常反映页面单元层次结构(图1)，以便每一个从属级别都代表与其上级级别关联的页面单元组的子集。如此，导入器模块基于其关联的页面地址，将输入数据的每一项存储在层次结构中的其相应的级别中。这样的存储对于在从特定页面单元中查找在对位置数据的处理中要使用的所有导入的输入数据效率较高，因为笔系统只需在最顶部的级别和特定页面单元之间累积在层次结构中的每一个级别上为相关页面单元组存储的输入数据。例如，与特定段关联的安全性数据存储在与特定段相关联的段级别中，与此段中的特定书架关联的限制使用数据存储在与特定书架相关联的书架级别中，与此书架中的特定的书关联的中继数据存储在与特定的书相关联的书级别中，而与此书中的特定页面关联的定义数据存储在与特定页面相关联的页面级别中。在此示例中，当笔系统应该对属于特定页面单元的位置进行处理时，它将查找页面级别中的相关定义数据，书级别中的相关中继数据，书架级别中的相关限制使用数据，以及段级别中的相关安全性数据。

上文主要参考几个实施例描述了本发明。然而，如那些精通本技术的人可以轻松地理解的，在本发明的范围和精神内，上文所说明的实施例之外的其他实施例也是可以的，本发明仅仅由所附的专利权利要求加以定义和限制。

例如，通过用户按下笔上的按钮或通过笔中的麦克风发出要记录的号令，可以在笔系统中生成事件。如此，触发器pidget事件可以被这样的事件替换或补充。同样，在笔系统中，内容和/或上下文信息可以通过这样的备选事件指出。

每当记录一个笔划时，笔系统都会创建一个文件对象。可以创建每一个这样的文件对象，以包含相应的模式页面或书的笔划。然后，可以按照命令，或者自动地，将文件对象暴露给外部数据处理程序。自动暴露可以涉及通过通信接口暴露笔存储器中的文件系统。

在上述实施例中，抽象模式的划分是动态的，因为逻辑位置是基于笔中的位置数据库计算出的。在备选实施例中，抽象模式的划分可以是静态的(在模式中编码)。例如，US 6,330,976说明了一个编码模式，其中，编码单元被平铺到产品表面上，每一个单元都对本地位置和页面标识符两者进行编码。通过对模式进行解码，笔能够直接检测到其逻辑位置。

还应注意，笔还可以包括用于进行相对定位的互补设备，如加速度计、轧辊球、三角测量设备等等。如此，笔可以利用由互补设备给出的相对位置补充从位置代码导出的绝对位置。在此情况下，位置代码只需要对产品上的少数的绝对位置进行编码即可。

此外，笔系统可以基于不同软件模块之间的功能的任何分配。事实上，笔系统软件不必由分离的模块构成。

更进一步，本发明的某些方面不限于与这里所描述的文件对象一起使用。具体来说，上述导入器功能(第16节，导入器)也可以纳入到为与查询服务器和应用程序服务器进行端到端通信而设计的笔系统中，如在引言部分所描述的。

Claims (58)

1.一种在电子笔中管理以数字方式记录的位置数据的方法，包括：

对照所述笔中的位置数据库映射所述位置数据，所述位置数据库将位置数据与处理规则关联；

将所述位置数据纳入到适合于存储在文件系统中的数据文件对象中；以及

将所述数据文件对象暴露给外部数据处理程序；

其中，所述的纳入步骤只有在基于所述记录的位置数据在所述位置数据库中识别专门的处理规则的情况下才会启动。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将表示启动所述纳入步骤的专门的处理规则的规则标识符纳入到所述数据文件对象中。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

将表示在所述映射步骤中识别的每一个处理规则的规则标识符纳入到所述数据文件对象中。

4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

将每一个规则标识符的时间标识符包括在所述数据文件对象中。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述位置数据中识别至少一个页面单元标识符和位置项目集合；将所述位置项目的至少一部分组合到在时间上连贯的笔划项目中，将每一个笔划项目与其页面单元标识符关联；并将所述笔划项目和所述页面单元标识符纳入到所述数据文件对象中。

6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：

在所述数据文件对象中集成每一个笔划项目的时间标识符、表示笔的特征的驻留在笔中的参数的值、以及表示笔所有者的特征的驻留在笔中的参数的值中的至少一个。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述纳入所述笔划项目的步骤包括按照页面单元标识符分组所述笔划项目。

8.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：根据所述专门的处理规则，识别至少一个页面单元标识符；以及将与如此识别的页面单元标识符关联的那些笔划项目纳入到所述数据文件对象中。

9.根据权利要求5所述的方法，其中，每一个页面单元标识符是编码模式内的到特定页面单元的全局地址。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述位置项目是所述特定页面单元内的本地位置。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述位置数据是由笔从所述编码模式记录的。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述位置数据库将每一个页面单元与定义所述页面单元内的功能区域的多个模板中的一个关联，每一个功能区域都表示所述处理规则中的一个，其中，所述映射步骤包括：基于所述位置数据识别所述页面单元中的一个；基于如此识别的页面单元识别所述模板中的一个；以及通过对照如此识别的模板映射所述位置项目，识别至少一个功能区域。

13.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：从所述位置数据库并基于所述位置数据，导出处理规则；以及对所述位置数据的至少一部分执行如此导出的处理规则，以产生动态参数值。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：将所述动态参数值纳入到所述数据文件对象中。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述处理规则包括字符识别过程的指令，所述动态参数值是文本项目。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据文件对象是纯数据存储对象，该对象缺乏任何处理指令并调用这样的指令。

17.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：检测笔的工作会话中的变化；并将唯一会话标识符分配给当前工作会话。

18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括：将所述会话标识符纳入到所述数据文件对象中。

19.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：从文本数据库并基于所述位置数据，导出存储在所述笔的存储器中的文本项目。

20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：将所述文本项目纳入到所述数据文件对象中。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述文本项目是用于进行电子通信的地址。

22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述文本数据库包括将单个的位置数据集与单个字符关联的键盘定义，其中，所述文本项目包括所述字符中的至少一个。

23.根据权利要求1所述的方法，其中，所述位置数据包括代表反映笔的移动的图形信息的第一类型，代表从笔的外部应用于第一类型的位置数据的处理规则的第二类型，所述方法进一步包括：将第一类型的所述位置数据作为在时间上连贯的笔划项目纳入到所述数据文件对象中；在所述数据文件对象中集成每一个笔划项目的时间标识符；在所述数据文件对象中集成根据第二类型的所述位置数据识别的每一个处理规则的规则标识符；以及在所述数据文件对象中集成每一个规则标识符的时间标识符。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述处理规则作用于：可视图形特性；时间或空间分辨率；背景图像；解释上下文；或受限访问的指示。

25.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将非位置数据纳入到所述数据文件对象中。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述非位置数据包括：由笔记录的条形码数据；由笔记录的音频数据；由笔记录的图像数据；由笔通过外部通信接口接收到的图像数据；由笔导出的字符数据；或由笔通过外部通信接口接收到的字符数据。

27.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：通过外部通信接口接收字符数据；将所述字符数据转换为位置数据；以及将所述经过转换的字符数据纳入到所述数据文件对象中。

28.根据权利要求1所述的方法，其中，所述暴露步骤包括将所述数据文件对象传输给外部数据处理程序。

29.根据权利要求1所述的方法，其中，所述暴露步骤包括将数据文件对象存储在所述笔内的文件系统中，所述文件系统能够被外部数据处理程序访问。

30.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：识别待暴露的位置数据的选择；根据所述选择，从电子笔中的存储器中提取预先记录的位置数据，如此提取的位置数据被纳入到所述数据文件对象中。

31.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：将产品上的第一代码的记录转换为坐标系统中的至少一个绝对位置；将第二代码的记录转换为输入数据；以及根据所述输入数据，对所述至少一个绝对位置进行处理。

32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述记录包括所述产品的表面部分的图像。

33.根据权利要求31所述的方法，其中，所述输入数据在所述坐标系统中定义至少一个功能区域，其中，所述方法进一步包括对照所述输入数据映射所述至少一个绝对位置，以识别所述至少一个绝对位置是否落在所述至少一个功能区域内。

34.根据权利要求33所述的方法，进一步包括基于所述输入数据，导出所述至少一个功能区域的处理规则。

35.根据权利要求34所述的方法，进一步包括对落入所述功能区域内的所述至少一个绝对位置执行所述处理规则。

36.根据权利要求33所述的方法，进一步包括基于落入所述至少一个功能区域内的所述至少一个绝对位置的标识，操作所述笔的人机接口。

37.根据权利要求31所述的方法，其中，所述第一代码定义所述产品的唯一标识符，所述方法包括从所述第一代码的所述记录导出所述唯一标识符，以及将如此导出的标识符与所述输入数据中包含的对应的标识符进行比较。

38.根据权利要求31所述的方法，其中，所述输入数据包括限制使用数据，所述方法进一步包括，根据所述限制使用数据，限制对所述至少一个绝对位置的所述处理。

39.根据权利要求38所述的方法，其中，所述限制使用数据表示下列各项中的至少一个：时间限制，在该时间限制之后，所述处理被禁止；第一事件限制，定义启动所述处理的最大允许次数；以及第二事件限制，定义启动所述转换所述第一代码的记录的最大允许次数。

40.根据权利要求31所述的方法，其中，所述输入数据包括安全性数据，所述安全性数据用于对所述至少一个绝对位置进行加密。

41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述安全性数据表示下列各项中的至少一个：加密密钥；以及加密方法。

42.一种用于在产品上书写的电子笔，包括：

在所述书写过程中记录产品的至少一个图像的图像读取器；

基于所述至少一个图像确定位置数据的图像处理器，所述位置数据表示所述书写；

文件组合器，该组合器将所述位置数据纳入到适合于存储在文件系统中的数据文件对象中，其中，所述文件组合器包括事件监听器，该事件监听器在接收到触发事件时，启动将所述位置数据纳入到所述文件对象中的过程；以及

暴露器，该暴露器将所述文件对象暴露给外部数据处理程序。

43.根据权利要求42所述的电子笔，其中，为所述产品提供了对二维坐标系统中的位置的连续序列进行编码的位置-编码模式的至少一个子集，所述位置数据是从所述位置编码模式派生而来的。

44.根据权利要求43所述的电子笔，进一步包括：

存储器，该存储器存储定义所述二维坐标系统中的多个页面单元的位置数据库，以及

对照所述位置数据库映射所述位置数据的处理逻辑。

45.根据权利要求44所述的电子笔，其中，所述处理逻辑，通过对照所述位置数据库映射所述位置数据，识别表示所述页面单元中的一个的页面单元标识符，其中，对所述文件组合器进行控制，以便将所述页面单元标识符纳入到所述文件对象中。

46.根据权利要求45所述的电子笔，其中，所述处理逻辑，基于所述位置数据库，识别属于所述一个页面单元的位置项目集合，其中，对所述文件组合器进行控制，以便与所述页面单元标识符相关联地将所述位置项目集合纳入到所述文件对象中。

47.根据权利要求46所述的电子笔，其中，所述位置数据库将每一个页面单元与定义所述页面单元内的功能区域的多个模板中的一个关联，每一个功能区域都表示处理规则，其中，所述处理逻辑基于所述位置数据来识别所述页面单元中的一个；基于如此识别的页面单元识别所述模板中的一个；以及通过对照如此识别的模板映射所述位置项目，识别至少一个功能区域。

48.根据权利要求42所述的电子笔，其中，所述图像处理器用于基于产品上的第一代码的至少一个图像，确定所述位置数据，所述位置数据包括坐标系统中的至少一个绝对位置；其中，所述图像处理器用于基于第二代码的至少一个图像确定输入数据；其中，所述处理逻辑根据所述输入数据对所述至少一个绝对位置进行处理。

49.根据权利要求48所述的电子笔，其中，所述输入数据在所述坐标系统中定义至少一个功能区域，其中，所述处理逻辑对照所述输入数据映射所述至少一个绝对位置，以识别所述至少一个绝对位置是否落在所述至少一个功能区域内。

50.根据权利要求49所述的电子笔，其中，所述处理逻辑基于所述输入数据，导出所述至少一个功能区域的处理规则。

51.根据权利要求50所述的电子笔，其中，所述处理逻辑对落入所述功能区域内的所述至少一个绝对位置执行所述处理规则。

52.根据权利要求48所述的电子笔，其中，所述输入数据包括限制使用数据，所述处理逻辑根据所述限制使用数据，限制其对所述至少一个绝对位置的处理。

53.根据权利要求48所述的电子笔，其中，所述输入数据包括安全性数据，所述电子笔进一步包括加密器，该加密器基于安全性数据，对所述至少一个绝对位置进行加密。

54.根据权利要求42所述的电子笔，其中，所述暴露器包括事件监听器，该事件监听器在接收到触发事件时，启动暴露所述文件对象的过程。

55.根据权利要求42所述的电子笔，其中，所述处理逻辑基于所述位置数据生成所述触发事件。

56.根据权利要求42所述的电子笔，进一步包括音频传感器，该音频传感器可操作地连接到所述处理逻辑，其中，所述处理逻辑基于由所述音频传感器记录的口头命令生成所述触发事件。

57.根据权利要求42所述的电子笔，进一步包括触发按钮，该触发按钮可操作地连接到所述处理逻辑，其中，所述处理逻辑基于检测到所述触发按钮的预定状态变化而生成所述触发事件。

58.一种信息管理系统，包括：具有位置编码模式的至少一个子集的产品；根据权利要求42-57中的任何一个权利要求所述的电子笔；以及从外部数据处理程序获取数据文件对象并对其中的位置数据进行处理的应用处理器。

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