CN103576921A - 与触控笔位置传输的定时相关的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

触控笔包括触控笔外壳，触控笔外壳包含位置信标发射机、无线接收机以及可操作地耦合到前述组件的控制电路。根据一个方案，控制电路被配置为至少部分地根据经由无线接收机接收到的至少一个信号来使用位置信标发射机传输信号。前述无线接收机可以包括与对应的基于显示器的设备配对的兼容蓝牙TM的无线收发机。经由该无线接收机接收到的信号可以包括传输同步信息，该传输同步信息表示针对于基于显示器的设备的视频显示事件，例如刷新基于显示器的设备的显示器。在这种情况下，信号可以包括源自于基于显示器的设备的垂直同步脉冲。通过这样配置，触控笔可以对其位置信标信号的传输进行定时以刚好在基于显示器的设备刷新其显示器之前到达基于显示器的设备。

Description

与触控笔位置传输的定时相关的方法和设备
技术领域
本公开大致涉及触控笔敏感显示器并涉及对应触控笔。
背景技术
已知各种种类的触摸敏感显示器。一些显示器被特别配置为与对应的触控笔一起工作。一般而言，触控笔通常是手持的书写用具，其常常(但不是仅)具有铅笔状细长的形状因数，并包括至少一个被配置为与绘画/书写表面交互的点状的末端。使用触控笔作为对显示器的输入工具提供了高于指尖的各种优点，包括增加精确度的机会以及与用户自己过去使用铅笔或钢笔的体验相一致的表达形式。
美国专利申请no.US2012/019462描述了具有能够感测到由指向设备做出的触摸的显示单元的图像显示设备以及用于操作该图像显示设备的方法。该方法包括输出通过显示单元的整个区域的同步信号，传输分别在针对于指向设备的第一方向和第二方向上扫描显示单元的第一扫描信号和第二扫描信号；以及通过使用与指向设备在感测到同步信号之后接收到第一扫描信号和第二扫描信号时的时间点有关的触摸时间信息，获取与由指向设备做出的触摸有关的触摸位置信息。
美国专利申请no.US2005/068296描述了一种图像控制系统，在该图像控制系统中，当在控制显示器上的指针的输入设备上具有作用力的情况下，指向设备的双向通信可以在操作者使用系统时防止感觉到不舒适。当屏幕图像从第一图像切换到第二图像时，基于第二屏幕图像的图像数据的类型或量，指向设备在预定时间量之后激活针对第二图像的作用力数据。这使得对针对第二图像的作用力的施加与屏幕图像的生成相同步，并从而在要将屏幕图像从第一图像替换为第二图像时，给予指向设备的输入部分适当的作用力。
在一些情况下，触控笔包括传输信号的有源设备。该信号例如用作位置信标，显示设备利用该位置信标来例如确认触控笔的临近和/或便于精确地跟踪触控笔相对于显示器的移动。为了节省功率，触控笔通常仅间断地传输这种信号。
不幸的是，位置信标信号传输的间断特性可导致与显示触控笔在显示器上的移动相关的不想要且不一致的延迟。在例如间断的位置信标信号刚好在显示设备刷新显示呈现之后到达时，这种延迟可发生。在这种情况下，响应于触控笔在显示器上的移动而对显示器上像墨水一样流动的线的表示可落后触控笔尖的实际位置可察觉的量。该延迟进而可使用户感觉到不自然，并可打击或至少削弱用户将触控笔作为输入工具的有效使用。
附图说明
图1是根据现有技术的透视图。
图2是根据本公开的流程图。
图3是根据本公开的框图。
图4是根据本公开的框图。
图5是根据本公开的示意性定时图。
具体实施方式
下面描述与触控笔有关的设备和方法，该触控笔具有触控笔外壳，触控笔外壳包含位置信标发射机、无线接收机以及可操作地耦合到位置信标发射机和无线接收机的控制电路。根据一个方案，控制电路被配置为至少部分地根据经由无线接收机接收到的至少一个信号来使用位置信标发射机传输信号(例如，脉冲)。
根据一个方案，前述无线接收机包括兼容蓝牙TM的无线收发机，该无线收发机与对应的基于显示器的设备(例如，如所谓的智能电话、平板计算机等)配对。
经由无线接收机接收到的信号可以例如包括传输同步信息，根据一个方案，该传输同步信息表示基于显示器的设备的视频显示事件。根据需要，并作为这些方面的一个示例，该视频显示事件可以对应于基于显示器的设备的显示器的刷新。在这种情况下，并作为一个方案，该信号可以至少部分地包括源自基于显示器的设备的垂直同步脉冲。
通过这样配置，触控笔可以对其位置信标信号的传输进行定时以刚好在基于显示器的设备刷新其显示器之前到达基于显示器的设备。该方案进而允许基于显示器的设备使用与触控笔尖相对于显示器的位置有关的极其当前的信息来刷新其显示器。因此，当触控笔尖在显示器上移动时，对与触控笔的移动相对应的墨水轨迹的显示可以与触控笔尖的实际位置保持更紧密的同步。
通过这样配置，触控笔与显示器之间的交互更接近地模仿了钢笔/铅笔与纸之间的普通交互。该交互进而将更好地达到并满足用户的期望，并便于更主观地平衡用户自身的体验和使用钢笔/铅笔的技能。
这些教导易于缩放至基本上适应任何尺寸的显示器或触控笔。这些教导在实践上也非常灵活，并且将适应各种有源位置/呈现传输方法。
为了简洁和清楚地示意，附图标记在图中可以重复，以指示对应或相似的元素。阐述众多细节以提供对本文中描述的实施例的理解。可以在没有这些细节的情况下实践实施例。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程和组件，以避免使所描述的实施例变得模糊。描述不被视为对本文中描述的实施例的范围的限制。
然而，在更详细地描述这些概念之前，回想所解决的问题可以是有用的。图1提供了对这些方面的代表性示意。
在该示意性示例中，基于显示器的设备100具有检测并响应对应触控笔102的接触和移动的显示器101。具体地，基于显示器的设备100跟踪并使用对应的持续呈现的“墨水”线104(即，跟随触控笔尖103的行进路径的适当粗细的线)来表示触控笔尖103在显示器101上的移动。因为在本示例中基于显示器的设备100接收到关于触控笔位置的位置更新的时间与设备100实际刷新显示器101的时间之间的延迟，线104的尾端105以在视觉上可察觉的量落后于触控笔尖103的实际位置。
这种间隙进而可导致用户延迟其手的移动和/或可导致注册错误或者与特定的位置和/或移动精确度有关的困惑。更甚者，间隙的大小不仅取决于用户移动触控笔尖103的速度，而且还可以根据使用而奇怪地改变，因为前述延迟的量可以根据使用而改变。因此，用户不能非常好地训练他们自己以尝试并补偿这种间隙，因为间隙的大小是如此多变。
图2呈现了至少改善这种问题的过程200。为了进行示意而不在这些方面引入任何具体限制，在本描述中将假设所选的触控笔控制电路执行该过程200。下面将关于这种控制电路来提供其他描述。
该过程200一般提供用于接收201无线传输，并在然后根据该无线传输来对位置信标发射机的至少一个传输进行定时202。根据一个方案，该接收到的传输可以包括对例如表示给定预定视频显示事件的传输同步信息的无线传输。作为这些方面的一个示意性的示例，并且不通过该特性来引入任何对应的限制，该视频显示事件可以包括垂直同步(VSYNC)脉冲。
本领域众所周知，垂直同步(sync)通常分隔视频场。根据逐行倒相制(PAL)和国家电视系统委员会(NTSC)视频标准，垂直同步脉冲出现在垂直消隐间隔内。垂直同步信号可以例如包括一系列相对长的脉冲，其由此指示新场的开始。这些同步脉冲可以在扫描的开始和结束处占据多行的整个行间隔，其中在垂直回扫(retrace)期间不传输图片信息。
因此，(从触控笔控制电路向基于显示器的设备传输的)VSYNC脉冲包括对基于显示器的设备将要刷新视频显示的有用指示。根据一个方案，触控笔控制电路被配置为通过使其位置信标发射机的传输作为对接收到前述无线传输的立即响应，来对其位置信标发射机的传输进行定时202。通过这样配置，基于显示器的设备将刚好在刷新显示器之前接收到触控笔位置信息。这进而将允许显示器呈现对触控笔的位置的非常新近的描述，并由此降低(如果不是完全避免)前述在所呈现的线中的延迟和间隙。
在以上示例中，将要理解的是，表达“立即”不总是按字面意味着没有延迟。相反，各种信号传播和处理延迟通常将导致一定量的延迟(例如，1至4毫秒)。因此，将理解的是，在给定应用设置的物理性质的情况下，本文中使用的表达“立即”在实际中指的是尽可能快。
图3提供了符合前述方案的触控笔300的示意性示例。该触控笔300包括控制电路301，控制电路301可以包括固定用途的硬线平台或可以包括部分或完全可编程的平台。这些架构选择在本领域中是众所周知并理解的，并且在此不需要进一步的描述。该控制电路301被(例如，通过使用本领域技术人员将会很好地理解的对应编程)配置为执行本文中描述的一个或多个步骤、动作和/或功能。
根据一个可选方案，控制电路301可操作地耦合到存储器302。该存储器302可以是控制电路301的一部分，或者可以根据需要与控制电路301在物理上(整体或部分地)分离。该存储器302例如可以为非暂时存储计算机指令提供服务，当由控制电路301执行时，该非暂时存储计算机指令使得控制电路301表现得如本文中所描述的一样。(本文中所使用的对“非暂时”的引用将被理解为指的是针对所存储的内容的非短时的状态(并因此排除了所存储的内容仅是构成了信号或波的情况)，而不是存储介质自身的易失性并因此包括了非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM))以及易失性存储器(例如，可擦除可编程只读存储器(EPROM)))。
前述组件位于所选的触控笔外壳303内。虽然这种外壳通常或多或少是铅笔或钢笔的形状，由于从单纯的视觉审美到人类工程学发现(例如，用于提供特别紧或舒适手握)的各种原因，也使用其他的形状因数。因为本教导对这些方面的任何具体选择不是特别敏感，在此没有呈现这些方面的进一步详尽细节。
所示意的触控笔300还包括位置信标发射机304(至少部分位于触控笔外壳303内)，位置信标发射机304可操作地耦合到控制电路301，并使用所选的载波频率(或频带)、调制和信号协议来选择性地传输位置信标无线信号305。这种位置信标在本领域中也是众所周知的，存在着众多的方案来无线地传送该信息。因此，为了简洁和清楚，在此不呈现这些方面的进一步细节，但是注意：如果位置信标发射机304被配置为将位置信标信号作为间断脉冲而不是连续传输的信号来传输，其在很多应用设置中可以是有帮助的。
如图3中所示，该示意性的触控笔300还包括无线接收机306(其也至少部分地位于触控笔外壳303内)。该无线接收机306根据需要可以包括无线收发机，该无线收发机在任何情况下都可操作地耦合到控制电路301。通过这样配置，控制电路301可以经由无线接收机306从对应的基于显示器的设备接收前述的传输同步信息307。
根据一个方案，该无线接收机306使用短程协议。这可以包括例如使无线接收机306包括兼容蓝牙TM的无线接收机，蓝牙TM标准在本领域中众所周知。为了便于这种方案，触控笔300还可以可选地包括用户接口308，例如，如一个或两个按钮等。这种用户接口308例如可以便于控制电路301将无线接收机306与要由无线接收机306接收的无线信号的源配对。对蓝牙TM组件的配对包括众所周知的内容，在此不需要对其进行进一步解释。
通过这种配置，控制电路301可以具有足够的信息，并使得接口便于至少部分地根据与视频显示事件有关的信息，通过对作为促使触控笔位置信号中的至少一个的传输的当前触发的这种信息的接收做出反应，来促使触控笔位置信号的传输。
之前假设使用至少部分包括与至少一个视频显示事件有关的信息的无线传输，该视频显示事件对应于给定的基于显示器的设备。图4提供了这些方面的一个示意性示例。将要理解的是，关于该示例的细节，不引入具体的限制。
该基于显示器的设备400例如可以包括所选的智能电话或基于平板的计算机。在本示例中，基于显示器的设备400包括控制电路401，控制电路401可操作地耦合到显示器402(例如，所选的触摸敏感显示器)。基于显示器的设备400还包括位置信标接收机403，位置信标接收机403可操作地耦合到控制电路401，并用于接收前述的触控笔位置信标传输305。前述组件及其相互耦合和使用的方式包括众所周知的内容。
根据这些教导，该基于显示器的设备还包括无线发射机404(根据需要，其可以包括无线收发机的一部分)。该无线发射机404可操作地耦合到控制电路401，并用于选择性地传输与一个或多个视频显示事件有关的前述信息307(并因此可以包括或涉及垂直同步脉冲或其他所选的相关指示符)。根据以上提到的可能性，该无线发射机404根据需要可以包括兼容蓝牙TM的发射机，该兼容蓝牙TM的发射机可与触控笔300的无线接收机306配对并进行兼容通信。
图5提供了关于这种触控笔300与基于显示器的设备400可以如何彼此互动的一个示意性示例。如图所示，基于显示器的设备400可以传输由触控笔300接收的VSYNC脉冲501。在该示意性示例中，这些脉冲501被周期性地传输，并有效地表示对基于显示器的设备的显示器402的每次刷新。然而，这些教导将适应这些方面的其他方案。根据一个方案，例如，可以仅每隔一个地传输VSYNC脉冲501。作为另一示例，比如说可以每秒、每5秒、每10秒或每某个其他的所选持续时间仅传输一个这种VSYNC脉冲501。一般而言，这些脉冲501传输得越频繁，触控笔300越可能与基于显示器的设备400的显示刷新调度保持紧密同步。
触控笔300进而可以至少部分地根据接收到的VSYNC脉冲501来对其某些或所有的位置信标信号502的传输进行定时。这例如可以包括使触控笔300对VSYNC脉冲501的接收做出反应，VSYNC脉冲501作为用于传输对应的位置信标信号502的当前触发。
通过这样配置，可以看到，所传输的位置信标信号502刚好在刷新显示器503之前对基于显示器的设备400可用。因此，更新的显示可以例如提供对虚拟墨水的显示，该虚拟墨水至少表示触控笔300相对于显示器402的非常新的位置。通过这样配置，对应的所呈现的线的末端与触控笔尖的实际当前位置之间的间隙可被一致地最小化，并甚至可能被消除。
将会意识到，这种方案可以通过高度透明的方式提供更好并且更加一致的用户体验，该方式在用户的部分上需要进行很少(或可能不需要)特定的增加的动作。
可以通过其他特定的形式来实施本公开，而不背离其本质特性。所描述的实施例在所有方面都要被视为仅是示意性而不是限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而非前述描述来指示。所有落入权利要求的等同替代的含义和范围之内的改变要被包含在其范围之内。

Claims (12)

1.一种设备，包括：
触控笔外壳(303)；
位置信标发射机(304)，至少部分地位于所述触控笔外壳内；
无线接收机(306)，至少部分地位于所述触控笔外壳内；以及
控制电路(301)，至少部分地位于所述触控笔外壳内，并可操作地耦合到所述位置信标发射机和所述无线接收机，所述控制电路(301)被配置为至少部分地根据经由所述无线接收机接收到的至少一个信号(307)，使用所述位置信标发射机来传输信号(305)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述位置信标发射机被配置为传输脉冲(502)。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述无线接收机包括兼容蓝牙TM的无线接收机。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，经由所述无线接收机接收到的信号包括传输同步信息(501)。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述无线接收机包括无线收发机，所述控制电路通过所述无线收发机与经由所述无线接收机接收到的信号的源(400)配对。
6.一种方法，包括：
由包括触控笔(300)的一部分的控制电路(301)：
接收(201)无线传输(307)；
根据所述无线传输，对位置信标发射机(304)的至少一个传输进行定时(202)。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述无线传输表示视频显示事件。
8.根据权利要求1的设备，还包括：
基于显示器的设备(400)，具有：
-无线发射机(404)，被配置为传输与至少一个视频显示事件有关的信息(307)；
-无线接收机(403)，被配置为接收所述位置信标发射机传输的信号(305)。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述视频显示事件与显示器的刷新相关，使得所述基于显示器的设备刚好在刷新显示器之前接收到来自所述触控笔的信号。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述视频显示事件包括垂直同步VSYNC脉冲(501)。
11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述基于显示器的设备的无线发射机包括兼容蓝牙TM的发射机，以及所述触控笔的无线接收机包括与所述兼容蓝牙TM的发射机配对的兼容蓝牙TM的接收机。
12.根据权利要求8所述的设备，其中，所述控制电路被配置为：至少部分地根据与所述至少一个视频显示事件有关的信息，通过对作为促使所述信号中的至少一个的传输的当前触发的所述信息做出反应，来促使所述信号的传输。
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