CN104423646B - 系统与使用触控笔与电子装置互动的方法 - Google Patents

Abstract

一种系统，包括触控笔、电子装置、触碰控制器以及处理单元。触控笔包括具有一细长部分、耦接于细长部分的一锥形部分、以及配置于细长部分上的一导体层的一笔身。电子装置包括一触碰感测器，用以在触碰感测器感测到导体层时产生一感测信号。触碰控制器耦接至触碰感测器，用以接收感测信号，并且根据接收到的感测信号产生一第一信号。处理单元耦接至触碰控制器，用以接收第一信号，并根据第一信号驱动电子装置的一功能。

Description

系统与使用触控笔与电子装置互动的方法

技术领域

本发明涉及一种电子装置、包含一部分笔身具有传导力的一触控笔的一种系统、以及使用一部分笔身具有传导力的一触控笔与一电子装置互动的一种方法。

背景技术

触控技术现今已广泛地被应用于多种电子产品中。一般而言，根据感应方式的不同，触控技术可被分为五种类型，包含电阻式、电容式、表面声波式、光学式以及电磁式。电阻式触控面板利用下压的形式使上方导电膜接触下方导电膜，如此操作触控面板。电容式触控面板可仅通过使用者手指的触碰即可产生手指与面板之间电容量的变化，如此操作触控面板。换言之，电容式触控面板的灵敏度高于电阻式触控面板。

此外，相较于电阻式触控面板，电容式触控面板另具有额外的优势，例如防尘、防火、抗磨损、高解析度、高透明度、低反射、高对比、更佳的耐久性、以及多点触控及手势(gesture)操作的能力。因此，电容式触控面板已渐渐地被越来越多公司开发。

由于使用触控面板已是现今电子产品的主流趋势，因此，如何加强电子产品的触控面板的功能性是一个值得深入探讨的话题。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种系统，包括触控笔、电子装置、触碰控制器以及处理单元。触控笔包括具有一细长部分、耦接于细长部分的一锥形部分、以及配置于细长部分上的一导体层的一笔身。电子装置包括一触碰感测器，用以在触碰感测器感测到导体层时产生一感测信号。触碰控制器耦接至触碰感测器，用以接收感测信号，并且根据接收到的感测信号产生一第一信号。处理单元耦接至触碰控制器，用以接收第一信号，并根据第一信号驱动电子装置的一功能。

根据本发明的另一实施例，提供一种使用触控笔与电子装置互动的方法，此触控笔包括具有一细长部分、耦接于细长部分的一锥形部分、以及配置于细长部分上的一导体层的一笔身，此方法包括:当电子装置的一触碰感测器感测到导体层时，产生一感测信号；以及根据感测信号驱动电子装置的一功能。

附图说明

图1是显示根据本发明的一个实施例所述的电子装置的方块图。

图2是显示根据本发明的另一实施例所述的电子装置的方块图。

图3是显示根据本发明的一个实施例所述的触控笔示例的示意图。

图4A是显示根据本发明的一个实施例所述的使用触控笔的笔身碰触电子装置的触碰视窗用以在触控面板上产生一滑动操作的示例的示意图。

图4B是显示根据本发明的一个实施例所述的使用触控笔的笔身碰触电子装置的触碰视窗用以在触控面板上产生一扫动操作的示例的示意图。

图5是显示根据本发明的一个实施例所述的触碰控制器的示例的方块图。

图6是显示根据本发明的一个实施例所述的使用触控笔与电子装置互动的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的制造、操作方法、目标和优点能更明显易懂，下文特举几个较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

实施例：

图1是显示根据本发明的一个实施例所述的电子装置的方块图。电子装置100可至少包括一触碰感测器110、一触碰控制器120与一处理单元130。根据本发明的一个实施例，电子装置100可为一可携式手持电子装置，例如一个人数位助理、一数位相机、一笔记型电脑、一平板电脑、一可携式游戏装置、一可携式多媒体播放器、或其他。值得注意的是，为简化说明，图1是显示一简化过的方块图，其中仅与本发明相关的元件显示于图中。然而，本发明并不限于图1所示的内容。

触碰感测器110可包括由复数感测点所形成的一感测矩阵(未示出)，用以产生可代表感测结果的原始资料(raw data)。感测点定义出可感测触碰事件的一触碰视窗，例如图4所示的触碰视窗410。触碰感测器110可进一步将原始资料输出至触碰控制器120。举例而言，触碰感测器110可产生并输出一感测信号，其中感测信号可包含原始资料的相关信息。触碰控制器120可为一触控晶片，其可分析原始资料或感测信号，用以识别任何发生于触碰感测器110的触碰事件，并且进一步决定由电子装置100的使用者所输入的手势或指令。处理单元130可自触碰控制器120接收所决定的手势或指令的相关信息，并且驱动预先定义好以及/或指派给特定的手势或指令的电子装置100的预定功能。值得注意的是，在本发明的一些实施例中，也可由处理单元130决定由电子装置100的使用者所输入的手势或指令，并且驱动预先定义好以及/或指派给特定的手势或指令的电子装置100的预定功能。

图2是显示根据本发明的另一实施例所述的电子装置的方块图。电子装置200可至少包括触碰感测器110、触碰控制器120、控制单元130与可提供无线通讯功能的无线电模块140。根据本发明的一个实施例，电子装置200可为一可携式手持电子装置，例如一个人数位助理、一数字相机、一笔记型电脑、一平板电脑、一可携式游戏装置、一可携式多媒体播放器、一手机、一卫星定位系统接收机或其他。

无线电模块140可至少包括一天线、一基频处理装置141以及一无线收发机142。无线收发机142可通过天线接收无线射频信号、将接收到的信号转换为由基频处理装置141处理的基频信号、或自基频处理装置141接收基频信号并且将接收到的信号转换为即将被传送的无线射频信号。无线收发机142可包括多个硬件装置，以执行射频转换。举例而言，无线收发机142可包括一混频器，用以将基频信号乘上震荡于所对应的无线通讯系统所使用的操作频率的一载波。

基频处理装置141可进一步将基频信号转换为多个数字信号，并且处理数字信号，以及做反向的信号处理。基频处理装置141也可包含多个用以执行基频信号处理的硬件装置。基频信号处理可包括数字至模拟转换/模拟至数字转换、增益调整、调制/解调制、编码/解码等。值得注意的是，在本发明的其他实施例中，控制单元130也可被整合在基频处理装置141中，因此本发明并不限于图示的内容。

值得注意的是，为简化说明，图2是显示一简化过的方块图，其中仅与本发明相关的元件显示于图中。然而，本发明并不限于图2所示的内容。此外，图2中部分的元件与图1的元件相同，因此相关的描述可参考图1的说明，并在此不再赘述。

图3是显示根据本发明的一个实施例所述的触控笔示例的示意图。根据本发明的一个实施例，触控笔300可属于或不属于本发明所提出的电子装置(例如，图1及图2所示的电子装置100与200)的一部分。当触控笔300属于电子装置的一部分时，触控笔300可为一可分拆卸式触控笔，其可被插入电子装置的插槽，并且当需要操作电子装置的触控面板时可被取出。触控笔300与本发明所提出的电子装置结合起来可被视为一系统。值得注意的是，无论触控笔300是否属于电子装置的一部分，在以下段落中，为方便说明，将以“触控笔”一词涵盖“可分拆卸式触控笔”。

根据本发明的一个实施例，触控笔300可至少包括具有一细长部分303、耦接于细长部分303的一锥形部分301、以及一尾端部分302的一笔身。细长部分303上可被配置一导体层，以形成一导体部分，例如，具有预定形状(例如，图中填满斜线的预定形状)的导体部分304。根据本发明的一个实施例，导体层可覆盖细长部分303的表面，用以在细长部分303的一侧形成所述预定形状。根据本发明的另一实施例，导体层可覆盖细长部分303与锥形部分301的表面，用以在细长部分303的一侧形成所述预定形状。预定形状的长度可被设计为等于或大于触碰感测器110或触碰视窗(例如，图4所示的触碰视窗410)的一侧的长度。值得注意的是，图3所示的触控笔300的形状以及导体部分304的形状仅为用以阐述本发明概念的一个示例，而本发明并不限于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可根据以上所介绍的概念发展出其他形状或种类的触控笔，以及笔身具有其他形状或种类的导体部分的触控笔。

此外，值得注意的是，预定的形状也可由导体部分或导体层的面积、宽度、高度、平坦度、和/或以上参数的任意组合所定义。此外，导体部分或导体层的面积、宽度、高度、平坦度、和/或以上参数的任意组合也可作为侦测触控笔在触控面板或触碰感测器的触碰视窗上的触碰事件的一或多个要素。因此，本发明并不限于其中的任一者。

根据本发明的一个实施例，触控笔的笔身的一表面可被覆盖或可包括具有预定形状的导体层，用以在触控笔的笔身产生具有预定形状的导体部分。导体层内的导体材料可以是，例如但不限于，金属、导电橡胶、或其他。值得注意的是，导体材料不限于分布在本身表面的最上层。例如，在本发明的一些实施例中，导体层之上也可覆盖一层不会大幅影响触控笔的笔身的导电性的薄绝缘层。

图4A是显示根据本发明的一个实施例所述的使用触控笔的笔身碰触电子装置的触碰视窗410用以在触控面板上产生一滑动操作的示例的示意图。如图4A所示，触控笔420的笔身可被摆放在触控面板上，或接触触控面板。持触控笔420的使用者可将触控笔420自触碰视窗410的一水平侧移动至另一水平侧。因此，触控笔的笔身可连续接触触碰视窗410的表面。

图4B是显示根据本发明的一个实施例所述的使用触控笔的笔身碰触电子装置的触碰视窗410用以在触控面板上产生一扫动操作的示例的示意图。如图4B所示，触控笔420的笔身可被摆放在触控面板上，或接触触控面板。持触控笔420的使用者可在触碰视窗410摆动触控笔420，以产生一扫动(sweep)操作。值得注意的是，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可理解仍有许多使用本发明提出的触控笔在触控面板上可执行的操作，而图4A与图4B仅显示出多种操作中的其中两种示例，本发明并不限于以上所述的两种示例。

根据本发明的一个实施例，当触碰感测器110感测到导体层时，触碰感测器110可产生一感测信号。举例而言，触碰感测器110可感测导体部分或导体层的预定形状。触碰控制器120可接收感测信号，并且根据感测信号产生第一信号。处理单元130可接收第一信号，并且根据第一信号驱动电子装置的功能。

图5是显示根据本发明的一个实施例所述的触碰控制器的示例的方块图。触碰控制器520可包括耦接至触碰感测器110的驱动电路521，用以驱动触碰感测器110；以及耦接至触碰感测器110与处理单元130的感测电路522，用以接收感测信号。

图6是显示根据本发明的一个实施例所述的使用触控笔与电子装置互动的方法的流程图。首先，当触碰感测器感测到导体层时，产生一感测信号(步骤S602)。接着，根据感测信号驱动电子装置的一功能(步骤S604)。

结合图1、2所示的元件，以下段落将进一步详细说明使用触控笔与电子装置互动的方法。

根据本发明的一个实施例，触碰控制器120可自触碰感测器110接收感测信号，并且根据感测信号侦测触控笔在触碰感测器110上的一或多个触碰事件。举例而言，触碰控制器120可根据原始资料判断触碰感测器110上被触碰的区域的形状是否吻合预定形状，用以确认是否由触控笔的笔身产生一或多个触碰事件。所述触控笔的导体部分的预定形状可被预先定义，并且储存在电子装置100/200的记忆体(图中未示出)中。

值得注意的是，如上所述，预定形状也可由导体部分或导体层的面积、宽度、高度、平坦度、和/或以上参数的任意组合所定义。此外，导体部分或导体层的面积、宽度、高度、平坦度、和/或以上参数的任意组合也可作为侦测触控笔在触控面板上的触碰事件的一或多个要素。因此，本发明并不限于其中的任一者。

当确认出一或多个触碰事件是由触控笔所产生时，触碰控制器120可进一步决定此预定形状在触碰感测器110的触碰视窗上的坐标，并且产生包含坐标相关信息的第一信号。接收第一信号的处理器130可进一步根据在一段时间内接收到的第一信号决定此预定形状在触碰感测器110的触碰视窗上的动作或速率，并且根据决定出的动作或速率驱动电子装置100/200的功能。举例而言，当确认触碰事件是由触控笔所产生时，触碰控制器120可在第一时间决定此预定形状在触碰感测器110的触碰视窗上的第一坐标、在晚于第一时间的第二时间决定此预定形状在触碰感测器110的触碰视窗上的第二坐标、并以此类推决定多个坐标。

因此，接收到第一信号的处理单元130可根据在一段时间内所接收到的第一信号中所包含的第一坐标、第二坐标…等决定此预定形状在触碰感测器110的触碰视窗上的动作或速率。预定形状的动作可以是，例如，移动的方向、距离和/或方式。移动的方式可以是滑动、卷动、旋转、扫动或其他。

根据本发明的另一实施例，触碰控制器120也可根据感测信号决定此预定形状在触碰感测器上的坐标、根据在一段时间内收集到的坐标决定此预定形状在触碰感测器110的触碰视窗上的动作或速率，并且产生包含此预定形状在触碰感测器110的触碰视窗上的动作或速率的相关信息的第一信号。接收第一信号的处理单元130可根据此预定形状在触碰感测器110的触碰视窗上的动作或速率的相关信息驱动电子装置的功能。

根据本发明的另一实施例，触碰控制器120可进一步决定触控笔在触碰视窗上与触碰感测器110的一侧所形成的一夹角的一角度，例如图4B上所示的夹角430，并且产生包含触控笔的角度的相关信息的第一信号。处理单元130可接收第一信号，并且根据触控笔的角度的相关信息驱动电子装置的功能。

或者，根据本发明的另一实施例，触碰控制器120可决定预定形状在触碰感测器110上的触碰视窗的坐标，并且产生包含此座标信息的第一信号。接收第一信号的处理单元130可进一步根据第一信号决定触控笔与触碰感测器110的一侧所形成的一夹角的一角度，并且根据触控笔的角度的相关信息驱动电子装置的功能。

根据本发明的另一实施例，触碰控制器120也可决定由触控笔所产生的手势(gesture)，并且产生包含手势相关信息的第一信号。接收第一信号的处理单元130可根据手势相关信息驱动电子装置的功能。

或者，根据本发明的又另一实施例，触碰控制器120可决定预定形状在触碰感测器110上的触碰视窗的坐标，并且产生包含此坐标信息的第一信号。处理单元130可进一步根据在一段时间内接收到的第一信号内的座标信息决定由触控笔所产生的手势，并且根据手势相关信息驱动电子装置的功能。

根据本发明的一个实施例，电子装置可预先定义好多个可执行的预定功能，并且如上述通过预定形状所决定的触控笔的各动作或速率可分别对应于一个预定的功能。因此，当触控笔的动作和/或速率被决定后，处理单元130可进一步根据决定的动作和/或速率辨识一或多个功能，并且驱动电子装置执行此功能。

根据本发明的另一实施例，电子装置可预先定义好多个可执行的预定功能，并且如上述通过预定形状所决定的触控笔的各手势可分别对应于一个预定的功能。因此，当触控笔所产生的手势被决定后，处理单元130可进一步根据决定的手势辨识一或多个功能，并且驱动电子装置执行此功能。

根据本发明的又另一实施例，也可以为触控笔静置于触控面板上的状态定义一些对应的功能。举例而言，对于触控笔以不同的角度静置于触控面板上的情况，可定义不同的功能。因此，当触控笔的角度通过上述的预定形状被决定后，处理单元130可辨识对应的功能，并且驱动电子装置执行此功能。

举例而言，当触碰控制器120或处理单元130决定持触控笔的使用者将触控笔自触控面板上方由上而下滑动(或者，连续使用触控笔的笔身由上而下触碰触控面板)时，可辨识出使用者输入的指令为复制屏幕画面。因此，处理单元130可驱动执行复制屏幕画面的功能。举另一例，当触碰控制器120侦测到持触控笔的使用者将触控笔扫动于触碰视窗上时，可辨识出使用者输入的指令为开启行事历。因此，处理单元130可启动行事历的应用程式。

值得注意的是，除上述示例外，仍有许多其他的触控笔在触控面板上可操作的动作、手势与角度以及电子装置的功能可有弹性地被定义且应用于本发明所提出的触控笔、电子装置以及系统中。因此，本发明并不限于以上所介绍的实施例内容。此外，值得注意的是，在传统的设计中，由于使用者仅可使用触控笔的笔尖或锥形部分触碰或控制电子装置的触控面板，因此触控面板仅能侦测触控面板上的点或敲击类的操作。然而，由于本发明所提出的触控笔的笔身具有特定形状的导体部分，不仅笔尖或锥形部分，触控笔的笔身也可用于触碰或控制触控面板。此外，由于触控笔的笔身可用于触碰或控制触控面板，因此相较于传统设计，应用本发明提出的触控笔、电子装置以及系统时，可发展及侦测出更多的操作，例如在触控面板上滑动、卷动、旋转或扫动等、或仅是将触控笔以特定的角度摆放于触控面板上、或其他的操作，用于通过更多种不同的形式与电子装置互动。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当视后附的权利要求书所界定者为准。

【符号说明】

100、200～电子装置； 110～触碰感测器；

120、520～触碰控制器； 130～处理单元；

140～无线电模块； 141～基频处理装置；

142～无线收发机； 300～触控笔；

301～锥形部分； 302～尾端部分；

303～细长部分； 304～导体部分；

410～触碰视窗； 420～触控笔；

430～夹角； 521～驱动电路；

522～感测电路； S602、S604～步骤。

Claims (12)

1.一种触控笔与电子装置互动系统，包括：

一触控笔，包括具有一细长部分、耦接于该细长部分的一锥形部分、以及覆盖该细长部分上的一导体层的一笔身，覆盖着该导体层的该细长部分比该锥形部分长；

一电子装置，包括一触碰感测器，用以在该触碰感测器通过该导体层感测到该细长部分时产生与该触控笔的该细长部分相关的一感测信号；

一触碰控制器，耦接至该触碰感测器，用以接收该感测信号，并且根据接收到的该感测信号产生一第一信号；以及

一处理单元，耦接至该触碰控制器，用以接收该第一信号，并根据该第一信号驱动该电子装置的一功能，其中该导体层覆盖该细长部分与该锥形部分的一表面，以在该细长部分的一侧形成一预定形状，并且当感测到该导体层的该预定形状时，该感测信号被产生。

2.如权利要求1所述的系统，其中该导体层具有一预定形状，并且当感测到该导体层的该预定形状时，该感测信号被产生。

3.如权利要求1所述的系统，其中该触碰控制器包括：

一驱动电路，耦接至该触碰感测器，用以驱动该触碰感测器；以及

一感测电路，耦接至该触碰感测器与该处理单元，用以接收该感测信号。

4.如权利要求2所述的系统，其中该触碰控制器进一步根据该感测信号决定该预定形状在该触碰感测器上的一第一坐标，并且产生包含该第一坐标的相关信息的该第一信号。

5.如权利要求2所述的系统，其中该处理单元进一步根据在一段时间内接收到的该第一信号决定该预定形状在该触碰感测器上的一动作或速率，并且根据所决定的该动作或速率驱动该电子装置的该功能。

6.如权利要求1所述的系统，其中该触碰感测器进一步根据该感测信号决定该触控笔在该触碰感测器上与该触碰感测器的一侧所形成的一夹角的一角度。

7.一种使用一触控笔与一电子装置互动的方法，该触控笔包括具有一细长部分、耦接于该细长部分的一锥形部分、以及覆盖该细长部分上的一导体层的一笔身，覆盖着该导体层的该细长部分比该锥形部分长，该方法包括：

当该电子装置的一触碰感测器通过该导体层感测到该细长部分时，产生与该触控笔的该细长部分相关的一感测信号；以及

根据该感测信号驱动该电子装置的一功能，

其中该导体层覆盖该细长部分与该锥形部分的一表面，以在该细长部分的一侧形成一预定形状，并且当感测到该导体层的该预定形状时，该感测信号被产生。

8.如权利要求7所述的方法，其中该导体层具有一预定形状，并且当感测到该导体层的该预定形状时，该感测信号被产生。

9.如权利要求8所述的方法，进一步包括：

根据该感测信号决定该预定形状在该触碰感测器上的一第一坐标；

产生包含该第一坐标的相关信息的一第一信号；以及

根据该第一信号驱动该电子装置的该功能。

10.如权利要求8所述的方法，进一步包括：

根据在一段时间内的该感测信号决定该预定形状在该触碰感测器上的一动作或速率；以及

根据该预定形状在该触碰感测器上的该动作或速率驱动该电子装置的该功能。

11.如权利要求8所述的方法，进一步包括：

根据该感测信号决定该预定形状在该触碰感测器上的一第一坐标；

根据在一段时间内的该第一坐标决定该预定形状在该触碰感测器上的一动作或速率；以及

产生包含该预定形状在该触碰感测器上的该动作或速率的相关信息的一第一信号；

其中根据该感测信号驱动该电子装置的该功能的该步骤进一步包括：

接收该第一信号，以取得该预定形状在该触碰感测器上的该动作或速率的相关信息；以及

根据该预定形状在该触碰感测器上的该动作或速率的相关信息驱动该电子装置的该功能。

12.如权利要求8所述的方法，进一步包括：

根据该感测信号决定该触控笔在该触碰感测器上与该触碰感测器的一侧所形成的一夹角的一角度；

产生包含该角度的相关信息的一第一信号；以及

根据该第一信号驱动该电子装置的该功能。