CN107066119B - 利用运动下达指令的触控系统、触控笔与其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用运动下达指令的触控笔，包含：通信模块以连接至计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置；至少一个姿态传感器；存储器以纪录运动数据库，该运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量与命令；以及触控笔处理器，用于接收来自该姿态传感器的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令，以及通过该通信模块传送该命令至该计算机装置。

Description

利用运动下达指令的触控系统、触控笔与其方法
技术领域
本发明是关于触控系统，特别是关于利用运动下达指令的触控系统、触控笔与其方法。
背景技术
触控笔是现代电子产品当中很重要的人机输入接口之一，例如三星公司的GalaxyNote系列的平板计算机与手机，以及微软公司的Surface系列平板计算机，均配备有触控笔以供使用者较精确地输入。
触控笔的笔尖较人类的指尖小，因此能执行精确的输入动作，常常运用于绘图与修图软件。在上述软件当中，光标可以变换成各式输入工具。比方说模拟如铅笔、毛笔、钢笔等各种书写工具，又比方说模拟各式大小的橡皮擦或模糊工具，还可能模拟颜色喷枪或油漆刷等。一般说来，当选用输入工具时，通常都要进行三种选择。一是工具种类，二是工具的尺寸，三则是工具所代表的颜色。比方说，当选择的是毛笔工具时，还必须选择毛笔的笔尖大小，以及涂写时的墨色。
每当选择新的输入工具时，使用者必须要点选上述的选项，才能更动上述的特性。换言之，使用者必须使用触控笔点选选单，甚至混用键盘或手指输入才能达成选用输入工具特性的程序。在这个过程中，触控笔可能误点了选单，点击到绘图区的某处，进而破坏了绘图区的样貌。如果使用者有注意到这个错误，还可能改正回来。但如果使用者没有注意到这个错误就存盘，错误就一直保留在绘图区当中了。
因此，如何让使用者的手尽量不要离开触控笔，以及让触控笔所对应的工具指标不要离开绘图区，就能够更动触控笔所对应的工具选项，就是本申请所欲解决的问题。
发明内容
本申请的特征之一，在于根据触控笔上的传感器所感应到的笔身姿态数据，来变更触控笔所对应的至少一个光标特性。
本申请的特征之另一，在于根据触控笔上的传感器所感应到的笔身姿态数据，来变更触控笔所对应的计算机装置的至少一个特性或对计算机装置下某一命令。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提供一种利用运动下达指令的触控笔，包含：通信模块以连接至计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置；至少一个姿态传感器；存储器以纪录运动数据库，该运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量与命令；以及触控笔处理器，用于接收来自该姿态传感器的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令，以及通过该通信模块传送该命令至该计算机装置。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。
本发明提供一种利用运动下达指令的触控系统，包含触控笔，该触控笔包含通信模块以连接至计算机装置；至少一个姿态传感器；存储器以纪录运动数据库，该运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量与命令；以及触控笔处理器，用于接收来自该姿态传感器的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令，以及通过该通信模块传送该命令至该计算机装置。该触控系统还包含计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置，其中当该计算机装置接收该命令后，用于执行该命令。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。
本发明提供一种利用运动下达指令的触控方法，适用于触控笔，该触控方法包含：接收来自该触控笔的至少一个姿态传感器的移动轨迹；根据该移动轨迹计算出一或多组移动向量；根据所计算出的该一或多组移动向量，在运动数据库找出其相对应的运动与命令；以及通过该触控笔的通信模块传送该命令至该计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。
本发明提供一种利用运动下达指令的触控系统，包含触控笔。该触控笔包含至少一个姿态传感器；以及通信模块以将该姿态传感器所感测的移动轨迹传送至计算机装置。该触控系统还包含该计算机装置，该计算机装置包含：触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置；存储器以纪录运动数据库，该运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量与命令；以及处理器，用于接收来自该姿态传感器的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令，以及执行该命令。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。
本发明提供一种利用运动下达指令的触控方法，适用于包含触控笔与计算机装置的触控系统，该触控方法包含：该触控笔将姿态传感器所感测的移动轨迹通过通信模块传送至该计算机装置；该计算机装置接收来自该姿态传感器的移动轨迹以计算出一或多组移动向量；该计算机装置根据所计算出的该一或多组移动向量，在运动数据库找出其相对应的运动与命令；以及该计算机装置执行该命令。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。
本发明提供一种利用运动下达指令的触控系统，包含触控笔。该触控笔包含至少一个姿态传感器；通信模块以连接至计算机装置；触控笔存储器以纪录触控笔运动数据库，该触控笔运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量；以及触控笔处理器，用于接收来自该姿态传感器的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动，以及利用该通信模块传送该运动至该计算机装置。该触控系统更包含该计算机装置，该计算机装置包含：触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置；计算器存储器以纪录计算器运动数据库，该计算器运动数据库包含多种运动与其相对应的命令；以及计算器处理器，用于接收该运动，根据该运动在该计算器运动数据库中找出相对应的命令，以及执行该命令。
本发明解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现。
本发明提供一种利用运动下达指令的触控方法，适用于包含触控笔与计算机装置的触控系统，该触控方法包含：接收来自该触控笔的至少一个姿态传感器的移动轨迹；根据该移动轨迹计算出一或多组移动向量；根据所计算出的该一或多组移动向量，在触控笔运动数据库找出其相对应的运动；通过该触控笔的通信模块传送该运动至该计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置；该计算机装置根据所接收的运动，在计算器运动数据库中找出其相对应的命令；以及该计算机装置执行该命令。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：据此，利用本发明所提供的触控笔、触控方法与系统，用户的手就能不要离开触控笔，工具指标也无须离开绘图区，就能够更动触控笔所对应的工具选项，或者是对计算机装置下达所要的命令。如此一来，更能增加使用者的工作效率，也能减少使用者的使用疲劳程度，甚至减少工作伤害的可能性。
附图说明
图1为本发明一实施例的触控系统的示意图。
图2为本发明一实施例的改变光标特性的流程示意图。
图3为本发明另一实施例的改变光标特性的流程示意图。
图4为本发明另一实施例的改变光标特性的流程示意图。
图5为本发明一实施例的触控笔的方框示意图。
图6为本发明一实施例的触控方法的流程示意图。
图7为本发明一实施例的触控系统的方框示意图。
图8为本发明一实施例的触控方法的流程示意图。
图9为本发明一实施例的触控系统的方框示意图。
图10为本发明一实施例的触控方法的流程示意图。
【主要组件符号说明】
100：触控系统 110：触控面板
112：计算机装置 120：触控笔
122、124、126、128：传感器
130：传感器 140：触控笔处理器
190：转轴 210～250：步骤
320：步骤 430：步骤
510：计算机装置 520：触控笔
530:通信模块 540：姿态传感器
550:存储器 560:触控笔处理器
570:传感器 580:特定传感器
610～640:步骤 710:计算机装置
720:触控面板 730:存储器
750:触控笔
760:通信模块 770:姿态传感器
810～840:步骤 910:计算机装置
920:触控面板 930:计算器存储器
940:计算器处理器 950:触控笔
960:姿态传感器 970:通信模块
980:触控笔存储器 990:触控笔处理器
1010～1060:步骤
具体实施方式
本发明将详细描述一些实施例如下。然而，除了所揭露的实施例外，本发明也可以广泛地运用在其他的实施例施行。本发明的范围并不受该些实施例的限定，乃以权利要求书的申请专利范围为准。而为提供更清楚的描述及使熟悉该项技术者能理解本发明的发明内容，图示内各部分并没有依照其相对的尺寸而绘图，某些尺寸与其他相关尺度的比例会被突显而显得夸张，且不相关的细节部分也未完全绘出，以求附图的简洁。
请参考图1所示，其为根据本发明一实施例的触控系统的示意图。该触控系统100包含触控面板110、与触控面板110相连接的计算机装置112、以及至少一个触控笔120。该触控面板110是用来侦测触控笔120的接触或靠近(简称近接)的位置，并且将该近接位置回报至该计算机装置112。该计算机装置112接收该近接位置之后，即可用于移动相应的光标位置。该计算机装置112可以包含执行上述绘图或修图软件的处理器、存储器、与其相关必要设备，该计算机装置112可以是平板计算机、手机、膝上型计算机、或桌面计算机等。
在某些实施例中，该触控面板110并不包含显示屏幕，该计算机装置112包含并控制显示屏幕。在另一些实施例中，该触控面板110包含屏幕，该计算机装置112控制该触控面板110所含的屏幕。为了方便起见，本申请所指的触控面板110可以指涉无显示屏幕的触控面板110或是触控屏幕。
在一实施例中，触控笔120可以装有至少一个传感器来感应触控笔120笔身的姿态数据，并且使用触控笔处理器140连接至传感器。这里所指的姿态数据，可以是触控笔120相对应于参考坐标系的姿态。在某些范例中，该参考坐标系的第一轴，可以对应到该触控面板110的长轴。该参考坐标系的第二轴，可以对应到该触控面板110的短轴。第一轴与第二轴可以互换，且第一轴与第二轴可以形成触控面板110的表面。而该参考坐标系的第三轴，可以对应到该触控面板110的表面的垂直轴。该参考坐标系的原点，可以设置在该触控面板110的表面的一点。举例来说，该原点可以是触控面板110四个角落的任一点，也可以是触控笔120的笔尖依照第三轴垂直投影在触控面板110上的那一点，亦即触控面板110所侦知的触控笔120的触控位置。然而，上述关于参考坐标系的说明，仅仅是众多范例当中的一个。比方说，也可以把触控笔120所在地的东西向作为参考坐标系的第一轴，南北向作为第二轴，高低向作为第三轴。可以将触控笔120的笔身认为是相应于该参考坐标系的一个笔身向量，例如自触控笔120的笔尾指向笔尖，或反之，由笔尖指向笔尾。触控笔120在某一时刻的姿态数据，可以用该笔身向量做为表示。
上述的传感器可以是陀螺仪、加速度计、角加速度计与/或其他用于感应笔身姿态数据的装置。如图1所示，该触控笔120包含四个传感器122、124、126与128，分别位于触控笔身的不同位置。
在某些实施例中，上述的传感器可以包含多根天线用于接收外部电磁波，并且根据所接收电磁波的强度、相位与/或时间差等等信息，来决定笔身的姿态。比方说，在一范例中，可以在触控笔120的笔尖段包含多根电极，用于感测由触控面板110所发出的触控驱动信号，藉由每根电极所接收电磁波的强度、相位与/或时间差等等信息，来决定笔身的姿态。在一范例中，上述传感器所能得到的数据包含三维的移动向量信息与/或三轴的转动信息。在一范例中，这些数据包含单位时间内在参考坐标系的互相垂直的X轴(东西轴)、Y轴(南北轴)、Z轴(上下轴)的移动信息，也可以包含单位时间内在俯仰(pitch)轴、滚转(roll)轴、偏航(yaw)轴的转动信息。
如图1所示，当使用者握持该触控笔120，并且以转轴190逆时针旋转该触控笔120时，各传感器122、124、126与128的移动轨迹同样为圆形或椭圆形的虚线。触控笔处理器140可以用于储存上述各传感器122、124、126与128的移动轨迹。
值得注意的是，在本申请当中使用移动轨迹一词来指称上述传感器数据的集合与/或其所推衍出的移动轨迹。由各个传感器的多个连续移动轨迹，可以包含触控笔120的一个或多个运动(maneuver)。根据上述每一个传感器数据，可以形成一组或多组移动向量，每一组移动向量可以表示触控笔120在两个时刻之间的姿态变化。比方说，每一组移动向量可以包含相对于某一点的三轴移动信息与/或三轴滚转信息。这一个点可以是前述坐标系的原点，也可以是触控笔120上某一点。这些移动向量又可以联合起来组成每一个传感器的移动轨迹。换言之，一个运动可以包含一或多组连续或不连续的移动向量。在一实施例中，除了移动向量以外，一个运动还可以包含触控笔120上的传感器状态，如某一个按钮是否被按下的状态。然而，本申请并不限定移动轨迹只能包含移动向量，而仅仅使用这一名词来指称所有或部分传感器数据本身与/或使用传感器数据所推衍出的信息。本领域的普通技术人员可以理解到，在实作中可以选用不同的传感器，每一种传感器所回报数据的精确度、速率、数据种类或是其他特性均可能不同。这部分的程序或步骤可以沿用公知常识。
在一实施例中，该触控笔120可以更包含连接到该触控笔处理器140的传感器130，用于指示该触控笔处理器140何时开始与何时停止纪录各传感器的移动轨迹。在一范例中，该传感器130可以是按钮、触感开关、或光遮开关等各种传感器。当使用者碰触该传感器130时，触控笔处理器140即令各传感器回报并且记录其移动轨迹。当使用者停止碰触该传感器130时，触控笔处理器140即令各传感器停止回报并且停止纪录其移动轨迹。
在某一实施例中，该传感器130可以是触控笔尖的压力传感器。当触控笔尖受到压力，亦即触控笔120接触触控面板110时，触控笔处理器140即令各传感器停止回报并且停止纪录其移动轨迹。反之，当触控笔尖未受到压力，亦即触控笔120未接触触控面板110时，触控笔处理器140即令各传感器回报并且记录其移动轨迹。
在又一实施例中，该传感器130可以是连接到触控笔尖的电信号传感器。当触控笔尖近接触控面板110时，该电信号传感器可以接收来自触控面板110所发出的电信号，故触控笔处理器140即令各传感器停止回报并且停止纪录其移动轨迹。反之，当触控笔尖未近接触控面板110时，该电信号传感器未接收来自触控面板110所发出的电信号，亦即触控笔120未近接触控面板110时，触控笔处理器140即令各传感器回报并且记录其移动轨迹。
在另一实施例中，该触控笔120可以不包含上述传感器130，而连续地令各传感器回报并且记录最后的移动轨迹。
在一实施例中，当所有传感器130回报无动作时，该触控笔处理器140令各传感器停止回报并且停止纪录其移动轨迹。反之，当该触控笔处理器140不纪录各传感器的移动轨迹，但有至少一个传感器130侦测到移动时，即通知该触控笔处理器140。该触控笔处理器140接到传感器130的通知后，即开始令各传感器回报并且记录最后的移动轨迹。
当该触控笔处理器140停止纪录移动轨迹，或是在持续记录传感器的移动轨迹中而被周期性的中断信号通知时，该触控笔处理器140可以将各传感器所记录的移动轨迹进行关联比较，进而得知该触控笔120本身的连续的姿态信息或称之为运动(maneuver)。如图1所示，传感器122的椭圆形移动轨迹和传感器124的移动轨迹相比，前者的长轴和短轴都较后者来得长，而传感器126并无移动，传感器128的移动轨迹又是椭圆形。因此，该触控笔处理器140可以得知该触控笔120沿着该转轴190进行旋转运动，而且该触控笔120与该转轴190的交会点位于该传感器126或其附近。
如触控笔处理器140要辨识出触控笔120在图1所示的运动，只依赖单一个传感器的情况下较为困难。假定触控笔120只包含传感器122、124或128三者的其中之一，根据其移动轨迹，触控笔处理器140仅能辨识出触控笔120整体绕转轴190，而不知道该触控笔120与该转轴190的交会点位于该传感器126或其附近。假定触控笔包含了传感器122与128，或是包含了传感器126与128，触控笔处理器140仅能辨识出触控笔120整体绕转轴190，而不知道该触控笔120与该转轴190的交会点位于该传感器126或其附近。
对于触控笔处理器140而言，较多个传感器可以帮助识别出更多种运动。但本发明并不限于要使用多个传感器，也能使用单个传感器来辨识出运动。假定触控笔120只包含传感器126，而传感器126在图1的实施例当中，在三个滚转轴分别同时感受到滚转率，因此触控笔处理器140可能辨识出触控笔120沿着转轴190绕转。
在一实施例中，上述的触控笔处理器140包含存储器，内含各种运动类型的数据库。当收集到一个或多个传感器的感测信息时，触控笔处理器140可以将这些感测信息组合成一个或多个移动轨迹，再根据数据库内各个运动所关联的移动轨迹，判断触控笔120进行了某一种运动。
请参考图2所示，其为根据本发明一实施例的改变光标特性的流程示意图。以下的说明可以参照图1所示的实施例。在步骤210当中，触控笔处理器140接收来自一个或多个传感器的移动轨迹。接着，触控笔处理器140可以根据上述运动数据库内的数据，在步骤220中判断该触控笔120进行了某一种运动。于是在步骤230中，同样可以藉由运动数据库，根据判断出来的运动，找出某一个对应的光标特性。如前所述，某一种运动可以对应到调整或改变某一个光标特性，例如工具型态、工具大小、与/或工具颜色等。
在找出对应的光标特性之后，如图2的步骤240中，触控笔处理器140必须将此光标特性传送到计算机装置112。在一实施例当中，触控笔处理器140可以通过笔尖所传送的电信号，将光标特性传送到触控面板110，而连接该触控面板110的计算机装置112即可以藉由分析触控面板110所接收的电信号，得知光标特性。在另一实施例中，触控笔处理器140可以通过无线或有线的联机，将光标特性传送到计算机装置112。比方说，触控笔120本身具有蓝牙(Bluetooth)、区域无线网络(WiFi)、超高带宽频(Ultra Wide Broadband)等之类的无线通信模块，与计算机装置112所装备的无线通信模块相连接。触控笔处理器140可以通过上述的无线通联，将光标特性传送到计算机装置112。在另一范例中，触控笔120本身具有如RS-232序列通信端口、RS-422序列通信端口、通用串行总线(USB)之类的有线通信模块，与计算机装置112所装备的有线通信模块相连接。触控笔处理器140可以通过上述的有线通联，将光标特性传送到计算机装置112。最后，上述的计算机装置112在接收到光标特性之后，在步骤250更动光标特性。
在图2的实施例中，触控笔120可以更包含指示模块，用于指示用户已经完成某件事情。该指示模块可以包含音效模块与/或视效模块。音效模块可以发出声音，视效模块可以发出灯光。当步骤220判断出某一种运动时，由该指示模块发出指示来表示完成步骤220。在一范例中，上述的指示也可以和所判断出的运动关联，比方说当判断出第一种运动时，发出第一种音效与/或视效。当判断出第二种运动时，发出第二种音效与/或视效。
除了步骤220完成后可以发出指示以外，步骤230完成后，也可以发出上述的指示。当判断出第一种光标特性时，发出第一种音效与/或视效。当判断出第二种光标特性时，发出第二种音效与/或视效。在一实施例中，计算机装置112也可以包含指示模块，当完成步骤250时，发出上述的指示。为了避免混淆起见，步骤220、230、250当中所发出的指示仅以一次为限。比方说，当设定是步骤250发出指示，则步骤220与230就无须发出指示。亦即当某一步骤发出指示，另外的步骤就无需发出指示。
请参考图3所示，其为根据本发明另一实施例的改变光标特性的流程示意图。以下的说明可以参照图1与图2所示的实施例。与图2相比，图3实施例的不同之处在于步骤210之后，触控笔处理器140即通过上述的有线或无线通信模块将移动轨迹传向计算机装置112。接着，由计算机装置112来执行上述的步骤220、230、与250。
图3实施例的优点在于，是由计算机装置112来判断运动以及光标特性，因此要改变计算机装置112内含的运动数据库的设定较为容易。此外，计算机装置112的计算资源会比触控笔处理器140强大，其耗用的电力可能较容易得到补充。其缺点在于，移动轨迹的数据量比光标特性的数据量来得大，可能需要较高速的传输能力才能完成图3的实施例。
请参考图4所示，其为根据本发明另一实施例的改变光标特性的流程示意图。以下的说明可以参照图1与图2所示的实施例。与图2相比，图4实施例的不同之处在于步骤220之后，触控笔处理器140即在步骤430通过上述的有线或无线通信模块将判断出来的运动传向计算机装置112。接着，由计算机装置112来执行上述的步骤230与250。图4实施例为图2与图3实施例的折衷。
尽管在前述的说明当中，触控笔的运动是用来变更触控笔所对应的至少一个光标特性。但也可以根据触控笔上的传感器所感应到的笔身姿态数据，来变更触控笔所对应的计算机装置的至少一个特性或对计算机装置下某一命令。
举例来说，上述的特性可能是调整显示屏幕的亮度、音效模块的音量、某些装置的开关等。上述的命令可能是等同于按下键盘的某一箭头键，或是等同于按下鼠标的某一命令键，甚或是开启某一个对应的应用程序。
在一实施例中，上述的触控笔120可以包含至少一个特定传感器，例如橡皮擦按钮与/或特定用途按钮。当使用者按下这些特定传感器的同时进行运动，可以对应到不同的光标特性、计算器特性、或是计算器命令。
举例来说，同样进行图1所示的运动，当没有按下上述特定传感器时，代表对应用程序下达Undo复原命令。反之，当有按下上述特定传感器时进行图1所示的运动，代表对应用程序下达Redo重作命令。
如图5所示，其为根据本发明一实施例的触控笔的方框示意图。在本实施例中，提供一种利用运动下达指令的触控笔520，包含：通信模块530以连接至计算机装置510，其中该计算机装置510包含触控面板以侦测该触控笔520在该触控面板的位置；至少一个姿态传感器540；存储器550以纪录运动数据库，该运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量与命令；以及触控笔处理器560，用于接收来自该姿态传感器540的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令，以及通过该通信模块530传送该命令至该计算机装置。
为了描述移动向量的实施方式，在一实施例中，每一组该移动向量包含该姿态传感器540所感测的相对应于参考坐标系的下列信息的任意组合：三轴移动信息；以及三轴滚转信息。为了在触控笔520与计算机装置510所处的空间中描述移动向量的实施方式，在一实施例中，该参考坐标系的第一轴相应于该触控面板的长轴，该参考坐标系的第二轴相应于该触控面板的短轴，该参考坐标系的第三轴相应于该触控面板的表面的垂直轴。为了描述某些运动并非由连续的移动轨迹所构成，而且用移动向量表示描述运动不在乎移动的坐标系起点，只用于表示相对的移动轨迹，在一实施例中，当该运动包含多组移动向量时，该多组移动向量当中至少有两组移动向量在时间上是不连续的。比方说，在图1描述传感器122的绕圈运动时，只需要四组分别朝向东西南北的移动向量，而无须是东南西北或东北西南的移动向量。为了避免运动数据库的内容过多，在一实施例中，当该运动数据库内的移动向量与所计算出的移动向量之间的误差在一范围以内时，即判断两者是对应的。
为了指示触控笔处理器560何时开始判断运动，该触控笔包含传感器570，用于指示该触控笔处理器560进行下列步骤之一：开始接收该姿态传感器540的移动轨迹；停止接收该姿态传感器540的移动轨迹；令该姿态传感器540开始感测移动轨迹；以及令该姿态传感器540停止感测移动轨迹。为了描述该传感器570的实施方式，该传感器570包含下列其中之一：按钮、触感开关、光遮开关、触控笔尖的压力传感器、或触控笔尖的电信号传感器。为了节省电力，当该姿态传感器540回报无动作达一段时间之后，该触控笔处理器560令该姿态传感器540停止感测移动轨迹。
为了描述判断运动的时机，以减少使用计算资源，在一实施例中，当该触控笔处理器560停止接收该姿态传感器540的移动轨迹时，或是当该触控笔处理器560被周期性的中断信号通知时，该触控笔处理器560才根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令。
为了描述该命令的用途，在一实施例中，该命令包含下列对该计算机装置510的指令之一：改变光标的特性、改变光标所对应的工具型态、改变光标所对应的工具尺寸、改变光标所对应的工具颜色、改变该计算机装置的显示屏幕亮度、改变该计算机装置的音效模块的音量、开关该计算机装置的装置、等同于按下键盘的一键或一组合键、等同于操作鼠标的动作、或开启应用程序。为了增加命令的多样性，在一实施例中，该触控笔520更包含特定传感器580，当该特定传感器580的状态发生变化时，相同运动将对应至不同的命令。
为了描述该通信模块的实施方式，在一实施例中，该通信模块530包含下列其中之一：有线通信模块，通过实体线路连接到该计算机装置；无线通信模块，通过无线传输连接到该计算机装置；以及笔尖段，通过发送电信号到该触控面板连接到该计算机装置。
在图5所示的实施例中，本发明提供一种利用运动下达指令的触控系统，包含触控笔520，该触控笔520包含通信模块530以连接至计算机装置510；至少一个姿态传感器540；存储器550以纪录运动数据库，该运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量与命令；以及触控笔处理器560，用于接收来自该姿态传感器540的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令，以及通过该通信模块530传送该命令至该计算机装置510。该触控系统还包含计算机装置510，其中该计算机装置510包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置，其中当该计算机装置510接收该命令后，用于执行该命令。
请参考图6，其为根据本发明一实施例的触控方法的流程示意图。本实施例提供一种利用运动下达指令的触控方法，适用于触控笔，该触控方法包含：在步骤610，接收来自该触控笔的至少一个姿态传感器的移动轨迹；在步骤620，根据该移动轨迹计算出一或多组移动向量；在步骤630，根据所计算出的该一或多组移动向量，在运动数据库找出其相对应的运动与命令；以及于步骤640，通过该触控笔的通信模块传送该命令至该计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置。
为了描述移动向量的实施方式，在一实施例中，每一组该移动向量包含该姿态传感器相对应于参考坐标系的下列信息的任意组合：三轴移动信息；以及三轴滚转信息。为了在触控笔与计算机装置所处的空间中描述移动向量的实施方式，在一实施例中，该参考坐标系的第一轴相应于该触控面板的长轴，该参考坐标系的第二轴相应于该触控面板的短轴，该参考坐标系的第三轴相应于该触控面板的表面的垂直轴。为了描述某些运动并非由连续的移动轨迹所构成，而且用移动向量表示描述运动不在乎移动的坐标系起点，只用于表示相对的移动轨迹，在一实施例中，当该运动包含多组移动向量时，该多组移动向量当中至少有两组移动向量在时间上是不连续的。比方说，在图1描述传感器122的绕圈运动时，只需要四组分别朝向东西南北的移动向量，而无须是东南西北或东北西南的移动向量。为了避免运动数据库的内容过多，在一实施例中，当该运动数据库内的移动向量与所计算出的移动向量之间的误差在一范围以内时，即判断两者是对应的。
为了指示触控笔处理器何时开始判断运动，该触控方法更包含接收该触控笔上的传感器的状态，根据该传感器的状态进行下列步骤之一：开始接收该姿态传感器的移动轨迹；停止接收该姿态传感器的移动轨迹；令该姿态传感器开始感测移动轨迹；以及令该姿态传感器停止感测移动轨迹。为了描述该传感器的实施方式，该传感器包含下列其中之一：按钮、触感开关、光遮开关、触控笔尖的压力传感器、或触控笔尖的电信号传感器。为了节省电力，当该姿态传感器回报无动作达一段时间之后，该触控方法令该姿态传感器停止回报移动轨迹。
为了描述判断运动的时机，以减少使用计算资源，在一实施例中，当停止接收该姿态传感器的移动轨迹时，或是当被周期性的中断信号通知时，才执行根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令的步骤。
为了描述该命令的用途，在一实施例中，该命令包含下列对该计算机装置的指令之一：改变光标的特性、改变光标所对应的工具型态、改变光标所对应的工具尺寸、改变光标所对应的工具颜色、改变该计算机装置的显示屏幕亮度、改变该计算机装置的音效模块的音量、开关该计算机装置的装置、等同于按下键盘的一键或一组合键、等同于操作鼠标的动作、或开启应用程序。为了增加命令的多样性，在一实施例中，该触控笔更包含特定传感器，当该特定传感器的状态发生变化时，相同运动将对应至不同的命令。
为了描述该通信模块的实施方式，在一实施例中，该通信模块包含下列其中之一：有线通信模块，通过实体线路连接到该计算机装置；无线通信模块，通过无线传输连接到该计算机装置；以及笔尖段，通过发送电信号到该触控面板连接到该计算机装置。
如图7所示，其为根据本发明一实施例的触控系统的方框示意图。本实施例提供一种利用运动下达指令的触控系统，包含触控笔750。该触控笔750包含至少一个姿态传感器770；以及通信模块760以将该姿态传感器770所感测的移动轨迹传送至计算机装置710。该触控系统还包含该计算机装置710，该计算机装置710包含：触控面板720以侦测该触控笔750在该触控面板710的位置；存储器730以纪录运动数据库，该运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量与命令；以及处理器740，用于接收来自该姿态传感器770的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令，以及执行该命令。
为了描述移动向量的实施方式，在一实施例中，每一组该移动向量包含该姿态传感器770相对应于参考坐标系的下列信息的任意组合：三轴移动信息；以及三轴滚转信息。为了在触控笔750与计算机装置710所处的空间中描述移动向量的实施方式，在一实施例中，该参考坐标系的第一轴相应于该触控面板720的长轴，该参考坐标系的第二轴相应于该触控面板720的短轴，该参考坐标系的第三轴相应于该触控面板720的表面的垂直轴。为了描述某些运动并非由连续的移动轨迹所构成，而且用移动向量表示描述运动不在乎移动的坐标系起点，只用于表示相对的移动轨迹，在一实施例中，当该运动包含多组移动向量时，该多组移动向量当中至少有两组移动向量在时间上是不连续的。比方说，在图1描述传感器122的绕圈运动时，只需要四组分别朝向东西南北的移动向量，而无须是东南西北或东北西南的移动向量。为了避免运动数据库的内容过多，在一实施例中，当该运动数据库内的移动向量与所计算出的移动向量之间的误差在一范围以内时，即判断两者是对应的。
为了指示处理器何时开始判断运动，该触控笔750包含传感器，用于指示该触控笔进行下列步骤之一：令该通信模块760传送该姿态传感器770的移动轨迹；令该通信模块760停止传送该姿态传感器770的移动轨迹；令该姿态传感器770感测移动轨迹；以及令该姿态传感器770停止感测移动轨迹。为了描述该传感器的实施方式，该传感器包含下列其中之一：按钮、触感开关、光遮开关、触控笔尖的压力传感器、或触控笔尖的电信号传感器。为了节省电力，当该姿态传感器回报无动作达一段时间之后，该触控笔令该姿态传感器停止感测移动轨迹。
为了描述判断运动的时机，以减少使用计算资源，在一实施例中，当该处理器740停止接收该姿态传感器770的移动轨迹时，或是当该处理器740被周期性的中断信号通知时，该处理器740才根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令。
为了描述该命令的用途，在一实施例中，该命令包含下列对该计算机装置710的指令之一：改变光标的特性、改变光标所对应的工具型态、改变光标所对应的工具尺寸、改变光标所对应的工具颜色、改变该计算机装置的显示屏幕亮度、改变该计算机装置的音效模块的音量、开关该计算机装置的装置、等同于按下键盘的一键或一组合键、等同于操作鼠标的动作、或开启应用程序。为了增加命令的多样性，在一实施例中，该触控笔750更包含特定传感器，该通信模块760更将该特定传感器的状态传送至该计算机装置710，当该特定传感器的状态发生变化时，相同运动将对应至不同的命令。
为了描述该通信模块760的实施方式，在一实施例中，该通信模块760包含下列其中之一：有线通信模块，通过实体线路连接到该计算机装置710；无线通信模块，通过无线传输连接到该计算机装置710；以及笔尖段，通过发送电信号到该触控面板720连接到该计算机装置710。
如图8所示，其为根据本发明一实施例的触控方法的流程示意图。本实施例提供一种利用运动下达指令的触控方法，适用于包含触控笔与计算机装置的触控系统，该触控方法包含：如步骤810，该触控笔将姿态传感器所感测的移动轨迹通过通信模块传送至该计算机装置；如步骤820，该计算机装置接收来自该姿态传感器的移动轨迹以计算出一或多组移动向量；如步骤830，该计算机装置根据所计算出的该一或多组移动向量，在运动数据库找出其相对应的运动与命令；以及如步骤840，该计算机装置执行该命令。
为了描述移动向量的实施方式，在一实施例中，每一组该移动向量包含该姿态传感器相对应于参考坐标系的下列信息的任意组合：三轴移动信息；以及三轴滚转信息。为了在触控笔与计算机装置所处的空间中描述移动向量的实施方式，在一实施例中，该参考坐标系的第一轴相应于该触控面板的长轴，该参考坐标系的二轴相应于该触控面板的短轴，该参考坐标系的第三轴相应于该触控面板的表面的垂直轴。为了描述某些运动并非由连续的移动轨迹所构成，而且用移动向量表示描述运动不在乎移动的坐标系起点，只用于表示相对的移动轨迹，在一实施例中，当该运动包含多组移动向量时，该多组移动向量当中至少有两组移动向量在时间上是不连续的。比方说，在图1描述传感器122的绕圈运动时，只需要四组分别朝向东西南北的移动向量，而无须是东南西北或东北西南的移动向量。为了避免运动数据库的内容过多，在一实施例中，当该运动数据库内的移动向量与所计算出的移动向量之间的误差在一范围以内时，即判断两者是对应的。
为了指示处理器何时开始判断运动，该触控笔包含传感器，用于指示该触控笔进行下列步骤之一：令该通信模块传送该姿态传感器的移动轨迹；令该通信模块停止传送该姿态传感器的移动轨迹；令该姿态传感器传送移动轨迹；以及令该姿态传感器停止传送移动轨迹。为了描述该传感器的实施方式，该传感器包含下列其中之一：按钮、触感开关、光遮开关、触控笔尖的压力传感器、或触控笔尖的电信号传感器。为了节省电力，当该姿态传感器回报无动作达一段时间之后，该触控笔令该姿态传感器停止感测移动轨迹。
为了描述判断运动的时机，以减少使用计算资源，在一实施例中，当该计算机装置停止接收该姿态传感器的移动轨迹时，或是当被周期性的中断信号通知时，该计算机装置才根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令。
为了描述该命令的用途，在一实施例中，该命令包含下列对该计算机装置的指令之一：改变光标的特性、改变光标所对应的工具型态、改变光标所对应的工具尺寸、改变光标所对应的工具颜色、改变该计算机装置的显示屏幕亮度、改变该计算机装置的音效模块的音量、开关该计算机装置的装置、等同于按下键盘的一键或一组合键、等同于操作鼠标的动作、或开启应用程序。为了增加命令的多样性，在一实施例中，该触控笔更包含特定传感器，该触控方法更包含：该通信模块将该特定传感器的状态传送至该计算机装置，当该特定传感器的状态发生变化时，相同运动将对应至不同的命令。
为了描述该通信模块的实施方式，在一实施例中，该通信模块包含下列其中之一：有线通信模块，通过实体线路连接到该计算机装置；无线通信模块，通过无线传输连接到该计算机装置；以及笔尖段，通过发送电信号到该触控面板连接到该计算机装置。
请参考图9所示，其为根据本发明一实施例的触控系统的方框示意图。本实施例提供一种利用运动下达指令的触控系统，包含触控笔950。该触控笔950包含至少一个姿态传感器960；通信模块970以连接至计算机装置910；触控笔存储器980以纪录触控笔运动数据库，该触控笔运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量；以及触控笔处理器990，用于接收来自该姿态传感器960的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动，以及利用该通信模块970传送该运动至该计算机装置910。该触控系统更包含该计算机装置910，该计算机装置910包含：触控面板920以侦测该触控笔在该触控面板920的位置；计算器存储器930以纪录计算器运动数据库，该计算器运动数据库包含多种运动与其相对应的命令；以及计算器处理器940，用于接收该运动，根据该运动在该计算器运动数据库中找出相对应的命令，以及执行该命令。
请参考图10所示，其为根据本发明一实施例的触控方法的流程示意图。本实施例提供一种利用运动下达指令的触控方法，适用于包含触控笔与计算机装置的触控系统，该触控方法包含：如步骤1010所示，接收来自该触控笔的至少一个姿态传感器的移动轨迹；如步骤1020所示，根据该移动轨迹计算出一或多组移动向量；如步骤1030所示，根据所计算出的该一或多组移动向量，在触控笔运动数据库找出其相对应的运动；如步骤1040所示，通过该触控笔的通信模块传送该运动至该计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置；如步骤1050所示，该计算机装置根据所接收的运动，在计算器运动数据库中找出其相对应的命令；以及如步骤1050所示，该计算机装置执行该命令。

Claims (19)

1.一种利用运动下达指令的触控笔，其特征在于，其包含：
通信模块以连接至计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置；
至少一个姿态传感器；
存储器以纪录运动数据库，该运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量与命令；以及
触控笔处理器，用于接收来自该姿态传感器的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令，以及通过该通信模块传送该命令至该计算机装置，
其中每一组该移动向量包含该姿态传感器所感测的相对应于参考坐标系的下列信息的任意组合：三轴移动信息；以及三轴滚转信息，
其中该参考坐标系的第一轴相应于该触控面板的长轴，该参考坐标系的第二轴相应于该触控面板的短轴，该参考坐标系的第三轴相应于该触控面板的表面的垂直轴，
其中当该运动包含多组移动向量时，该多组移动向量当中至少有两组移动向量在时间上是不连续的。
2.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，其中当该运动数据库内的移动向量与所计算出的移动向量之间的误差在一范围以内时，即判断两者是对应的。
3.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，更包含传感器，用于指示该触控笔处理器进行下列步骤之一：
开始接收该姿态传感器的移动轨迹；
停止接收该姿态传感器的移动轨迹；
令该姿态传感器开始感测移动轨迹；以及
令该姿态传感器停止感测移动轨迹。
4.如权利要求3所述的触控笔，其特征在于，其中该传感器包含下列其中之一：按钮、触感开关、光遮开关、触控笔尖的压力传感器、或触控笔尖的电信号传感器。
5.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，其中当该姿态传感器回报无动作达一段时间之后，该触控笔处理器令该姿态传感器停止感测移动轨迹。
6.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，其中当该触控笔处理器停止接收该姿态传感器的移动轨迹时，或是当该触控笔处理器被周期性的中断信号通知时，该触控笔处理器才根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令。
7.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，其中该命令包含下列对该计算机装置的指令之一：改变光标的特性、改变光标所对应的工具型态、改变光标所对应的工具尺寸、改变光标所对应的工具颜色、改变该计算机装置的显示屏幕亮度、改变该计算机装置的音效模块的音量、开关该计算机装置的装置、等同于按下键盘的一键或一组合键、等同于操作鼠标的动作、或开启应用程序。
8.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，更包含特定传感器，当该特定传感器的状态发生变化时，相同运动将对应至不同的命令。
9.如权利要求1所述的触控笔，其特征在于，其中该通信模块包含下列其中之一：
有线通信模块，通过实体线路连接到该计算机装置；
无线通信模块，通过无线传输连接到该计算机装置；以及
笔尖段，通过发送电信号到该触控面板连接到该计算机装置。
10.一种利用运动下达指令的触控系统，其特征在于，包含：
触控笔，更包含：
通信模块以连接至计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置；
至少一个姿态传感器；
存储器以纪录运动数据库，该运动数据库包含多种运动与其相对应的一或多组移动向量与命令；以及
触控笔处理器，用于接收来自该姿态传感器的移动轨迹以计算出一或多组移动向量，根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令，以及通过该通信模块传送该命令至该计算机装置，
其中每一组该移动向量包含该姿态传感器所感测的相对应于参考坐标系的下列信息的任意组合：三轴移动信息；以及三轴滚转信息，
其中该参考坐标系的第一轴相应于该触控面板的长轴，该参考坐标系的第二轴相应于该触控面板的短轴，该参考坐标系的第三轴相应于该触控面板的表面的垂直轴，
其中当该运动包含多组移动向量时，该多组移动向量当中至少有两组移动向量在时间上是不连续的；以及
该计算机装置，用于在接收该命令后，执行该命令。
11.一种利用运动下达指令的触控方法，适用于触控笔，其特征在于，该触控方法包含：
接收来自该触控笔的至少一个姿态传感器的移动轨迹；
根据该移动轨迹计算出一或多组移动向量；
根据所计算出的该一或多组移动向量，在运动数据库找出其相对应的运动与命令；以及
通过该触控笔的通信模块传送该命令至计算机装置，其中该计算机装置包含触控面板以侦测该触控笔在该触控面板的位置，
其中每一组该移动向量包含该姿态传感器所感测的相对应于参考坐标系的下列信息的任意组合：三轴移动信息；以及三轴滚转信息，
其中该参考坐标系的第一轴相应于该触控面板的长轴，该参考坐标系的第二轴相应于该触控面板的短轴，该参考坐标系的第三轴相应于该触控面板的表面的垂直轴，
其中当该运动包含多组移动向量时，该多组移动向量当中至少有两组移动向量在时间上是不连续的。
12.如权利要求11所述的触控方法，其特征在于，其中当该运动数据库内的移动向量与所计算出的移动向量之间的误差在一范围以内时，即判断两者是对应的。
13.如权利要求11所述的触控方法，其特征在于，更包含接收该触控笔上的传感器的状态，根据该传感器的状态进行下列步骤之一：
开始接收该姿态传感器的移动轨迹；
停止接收该姿态传感器的移动轨迹；
令该姿态传感器开始感测移动轨迹；以及
令该姿态传感器停止感测移动轨迹。
14.如权利要求11所述的触控方法，其特征在于，其中该传感器包含下列其中之一：按钮、触感开关、光遮开关、触控笔尖的压力传感器、或触控笔尖的电信号传感器。
15.如权利要求11所述的触控方法，其特征在于，其中当该姿态传感器回报无动作达一段时间之后，令该姿态传感器停止回报移动轨迹。
16.如权利要求11所述的触控方法，其特征在于，其中当停止接收该姿态传感器的移动轨迹时，或是当被周期性的中断信号通知时，才执行根据所计算出的该一或多组移动向量，在该运动数据库找出其相对应的运动与命令的步骤。
17.如权利要求11所述的触控方法，其特征在于，其中该命令包含下列对该计算机装置的指令之一：改变光标的特性、改变光标所对应的工具型态、改变光标所对应的工具尺寸、改变光标所对应的工具颜色、改变该计算机装置的显示屏幕亮度、改变该计算机装置的音效模块的音量、开关该计算机装置的装置、等同于按下键盘的一键或一组合键、等同于操作鼠标的动作、或开启应用程序。
18.如权利要求11所述的触控方法，其特征在于，其中该触控笔更包含特定传感器，当该特定传感器的状态发生变化时，相同运动将对应至不同的命令。
19.如权利要求11所述的触控方法，其特征在于，其中该通信模块包含下列其中之一：有线通信模块，通过实体线路连接到该计算机装置；无线通信模块，通过无线传输连接到该计算机装置；以及笔尖段，通过发送电信号到该触控面板连接到该计算机装置。
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