CN108139812B

CN108139812B - 用于手持式输入装置的触觉

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Publication number: CN108139812B
Application number: CN201680061314.XA
Authority: CN
Inventors: B·E·克莱门斯; P·H·皮尔斯
Original assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Current assignee: Microsoft Technology Licensing LLC
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2016-10-12
Publication date: 2021-02-09
Anticipated expiration: 2036-10-12
Also published as: EP3365752B1; US9886092B2; US20170108928A1; CN108139812A; WO2017069975A1; EP3365752A1

Abstract

描述了用于手持式输入装置(触控笔)的触觉的技术。一般而言，手持式输入装置可被用于向各种类型的设备提供输入。根据各种实施例，所描述的手持式输入装置包括用于在装置的尖端和输入表面之间生成不同的触觉交互的触觉电机。根据各种实施例，所描述的手持式输入装置包括用于确定该装置的尖端上的不同负载力的应变传感器。在至少一些实施例中，基于由应变传感器检测到的负载力来确定触觉电机的触觉模式。

Description

用于手持式输入装置的触觉

背景

当今设备(例如，计算设备)通常支持各种不同的输入技术。例如，特定设备可经由键盘、鼠标、语音输入、(例如，到触摸屏的)触摸输入等接收来自用户的输入。一种尤其直观的输入技术允许用户能够利用手持式输入设备(例如，笔、触控笔等)来向诸如触摸屏之类的触摸感测功能提供徒手输入，这被解释为数字墨水。徒手输入可被转换成显示器上的对应视觉表示，诸如用于记笔记、用于创建和编辑电子文档等。当前手持式输入设备在它们感测更精细用户操纵的能力方面受到限制，并且因此难以模拟实际绘画体验。

概述

提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并非旨在标识出要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用作辅助确定要求保护的主题的范围。

描述了用于手持式输入装置的触觉的技术。一般而言，手持式输入装置可被用于向各种类型的设备提供输入。根据各种实施例，所描述的手持式输入装置包括用于在装置的尖端和输入表面之间生成不同的触觉交互的触觉电机。根据各种实施例，所描述的手持式输入装置包括用于确定该装置的尖端上的不同负载力的应变传感器。在至少一些实施例中，基于由应变传感器检测到的负载力来确定触觉电机的触觉模式。

附图简述

结合附图来描述具体实施方式。在附图中，附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在说明书和附图的不同实例中使用相同的附图标记可指示相似或相同的项目。

图1是根据一个或多个实施例的可操作用于采用在本文讨论的技术的示例实现中的环境的图示。

图2描绘了根据一个或多个实施例的笔的示例实现。

图3描绘了根据一个或多个实施例的笔的一部分的示例分解视图。

图4描绘了根据一个或多个实施例的示例辐板。

图5描绘了根据一个或多个实施例的应变传感器的一部分的组装件的示例场景。

图6描绘了根据一个或多个实施例的附连到辐板的柔性电路。

图7描绘了根据一个或多个实施例的笔的一些内部组件的分解视图。

图8描绘了根据一个或多个实施例的笔的前部的侧截面图。

图9描绘了根据一个或多个实施例的用于确定施加到笔的尖端的力的示例实现场景。

图10描绘了根据一个或多个实施例的用于确定笔相对于输入表面的角定向的示例实现场景。

图11描绘了根据一个或多个实施例的用于确定笔相对于输入表面的旋转定向的示例实现场景。

图12描绘了根据一个或多个实施例的笔的一部分的示例分解视图。

图13描绘了根据一个或多个实施例的示例触觉辐板。

图14描绘了根据一个或多个实施例的附连到轴的示例触觉辐板。

图15描绘了根据一个或多个实施例的笔的一部分的示例分解视图。

图16描绘了根据一个或多个实施例的笔的各内部组件。

图17描绘了根据一个或多个实施例的不同移动平面的示例，通过该不同移动平面触觉辐板可经由激活不同的触觉元件而脉动。

图18描绘了根据一个或多个实施例的旋转移动的示例，通过该旋转移动触觉辐板可经由激活不同的触觉元件而脉动。

图19是描述根据一个或多个实施例的用于确定施加到手持式装置的尖端的力的方法中的各步骤的流程图。

图20是描述根据一个或多个实施例的用于确定手持式装置的定向的方法中的各步骤的流程图。

图21是描述根据一个或多个实施例的用于生成手持式装置的触觉力的方法中的各步骤的流程图。

图22是描述根据一个或多个实施例的用于确定手持式输入装置的触觉模式的方法中的各步骤的流程图。

图23例示了如参考图1描述的示例系统和计算设备，该示例系统和计算设备被配置为实现本文所描述的各技术的各实施例。

详细描述

概览

描述了用于手持式输入装置的触觉的技术。一般而言，手持式输入装置可被用于向各种类型的计算设备提供输入。例如，手持式输入装置可被实现为可被用于将数字墨水应用到诸如触摸屏之类的输入表面的笔。一般而言，数字墨水指的是对诸如触摸屏和/或数字化仪屏幕之类的接触感测功能的徒手输入，这被解释为数字墨水。

根据各种实现，一种手持式输入装置被描述，该手持式输入装置包括用于控制装置的尖端和输入表面之间的触觉交互的触觉电机。例如，可生成模拟不同输入场景的不同触觉交互，诸如不同的笔类型、不同的铅笔类型、不同的画刷和/或涂料类型等。例如，不同的触觉交互创建不同的摩擦力，该摩擦力影响手持式输入装置的尖端跨输入表面的移动。

根据各种实现，一种手持式输入装置被描述，该手持式输入装置包括用于确定该装置的尖端上的不同负载力的应变传感器。例如，当用户将尖端施加到输入表面时，来自应变传感器的测量被用于确定用户所施加的力的量以及用户所施加的力的方向。基于不同的经确定的力和方向信息，手持式输入装置的输入特性可被控制。例如，诸如线宽、浓淡、纹理等数字墨水的特性可基于力和方向信息来被确定。此外，可基于尖端上经确定的负载力来指定手持式输入装置的触觉模式。例如，由应变传感器检测到的负载力可指示尖端相对于输入表面的移动的方向，并该移动的方向可被用于控制手持式输入装置的触觉电机的触觉模式。

根据各种实现，手持式输入装置包括用于确定该装置相对于输入表面的角定向和/或旋转定向的组件。例如，当用户操纵手持式输入装置以将数字墨水施加到输入表面时，该装置相对于输入表面的角定向和/或旋转定向被确定。一般而言，手持式输入装置的定向可被用于确定诸如线宽、浓淡、纹理等不同的输入特性。在至少一些实现中，定向信息可与力和方向信息组合来提供多样的输入场景。

在以下讨论中，首先描述可用于采用本文所描述的技术的示例环境。接着，题为“示例笔、应变传感器和触觉电机”的章节描述根据一个或多个实施例的手持式输入装置的一些示例属性。在此之后，题为“示例过程”的章节描述根据一个或多个实施例的用于手持式输入装置的一些示例方法。最后，题为“示例系统和设备”的章节描述根据一个或多个实施例的可用于采用本文所讨论的各技术的示例系统和设备。

示例环境

图1是在一示例实现中可操作以采用本文所讨论的用于手持式输入装置的触觉的各技术的环境100的图示。环境100包括客户端设备102，该客户端设备102可被体现为任何合适的设备，诸如举例而言但不限于：智能电话、平板计算机、便携式计算机(例如，膝上型计算机)、台式计算机、可穿戴设备等。因而，客户端设备102的范围可从具有大量处理能力的系统到具有最小处理能力的轻量设备。客户端设备102的各种不同示例中的一个在图23中示出并描述如下。

客户端设备102包括允许各种活动和任务能够被执行的各种不同的功能。例如，客户端设备102包括操作系统104、应用106以及通信模块108。一般而言，操作系统104表示用于抽象客户端设备102的诸如硬件、内核级模块和服务等各系统组件的功能。例如，操作系统104可向应用106抽象客户端设备102的各组件(例如，硬件、软件和固件)以允许各组件与应用106之间的交互。

应用106表示用于经由客户端设备102执行不同任务的功能。应用106的示例包括文字处理应用、电子表格应用、web浏览器、游戏应用等。应用106可被安装在客户端设备102本地以经由本地运行时环境来执行，和/或可表示到诸如基于云的服务、web应用等远程功能的门户。因此，应用106可采取各种形式，诸如在本地执行的代码、到远程地主存的服务的门户等。

通信模块108表示用于允许客户端设备102能够通过有线和/或无线连接进行通信的功能。例如，通信模块108表示用于经由各种不同有线和/或无线技术和协议进行通信的硬件和逻辑。

客户端设备102进一步包括：显示设备110、包含数字化仪114和触摸输入设备116的输入组件112、以及触摸设备模块118。显示设备110一般表示用于客户端设备102的视觉输出的功能。附加地，显示设备110表示用于接收诸如触摸输入、笔输入等各种类型的输入的功能。输入组件112一般表示用于接收到客户端设备102的输入的不同的功能。输入组件112的示例包括姿势敏感传感器和设备(例如，诸如基于触摸的传感器和移动跟踪传感器(例如，基于相机))、鼠标、键盘、触控笔、触摸板、加速度计、带有伴随的语音识别软件的话筒等。输入组件112可与显示器110分开或集成在一起，其中集成示例包括带有集成的触摸敏感或移动敏感传感器的姿势敏感显示器。数字化仪114表示用于将到显示设备110和触摸输入设备116的各种类型的输入转换成可由客户端设备102以各种方式使用(诸如用于生成数字墨水)的数字数据的功能。

根据各种实现，触摸设备模块118表示用于配置触摸输入设备116的各种设置和/或用于允许触摸输入设备116与客户端设备102的其他组件之间的交互的功能。

环境100进一步包括笔120，该笔120表示用于将输入提供至显示设备110的触摸输入设备116的实例。一般而言，笔120采用常规笔的形状因子，但包括用于与显示设备110和客户端设备102的其他功能进行交互的功能。在至少一些实现中，笔120是包括用于与客户端设备102进行交互的电子组件的有源笔。例如，笔120包括可向笔120的内部组件提供功率的电池。在一些配置中，该笔120可被称为触控笔。

一般而言，笔120表示可以提供可与客户端设备102的其他类型的输入区分开的输入的输入设备。例如，数字化仪114被配置成区分经由笔120提供的输入和由诸如用户的手指之类的不同输入机制提供的输入。如下文进一步描述的，笔120包括允许本文所描述的用于手持式输入装置的触觉的技术的各种内部组件。尽管本文参考笔120讨论了各种特征，但应当理解，本文所讨论的各实现可与根据所要求保护的各实施例的任何合适的手持式输入装置一起使用。

已经描述了本文所描述的技术可在其中操作的示例环境，现在考虑根据一个或多个实施例的一些示例实现场景的讨论。

示例笔、应变传感器和触觉电机

图2描绘了根据一个或多个实现的笔120的示例实现。笔120包括笔主体200，该笔主体200表示笔120的主要主体和/或框架。例如，笔120的各种组件被附连到和/或包含在笔主体200内。笔120进一步包括延伸穿过笔主体200的鼻部206中的尖端孔径204的尖端202。尖端202表示笔120的能被用于向诸如显示设备110和/或其他触摸输入设备116之类的输入表面提供输入和/或其他类型的交互的部分。例如，尖端202与输入表面之间的接触使得数字墨水输入被施加到输入表面。

笔120进一步包括内部组件208，该内部组件208表示允许笔120的各种功能的各组件。例如，内部组件208包括电子组件210，该电子组件210包括电源212、一个或多个处理器214、数据存储216、通信组件218、以及笔模块220。一般而言，电源212表示用于笔120的各种组件的功率来源。电源212的各示例包括一个或多个电池、感应线圈、配置成从电线接收功率的有线功率电路等。

处理器214表示用于为笔120执行不同数据处理任务的功能，且数据存储216表示用于为笔120存储数据的功能。处理器214和数据存储216的示例在下文参考系统2300来讨论。

通信组件218表示用于允许笔120与诸如客户端设备102之类的其他设备之间的数据通信的功能。在至少一些实现中，通信组件218被配置成使用诸如蓝牙、射频标识符(RFID)等任何合适的无线协议来传送和接收无线信号。例如，通信组件218可与客户端设备102交换(发送和接收)无线信号，诸如用于配置笔120和/或客户端设备102的不同操作设置。

笔模块220表示用于为笔120执行不同的基于逻辑的任务的功能，诸如接收应变测量结果、基于应变计算相对负载力、确定笔120的角定向和/或旋转定向、控制笔120的触觉模式等。如下文进一步详细描述的，内部组件208一般包括用于允许本文所描述的用于手持式输入装置的触觉的技术的各种电子和结构组件。

图3描绘了根据一个或多个实现的笔120的一部分的示例分解视图300。分解视图300包括尖端202、鼻部206、以及笔主体200的一部分。分解视图300还包括内部组件208中的一些，诸如应变传感器302、锥体304、以及包括半锥308a和半锥308b的滚锥集306。一般而言，当笔120被组装时，锥体304和滚锥集306在应变传感器302的一部分上滑动，使得锥体304、滚锥集306以及应变传感器302同轴。

此外，当笔120被组装时，鼻部206经由任何合适的附连手段被紧固到笔主体200上的唇缘310。例如，唇缘310的外表面和鼻部206的内表面可被螺纹化使得鼻部206可以旋拧到唇缘310上。替换地或附加地，鼻部206可经由合适的粘合剂和/或连结技术紧固到唇缘310上。如下文进一步讨论的，尖端202被插入应变传感器302的一部分中。

图4描绘了示例辐板400，该示例辐板是上文介绍的应变传感器302的一部分。辐板400包括由辐条404a、辐条404b和辐条404c包围的中央孔径402。如所例示的，辐条404a-404c从辐板400的在孔径402的中心内的中心轴406径向地延伸。

注意到，辐条404a-404c在每个辐条的中心处和/或附近都具有“腰部”。例如，参考辐条404a，旁侧408a和旁侧408b是月牙形的，例如抛物线和/或半抛物线形。例如，辐条404a的中心宽度410比上部宽度412a和下部宽度412b更窄。一般而言，与老旧设计相比，辐板400的此锥形轮廓使得能够增加应变力测量的准确度和敏感度。例如，锥形轮廓使特定辐条上的应变力集中于该辐条的中心内(例如，沿中心宽度410)以允许捕捉更加准确和灵敏的应变力测量。

图5描绘了根据一个或多个实现的应变传感器302的一部分的组装件的示例场景500。场景500的上部例示了辐板400和轴502。轴502具有唇缘504，该唇缘504具有允许该唇缘504能够被放置在孔径402内的外周线。

前进至场景500的下部，唇缘504被放置在孔径402内以允许辐板400能被附连到轴502。可使用诸如粘合、焊接、压合套接等任何合适的附连技术将辐板400附连到轴502。

注意到，轴502是中空的并包括从轴502的与辐板400相反的端部处沿轴502的主体的一部分纵向延伸的槽506。在至少一些实现中，轴502被夹持在槽506周围，使得轴502在槽506周围的内周线小于轴502在槽506的端部与辐板400之间的区域中的内周线。在至少一些实现中，这允许尖端202能被放置在轴502内，使得轴502在槽506周围的那一部分将压力施加到(例如，“夹持”)尖端202，以将尖端202保持在轴502内。

图6描绘了附连到辐板400的柔性电路600。一般而言，柔性电路600包括笔120的各种电子元件，诸如允许应变传感器302的功能的各电子元件。在至少一些实现中，柔性电路600表示柔性印刷电路(FPC)。

柔性电路600包括各自粘附到相应辐条404a-404c的传感器元件602a、传感器元件602b和传感器元件602c。一般而言，传感器元件602a-602c各自表示用于表征相应辐条404a-404c的表面特性的变化的不同元件。例如，当用户将笔120的尖端202压靠输入表面(例如，显示器110)时，力从尖端202沿轴502传递到辐板400，这导致辐条404a-404c中的一者或多者的表面轮廓的变化。例如，辐条404a-404c中的一者或多者将响应于施加到尖端202并传递到辐板400的压力以各种方式弯曲和/或扭曲。特定辐条404a-404c的表面轮廓的此变化导致相应传感器元件602a-602c的对应变形，这进而导致相应传感器元件602a-602c的电属性的对应变化。例如，传感器元件602a-602c的变形导致该传感器元件的电阻的变化。电阻的此变化可由笔120和/或客户端设备102的电子组件解释为被施加到尖端202的应变力。

传感器元件602a-602c可以各种方式实现，诸如施加到柔性电路600的柔性非导电基板的金属网格、柔性硅应变元件、基于纳米粒子的应变传感器等。此外，可使用诸如粘合剂、热结合、层压等任何合适的附连手段将传感器元件602a-602c附连到相应辐条404a-404c。

尽管传感器元件602a-602c在此示例中被描绘成附连到辐条404a-404c的分离元件，但将理解，在至少一些实现中，传感器元件602a-602c可被集成到辐条404a-404c。例如，辐条404a-404c可被制造成具有集成到辐条404a-404c的主体内(诸如嵌入在用于形成辐板400的材料中)的传感器元件602a-602c。

柔性电路600进一步包括在每个传感器元件602a-602c的尖端处的翼片(tab)604a-604c以及电连接606。在应变传感器302被组装到笔120的笔主体200中时，例如，翼片604a-604c中的每一者弯曲覆盖在相应辐条404a-404c的顶部边缘上。在至少一些实现中，翼片604a-604c用于使相应的辐条404a-404c并因而将应变传感器302与笔120的主体200物理地和/或电气地隔离。

电连接606表示传感器元件602a-602c与笔120的其他电组件之间的导电通路。例如，来自笔120的电源212的电流被馈送到传感器元件602a-602c，其中返回路径通过电连接606回到笔120的不同逻辑和处理组件。此外，每个传感器元件602a-602c在柔性电路600内包括分开的电源引脚和返回路径。根据各种实现，这允许能够分开地检测传感器元件602a-602c中的每一者的电属性的变化，并将其用于表征各个体辐条404a-404c上的应变力，并因而允许能够检测和表征施加到压靠邻近输入表面的尖端202的力的量和力的方向两者。

虽然在此没有明确地例示，但柔性电路600还包括用于向尖端202提供电流的尖端馈送连接。例如，柔性电路600的与传感器元件602a-602c中的一者或多者相对的表面包括(诸如经由导电粘合剂)被粘附到辐板400的导电部。相应地，导电部被用于将功率馈送到辐板400，该辐板400将功率传导到轴502和位于轴502内的尖端202。相应地，尖端202被供电并可被诸如显示器110之类的输入表面检测。

图7描绘了笔120的内部组件208中的一些的分解视图。在此描绘了包括轴502和附连到辐板400的柔性电路600的应变传感器302，如上文更详细地讨论的。进一步描绘了柔性电路600的电连接606，它延伸入笔主体200的内部并附连到笔120的其他电子组件210(上文讨论的)。注意到，翼片604a、604b弯曲覆盖在它们相应的辐条404a、404b的顶部边缘上。虽然在此视图中不可见，但翼片404c类似地弯曲覆盖在辐条404c的顶部边缘上。如上文所讨论的，翼片604a-604c可用于将辐板400与笔120的笔主体200电气地和/或机械地隔离。替换地，翼片604a-604c可用于将辐板400与笔主体200机械地隔离并将辐板400电连接到笔主体200，诸如用于应变传感器302的接地连接。在又一实现中，翼片604a-604c中的一者或多者可弯曲覆盖在相应的辐条404a-404c上以将柔性电路600电连接到辐板400的与柔性电路600相对的一侧上的组件。

图7中还示出了锥形触点700a和锥形触点700b。根据各种实现，锥形触点700a、700b表示提供锥集306(上文介绍的)与笔120的其他内部组件之间的电连接的导电触点。例如，锥形触点700a、700b诸如经由焊接连接被附连到电子组件210。此外，锥形触点700a、700b从电子组件210朝鼻部206向前延伸。例如，锥形触点700a、700b延伸通过辐板400中的辐条404a-404c之间的间隙。如下文进一步详细描述的，锥形触点700a、700b各自向前延伸超过辐板400以接触锥集306的相应半锥308a、308b。在至少一些实现中，半锥308a、308b相对于邻近输入表面(例如，显示器110)的邻近度和定向可经由输入表面与半锥308a、308b之间的电交互来检测。

图8描绘了根据一个或多个实现的笔120的前部的侧截面图800。截面800例示了笔主体200、鼻部206以及尖端202的截面。还例示了应变传感器302的某些部分的截面，包括轴502、辐板400的包括辐条404b的部分、以及柔性电路600。在此注意，翼片604b弯曲铺盖在辐条404b的顶部边缘上并且延伸以接触锥体304。在此特定实现中，翼片604b包括充当锥体304与电子组件208中的一者或多者之间的电通路的导电部。例如，翼片604b包括到锥体304的电馈点和/或从锥体304到电子组件208中的一者或多者的返回路径。

尽管在此视图中未例示，但翼片604a、604c也可弯曲覆盖在它们相应的辐条404a、404c上以与锥体304接触并提供锥体304与笔120的其他组件之间的导电通路。例如，翼片604a-604c中的一者可表示到锥体304的馈电路径，而翼片604a-604c中的另一者可表示从锥体304到电子组件208中的一者或多者的电返回路径。

截面800还示出了锥形触点700b与半锥308b物理接触并附连到电子组件208中的一者或多者。如上文所讨论的，锥形触点700b提供半锥308b与电子组件208中的一者或多者之间的导电通路。虽然在此视图中未例示，但锥形触点700a类似地提供半锥308a与电子组件208中的一者或多者之间的导电通路。如下文进一步讨论的，锥体304、半锥308a、308b与邻近输入表面之间的电交互使得能够确定笔120相对于该输入表面的定向。

截面800进一步例示了轴502突出穿过鼻部206中的孔径802，并且轴502的外周表面与孔径802的表面之间存在微小间隙804。根据各种实现，当用户将尖端202压靠输入表面时，间隙804允许轴502能够相对于鼻部206屈曲。轴502的此屈曲促进力从尖端202传递到辐条404a-404c，并因而传递到传感器元件602a-602c，使得该传感器元件602a-602c感测到的应变力能被用于表征施加到尖端202的力。

图8中还示出了辐条404b被挤压在鼻部206的内边缘806与唇缘310之间。虽然在此未例示，但其他辐条404a、404c可类似地挤压在(例如，夹在)内边缘806与唇缘310之间。一般而言，这允许将应变传感器302附连在笔120内并阻止辐条404a-404c在力被施加到尖端202时在笔120内移动(例如，旋转)。截面800进一步示出了具有附连到辐条404b的传感器元件602b的柔性电路，如上文详述的。

图9描绘了根据一个或多个实现的用于确定施加到压靠输入表面902的笔120的尖端202的力的示例实现场景900。当用户将尖端202压靠输入表面902时，尖端202上的轴向负载使得轴502沿笔120的纵向轴904将压力施加到辐板400。沿纵向轴904的此压力使得辐条404a-404c中的每一个都屈曲。相应地，尖端202上的轴向负载可通过将传感器元件602a-602c中的每一个的应变测量结果相加以获得尖端202上的总轴向负载来表征。

此外，尖端202上的径向负载使得该轴相对于笔120的横向轴906屈曲。沿横向轴906的此屈曲使得各个体辐条404a-404c屈曲，诸如弯曲和/或扭曲。因而，尖端202上的径向负载可通过考虑各个体传感器元件602a-602c的应变测量结果来表征。例如，径向负载可通过确定不同传感器元件602a-602c处的应变测量结果之间的差异来获得。

根据各种实现，施加到尖端202的力可被表征为轴向负载和径向负载的组合。例如，轴向负载指示多大力沿纵向轴904施加到输入表面902的平面，而径向负载指示沿输入表面902的平面(在其方向上)施加到尖端202的力的方向。

图10描绘了根据一个或多个实现的用于确定笔120相对于输入表面902的角定向的示例实现场景1000。出于场景1000的目的，考虑半锥308a(在此未描绘)、半锥308b、以及椎体304中的每一个都具有能被用于将各个体锥体彼此进行区分的不同的电属性。例如，不同电压被施加到半锥308a、半锥308b和锥体304中的每一者。替换地，半锥308a、半锥308b和锥体304中的每一者都使用不同频率来调制。

继续场景1000，半锥308b距输入表面902的距离1002可通过确定在输入表面902处检测到的半锥308b的电属性(例如，电压和/或调频)的强度来被确定。此外，锥体304距输入表面902的距离1004可通过确定在输入表面1002处检测到的锥体304的电属性(例如，电压和/或调频)的强度来被确定。如上文所提及的，锥体304和半锥308b具有不同的电属性(例如，电压和/或频率)，从而允许将锥体304和半锥308b距输入表面902的距离彼此进行区分。

相应地，笔120相对于输入表面902的近似角度可基于距离1004和距离1002之间的差异来确定。例如，距离1004与距离1002之间的大差异指示笔120相对于输入表面902处于陡峭角度中，例如，相对于输入表面902的平面更接近90°角。然而，距离1004与距离1002之间的小差异指示笔120相对于输入表面902处于浅角度中，例如，更接近平行于输入表面1002的平面。

在至少一些实现中，各不同距离可由与输入表面902相关联的功能来确定，诸如客户端设备102的触摸设备模块118。替换地或附加地，各不同距离可由驻留在笔120上的逻辑和处理功能来确定。作为又一示例实现，各不同距离可通过触摸设备模块118与笔120的逻辑和处理功能之间的交互来确定。

根据各种实现，笔120相对于输入表面902的角度可被用于确定从笔120接收到的输入的输入属性。例如，笔120并且因而尖端202的陡峭角度可被用于在输入表面902上绘制细线。然而，笔120的较浅角度可被用于在输入表面上绘制较粗线。因而，检测笔120相对于输入表面902的角度的能力允许用户能够通过改变笔120相对于输入表面902的角度来改变笔120对输入表面902施加输入的方式。

图11描绘了根据一个或多个实现的用于确定笔120相对于输入表面902的旋转定向的示例实现场景1100。在场景1100的上部，半锥308a、308b与笔120的其他部分被分开地描绘。如上文所讨论的，半锥308a具有与半锥308b不同的电属性，诸如不同的所施加电压和/或不同的调频。相应地，笔120相对于输入表面902的相对旋转定向可基于半锥308a、308b中的哪一者被检测到邻近输入表面902来确定。

一般而言，检测半锥308a、308b到输入表面902的邻近度可以各种方式执行，诸如通过触摸设备模块118、通过笔120、和/或通过触摸设备模块118与笔120之间的交互。

在场景1100的上部，半锥308a被检测到邻近输入表面902。例如，半锥308a的特定电属性被检测到邻近输入表面902。

前进至场景1100的下部，笔120被旋转，使得半锥308a和半锥308b两者都被检测到邻近输入表面902。例如，半锥308a、308b的不同电属性被检测到邻近输入表面902。因而，确定笔120的旋转定向已改变。

在至少一些实现中，笔120的不同旋转定向可以与不同输入模式相关联。例如，在场景1100的上部，笔120的旋转定向可以使得从尖端202到输入表面902的输入产生细墨水线。然而，在场景1100的下部，笔120的旋转定向可以使得从尖端202到输入表面902的输入产生粗墨水线。作为一些进一步示例，改变笔120的旋转定向可导致其他输入特性的变化，诸如输入颜色的变化、输入纹理的变化、字体大小的变化等。因而，不同输入模式和特性可以与笔120的不同旋转定向相关联。

图12描绘了根据一个或多个实现的笔120的一部分的示例分解视图1200。一般而言，在图12中描绘的笔120和以下附图表示上文详述的笔120上的扩展和/或变体。例如，在至少一些实现中，上文讨论的笔120的各种属性也适用于在以下讨论中呈现的笔120的版本。

分解视图1200包括尖端202、鼻部206、以及笔主体200的一部分。分解视图300还包括内部组件208中的一些，诸如锥体304、和滚锥集306、以及触觉电机1202。在至少一些实现中，触觉电机1202可结合上文详述的应变传感器302来实现。替换地，触觉电机1202可独立于应变传感器302来实现。

如下文进一步详述的，触觉电机1202可被激活以便以各种方式引起尖端202的振动。例如，触觉电机1202的振动引起轴502的振动，这进而引起尖端202的振动。可使用触觉电机1202的不同触觉模式来控制尖端202的振动以允许尖端202与诸如显示设备110之类的输入表面之间的不同的触觉交互。

如上文所讨论的，在至少一些实现中，轴502与鼻部206中的孔径802的内表面之间存在间隙，轴至少部分地穿过该孔径突出。相应地，可控制触觉电机1202以使轴502和尖端202振动，同时使笔主体200的振动最小化。例如，轴502可在孔径802内的间隙内振动而不接触鼻部206，从而防止振动被传递到鼻部206和笔主体200。

图13描绘了根据一个或多个实现的示例触觉辐板1300。一般而言，触觉辐板1300表示上文介绍的触觉电机1202的一部分。在至少一些实现中，触觉辐板1300表示上文详述的辐板400的变体和/或扩展。相应地，在至少一些实现中，上文讨论的辐板400的属性也适用于触觉辐板1300。

触觉辐板1300包括辐条1304a上的触觉元件1302a、辐条1304b上的触觉元件1302b、以及辐条1304c上的触觉元件1302c。一般而言，触觉元件1302a-1302c表示触觉辐板1300的部分，可对其施加电流以引起触觉辐板1300的移动(例如，振动)。触觉元件1302a-1302c可以以各种方式实现，诸如沉积在相应辐条1304a-1304c上的陶瓷层、嵌入在相应辐条1304a-1304c内的压电电路和/或材料等。例如，触觉元件1302a-1302c可被实现为粘附到相应辐条1304a-1304c中的每一个辐条的表面的压电元件。

图14描绘了根据一个或多个实现的附连到轴502的触觉辐板1300。进一步描绘了辐条1304a上的触觉元件1304a和辐条1304c上的触觉元件1302c。在此视图中，触觉元件1302b和辐条1304b被轴502遮蔽。

图15描绘了根据一个或多个实现的笔120的一部分的示例分解视图1500。此处描绘的是上文所讨论的附连到触觉辐板1300的柔性电路600。柔性电路600的属性已在上文详述并包括用于实现应变传感器302的各种传感器元件。进一步例示了触觉电路1502，该触觉电路1502表示用于向上文介绍的触觉元件1302a-1302c提供电连接的柔性电路。例如，触觉电路1502被连接到电子组件210和触觉元件1302a-1302c中的一者或多者。根据各种实现，触觉电路1502穿过触觉辐板1300中各辐条之间的间隙。

触觉电路1502包括触觉触点1504a、触觉触点1504b、以及触觉触点1504c。一般而言，触觉触点1504a-1504c表示用于提供从电源212到触觉元件1302a-1302c的导电性的电触点。在笔120的制造中，触觉触点1504a-1504c中的每一个都可以以各种方式(诸如使用导电粘合剂粘合剂、激光粘附、热粘附等)连接和/或粘附到触觉元件1302a-1302c的相应实例。

图16描绘了根据一个或多个实现的笔120的各种内部组件208。例如，尖端202至少部分地被定位在轴502内。进一步例示的是附连到触觉辐板1300的触觉电路1502，其中触觉触点1504a附连到触觉元件1302a而触觉触点1504c附连到触觉元件1302c。尽管未在此视图中明确地例示，但触觉触点1504b被附连到触觉元件1302b。

根据各种实现，触觉触点1504a-1504c中的每一个都是可单独控制的(例如，可激励和/或可激活)以允许各种不同的触觉力被施加到笔120。例如，施加到特定触觉触点1504a-1504c的电压使相应的触觉元件1302a-1302c振动并且生成从触觉辐板1300传送到轴502，并穿过轴502到达尖端202的触觉力。一般而言，施加到尖端202的触觉力使得尖端202以各种方式与邻近输入表面交互。

图16进一步描绘了附连到触觉辐板1300的柔性电路600。如上文所描述的，柔性电路600包括传感器元件602a-602c。在此特定示例中，传感器元件602a在触觉辐板1300的与触觉元件1302a相对的一侧上附连到辐条1304a，传感器元件602b在触觉辐板1300的与触觉元件1302c相对的一侧上附连到辐条1304c，以及传感器元件602c(在此视图中未示出)在触觉辐板1300的与触觉元件1302b相对的一侧上附连到辐条1304b。因此，触觉电机1202和应变传感器302可在笔120的实现中彼此结合地实现。然而，这不被解释为限制，并且笔120的其它实现可包括没有应变传感器302的触觉电机1202，反之亦然。

图17描绘了不同的移动平面的示例，通过该不同的移动平面触觉辐板1300可经由激活不同的触觉元件1302a-1302c而脉动。不同的移动平面被表示为穿过触觉辐板1300的中心的线。如上文所讨论的，触觉辐板1300的振动引起轴502的振动，这进而引起尖端202的相应振动。

根据各种实现，触觉辐板1300振动穿过的特定移动平面取决于触觉元件1302a-1302c中的哪一个被激活，和/或触觉元件1302a-1302c被激活的顺序。例如，平面1702内的振动可通过在激活触觉元件1302a和一起激活触觉元件1302b、1302c之间交替而引起。此外，平面1704内的振动可通过在激活触觉元件1302b和一起激活触觉元件1302a、1302c之间交替而引起。更进一步，平面1706内的振动可通过在激活触觉元件1302c和一起激活触觉元件1302a、1302b之间交替而引起。

根据各种实现，可通过调制施加到不同触觉元件1302a-1302c的电压来引起其他平面内的振动。例如，平面1702、1704以及1706之间的平面内的振动可通过同时向不同的触觉元件1302a-1302c施加不同的电压，并且通过在触觉元件1302a-1302c的不同组合之间循环来引起。

作为又一示例，可通过将所有触觉元件1302a-1302c一起打开和关闭来引起沿着笔120的纵向轴线的振动，诸如用于造成平行于笔120的纵向轴线的电钻(jackhammer)效应。

根据各种实现，图17中描绘的不同平面还可对应于手持式输入装置的不同的检测到的移动方向。例如，利用上文讨论的技术来测量特定辐条和/或辐条组合上的应变，可确定尖端202跨输入表面的移动方向。例如，考虑到辐条1304a上的径向负载被测量为比辐条1304b、1304c上的径向负载大。相应地，例如根据从触觉辐板1300的中心延伸并纵向穿过辐条1304a的中心的径向线，作出尖端202正在平面1702的方向上移动的确定。因此，可测量不同辐条1304a-1304c上的不同应变测量结果以诸如根据图17中描绘的一个或多个平面来确定笔120的相对移动方向。如下文所讨论的，笔120的移动方向可被利用以确定将被施加到笔120的特定触觉模式。

图18描绘了旋转移动的示例，通过该旋转移动触觉辐板1300可经由激活不同的触觉元件1302a-1302c而脉动。例如，触觉辐板1300可通过以顺时针顺序交替地激活和停用触觉元件1302a-1302c而以顺时针方向1800振动。此外，触觉辐板1300可通过以逆时针顺序交替地激活和停用触觉元件1302a-1302c而以逆时针方向1802振动。在至少一些实现中，触觉辐板1300以顺时针或逆时针方向的振动引起尖端202沿着尖端202的特定移动路径的章动(nutation)。

因而，本文所讨论的实现允许在相对于手持式装置的多个维度上捕捉对该手持式装置的准确力测量。此外，本文所讨论的实现允许确定手持式装置相对于邻近表面的不同角定向和旋转定向。力测量和定向信息可被使用和/或组合以提供用于手持式输入装置的多样的输入场景。

此外，本文所讨论的实现提供可控制以将不同的触觉力施加到手持式装置的尖端的触觉电机。通过控制施加到尖端的触觉力，可生成尖端和邻近表面之间的不同交互。

已讨论了示例笔、应变传感器、以及触觉电机的各方面，现在考虑根据一个或多个实现的一些示例过程。

示例过程

以下讨论描述了根据一个或多个实施例的一些示例过程。各示例过程可被用于图1的环境100、图23的系统2300和/或任何其他合适的环境中。在至少一些实现中，针对各种过程描述的步骤可自动地且独立于用户交互来实现。例如，各过程表示执行上文所描述的实现场景的各方面的示例方式。各过程可以各种方式执行，诸如通过触摸设备模块118、笔模块220、和/或经由触摸设备模块118与笔模块220之间的交互。

图19是描述根据一个或多个实施例的方法中的各步骤的流程图。例如，该方法描述了根据一个或多个实现的用于确定施加到手持式装置的尖端的力的示例过程。在至少一些实现中，图12的方法可由显示设备110和/或由笔120执行。

步骤1900接收手持式输入装置的多个辐条中的每一个辐条的相应应变测量结果。例如，响应于检测到尖端202与输入表面接触以捕捉来自传感器元件602a-602c中的每一个传感器元件的应变测量结果。

步骤1902通过将各应变测量结果相加来查明手持式装置的尖端上的轴向负载。例如，应变测量结果值被相加在一起以确定尖端202上的累加轴向负载。

步骤1904基于多个辐条中的第一辐条的应变测量结果与该多个辐条中的第二辐条的应变测量结果之间的差异来查明尖端上的径向负载。例如，从第二辐条的应变测量结果减去第一辐条的应变测量结果以获得负载差值。负载差值的绝对值被用于确定径向负载。尽管参考两个辐条上的应变测量结果之间的差异讨论了此示例，但将明白，本文讨论的实现可被用于确定多个(多于两个)辐条上的应变测量结果之间的差异。

步骤1906基于轴向负载或径向负载中的一者或多者来确定手持式输入装置的输入模式。例如，轴向负载和/或径向负载可被用于确定由手持式输入装置所施加的数字墨水的属性，诸如线宽、线浓淡、线纹理等。

在至少一些实现中，可基于轴向负载和/或径向负载来确定手持式输入装置跨输入表面的移动方向。例如，特定辐条上的较高的径向负载可指示笔120的尖端202正在沿纵向延伸穿过该特定辐条的径向线所指示的方向移动。可以以各种方式使用手持式装置的经确定的移动方向，诸如确定输入模式之类、控制显示在显示设备110上的图形元素的移动、确定触觉模式等。

图20是描述根据一个或多个实施例的方法中的各步骤的流程图。例如，该方法描述了根据一个或多个实现的用于确定手持式装置的定向的示例过程。在至少一些实现中，该方法描述了上文参考图19描述的方法的扩展和/或变体。在至少一些实现中，图20的方法可由显示设备110和/或由笔120执行。

步骤2000确定手持式输入装置相对于邻近输入表面的定向。例如，定向包括角定向或旋转定向中的一者或多者。确定角定向和旋转定向的示例方式在上文描述。

步骤2002基于该定向来修改手持式输入装置的输入模式。例如，角定向和/或旋转定向可被用于确定由手持式输入装置所施加的数字墨水的属性，诸如线宽、线浓淡、线纹理等。在至少一些实现中，如上确定的负载信息可与定向信息相组合以控制手持式输入装置的不同输入特性。

图21是描述根据一个或多个实施例的方法中的各步骤的流程图。例如，该方法描述了根据一个或多个实现的用于生成手持式装置的触觉力的示例过程。在至少一些实现中，该方法描述了上文参考图19和20描述的方法的扩展和/或变体。在至少一些实现中，图21的方法可由客户端设备102和/或由笔120执行。

步骤2100确定将被应用于手持式输入装置的触觉模式。一般而言，可指定触觉模式以产生与邻近输入表面的特定尖端交互，诸如尖端202与显示设备110的表面的交互。例如，触觉模式可标识尖端202将在其中振动的平面，诸如图17中描绘的一个或多个平面。替换地，触觉模式可标识尖端202的旋转移动，诸如尖端202的顺时针和/或逆时针旋转。

一般而言，不同的触觉模式可影响尖端202跨输入表面的移动，诸如通过改变表征尖端202跨输入表面的移动阻力的摩擦系数。例如，使尖端202沿与笔120跨输入表面移动相同的方向振动可减小尖端202与输入表面之间的摩擦系数。减小摩擦系数可降低对尖端202的移动的阻力，并因此需要与不向尖端202施加触觉力原本需要的力相比更少的来自用户的力来跨输入表面移动尖端202。在另一实现中，使尖端202在与笔120正跨输入表面移动的不同(例如，相反)的方向上振动可增加尖端202与输入表面之间的摩擦系数。增加摩擦系数可增加对尖端202的移动的阻力，并因此需要与不向尖端202施加触觉力原本需要的力相比更多的来自用户的力来跨输入表面移动尖端202。

根据各种实现，可以以各种方式确定手持式装置的触觉模式。例如，操作系统104和/或应用106可基于操作系统104和/或应用106的当前上下文来指定触觉模式。在另一示例中，用户可从多个不同的触觉模式中选择特定的触觉模式。在至少一些实现中，将被触觉电机1202应用的触觉模式可诸如经由客户端设备102和笔120之间的无线通信从触摸设备模块118传递到笔模块220。替换地或附加地，笔模块220可诸如基于检测到的笔120的移动方向来确定触觉模式。

步骤2102将触觉模式应用到手持式输入装置。例如，笔模块220控制触觉电机1202以生成传递到尖端202的触觉力。例如，笔模块220将功率施加到一个或多个触觉元件1302a-1302c以在尖端202处并基于该特定触觉模式生成特定触觉响应。上文讨论了不同的触觉响应，诸如在特定平面中的相对于触觉辐板1300的振动、相对于触觉辐板1300的特定方向的旋转、沿着笔120的纵向轴线的振动等。如上文所提及的，将触觉模式应用于笔120可改变尖端202与输入表面的交互，诸如通过改变尖端202与输入表面之间的摩擦系数。

图22是描述根据一个或多个实施例的方法中的各步骤的流程图。例如，该方法描述了根据一个或多个实现的用于确定手持式输入装置的触觉模式的示例过程。在至少一些实现中，该方法描述了上文参考图19-21描述的方法的扩展和/或变体。例如，该方法描述了执行图21的步骤2100的示例方式。在至少一些实现中，图22的方法可由客户端设备102和/或由笔120执行。

步骤2200确定手持式输入装置的移动方向。如上文所讨论的，可基于使用应变传感器302确定的径向负载和/或轴向负载来确定移动方向。一般而言，笔120的“移动方向”是指尖端202相对于输入表面移动的方向。

在至少一些实现中，当触觉电机1202被激活以生成触觉交互时，触觉电机1202可在收集应变测量结果的同时暂时地停用。例如，笔模块220可在激活触觉电机1202以生成触觉移动和激活应变传感器302以收集应变测量结果之间交替。

步骤2202基于移动方向确定手持式输入装置的触觉模式。一般而言，可指定触觉模式来影响尖端202压靠输入表面的触觉响应。例如，沿着尖端202的相同的移动方向生成触觉力可降低尖端202在移动方向上的移动阻力，因此需要与不向尖端202施加触觉力原本需要的力相比更少的来自用户的力在移动方向上移动笔102。作为另一示例，沿着尖端202的不同的移动方向生成触觉力可增加尖端202在移动方向上的移动阻力，因此需要与不向尖端202施加触觉力原本需要的力相比更多的来自用户的力在移动方向上移动笔102。

在至少一些实现中，不同的触觉模式可模拟输入表面下的不同尖端效果，诸如不同的画刷、不同的涂料类型、不同的表面纹理和/或材料、不同的笔和/或铅笔类型等。因此，手持式输入装置和输入表面之间的不同触觉交互可被生成以提供多样的输入场景。

已经描述了用于手持式输入装置的一些示例过程，现在考虑根据一个或多个实施例的示例系统和设备的讨论。

示例系统和设备

图23总体上在2300例示了包括示例计算设备2302的示例系统，该示例计算设备2302表示可以实现本文描述的各个技术的一个或多个计算系统和/或设备。例如，上文参考图1讨论的客户端设备102和/或笔120可被体现为计算设备2302。计算设备2302可以是，例如，服务提供方的服务器、与客户机相关联的设备(例如，客户机设备)、片上系统、和/或任何其他合适的计算设备或计算系统。

所示的示例计算设备2302包括处理系统2304、一个或多个计算机可读介质2306、以及相互通信地耦合的一个或多个输入/输出(I/O)接口2308。尽管没有示出，计算设备2302可进一步包括系统总线或将各种组件相互耦合的其他数据和命令传输系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任一个或其组合，诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线和/或利用各种总线体系结构中的任一种的处理器或局部总线。也构想了各种其他示例，诸如控制和数据线。

处理系统2304表示使用硬件执行一个或多个操作的功能。相应地，处理系统2304被例示为包括可被配置为处理器、功能块等的硬件元件2310。这可包括在作为专用集成电路或使用一个或多个半导体构成的其他逻辑设备的硬件中的实现。硬件元件2310不受形成它们的材料或者其中利用的处理机制的限制。例如，处理器可以由半导体和/或晶体管(例如，电子集成电路(IC))构成。在这一上下文中，处理器可执行指令可以是可电子地执行的指令。

计算机可读介质2306被示为包括存储器/存储2312。存储器/存储2312表示与一个或多个计算机可读介质相关联的存储器/存储容量。存储器/存储2312可包括易失性介质(如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性介质(如只读存储器(ROM)、闪存、光盘、磁盘等)。存储器/存储2312可包括固定介质(例如，RAM、ROM、固定硬盘驱动器等)以及可移动介质(例如闪存、可移动硬盘驱动器、光盘等)。计算机可读介质2306可以下面进一步描述的各种方式来配置。

(诸)输入/输出接口2308表示允许用户向计算设备2302输入命令和信息的功能，并且还允许使用各种输入/输出设备向用户和/或其它组件或设备呈现信息。输入设备的示例包括键盘、光标控制设备(例如，鼠标)、话筒(例如，用于语音识别和/或口述输入)、扫描仪、触摸功能(例如，电容性的或被配置来检测物理触摸的其它传感器)、相机(例如，可采用可见或诸如红外频率的不可见波长来将不涉及触摸的移动检测为姿势)，等等。输出设备的示例包括显示设备(例如，监视器或投影仪)、扬声器、打印机、网卡、触觉响应设备，等等。因此，计算设备2302可以下面进一步描述的各种方式来配置以支持用户交互。

本文可以在软件、硬件元件或程序模块的一般上下文中描述各种技术。一般而言，此类模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、元件、组件、数据结构等。本文使用的术语“模块”、“功能”、“实体”和“组件”一般表示软件、固件、硬件或其组合。本文描述的技术的各特征是平台无关的，从而意味着该技术可在具有各种处理器的各种商用计算平台上实现。

所描述的模块和技术的实现可以被存储在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质传送。计算机可读介质可包括可由计算设备2302访问的各种介质。作为示例而非限制，计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“计算机可读信号介质”。

“计算机可读存储介质”可以指相对于仅信号传输、载波、或信号本身而言，启用对信息的持久存储的介质和/或设备。计算机可读存储介质不包括信号本身。计算机可读存储介质包括以适合于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、逻辑元件/电路、或其他数据等的方法或技术来实现的诸如易失性和非易失性、可移动和不可移动介质和/或存储设备的硬件。该计算机可读存储介质的示例包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储、硬盘、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备、或者可适用于存储所需信息并可由计算机访问的其他存储设备、有形介质或制品。

“计算机可读信号介质”可以指被配置为诸如经由网络向计算设备2302的硬件传送指令的信号承载介质。信号介质通常用诸如载波、数据信号、或其他传输机制等经调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。信号介质还包括任何信息传送介质。术语“经调制数据信号”是指使得以在信号中编码信息的方式来设定或改变其一个或多个特征的信号。作为示例而非限制，通信介质包括有线介质，如有线网络或直接连线连接，以及无线介质，如声学、射频(RF)、红外线和其它无线介质。

如先前所描述的，硬件元件2310和计算机可读介质2306代表以硬件形式实现的指令、模块、可编程器件逻辑和/或固定器件逻辑，其可在某些实施例中被采用来实现本文描述的技术的至少某些方面。硬件元件可包括集成电路或片上系统、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)，和用硅或其他硬件设备实现的组件。在此上下文中，硬件元件可以充当处理设备，该处理设备执行由该硬件元件以及用于存储供执行的指令的硬件设备(例如前面描述的计算机可读存储介质)所体现的指令、模块和/或逻辑所定义的程序任务。

前面的组合也可被采用来实现本文所述的各种技术。相应地，软件、硬件，或模块和其他程序模块可被实现为一个或多个指令和/或在某种形式的计算机可读存储介质上和/或由一个或多个硬件元件2310实现的逻辑。计算设备2302可被配置成实现对应于软件和/或硬件模块的特定指令和/或功能。相应地，可由计算设备2302执行为软件的模块的实现可至少部分以硬件完成，例如，通过使用计算机可读存储介质和/或处理系统的硬件元件2310。指令和/或功能可以是一个或多个制品(例如，一个或多个计算设备2302和/或处理系统2304)可执行/可操作的，以实现本文描述的技术、模块、以及示例。

如在图23中进一步示出，示例系统2300实现了用于当在个人计算机(PC)、电视机设备和/或移动设备上运行应用时的无缝用户体验的普遍存在的环境。服务和应用在所有三个环境中基本相似地运行，以便当使用应用、玩视频游戏、看视频等时在从一个设备转换到下一设备时得到共同的用户体验。

在示例系统2300中，多个设备通过中央计算设备互连。中央计算设备对于多个设备可以是本地的，或者可以位于多个设备的远程。在一个实施例中，中央计算设备可以是通过网络、因特网或其他数据通信链路连接到多个设备的一个或多个服务器计算机的云。

在一个实施例中，该互连架构使得功能能够跨多个设备来递送以向多个设备的用户提供共同且无缝的体验。多个设备的每一个可具有不同的物理要求和能力，且中央计算设备使用一平台来使得为设备定制且又对所有设备共同的体验能被递送到设备。在一个实施例中，创建目标设备的类，且使体验适应于设备的通用类。设备类可由设备的物理特征、用途类型或其他共同特性来定义。

在各种实现中，计算设备2302可采取各种各样不同的配置，诸如用于计算机2314、移动设备2316和电视机2318用途。这些配置中的每一个包括可具有一般不同的配置和能力的设备，并且因而计算设备2302可根据不同的设备类中的一个或多个来配置。例如，计算设备2302可被实现为计算机2314类的设备，该类包括个人计算机、台式计算机、多屏幕计算机、膝上型计算机、上网本等。

计算设备2302还可被实现为移动2316类的设备，该类包括诸如移动电话、便携式音乐播放器、便携式游戏设备、平板计算机、可穿戴设备、多屏幕计算机等移动设备。计算设备2302还可被实现为电视机2318类的设备，该类包括在休闲观看环境中具有或连接到通常更大的屏幕的设备。这些设备包括电视机、机顶盒、游戏控制台等。

本文所描述的技术可由计算设备2302的这些各种配置来支持，且不限于在本文描述的各具体示例。例如，参考客户端设备102和/或笔120所讨论的功能可被全部或部分通过分布式系统的使用(诸如如下所述的经由平台2322通过“云”2320)来实现。

云2320包括和/或代表资源2324的平台2322。平台2322抽象云2320的硬件(如，服务器)和软件资源的底层功能。资源2324可包括可在计算机处理在位于计算设备2302远程的服务器上执行时使用的应用和/或数据。资源2324也可包括在互联网上和/或通过诸如蜂窝或Wi-Fi网络之类的订户网络上提供的服务。

平台2322可抽象资源和功能以将计算设备2302与其他计算设备相连接。平台2322还可用于抽象资源的缩放以向经由平台2322实现的资源2324所遇到的需求提供对应的缩放级别。相应地，在互联设备的实施例中，本文描述的功能性的实现可分布在系统2300上。例如，该功能性可部分地在计算设备2302上以及经由抽象云2320的功能性的平台2322来实现。

在本文中讨论了可被实现用于执行本文描述的技术的多个方法。可以使用硬件、固件、软件或其组合来实现各方法的各方面。方法被示为一组步骤，它们指定由一个或多个设备执行的操作，不一定仅限于所示出的用于由相应的框执行操作的顺序。而且，根据一个或多个实现，相对于特定方法示出的操作可以与不同的方法的操作相组合和/或互换。所述方法的各方面可以通过上面参考环境100讨论的各个实体之间的交互来实现。

本文中讨论的实现包括：

示例1：一种手持式输入装置，包括：主体部分；紧固在所述主体内并具有多个辐条的辐板，所述辐条从所述辐板的中心朝所述主体的内表面径向地延伸；被放置在所述辐板的所述中心并且从所述辐板朝所述主体的鼻部纵向延伸的轴；部分地紧固在所述轴内并延伸穿过所述鼻部的尖端；多个触觉元件，每个触觉元件被放置在所述多个辐条的不同的相应辐条上；以及包括多个触觉触点的触觉电路，每个触觉触点被附连到所述多个触觉元件中的不同的相应触觉元件，所述触觉触点各自被配置为将电流传导到不同的相应触觉元件，使得每个触觉元件可独立地激活以控制所述尖端的触觉响应。

示例2：如示例1中的手持式输入装置，其中所述轴被紧固在所述辐板的所述中心的孔径内。

示例3：如示例1或2中的一个或多个示例中的手持式输入装置，其中所述轴部分地延伸穿过所述鼻部中的孔径使得所述尖端从所述鼻部突出。

示例4：如示例1-3中的一个或多个示例中的手持式输入装置，其中所述轴部分地延伸穿过所述鼻部中的孔径，并且其中所述孔径的周线使得所述孔径的表面与延伸穿过所述孔径的所述轴的外周表面之间存在间隙。

示例5：如示例1-4中的一个或多个示例中的手持式输入装置，其中，所述触觉元件包括粘附到每个所述辐条的表面的压电元件。

示例6：如示例1-5中的一个或多个示例中的手持式输入装置，进一步包括：电源；以及被配置为控制来自所述电源的功率流跨所述触觉电路到达所述触觉元件以导致激活所述触觉元件中的一个或多个触觉元件的模块。

示例7：如示例1-6中的一个或多个示例中的手持式输入装置，进一步包括被配置为确定所述手持式输入装置的触觉模式并基于所述触觉模式导致激活所述触觉元件中的一个或多个触觉元件的模块。

示例8：如示例1-7中的一个或多个示例中的手持式输入装置，进一步包括被配置为允许测量所述尖端上的应变力的应变传感器，所述应变力能被用于确定所述尖端相对于输入表面的移动方向，并且所述移动方向能被用于确定用于控制所述触觉元件中的一个或多个触觉元件的激活的触觉模式。

示例9：如示例1-8中的一个或多个示例中的手持式输入装置，进一步包括应变传感器，所述应变传感器包括：包括多个应变传感器元件的应变电路，所述多个应变传感器元件各自附连到所述多个辐条的不同的个体辐条，每个应变传感器元件被放置以测量相应辐条上的应变力，使得所述尖端相对于输入表面的移动方向能基于所述辐条中的一个或多个辐条上的应变力来确定，并且所述移动方向能被用于确定用于控制所述触觉元件中的一个或多个触觉元件的激活的触觉模式。

示例10：如示例1-9中的一个或多个示例中的手持式输入装置，进一步包括：应变传感器，所述应变传感器包括具有多个应变传感器元件的应变电路，所述多个应变传感器元件各自附连到所述多个辐条的不同的个体辐条；以及模块，所述模块被配置为：从所述应变传感器元件中的每个应变传感器元件接收应变测量结果；基于所述一个或多个辐条的一个或多个应变测量结果来确定所述一个或多个辐条上的应变力；基于所述应变力来确定所述尖端的移动方向；以及基于所述移动方向确定用于控制所述触觉元件中的一个或多个触觉元件的激活的触觉模式。

示例11：一种手持式输入装置，包括：具有鼻部的主体部分；至少部分地穿过所述鼻部的尖端延伸；应变传感器，所述应变传感器被配置成允许所述尖端上的应变力被测量；以及触觉电机，所述触觉电机被配置成至少部分地基于由所述应变传感器测得的所述尖端上的所述应变力来向所述尖端施加触觉力。

示例12：如示例11中的手持式输入装置，其中所述尖端上的所述应变力指示所述尖端相对于邻近表面的移动方向，并且其中所述触觉电机被配置为基于所述尖端的所述移动方向将所述触觉力施加到所述尖端。

示例13：如示例11或12中的一个或多个示例中描述的手持式输入装置，进一步包括被配置为基于从所述应变传感器接收到的一个或多个应变测量结果来确定所述尖端上的应变力，并且基于所述尖端上的所述应变力来控制所述触觉电机的触觉模式的模块。

示例14：如示例11-13中的一个或多个示例中描述的手持式输入装置，进一步包括：紧固在所述主体内并具有多个辐条的辐板，所述辐条从所述辐板的中心朝所述主体的内表面径向地延伸；被放置在所述辐板的所述中心并从所述辐板朝所述鼻部纵向延伸的轴，所述尖端被紧固到所述轴并从所述轴至少部分地穿过所述鼻部延伸；以及包括多个应变传感器元件的传感器电路，所述多个应变传感器元件各自附连到所述多个辐条的不同的个体辐条并形成所述应变传感器的至少一部分，每个应变传感器元件被放置以测量相应辐条上的应变。

示例15：如示例11-14中的一个或多个示例中描述的手持式输入装置，进一步包括：紧固在所述主体内并具有多个辐条的辐板，所述辐条从所述辐板的中心朝所述主体的内表面径向地延伸；被放置在所述辐板的所述中心并从所述辐板朝所述鼻部纵向延伸的轴，所述尖端被紧固到所述轴并从所述轴至少部分地穿过所述鼻部延伸；以及包括多个触觉元件的触觉电路，所述多个触觉元件各自附连到所述多个辐条的不同的个体辐条并形成所述触觉电机的至少一部分，每个触觉元件都被放置以生成相应辐条上的触觉力。

示例16：如示例11-15中的一个或多个示例中描述的手持式输入装置，进一步包括：紧固在所述主体内并具有多个辐条的辐板，所述辐条从所述辐板的中心朝所述主体的内表面径向地延伸；被放置在所述辐板的所述中心并从所述辐板朝所述鼻部纵向延伸的轴，所述尖端被紧固到所述轴并从所述轴至少部分地穿过所述鼻部延伸；包括多个应变传感器元件的传感器电路，所述多个应变传感器元件各自附连到所述多个辐条的不同的个体辐条并形成所述应变传感器的至少一部分，每个应变传感器元件被放置以测量相应辐条上的应变；以及包括多个触觉元件的触觉电路，所述多个触觉元件各自附连到所述多个辐条的不同的个体辐条并形成所述触觉电机的至少一部分，每个触觉元件都被放置以生成相应辐条上的触觉力。

示例17：一种用于导致手持式输入装置和输入表面之间的触觉交互的计算机实现的方法，所述方法包括：至少部分地基于从手持式输入装置的应变传感器接收的应变测量结果来确定所述手持式输入装置相对于输入表面的移动方向；至少部分地基于所述手持式输入装置的所述移动方向来确定将被应用到所述手持式输入装置的触觉模式；以及将所述触觉模式应用于所述手持式输入装置以引起所述手持式输入装置的尖端与所述输入表面之间的触觉交互。

示例18：如示例17中描述的计算机实现的方法，其中通过比较来自所述应变传感器的多个应变传感器元件的应变力测量结果来确定所述移动方向。

示例19：如示例17或18中的一个或多个示例中描述的计算机实现的方法，其中所述触觉模式标识所述尖端将在其中振动的平面。

示例20：如示例17-19中的一个或多个示例中描述的计算机实现的方法，其中所述触觉模式标识所述尖端的旋转移动。

结语

描述了用于手持式输入装置的触觉的技术。虽然用对结构特征和/或方法动作专用的语言描述了各实施例，但要理解，在所附权利要求中定义的各实施例不必限于所述的具体特征或动作。相反，这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的实施例的示例形式而公开的。

Claims

1.一种手持式输入装置，包括：

主体部分；

紧固在所述主体内并具有多个辐条的辐板，所述辐条从所述辐板的中心朝所述主体的内表面径向地延伸；

被放置在所述辐板的所述中心并且从所述辐板朝所述主体的鼻部纵向延伸的轴；

部分地紧固在所述轴内并延伸穿过所述鼻部的尖端；

多个触觉元件，每个触觉元件被放置在所述多个辐条的不同的相应辐条上；

包括多个触觉触点的触觉电路，每个触觉触点被附连到所述多个触觉元件中的不同的相应触觉元件，所述触觉触点各自被配置为将电流传导到不同的相应触觉元件，使得每个触觉元件能独立地激活以控制所述尖端的触觉响应；以及

应变传感器，所述应变传感器包括：

包括多个应变传感器元件的应变电路，所述多个应变传感器元件各自附连到所述多个辐条的不同的个体辐条，每个应变传感器元件被放置以测量相应辐条上的应变力，使得所述尖端相对于输入表面的移动方向能基于所述辐条中的一个或多个辐条上的应变力来确定，并且所述移动方向能被用于确定用于控制所述触觉元件中的一个或多个触觉元件的激活的触觉模式。

2.如权利要求1所述的手持式输入装置，其特征在于，所述轴被紧固在所述辐板的所述中心的孔径内。

3.如权利要求1所述的手持式输入装置，其特征在于，所述轴部分地延伸穿过所述鼻部中的孔径使得所述尖端从所述鼻部突出。

4.如权利要求1所述的手持式输入装置，其特征在于，所述轴部分地延伸穿过所述鼻部中的孔径，并且其中所述孔径的周线使得所述孔径的表面与延伸穿过所述孔径的所述轴的外周表面之间存在间隙。

5.如权利要求1所述的手持式输入装置，其特征在于，所述触觉元件包括粘附到每个所述辐条的表面的压电元件。

6.如权利要求1所述的手持式输入装置，其特征在于，进一步包括：

电源；以及

被配置为控制来自所述电源的功率流跨所述触觉电路到达所述触觉元件以导致激活所述触觉元件中的一个或多个触觉元件的模块。

7.如权利要求1所述的手持式输入装置，其特征在于，进一步包括被配置为确定所述手持式输入装置的触觉模式并基于所述触觉模式导致激活所述触觉元件中的一个或多个触觉元件的模块。

8.如权利要求1所述的手持式输入装置，其特征在于，进一步包括：

模块，所述模块被配置为：

从所述应变传感器元件中的每个应变传感器元件接收应变测量结果；

基于所述一个或多个辐条的一个或多个应变测量结果来确定所述一个或多个辐条上的应变力；

基于所述应变力来确定所述尖端的移动方向；以及

基于所述移动方向确定用于控制所述触觉元件中的一个或多个触觉元件的激活的触觉模式。

9.一种手持式输入装置，包括：

具有鼻部的主体部分；

至少部分地延伸穿过所述鼻部的尖端；

应变传感器，所述应变传感器被配置成允许所述尖端上的应变力被测量；

触觉电机，所述触觉电机被配置成至少部分地基于由所述应变传感器测得的所述尖端上的所述应变力来向所述尖端施加触觉力；

被放置在所述辐板的所述中心并从所述辐板朝所述鼻部纵向延伸的轴，所述尖端被紧固到所述轴并从所述轴至少部分地穿过所述鼻部延伸；以及

包括多个应变传感器元件的传感器电路，所述多个应变传感器元件各自附连到所述多个辐条的不同的个体辐条并形成所述应变传感器的至少一部分，每个应变传感器元件被放置以测量相应辐条上的应变。

10.如权利要求9所述的手持式输入装置，其特征在于，所述尖端上的所述应变力指示所述尖端相对于邻近表面的移动方向，并且其中所述触觉电机被配置为基于所述尖端的所述移动方向将所述触觉力施加到所述尖端。

11.如权利要求9所述的手持式输入装置，其特征在于，进一步包括被配置为基于从所述应变传感器接收到的一个或多个应变测量结果来确定所述尖端上的应变力，并且基于所述尖端上的所述应变力来控制所述触觉电机的触觉模式的模块。

12.如权利要求9所述的手持式输入装置，其特征在于，进一步包括：

包括多个触觉元件的触觉电路，所述多个触觉元件各自附连到所述多个辐条的不同的个体辐条并形成所述触觉电机的至少一部分，每个触觉元件都被放置以生成相应辐条上的触觉力。

13.一种计算机实现的方法，包括：

至少部分地基于从手持式输入装置的应变传感器接收的应变测量结果来确定所述手持式输入装置相对于输入表面的移动方向，其中辐板被紧固在所述手持式输入装置的主体内并具有多个辐条，所述辐条从所述辐板的中心朝所述主体的内表面径向地延伸，所述应变传感器包括多个应变传感器元件，所述多个应变传感器元件各自附连到多个辐条的不同的个体辐条并形成所述应变传感器的至少一部分，每个应变传感器元件被放置以测量相应辐条上的应变；

至少部分地基于所述手持式输入装置的所述移动方向来确定将被应用到所述手持式输入装置的触觉模式；以及

将所述触觉模式应用于所述手持式输入装置以引起所述手持式输入装置的尖端与所述输入表面之间的触觉交互。

14.如权利要求13所述的计算机实现的方法，其特征在于，通过比较来自所述应变传感器的多个应变传感器元件的应变力测量结果来确定所述移动方向。

15.如权利要求13所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述触觉模式标识所述尖端将在其中振动的平面。

16.如权利要求13所述的计算机实现的方法，其特征在于，所述触觉模式标识所述尖端的旋转移动。