CN109213342A - 智能触控笔 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能触控笔，用于向电子装置进行输入，包括：语音模块，用以采集语音数据以进行语音输入；触控模块，用以与电子装置接触以进行触控输入；惯性模块，用以采集智能触控笔的运动轨迹以进行惯性输入；控制模块，用以控制语音模块、触控模块及惯性模块中的至少一个向电子装置进行相应输入。本发明提供的智能触控笔设有语音、触控及惯性模块使得用户可通过语音、触控及惯性输入三种方式对电子装置进行输入操作。当用户通过语音模块对电子装置进行语音输入时，既可通过语音数据转换的文本数据生成文本，还可根据文本数据生成控制指令以对电子装置进行控制。如此保证了用户在使用智能触控笔时的便捷性及高效性，提升了用户的用户体验。

Description

智能触控笔

技术领域

本发明涉及多媒体设备领域，尤其涉及一种智能触控笔。

背景技术

随着信息化的快速发展，诸如智能会议平板、智能投影机或是智能触控一体机等电子装置已经广泛应用于教室、会议室等场合。然而，多数电子装置已经具备触摸传感器，用户通常通过对着电子装置的表面按压手指以达到圈画、书写及标注等目的。当用户不便通过手指实现触控输入时，则可利用触控笔来实现相同目的。

然而，在实际应用当中，使用触控笔实现触控输入时，仍有诸多不便，例如：当用户通过电子装置演示文稿时，则需要与电子装置保持较近的距离，以确保能够随时对演示内容进行标注、圈画。并且，当用户需要通过电子装置执行网络搜索等功能时，同样需要靠近电子装置并通过手写输入或键输入等方式进行操作，如此则导致了用户体验不佳以及用户议事效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能触控笔，其能够在使用者离电子装置较远时，仍能对电子装置输入信号及实现控制。

为达到上述目的，本发明提供了一种智能触控笔，用于向电子装置进行输入，包括：语音模块，用以采集语音数据以进行语音输入；触控模块，用以与该电子装置接触以进行触控输入；惯性模块，用以采集该智能触控笔的运动轨迹以进行惯性输入；控制模块，耦接于该语音模块、该触控模块及该惯性模块，用以控制该语音模块、该触控模块及该惯性模块中的至少一个向该电子装置进行相应输入。

较佳的，该语音模块至少包括：语音采集单元，用以采集语音数据；语音识别单元，耦接于该语音采集单元，用以对该语音数据进行语音识别并生成文本数据。

较佳的，该语音模块还用于根据该文本数据生成文本；或者，该语音模块还用于根据该文本数据生成文本，并根据该文本生成控制指令以使该电子装置完成相应动作。

较佳的，该惯性输入至少包括：手势输入及/或鼠标移动输入两种输入方式。

较佳的，该惯性模块还包括：惯性感应单元，该惯性感应单元用以感测该运动轨迹的运动方向参数及/或加速度参数；其中，该控制模块根据该运动方向参数及/或该加速度参数判断进行该手势输入或该鼠标移动输入。

较佳的，该智能触控笔还包括：至少一个按键，用以进行鼠标键输入，及通过该鼠标键输入配合该鼠标移动输入以完成空中鼠标操作。

较佳的，该控制模块包括：至少一个功能位置的按键或旋钮、至少一个按键或旋钮、或至少一个虚拟按键，用以切换该语音模块、该触控模块及该惯性模块中的至少一个向该电子装置进行相应输入。

较佳的，该智能触控笔还包括：该控制模块包括：至少一个力传感器，用以通过按压信号控制该语音模块、该触控模块及该惯性模块中的至少一个向对该电子装置进行相应输入。

较佳的，该智能触控笔包括：第一端及与该第一端相对应的第二端，该至少一个力传感器设置于该第一端及/或该第二端。

较佳的，该智能触控笔还包括：无线通讯模块，耦接于该控制模块，用以与该电子装置进行无线通讯；计时模块，用以计时且在该计时模块计时至设定值后发出提醒；发光模块，用以发出光线以形成指示光斑或指示图案。

与现有技术相比，本申请提供的智能触控笔设有语音模块、触控模块及惯性模块，使得用户可通过语音输入、触控输入及惯性输入等三种输入方式对电子装置进行输入操作，智能触控笔根据控制模块控制语音模块、触控模块及惯性模块中的至少一个向电子装置进行相应输入。其中，当用户通过语音模块对电子装置进行语音输入时，无需与电子装置保持较近的距离并通过语音即可远程对电子装置进行输入或是控制，节省了用户的输入时间，语音输入的方式相较于触控输入及惯性输入更加方便、高效，提高了智能触控笔的实用性，加强了用户体验。

附图说明

图1为本申请实施例提供的智能触控笔的结构框图；

图2为本申请实施例提供的智能触控笔与电子装置的交互示意图；

图3为本申请另一实施例提供的智能触控笔的结构框图；

图4为本申请一实施例提供的智能触控笔的应用场景示意图；

图5为本申请另一实施例提供的智能触控笔的应用场景示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

请参见图1、图2，图1为本申请实施例提供的智能触控笔10的结构框图，图2为本申请实施例提供的智能触控笔10与电子装置20的交互示意图。一种智能触控笔10，用于向电子装置20进行输入操作。其智能触控笔10包括：用以采集语音数据以进行语音输入的语音模块100；用以与电子装置20进行接触以进行触控输入的触控模块200；用以采集智能触控笔10的运动轨迹以进行惯性输入的惯性模块300；耦接于语音模块100、触控模块200及惯性模块300的控制模块400，其控制模块400用以控制语音模块100、触控模块200及惯性模块300中的至少一个向电子装置20进行相应输入。于实际应用中，智能触控笔10耦接于电子装置20，智能触控笔10用于向电子装置20提供输入，电子装置20可以为具有触摸传感器的装置、具有显示屏的装置或是同时具有触摸传感器及显示屏的装置，也可以是其他能够与智能触控笔10进行交互的电子装置20，在此不做限制。用户可通过智能触控笔10所设的语音模块100、触控模块200及惯性模块300对电子装置20进行相应的输入或控制。具体地，当智能触控笔10与电子装置20耦接时，智能触控笔10可对电子装置20进行触控输入，及通过语音模块100对电子装置20进行语音输入，语音输入包括：通过语音数据识别生成文本数据，以及通过语音数据对电子装置20进行控制。此外，用户还可通过惯性模块300对电子装置20进行惯性输入，惯性输入包括：通过运动轨迹完成输入操作，如：在空间中完成书写、标注及圈画等输入操作，或是通过运动轨迹完成电子装置20内鼠标光标的移动等操作。在实际使用时，智能触控笔10通过控制模块400控制语音模块100、触控模块200及惯性模块300向电子装置20提供相应的输入功能。控制模块400可以通过按键及旋钮等方式手动控制各个模块向电子装置20进行输入，也可通过力传感器等传感单元所生成的传感信号控制各个模块向电子装置20进行输入，本发明并不以此为限。

本申请提供的智能触控笔10包括语音模块100、触控模块200、惯性模块300以及控制模块400，语音模块100、触控模块200及惯性模块300通过控制模块400向电子装置20进行相应输入。其中，当用户与电子装置20距离较远时，可通过语音模块100向电子装置20进行语音输入并实现文本输入或语音控制，还可通过惯性模块300向电子装置20进行惯性输入，如在空中进行圈画、标注及书写或是通过运动轨迹对电子装置20进行控制，如选取、点击或是对演示文稿进行翻页等控制。因此，用户在离电子装置20较远时，无需通过触控的方式对电子装置20进行触控输入，使得用户能够隔空对电子装置20进行输入及控制，有效提高了实用性以及用户体验。

请参见图3，图3为本申请另一实施例提供的智能触控笔10的结构框图。在一个实施例中，智能触控笔10中的语音模块100至少包括语音采集单元110及耦接于语音采集单元110的语音识别单元120，其语音采集单元110可以为麦克风或是其他用于采集语音数据的装置。优选地，语音模块100内还包括语音数据库，当语音采集单元110将声音信号转化成电信号后并将电信号传送至语音识别单元120后，其语音识别单元120将其与语音数据库进行比对并识别得出结果，即生成文本数据。语音识别单元120在生成文本数据后，即时传输至电子装置20。电子装置20可根据文本数据的内容生成文本或是根据文本数据的内容生成文本后进而生成控制指令，且根据控制指令完成相应动作。具体地，电子装置20内设置有多个以文本形式存在的命令词，且在收到语音模块100所提供的文本后，对文本进行切词，以生成多个文本词，并将文本所生成的文本词与预设于电子装置20内的命令词进行比对及匹配。举例来说，命令词可以为“打开”、“关闭”、“搜索”等关键词，电子装置20根据文本词与命令词匹配结果生成控制指令，当命令词与文本词所匹配时，电子装置20将生成对应的控制指令，并根据其控制指令执行相应的动作。控制指令可以包括：打开及关闭电子装置20中的应用程序，以及通过电子装置20进行搜索等功能，本发明并不以此为限。优选地，当智能触控笔10通过命令词触发电子装置20的搜索功能时，还可根据文本内容中的关键词确定搜索需求。其搜索需求进一步包括：在电子装置20本地文件中搜索相应文件位置，即或是通过电子装置20进行联网搜索。可以理解的是，当文本数据中并不包含与命令词相匹配的内容时候，其文本数据仅用作在电子装置20中对应生成文本。

在一个实施例中，智能触控笔10中的触控模块200用以向电子装置20提供触控输入，故电子装置20需设有触摸传感器以接收触控信号。触摸传感器可以是具有电容触摸传感器电极阵列的电容触摸传感器。故智能触控笔10可以是具有尖端的无源触控笔，其中尖端的位置由触摸传感器利用电容触摸传感器电极来检测；还可以是具有一个或多个电极的有源触控笔，其中一个或多个电极发射利用电容触摸传感器电极来检测的电磁信号。于本申请中，智能触控笔10优选为有源触控笔，则触控模块200包括至少一个有源触控电极。优选地，智能触控笔10通常为具有两端的细长结构，其包括第一端101及与第一端101相对应的第二端102，分别在其第一端101及第二端102设置有源触控电极。第一端101设置的有源触控电极可用于触控输入，如进行书写、圈画、标注等，第二端102所设置的有源触控电极可对第一端101通过触控输入的内容进行擦除。可以理解的是，通过触控模块200所实现的触控输入除书写、圈画及标注等输入功能外，还包括通过触控模块200对电子装置20进行控制，如选取、点击文件等操作功能。

如图3所示，在一个实施例中，智能触控笔10中的惯性模块300通过一个或多个运动传感单元310采集运动轨迹，其运动传感单元310可以为惯性传感器或是其他可采集运动轨迹的传感器。运动传感单元310设置于智能触控笔10的两端或是主体的其他部位。当运动传感单元310为惯性传感器时，惯性传感器可以包括加速计，如三轴(三个轴)加速计。三轴加速计可以使用微机电系统(MEMS,Micro-Electro-Mechanical System)装置或其它传感器来为智能触控笔10在三个正交方向(即，三个正交笛卡尔坐标系X，Y和Z)上检测加速度。惯性传感器还可以包括三轴陀螺仪。三轴陀螺仪可以使用MEMS装置或其它传感器来测量绕三个正交轴的旋转(即，分别绕X轴、Y轴和Z轴的旋转角θX、θY和θZ)。如此，惯性传感器具有测量在六个轴中的运动的能力的构造中(例如，通过利用三轴加速计测量相对于三个轴的线性运动和通过利用三轴陀螺仪测量相对于三个轴的旋转运动)，惯性传感器可以被称为六轴惯性传感器或六轴惯性测量单元。此外，惯性传感器还可以包括基于光的运动感测部件、磁罗盘结构和/或其它部件，以收集关于相对于这六个轴中的一些或者全部的运动的信息。优选地，惯性模块300还包括惯性感应单元320，用以感测加速计与陀螺仪所收集到的运动方向参数及/或加速度参数。具体而言，运动方向参数包括横向及纵向的运动参数，如移动量、移动速度等；加速度参数包括方向加速度参数及角度加速度参数。控制模块400内可设有各个参数的阈值，并与其惯性感应单元320所感测到的各项参数的实际值进行比对，当感测到的各项参数到达阈值，则对应触发相应的输入功能并提供给电子装置20。例如，当角加速度或方向加速度达到阈值标准，则控制模块400判断以手势输入的方式向电子装置20进行输入，反之，当角加速度和方向加速度都没到达阈值，根据智能触控笔10的运动方向识别为对应的鼠标移动输入信号。需要说明的是，惯性输入还可以包括倾斜、转动、滚动、缩放及操纵杆操作，其均可以通过惯性感应单元320及控制模块400向电子装置20进行相应的输入。

优选地，智能触控笔10上还包括至少一个按键，用以进行鼠标键输入，当智能触控笔10通过惯性模块300对电子装置20进行鼠标移动输入时，可配合鼠标键输入完成空中鼠标操作。具体而言，鼠标键输入包括鼠标左键、鼠标右键和鼠标滚轮输入中的一种或多种输入操作。

在一个实施例中，智能触控笔10通过控制模块400控制语音模块100、触控模块200及惯性模块300对电子装置20进行相应的输入。控制模块400至少包括用以支持智能触控笔10的操作的存储及处理电路，存储及处理电路可通过非易失性存储器的存储装置(例如，闪存存储器或构造为形成固态驱动器的其它电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)进行存储，且通过基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等等控制智能触控笔10的操作。由于控制模块400分别耦接于语音模块100、触控模块200及惯性模块300，故可通过手动的方式切换语音模块100、触控模块200及惯性模块300中的至少一个对该电子装置20进行相应输入。为实现上述目的，控制模块400包括：至少一个触发单元410，通过触发单元所生成触发信号控制其语音模块100、触控模块200及惯性模块300中的至少一个对电子装置进行输入操作。具体地，触发单元410可以是至少一个功能位置的按键或旋钮、至少一个按键或旋钮、或至少一个虚拟按键。用户可通过按键或旋钮控制语音模块100、触控模块200及惯性模块300的开启或关闭，当通过按键或旋钮切换至语音模块100进行输入时，控制模块400将语音数据提供至电子装置20。当用户需要通过触控模块200或惯性模块300输入时，同样可以通过对应的按键或旋钮进行选择。优选地，用户可通过控制模块400中所设置的按键或旋钮选择手势输入及鼠标键输入，两种输入方式对应按键或旋钮的两个功能位置。

可选地，触发单元410还可以包括设置于智能触控笔10第一端101及/或第二端102的力传感器。用户通过力传感器以对输入功能模块进行切换。如：在第一端101或第二端102上按下一次选择语音模块100进行语音输入，可以通过在第一端101或第二端102上按下两次进行触摸输入、可以通过在第一端101或第二端102上按下三次进行惯性输入。切换的方式还可以是：当检测到第一端101或第二端102产生两次按压信号时，控制模块400即切换另一种输入功能，本发明并不以此为限。

如图3所示，在一个实施例中，智能触控笔10与电子装置20通过无线连接的方式进行通讯，为达到上述目的，智能触控笔10内还包括无线通讯模块500，无线通讯模块500与控制模块400相耦接，以此实现无线通讯的目的。优选地，无线通讯模块500可以为Wi-Fi无线模块、蓝牙无线模块及ZigBee(紫蜂协议)无线模块中的任意一种，本申请并不以此为限。无线通讯模块500可将语音模块100的语音数据、惯性模块300的运动轨迹、键输入信号以及力传感器的压力信号等信息通过无线信号的方式传送至电子装置20。

优选地，由于智能触控笔10在实际使用时，常应用于会议议事及演示文稿过程当中。智能触控笔10还可以通过设置与控制模块400耦接的计时模块(图中未绘示)提醒用户与会时间及时限，并在计时模块计时至设定值后发出提醒，提醒方式可以是通过智能触控笔10、电子装置20或是智能触控笔10及电子装置20共同发出提醒信号。智能触控笔10还包括与控制模块400耦接的发光模块(图中未绘示)，用以发出光线并在电子装置20上形成指示光斑或特定图案对用户起到指示作用。

请参见图2、图4及图5，图4为本申请一实施例提供的智能触控笔10的应用场景示意图，图5为本申请另一实施例提供的智能触控笔10的应用场景示意图。下面结合具体的应用场景对本申请所提供的智能触控笔10进行说明：智能触控笔10通过无线连接的方式与电子装置20进行通讯。当智能触控笔10应用于会议议事及演示文稿时，用户可通过控制模块400控制语音模块100、触控模块200及惯性模块300中的至少一个模块向电子装置20进行相应输入。具体而言，如图2所示，当用户距离电子装置20较近时，用户可直接通过智能触控笔10的触控模块200对电子装置20进行触控输入，如：通过点击电子装置20的屏幕以对电子装置20实现控制或是对所演示的文稿进行圈画、书写等批注功能；如图4及图5所示，当用户距离电子装置20较远，且需对电子装置20进行控制或是对所演示文稿进行圈画、书写等批注功能时，可通过惯性模块300对电子装置20进行惯性输入，如：用户可通过运动手势在空中对电子装置20执行鼠标点击功能；或是通过智能触控笔10在桌面等平面上的运动手势、轨迹对电子装置20进行圈画、书写批注，若用户身边没有桌面或其他平面时也可直接在空中进行圈画、书写，同样可以向电子装置20进行相应批注操作。此外，用户还可通过语音模块100对电子装置20进行语音输入或根据语音内容进行语音控制，如：通过命令词控制电子装置20进行本地或联网搜索，或是通过命令词控制电子装置20打开电子白板等本地应用程序以供用户使用等等。其中，语音输入无需通过运动手势即可对电子装置20进行控制、输入，语音输入的方式相较于惯性输入及触控输入的方式更加方便、高效，当本申请所提供的智能触控笔10应用于会议、课堂等场景时，可有效提高议事效率，保证了用户体验。

综上所述，本申请提供的智能触控笔10，通过语音模块100、触控模块200及惯性模块300使得用户在一定范围内均可对电子装置20进行输入操作，当通过语音模块100对电子装置20进行语音输入时，既可以通过语音数据转换的文本数据生成文本，还可以根据语音数据转换的文本数据生成控制指令对电子装置20进行控制。本申请所提供的智能触控笔10操作性强，保证了用户在使用时的便捷性及高效性，提升了用户体验。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种智能触控笔，用于向电子装置进行输入，其特征在于，该智能触控笔包括：

语音模块，用以采集语音数据以进行语音输入；

触控模块，用以与该电子装置接触以进行触控输入；

惯性模块，用以采集该智能触控笔的运动轨迹以进行惯性输入；以及

控制模块，耦接于该语音模块、该触控模块及该惯性模块，该控制模块用以选择该语音模块、该触控模块及该惯性模块中的至少一个以向该电子装置执行输入操作。

2.如权利要求1所述的智能触控笔，其特征在于，该语音模块至少包括：

语音采集单元，用以采集语音数据；以及

语音识别单元，耦接于该语音采集单元，该语音识别单元用以对根据该语音信息进行识别并生成文本数据。

3.如权利要求2所述的智能触控笔，其特征在于，该语音模块还用以根据该文本数据生成文本；或者，

该语音模块还用以根据该文本数据生成文本，并根据该文本生成控制指令以使该电子装置完成相应动作。

4.如权利要求3所述的智能触控笔，其特征在于，该控制指令包括：

根据该文本确定搜索需求并根据该搜索需求进行搜索；

其中，该搜索需求包括：在该电子装置中搜索相应文件位置，及/或通过该电子装置进行联网搜索。

5.如权利要求1所述的智能触控笔，其特征在于，该惯性输入包括：手势输入及/或鼠标移动输入。

6.如权利要求5所述的智能触控笔，其特征在于,该惯性模块还包括：

惯性感应单元，该惯性感应单元用以感测该运动轨迹的运动方向参数及/或加速度参数；

其中，该控制模块根据该运动方向参数及/或该加速度参数控制该惯性模块进行该手势输入或该鼠标移动输入。

7.如权利要求6所述的智能触控笔，其特征在于，该智能触控笔还包括：

按键，用以进行鼠标键输入；

其中，该鼠标键输入包括鼠标左键输入、鼠标右键输入及鼠标滚轮输入中的一种或多种输入操作。

8.如权利要求1所述的智能触控笔，其特征在于，该控制模块包括：

至少一个触发单元，用以通过触发信号控制该语音模块、该触控模块及该惯性模块中的至少一个向对该电子装置进行相应输入。

9.如权利要求8所述的智能触控笔，其特征在于，该智能触控笔包括：

第一端及与该第一端相对应的第二端，该至少一个力传感器设置于该第一端及/或该第二端。

10.如权利要求1所述的智能触控笔，其特征在于，该智能触控笔还包括：

无线通讯模块，耦接于该控制模块，该无线通讯模块用以与该电子装置进行无线通讯；

计时模块，耦接于该控制模块，该计时模块用以计时且在该计时模块计时至设定值后发出提醒；以及

发光模块，耦接于该控制模块，该发光模块用以发出光线以形成指示光斑或指示图案。