CN112639695B - 自适应数字笔和触敏设备 - Google Patents

Abstract

提供了解决当前数字笔和触敏设备的互操作限制的方法和装置。在各方面，提供了用于操作自适应数字笔和触敏设备来针对笔状态信息(诸如，待从笔传递到设备的压力信息)确定最佳方式的方法。数字笔包括多个通信接口，以准许与触敏设备的广泛兼容性。提供了使得数字笔能够在第一模式下操作时，经由有源笔协议与触敏设备的数字转换器进行通信的通信接口。另一通信接口被提供作为用于在第二模式下操作时，将笔状态信息传达到触敏设备的备选信道。在这样的接口都不足以将笔状态信息传达到触敏设备的情况下，数字笔可以在反射电容模式下操作。

Description

自适应数字笔和触敏设备

背景技术

使用铅笔、蜡笔或记号笔等进行书写和绘图仍然是人们获得的最早技能之一，并且在日常生活中普遍使用铅笔和钢笔。触敏屏幕、图形输入板、数字艺术板以及用于计算机和移动设备的类似输入设备的出现创造并维持了对与此类设备一起使用时模仿普通铅笔和钢笔的专用工具的需求。即，需要专门设计用于触敏输入设备并且在被用于在此类输入设备上书写或绘图时，极大地增强设备的精度和“感觉”的笔状设备。这些笔状设备通常被称为数字笔或有源笔。

典型的数字笔必须与兼容的触敏输入设备(诸如，平板电脑)结合使用，触敏输入设备包括数字转换器和其他电路以及输入设备快速和准确地确定有关笔状态的信息所必需的程序。这样的信息可以包括数字笔在平板电脑表面上的位置、用户施加的压力量、以及数字笔的倾斜角和其他信息。不幸的是，数字笔和平板电脑一起运行所需的电路和程序通常是特定公司或制造方所专有的。简而言之：并非所有的数字笔均与所有平板电脑兼容。

缺乏兼容性至少会带来一些后果。其中一个后果是，尽管人们付出了巨大的努力来正确标记数字笔封装，但消费者经常会意外地购买与其平板电脑不兼容的数字笔。技术进步的迅猛步伐加剧了这个问题，包括触敏屏的新产品不断推向市场。市场同样受到用于这些新设备的许多数字笔的冲击，其中许多数字笔与仅使用一两年的设备不兼容。因此，笔的市场令人困惑，并且缺乏通用或自适应设备导致淘汰。而且，许多人在任何给定的一天，在工作中和在家中都使用多个触敏设备，但是自适应数字笔不可与一些或所有此类设备一起使用。

发明内容

提供本发明内容以简化形式来介绍一些概念，这些概念将在以下的具体实施方式中进一步描述。本发明内容既不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

提供了解决当前数字笔和触敏设备的以下限制性的方法和装置，因为许多这样的笔和设备不能够互操作。在各方面中，提供了用于以下的方法：操作自适应数字笔来确定自适应数字笔与触敏设备通信而准许(permit)笔状态信息被传递到触敏设备的最佳方式。在其他方面，提供了用于以下的方法：操作触敏设备来类似地确定与数字笔进行通信而准许从数字笔对笔状态信息的接收的最佳方式。在实施例中，提供了用于在反射电容模式下或作为电容式触敏设备而分别操作数字笔或触敏设备并且不发送或接收笔状态信息的方法，其中其他方法无法确定如何分别发送或接收笔状态信息。在其他方面，提供了自适应数字笔，并且实施例被配置为确定自适应数字笔与触敏设备通信而准许笔状态信息被传递到触敏设备的最佳方式。

在一个实现中，数字笔被允许(enable)确定触敏设备是否被允许而在第一模式下操作时，经由第一通信信道来接收笔状态信息，并且如果是，则在第一模式下操作数字笔。在数字笔不能做出这样的确定的情况下，或者在确定触敏设备未被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息的情况下，数字笔的实施例被允许将数字笔切换到第二操作模式并且确定触敏设备是否被允许经由第二通信信道来接收笔状态信息。如果触敏设备被如此允许，则数字笔继续在第二操作模式下操作。否则，在实施例中，数字笔被允许作为反射电容数字笔来操作，并且不将笔状态信息发送到触敏设备。

在另一实现中，触敏设备被允许确定触敏设备在第一模式下操作时，是否正在经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息，并且如果是，则在第一模式下操作触敏设备。在触敏设备不能做出这样的确定的情况下，或者在确定触敏设备未被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息的情况下，触敏设备的实施例被允许将触敏设备切换到第二操作模式，并且确定触敏设备是否被允许经由第二通信信道来从数字笔接收笔状态信息。如果触敏设备被如此允许，则触敏设备继续在第二操作模式下操作。否则，在实施例中，触敏设备被允许作为电容式触敏设备来操作，并且不从数字笔接收笔状态信息。

以下参考附图来详细描述本发明的其他特征和优点以及各种实施例的结构和操作。注意，实施例不限于本文描述的特定实施例。本文呈现这样的实施例仅出于说明性目的。基于本文所包含的教导，附加实施例对(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

附图说明

并入本文中并构成说明书一部分的附图图示了本申请的实施例，并且与描述一起进一步用于解释实施例的原理并且使得相关领域的技术人员能够制造和使用实施例。

图1示出了根据一个示例实施例的自适应数字笔和触敏设备系统的框图。

图2示出了根据一个示例实施例的自适应数字笔。

图3示出了根据一个示例实施例的触敏设备。

图4示出了根据一个实施例的用于确定是在第一模式还是在第二模式下利用触敏设备来操作自适应数字笔的过程的流程图。

图5示出了根据一个实施例的用于确定触敏设备在第一模式下操作时，是否正在经由第一通信信道而从数字笔接收笔状态信息的过程的流程图。

图6示出了根据一个示例实施例的用于确定自适应数字笔不能被配置为在第一模式或第二模式下利用触敏设备来操作的过程的流程图。

图7示出了根据一个实施例的用于确定在第一模式下还是在第二模式下利用数字笔来操作触敏设备的过程的流程图。

图8示出了根据一个实施例的用于确定在第一模式下操作触敏设备时，该触敏设备是否正在经由第一通信信道而从数字笔接收笔状态信息的过程的流程图。

图9示出了根据一个示例实施例的用于确定触敏设备不能被配置为在第一模式下或第二模式下利用数字笔来操作的过程的流程图。

图10是可以被用于实现各种实施例的基于处理器的计算机系统示例的框图。

当结合附图时，根据以下阐述的具体实施方式，本发明的特征和优点将变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终标识对应的元素。在附图中，相同的附图标记通常指示相同、功能相似和/或结构相似的元素。元素首次出现的绘图由对应附图标记中最左边的(多个)数字来指示。

具体实施方式

Ⅰ.引言

本说明书和附图公开了并入本发明特征的一个或多个实施例。本发明的范围不限于所公开的实施例。所公开的实施例仅例示了本发明，并且所公开的实施例的修改形式也被本发明涵盖。本发明的实施例由所附权利要求书限定。

在说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特性。而且，这样的短语不一定指代相同的实施例。此外，当结合一个实施例来描述特征、结构或特性时，不论是否被明确描述，可以认为结合其他实施例来实现这样的特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。

本发明的许多示例性实施例描述如下。注意，本文提供的任何节/小节标题都不旨在是限制性的。贯穿本文档描述了实施例，并且在任何节/小节下可以包括任何类型的实施例。此外，在任何节/小节中公开的实施例可以以任何方式与在相同的节/小节和/或不同节/小节中描述的任何其他实施例进行组合。

Ⅱ.示例实施例

实施例被配置为准许数字笔和触敏设备的灵活且自适应的操作。触敏设备通常包括用于检测来自手指或数字笔的触摸输入的数字转换器。数字转换器通常在两种模式之一下操作。例如，诸如智能电话和平板电脑的移动触敏设备中的数字转换器通常使用电容式传感器而在电容式多点触摸模式下操作。一个这种类型的传感器被称为“互电容”传感器，“互电容”传感器通常被形成为矩阵，矩阵包括以平行的行和列布置的透明导电材料(例如，氧化铟锡[ITO])，其中电容器节点在行和列重叠的位置处被创建、被沉积在触敏显示器的有源像素层(例如，LED层、OLED层或LCD层)顶部之上的层中。使用手指或其他导电物体触摸触敏显示器的表面引起电荷存储容量的变化，并且因此引起触摸附近的电容器节点(即，重叠层)的电容的变化。每个电容性节点与显示屏中紧接在屏幕接触点下方的一个或多个像素相关联。电容器节点的电容变化可以被检测，以确定手指或导电物体在触敏显示器上的触摸位置。电容变化可以通过本领域已知的多种技术中的任一个，通过对每个节点进行快速采样来检测。互电容检测准许进行多点触摸操作，其中多个触摸物体(例如，手指)可以被同时跟踪。

包括互电容传感器的数字转换器可以在一定极限内用于接受触摸输入，触摸输入具有能够在传感器中引起电容变化的任何事物，其中最常见的示例是用户的手指。另一示例包括通常被称为无源手写笔的物体。无源手写笔通常包括相对较大、柔性且钝的尖端，该尖端被内部电连接至手写笔的轴，轴本身是导电的。当被握持在手中时，手写笔实质上变成了手的电延伸部，从而用作可以用作笔的人造手指。该类型的手写笔的一个问题是，存在对人们可以构造尖端并期望它在触敏设备的情况下正常运行的限制。如果尖端太小，则可能无法充分改变传感器节点的电容，以至于无法正确读取(即，输入可能显示为噪声并被滤除)。大而柔性的尖端可以提供简单导航设备或网页上的菜单所需的所有精度。然而，这样的尖端通常不够精确，以至于不能用于艺术绘画等。还很难或不可能看到手写笔在触敏件上的接触点，从而导致进一步的不准确性。为了解决无源手写笔的这些和其他缺点，已创建了其他类型的数字笔。

一个类型的数字笔在通常被称为“反射电容”的模式下操作。如上所述，触摸基于电容式传感器的数字转换器的动作在触摸点处引起数字转换器的电容器节点中存储的电荷的变化。然而，该动作还引起例如在数字笔的尖端电极处存储的电荷发生变化。反射电容数字笔用于检测和测量尖端电极处所感应的电流或电压的变化，并且然后作为响应而将变化放大。结果是由于放大而导致电容器节点处的附加电容变化，并且因此更强的触摸信号被数字转换器检测到。由于放大，可能产生具有更小、更刚性的尖端的数字笔，该更小、更刚性的尖端可以为数字转换器提供更高的空间分辨率。

另一类型的数字笔以类似于反射电容数字笔的方式操作，但是可以包括将信息直接传达到触敏设备本身的能力，并且还可以包括被设计为与匹配的数字转换器设计一起工作的专门设计的尖端电极特性。该类型的数字笔通常被称为“有源数字笔”。这样的有源数字笔及其匹配的数字转换器可以具有例如图形设计师和艺术家所期望的出色的空间分辨率。而且，建立从数字笔到数字转换器的单向通信或它们之间的双向通信的能力准许附加信息被数字转换器收集，并且被提供给例如在对应触敏设备上运行的主机应用。

以下本文中所公开的自适应数字笔的实施例被允许根据特定触敏设备的操作要求，在以下三个操作模式中的一个操作模式之间自动切换数字笔：反射电容操作模式或者两个类型的有源笔操作模式之一。

例如，图1示出了根据一个示例实施例的自适应数字笔和触敏设备系统100的框图。系统100包括触敏设备110和自适应数字笔102，自适应数字笔102被允许将笔状态信息108发送到触敏设备110。自适应数字笔102包括(多个)传感器106、笔轴116、笔尖端112和尖端电极114。触敏设备110包括数字转换器104。系统100的这些特征描述如下。

自适应数字笔102是被适配用于与多种触敏设备(诸如例如，触敏设备110)一起运行的数字笔。如以下更详细地讨论的，自适应数字笔102的实施例可以被允许收集笔状态信息108，诸如例如来自(多个)传感器106中包括的压力传感器的压力数据，并且确定自适应数字笔102可以被允许将笔状态信息108传达到触敏设备110的方式。在实施例中，笔状态信息108可以包括与自适应数字笔102的操作状态有关的许多类型的信息。例如，笔状态信息108可以包括压力传感器信息、笔标识符信息、时间戳信息、倾斜角信息、基于至少一个惯性传感器的状态的信息、或者基于数字笔102的至少一个按钮的状态的信息。

压力传感器信息可以包括反映施加在自适应数字笔102的笔尖端112上的压力量或力的量的信息。如上所述，这样的信息对于改变数字墨水的呈现的应用(例如，图形设计应用)可能是有用的。

笔标识符信息可以包括以下任何类型的信息：该信息可以由触敏设备110或其上运行的应用使用来配置操作触敏设备110或应用。例如，在一个实施例中，触敏设备110可以包括可配置数字转换器104，可配置数字转换器104能够根据自适应数字笔102的确切型号和模型而呈现出不同的操作属性，如在笔状态信息108中所包括的笔标识符信息中所反映的操作属性。

如将在以下更详细地讨论的，时间戳信息可以有助于触敏设备110将所接收到的笔状态信息108与由触敏设备110的数字转换器104检测到的对应触摸输入相关联。

在一个实施例中，自适应数字笔102可以被配置为提供倾斜角信息作为笔状态信息108的一部分。倾斜角信息可以包括反映或可以用来计算自适应数字笔102与触敏设备110的表面所成的角度的任何信息。例如，倾斜角信息可以包括与由(多个)传感器106中的一个或多个固态传感器(诸如，固态倾角仪或固态加速度计)测量的倾斜角有关的信息。在触敏设备110还包括能够测量触敏设备110相对于地面的倾斜角的硬件的情况下，作为笔状态信息108的一部分的、从自适应数字笔102接收的倾斜角信息可以被用于计算自适应数字笔102与触敏设备110的表面所成的角度。

尽管未在图1中示出，但是自适应数字笔102的实施例还可以包括一个或多个按钮，一个或多个按钮被设置在笔轴116上或者在其与笔尖端112相对的端部处。这样的按钮可以被配置为在被按压时执行预定功能，诸如启用橡皮擦模式或在触敏设备110的用户界面中用于单击鼠标右键，并且与这样的按钮的状态有关的信息可以作为笔状态信息108的一部分而被中继到触敏设备110。

在一个实施例中，自适应数字笔102可以被配置为经由第一通信接口与触敏设备110通信。在一个实施例中，第一通信接口可以包括使用有源笔协议的射频(RF)通信接口。在一个实施例中，尖端电极114可以用作用于将RF信号无线地传输到触敏设备110的天线，其中这样的信号可以根据有源笔协议由数字转换器104接收和译码。然而，在其他实施例中，自适应数字笔102可以包括单独的天线，单独的天线被配置为经由RF连接而将自适应数字笔102无线地耦合到触敏设备110。在任一情况下，自适应数字笔102的实施例还包括与第一通信接口分离的第二通信接口，用于尝试在自适应数字笔102和触敏设备110之间建立通信信道。在一个实施例中，第二通信接口可以包括蓝牙接口。第二通信接口的目的是准许自适应数字笔102与多个不同型号和模型的触敏设备110更广泛地兼容。

例如，触敏设备110可能不能够经由自适应数字笔102和触敏设备110的数字转换器104之间的直接RF连接来接收笔状态信息108。如以下更详细地讨论的，触敏设备110的实施例可以因此被配置为经由备选的通信接口(诸如例如，蓝牙接口)来传达笔状态信息108。在自适应数字笔102不能经由例如有源笔协议RF通信接口或蓝牙接口而将笔状态信息单向传达到触敏设备110的情况下，自适应数字笔102可以被配置为作为反射电容数字笔来操作，并且不传输笔状态信息108。注意，对系统100的操作的前述整体描述被提供仅用于说明，并且系统100的实施例可以包括不同的硬件和/或软件，并且可以按照与以上描述的方式不同的方式来操作。

现在关于示例实施例来进一步描述图1的系统100。特别地，将下文中在描述图2和图3时，分别进一步详细描述自适应数字笔102和触敏设备110中的每一个。

在一个实施例中，自适应数字笔102是被允许在各种模式下操作以将其操作适配用于各种兼容触敏设备的要求的数字笔。注意，如以下将更详细地讨论的，这样的兼容触敏设备不需要包括如图3所示的触敏设备110的实施例。相反，自适应数字笔102的实施例被允许尝试确定可以与任何触敏设备兼容的自适应数字笔102的操作模式，并且在所确定的模式下操作自适应数字笔102。自适应数字笔102的实施例可以包括各种硬件配置。

例如，图2示出了根据一个示例实施例的自适应数字笔102。图2的自适应数字笔102包括笔轴116，其中第一通信接口202、第二通信接口204、通信判定模块206和(多个)传感器106可以位于笔轴116处。笔轴116的一个端部包括笔尖端112，笔尖端本身包括尖端电极114。在一个实施例中，第一通信接口202、第二通信接口204和(多个)传感器106被耦合到通信判定模块206。通信判定模块206进而被耦合到尖端电极114。处于操作中的自适应数字笔102的实施例的描述现在将结合图4的流程图400的讨论来进行讨论。

图4示出了根据一个实施例的用于确定是在第一模式下或第二模式下利用触敏设备来操作图2的自适应数字笔102的过程的流程图400。在该上下文中，并且如以下进一步详细解释的，在第一模式下操作自适应数字笔102包括：利用有源笔协议输出特性来操作尖端电极114，间歇地收集笔状态信息108，以及将笔状态信息108经由图2的第一通信接口202传输到触敏设备110。同样地，在第二模式下操作自适应数字笔102包括：利用反射电容输出特性来操作尖端电极114，间歇地收集笔状态信息108，以及将笔状态信息108经由图2的第二通信接口204传输到触敏设备110。

在一个实施例中，流程图400的过程可以由自适应数字笔102的通信判定模块206来执行。然而，请注意，在其他实施例中，流程图400的一个或多个步骤可以由自适应数字笔102的其他模块或组件来执行。例如，下文中被描述为由通信判定模块206执行的任何操作可以被集成到一个或多个其他模块中。例如，在一个实施例中，第一通信接口202、第二通信接口204和通信判定模块206可以被并入单个模块中。继续参考图2来描述流程图400。然而，基于以下关于流程图400和图2的自适应数字笔102的讨论，其他结构和操作实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

流程图400从步骤402开始。步骤402确定在第一模式下操作数字笔的同时，触敏设备是否被允许经由第一通信信道来从数字笔接收笔状态信息。例如，如图1所示，自适应数字笔102的通信判定模块206可以被配置为确定触敏设备110是否被允许经由与图2的第一通信接口202相关联的通信信道来从自适应数字笔102接收笔状态信息108。在一个实施例中，自适应数字笔102可以被配置为在第一模式下操作，由此笔状态信息108使用如图2所示的第一通信接口202来传输。如上所述，如本领域所公知的，第一通信接口202可以包括RF通信接口，RF通信接口被适配为通过使用有源笔协议与触敏设备110的数字转换器104直接通信，在第一模式下操作。然而，在其他实施例中，第一通信接口202可以包括任何类型的无线通信接口，该无线通信接口可以或可以不被适配为使用有源笔协议并且可以或可以不与数字转换器104直接通信。

在实施例中，通信判定模块206可以通过在侦听来自触敏设备110的返回通信的同时根据有源笔协议进行连续传输，来确定触敏设备110是否被允许经由第一通信接口202来接收笔状态信息108，返回通信符合所采用的有源笔协议。在另一实施例中，自适应数字笔102可以能够使用多个不同的有源笔协议中的任一个，经由第一通信接口202进行通信，并且可以通过依次尝试每个不同的有源笔协议来尝试与触敏设备110建立通信，直到一个这样的有源笔协议可以工作为止，或者直到每个有源笔协议已经被尝试并且没有接收到响应为止。在实施例中，通信判定模块206被配置为在经由第一通信接口202成功接收来自触敏设备110的返回通信后，确定触敏设备110被允许接收笔状态信息108。

流程图400继续到步骤404。在步骤404处，响应于确定触敏设备被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息，实施例将继续在第一模式下操作自适应数字笔102。例如，当自适应数字笔102的通信判定模块206确定在第一模式下操作的同时，触敏设备110被允许接收笔状态信息108时，通信判定模块206将继续在第一模式下操作自适应数字笔102，因为在第一模式下操作将足以将笔状态信息108传递到触敏设备110。

流程图400继续至步骤406。在步骤406处，响应于确定触敏设备未被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息，数字笔被切换为在第二模式下操作，并且确定触敏设备是否被允许经由第二通信信道来从数字笔接收笔状态信息。例如并且参考图1，通信判定模块206可以被配置为在第二模式下操作自适应数字笔102，并且确定触敏设备110是否被允许经由与图2的第二通信接口204相关联的通信信道来从自适应数字笔102接收笔状态信息108。在一个实施例中，通信判定模块206可以被配置为在第二模式下操作自适应数字笔102，由此笔状态信息108使用如图2所示的第二通信接口204来传输。如上所述，第二通信接口204可以包括蓝牙通信接口，蓝牙通信接口被适配为在第二模式下操作来将笔状态信息108传达至触敏设备110。然而，应当理解，第二通信接口204不需要包括蓝牙通信接口，蓝牙通信接口仅是示例性的。在其他实施例中，第二通信接口204可以包括被适配用于在自适应数字笔102和触敏设备110之间进行通信的任何类型的无线通信接口。

在实施例中，自适应数字笔102的通信判定模块206可以例如使用通过蓝牙来操作的预定协议，通过尝试与触敏设备110建立通信，来确定触敏设备110是否被允许经由第二通信接口204来接收笔状态信息108。这样的协议可以或可以不像本领域中已知的有源笔协议那样来运行，而是可以以能够支持自适应数字笔102和触敏设备110之间的信息交换的任何方式来运行。在另一实施例中，通信判定模块206可以被允许使用多个不同协议中的任一个，经由第二通信接口204进行通信，该多个不同协议可以与关联于来自不同制造方的触敏设备110的专有蓝牙协议兼容。自适应数字笔102的通信判定模块206的实施例可以通过依次尝试每个这样的协议来尝试与触敏设备110建立通信，直到一个这样的蓝牙协议工作为止，或者直到已对每个协议进行了尝试并且未接收到响应为止。在实施例中，自适应数字笔102的通信判定模块206被配置为在经由第二通信接口204从触敏设备110成功地接收到返回通信后，确定触敏设备110是否被允许接收笔状态信息108。

流程图400以步骤408结束。在步骤408处，响应于确定触敏设备被允许经由第二通信信道来接收笔状态信息，数字笔继续在第二模式下操作。例如，当通信判定模块206在第二模式下操作自适应数字笔102的同时，确定触敏设备110被允许接收笔状态信息108时，通信判定模块206将继续在第二模式下操作自适应数字笔102，因为在第二模式下操作足以将笔状态信息108传递到触敏设备110。

在对流程图400的步骤402-408的前述讨论中，还应当理解，有时，这样的步骤可以以不同的顺序来执行或者甚至与其他步骤同时执行。例如，在实施例中，关于在第一模式下操作的步骤402和404、关于在第二模式下操作的步骤406和408可以以相反的顺序来完成。同样，在一些实施例中，如步骤402和406中所执行的，确定触敏设备是否被允许经由第一或第二通信信道来接收笔状态信息可以被同时执行。其他操作实施例对(多个)相关领域的技术人员将是明显的。还注意，对自适应数字笔102的操作的前述整体描述仅为了说明而被提供，并且自适应数字笔102的实施例可以包括不同的硬件和/或软件，并且可以以与上述不同的方式进行操作。

如上所述，触敏设备可以以不同的方式经由第一通信信道而从自适应数字笔102接收笔状态信息，并且自适应数字笔102的实施例可以被配置为确定这样做的适当方式。例如，图5示出了根据一个实施例的用于确定触敏设备在第一模式下操作的同时，是否正在经由第一通信信道而从数字笔接收笔状态信息的过程的流程图500。继续参考图2来描述流程图500。然而，基于关于流程图500和图2的自适应数字笔102的以下讨论，其他结构和操作实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

流程图500从步骤502开始。步骤502尝试在第一模式下操作数字笔的同时，通过第一通信信道建立与触敏设备的双向通信，并且当尝试成功时，继续在第一模式下操作数字笔。例如并且如以上关于图4的流程图400所讨论的，自适应数字笔102的通信判定模块206的实施例可以被配置为通过尝试在自适应数字笔102和触敏设备110之间经由与第一通信接口202相关联的通信信道建立双向通信，来确定触敏设备110在第一模式下操作的同时，是否被允许从自适应数字笔102接收笔状态信息108。更具体地，通信判定模块206可以被配置为在第一模式下操作自适应数字笔102，以通过尝试多个不同的有源笔协议中的每一个来确定双向通信是否可以利用它们中的任一个来建立，从而尝试经由第一通信接口202建立与触敏设备110的双向通信。同样如上所述，当自适应数字笔102经由第一通信接口202而从触敏设备110成功地接收到返回通信时，这样的尝试成功，并且作为结果，自适应数字笔102的实施例继续在第一模式下操作。

流程图500继续至步骤504。在步骤504处，当尝试通过第一通信信道建立与触敏设备的双向通信未成功时，尝试通过第二通信信道建立与触敏设备的双向通信。例如，即使自适应数字笔102可能未成功通过第一通信接口202建立与触敏设备110的双向通信，自适应数字笔102的实施例也可能通过第一通信接口202建立与触敏设备110的单向通信。然而，在这样做之前，自适应数字笔102的通信判定模块206必须尝试以关于流程图400所描述的以上方式，经由第二通信接口204建立与触敏设备110的双向通信。

流程图500在步骤506处继续。在步骤506处，当尝试通过第二通信信道建立与触敏设备的双向通信成功时，通过第二通信信道确定触敏设备是否被允许经由第一通信信道来从数字笔接收笔状态信息的单向通信。例如，自适应数字笔102的通信判定模块206可以被配置为通过第二通信接口204来确定触敏设备110是否被允许经由第一通信接口202来接收笔状态信息108的单向通信。经由第二通信接口204的双向通信信道对于自适应数字笔102从触敏设备110获悉以下是必须的：由自适应数字笔102经由第一通信接口202发送的笔状态信息108实际上正被触敏设备110接收，并且自适应数字笔102应继续经由第一通信接口202来发送笔状态信息108。

流程图500在步骤508处继续。在步骤508处，当确定触敏设备被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息的单向通信时，数字笔继续在第一模式下操作。例如，在通过第二通信接口204成功建立与触敏设备110的双向通信之后，触敏设备110然后可以向自适应数字笔102传达：触敏设备110实际上正在接收笔状态信息108。作为响应，通信判定模块206在第一模式下操作自适应数字笔102。此外，在一个实施例中，自适应数字笔102还可以关闭第二通信接口204，或者将其设置为低功率模式。这样的功率节省是可能的，因为笔状态信息108将继续经由第一通信接口202被传递到触敏设备110，并且第二通信接口204可以被尽可能地少量地使用。

在对流程图500的步骤502-508的前述讨论中，还应理解，有时，这样的步骤可以以不同的顺序来执行，或者甚至可以与其他步骤同时执行。其他操作实施例对(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

当然并且如上所述，自适应数字笔102的实施例并非总是能够在第一模式或第二模式下与触敏设备建立通信，从而使得其能够将笔状态信息传送到触敏设备。在这样的情况下，实施例可以被配置为在“通用”模式下操作，通用模式可以准许自适应数字笔102用作所讨论的触敏设备的输入设备。例如，图6示出了根据一个示例实施例的用于确定自适应数字笔不能被配置为在第一模式或第二模式下利用触敏设备来操作的过程的流程图600。继续参考图2来描述流程图600。然而，基于关于流程图600和图2的自适应数字笔102的以下讨论，其他结构和操作实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

流程图600从步骤602开始。在步骤602中，当确定触敏设备未被允许经由第二通信信道来接收笔状态信息时、或者当尝试通过第二通信信道建立与触敏设备的双向通信未成功时，数字笔通过操作具有反射电容输出特性的笔尖端并且不传输笔状态信息而被操作。例如并且参考图4的流程图400，在步骤406处，通信判定模块206确定触敏设备110未被允许接收笔状态信息108。注意，在步骤406处，步骤402和404已被执行，这意味着通信判定模块206同样确定了触敏设备110未被允许经由第一通信接口202来与自适应数字笔102执行双向通信。同样，当通信判定模块206确定尝试通过第二通信接口建立与触敏设备110的双向通信未成功时，通信判定模块206同样隐式地确定笔状态信息108从自适应数字笔102到触敏设备110的单向通信是不可能的。因此，由于实施例未能经由第一通信接口202而在自适应数字笔102和触敏设备110之间建立单向或双向通信，并且由于实施例未能经由第二通信接口204建立通信，因此自适应数字笔102的实施例不可能通过任何方式而将笔状态信息108传达到触敏设备110。在该实例中，通信判定模块206的实施例利用反射电容输出特性来操作自适应数字笔102的尖端电极114。

如上所述，自适应数字笔102的实施例可以被配置为针对自适应数字笔102来尝试确定可以在无需考虑触敏设备的特定型号和模型的情况下，与任何触敏设备兼容的操作模式。触敏设备110的实施例可以同样被允许以适合于用户所采用的数字笔或其他输入方法的各种模式来操作，并且可以包括用于这种操作的各种硬件。

例如，图3示出了根据一个示例实施例的触敏设备110。触敏设备110包括硬件304。硬件304包括触摸屏306，触摸屏306本身包括数字转换器104。数字转换器104包括数字转换器通信接口308。硬件304还包括中央处理器(CPU)310、随机存取存储器(RAM)312和输入/输出(I/O)模块314。I/O模块314包括备用通信接口316。触敏设备110还包括软件320，软件320可以被加载到RAM 312中并且从其访问以用于由CPU 310执行硬件304。软件320包括在其上执行设备驱动326和主机应用324的操作系统322。

在一个实施例中，触敏设备110的硬件304包括触摸屏306。在图3中，数字转换器104被描绘为被集成到触摸屏306中。这样的配置仅是示例性的，并且在其他实施例中，触敏设备110可以包括未被集成到触摸屏中的单独的数字转换器104。例如，触敏设备110可以包括触摸板、触控板、图形板、图形输入板、绘图板、绘图平板、笔式写字板、数字艺术板或能够与自适应笔102一起使用来捕获笔迹或绘图等的其他类似类型的触敏设备。触敏设备110的这样的实施例通常将不包括显示器或将数字转换器104集成到触摸屏中。

如图3所描绘的数字转换器104还包括数字转换器通信接口308，数字转换器通信接口308被允许经由图2所示的第一通信接口202来与自适应数字笔102通信。在各实施例中，数字转换器通信接口308的类型和操作方式与以上关于自适应数字笔102的第一通信接口202所描述的相同。

硬件304的CPU 310可以直接地或通过I/O模块314而被耦合到触摸屏306的数字转换器104中的RAM 312和I/O模块314。在一个实施例中，在数字转换器104处生成的触摸输入318可以被提供给I/O模块314。触摸输入318可以包括由数字转换器104响应于与触敏设备110(无论是自适应数字笔102还是其他输入设备)的用户交互而检测到的触摸输入。在实施例中，触摸输入318还可以包括数字转换器104从自适应数字笔102接收的如上所述的笔状态信息108。

I/O模块314可以包括多个类型的总线结构中的任一个，包括存储器总线或存储器控制器、与例如触摸屏306的数字转换器104耦合的外围总线、加速图形端口以及处理器或者将CPU 310与RAM 312耦合的本地总线。触摸输入318初始可以由软件320的操作系统322通过设备驱动326来处理，设备驱动326可以被配置为接受来自I/O模块314的触摸输入318。在一个实施例中，设备驱动326可以被配置为在将触摸输入318提供给主机应用324之前进一步处理或过滤触摸输入318。

在一个实施例中，I/O模块314还包括备用通信接口316，备用通信接口316被允许经由如图2所示的第二通信接口204来与自适应数字笔102通信。在实施例中，备用通信接口316的类型和操作方式与以上关于自适应数字笔102的第二通信接口204所描述的相同。

注意，提供了对触敏设备110的前述整体描述仅用于说明，并且触敏设备110的实施例可以包括不同的硬件和/或软件并且可以以与上述不同的方式来操作。现在将结合图7的流程图700的讨论来讨论触敏设备110在操作中的实施例的描述。下文中对触敏设备110的描述明确参考了图1和图2所示的自适应数字笔102。然而，应理解，所讨论的触敏设备110的实施例的操作与如上文关于流程图400至600所讨论的、自适应数字笔102的用以适配其功能的能力无关。相反，以下描述的触敏设备110的操作可以结合任何类型的数字笔来执行。

图3的触敏设备110的实施例可以以各种方式来操作，以自适应地切换操作模式来适应不同类型的数字笔，诸如例如自适应数字笔102。例如，图7示出了根据一个实施例的用于确定是在第一模式还是第二模式下利用数字笔来操作触敏设备110的过程的流程图700。继续参考图3来描述流程图700。然而，基于关于流程图700和图3的触敏设备110的以下讨论，其他结构和操作实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

流程图700从步骤702开始。步骤702确定在第一模式下操作触敏设备的同时，触敏设备是否正在经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息。在一个实施例中，触敏设备110可以被配置为在第一模式下操作，并且确定笔状态信息108是否经由与数字转换器通信接口308相关联的通信信道而从自适应数字笔102被接收。例如，触敏设备110可以通过根据有源笔协议在数字转换器通信接口308上检测有效笔状态数据来确定笔状态信息108正在被接收。

流程图700继续到步骤704。在步骤704处并且响应于确定触敏设备正在经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息，触敏设备将继续在第一模式下操作。例如，当触敏设备110在第一模式下操作的同时，确定其正在数字转换器通信接口308上接收笔状态信息108时，触敏设备110将继续在第一模式下操作。在一个实施例中，触敏设备110将继续在第一模式下操作，直到它停止在数字转换器通信接口308上接收到有效笔状态信息108为止。

流程图700继续至步骤706。在步骤706处并且响应于确定触敏设备未经由第一通信信道接收笔状态信息，触敏设备被切换为在第二模式下操作并且确定触敏设备是否被允许经由第二通信信道从数字笔接收笔状态信息。例如，触敏设备110可以被配置为将触敏设备110切换为在第二模式下操作，并且确定触敏设备110是否被允许经由与图3的备用通信接口316相关联的通信信道而从自适应数字笔102接收笔状态信息108。在一个实施例中，触敏设备110可以被配置为在第二模式下操作，由此笔状态信息108可以使用如图3所示的备用通信接口316来接收。

流程图700继续至步骤708。在步骤708处并且响应于确定触敏设备被允许经由第二通信信道来接收笔状态信息，触敏设备继续在第二模式下操作触敏设备。例如，当触敏设备110在第二模式下操作的同时，确定其被允许接收笔状态信息108时，触敏设备110将继续在第二模式下操作，因为在第二模式下操作将足以从自适应数字笔102接收笔状态信息108。在实施例中，只要触敏设备110继续从自适应数字笔102接收有效的笔状态信息108，触敏设备110将继续在第二模式下操作。

在对流程图700的步骤702-708的前述讨论中，还应理解，有时，这样的步骤可以以不同的顺序来执行或者甚至与其他步骤同时执行。例如，在实施例中，关于在第一模式下操作的步骤702和704、关于在第二模式下操作的步骤706和708可以以相反的顺序来完成。同样，在一些实施例中，如步骤702和706中所执行的，确定触敏设备110是否接收笔状态信息，或者触敏设备110是否被允许分别经由第一通信信道或第二通信信道来接收这样的信息可以被同时执行。其他操作实施例对(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

如上所述，触敏设备可以以不同的方式，经由第一通信信道从自适应数字笔102接收笔状态信息，并且触敏设备110的实施例可以被配置为确定这样做的适当方式。例如，图8示出了根据一个实施例的用于在第一模式下操作触敏设备的同时，确定触敏设备是否正在经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息的过程的流程图800。继续参考图3来描述流程图800。然而，基于以下关于流程图800和图3的触敏设备110的讨论，其他结构和操作实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

流程图800从步骤802开始。在步骤802中，在第一模式下操作触敏设备的同时，尝试通过第一通信信道建立与数字笔的双向通信，并且当尝试成功时，触敏设备经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息，并且继续在第一模式下操作触敏设备。例如，触敏设备110的实施例可以被配置为通过尝试经由与图3的数字转换器通信接口308相关联的通信信道，在自适应数字笔102和触敏设备110之间建立双向通信来确定触敏设备110在第一模式下操作的同时，是否正在从自适应数字笔102接收笔状态信息108。更具体地，触敏设备110可以被配置为在第一模式下操作，以通过尝试多个不同的有源笔协议中的每一个来尝试经由数字转换器通信接口308建立与自适应数字笔102的双向通信，从而确定双向通信是否可以使用它们中的任一个来建立。当触敏设备110经由数字转换器通信接口308从自适应数字笔102成功地接收到返回通信时，这样的尝试成功，并且结果是，触敏设备110的实施例继续在第一模式下操作。

流程图800继续至步骤804。在步骤804处，当尝试通过第一通信信道建立与数字笔的双向通信未成功时，触敏设备确定其是否正在经由第一通信信道而从数字笔接收笔状态信息的单向通信。例如，即使在步骤802处，触敏设备110可能未成功通过数字转换器通信接口308建立与自适应数字笔102的双向通信，但触敏设备110的实施例仍可以通过数字转换器通信接口308建立与触敏设备110的单向通信。在未能建立与自适应数字笔102的双向通信之后，触敏设备110的实施例将通过在数字转换器通信接口308上检测有效笔状态信息来确定其正在接收笔状态信息108的单向通信。

流程图800继续到步骤806。在步骤806处，当确定触敏设备正在经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息的单向通信时，触敏设备尝试通过第二通信信道建立与数字笔的双向通信。例如，响应于在步骤804处确定触敏设备110正在数字转换器通信接口308上接收有效笔状态信息108，触敏设备110可以尝试经由备用通信接口316建立与自适应数字笔102的双向通信。经由备用通信接口316的双向通信信道对于自适应数字笔102从触敏设备110获悉以下是必须的：由自适应数字笔102经由第一通信接口202发送的笔状态信息108实际上正被触敏设备110接收，并且自适应数字笔102应继续经由第一通信接口202来发送笔状态信息108。

流程图800继续至步骤808。在步骤808处，当尝试通过第二通信信道建立与数字笔的双向通信成功时，触敏设备向数字笔发送以下确认：触敏设备正在经由第一通信信道接收由数字笔传输的笔状态信息并且继续在第一模式下操作触敏设备。例如，在通过数字转换器通信接口308成功建立与自适应数字笔102的双向通信之后，触敏设备110的实施例然后向自适应数字笔102传达：触敏设备110实际上正在接收笔状态信息108。同样，在有效笔状态信息108被接收的同时，触敏设备110此后将继续在第一模式下操作，以从自适应数字笔102接收笔状态信息108。

在对流程图800的步骤802-808的前述讨论中，还应理解，有时，这样的步骤可以以不同的顺序来执行或者甚至与其他步骤同时执行。其他操作实施例对(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

当然并且如上所述，触敏设备110的实施例并不总是可以在第一模式或第二模式下与数字笔建立通信而使得其能够从数字笔接收笔状态信息。在这样的情况下，实施例可以被配置为在“通用”模式下操作，通用模式可以准许触敏设备110用作具有广泛兼容的操作特性的输入设备。例如，图9示出了根据一个示例实施例的用于确定触敏设备不能被配置为在第一模式或第二模式下利用特定数字笔来操作的过程的流程图900。继续参考图2来描述流程图900。然而，基于关于流程图900和图2的自适应数字笔102的以下讨论，其他结构和操作实施例对于(多个)相关领域的技术人员将是明显的。

流程图900从步骤902开始。在步骤902中，当确定触敏设备未被允许经由第二通信信道来接收笔状态信息时、或者当尝试通过第二通信信道建立与数字笔的双向通信未成功时，触敏设备将在第三模式下操作，在第三模式中，触敏设备未被允许接受笔状态信息。例如，触敏设备110可以确定其未被允许经由数字转换器通信接口308而从自适应数字笔102接收笔状态信息108。触敏设备110尝试建立与自适应数字笔102的双向通信也可能失败。在这样的情况下，触敏设备110没有方式从自适应数字笔102接收笔状态信息108，并且触敏设备110因此将切换到第三模式，在第三模式中，触敏设备110未被允许接受或处理笔状态信息108。

Ⅲ.示例计算机系统实现

第一通信接口202、第二通信接口204、通信判定模块206、CPU 310、RAM 312、I/O模块314、软件320、操作系统322、主机应用324、设备驱动326和流程图400-900可以以硬件或与软件和/或固件组合的硬件来实现。例如，第一通信接口202、第二通信接口204、通信判定模块206以及流程图400、500、600、700、800和/或900可以被实现为被配置为在一个或多个处理器中被执行并且被存储在计算机可读存储介质中的计算机程序代码/指令。备选地，第一通信接口202、第二通信接口204、通信判定模块206以及流程图400、500、600、700、800和/或900可以被实现为硬件逻辑/电路(例如，由晶体管、逻辑门、运算放大器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)等组成的电路)。

例如，在一个实施例中，以下中的一个或多个(以任何组合)可以在SoC中被实现：第一通信接口202、第二通信接口204、通信判定模块206、(多个)传感器106、CPU 310、RAM312、I/O模块314、软件320、操作系统322、主机应用324、设备驱动326以及流程图400、500、600、700、800和/或900。SoC可以包括集成电路芯片，集成电路芯片包括以下中的一个或多个：处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微控制器、微处理器、数字信号处理器(DSP)等)、存储器、一个或多个通信接口和/或其他电路，并且SoC可以可选地执行所接收的程序代码和/或包括用于执行功能的嵌入式固件。

图10描绘了其中可以实现实施例的计算设备1000的示例性实现。例如，包括自适应数字笔102的移动电子设备可以在与固定或移动计算机实施例中的计算设备1000类似的一个或多个计算设备中被实现，一个或多个计算设备包括计算设备1000的一个或多个特征和/或备选特征。本文所提供的对计算设备1000的描述出于说明的目的而被提供，并且不旨在限制。如(多个)相关领域的技术人员已知的，实施例可以在其他类型的计算机系统中被实现。

如图10所示，计算设备1000包括被称为处理器电路1002的一个或多个处理器、系统存储器1004以及将包括系统存储器1004的各种系统组件耦合到处理器电路1002的总线1006。处理器电路1002是电气电路和/或光学电路，其在一个或多个物理硬件电路设备元件和/或集成电路设备(半导体材料芯片或管芯)中被实现为中央处理单元(CPU)、微控制器、微处理器和/或其他物理硬件处理器电路。处理器电路1002可以执行计算机可读介质中存储的程序代码，诸如操作系统1030、应用程序1032、其他程序1034等的程序代码。总线1006表示多个类型的总线结构中的任何类型中的一个或多个，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口以及处理器或使用各种总线架构中的任一个的本地总线。系统存储器1004包括只读存储器(ROM)1008和随机存取存储器(RAM)1010。基本输入/输出系统1012(BIOS)被存储在ROM 1008中。

计算设备1000还具有以下驱动器中的一个或多个：用于读取和写入硬盘的硬盘驱动器1014、用于读取或写入可移除磁盘1018的磁盘驱动器1016以及用于读取或写入可移除光盘1022(诸如，CD ROM、DVD ROM或其他光学介质)的光盘驱动器1020。硬盘驱动器1014、磁盘驱动器1016和光盘驱动器1020分别通过硬盘驱动器接口1024、磁盘驱动器接口1026和光盘驱动器接口1028而被连接到总线1006。驱动器及其相关联的计算机可读介质为计算机提供了计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的非易失性存储。尽管描述了硬盘、可移除磁盘和可移除光盘，但是其他类型的基于硬件的计算机可读存储介质可以被用来存储数据，诸如，闪存卡、数字视频盘、RAM、ROM和其他硬件存储介质。

多个程序模块可以被存储在硬盘、磁盘、光盘、ROM或RAM上。这些程序包括操作系统1030、一个或多个应用程序1032、其他程序1034和程序数据1036。应用程序1032或其他程序1034可以包括例如计算机程序逻辑(例如，计算机程序代码或指令)来实现第一通信接口202、第二通信接口204、通信判定模块206、软件320、操作系统322、主机应用324、设备驱动326和流程图400、500、600、700、800和/或900(包括流程图400、500、600、700、800和/或900的任何合适的步骤)和/或本文所述的其他实施例。

用户可以通过诸如键盘1038和指示设备1040的输入设备来向计算设备1000录入命令和信息。其他输入设备(未示出)可以包括麦克风、操纵杆、游戏手柄、碟形卫星天线、扫描仪、触敏和/或触摸板、接收语音输入的语音识别系统、接收手势输入的手势识别系统等。这些输入设备和其他输入设备通常通过被耦合到总线1006的串行端口接口1042而被连接到处理器电路1002，但是也可以通过其他接口(诸如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB))来连接。

显示屏1044还经由诸如视频适配器1046的接口而被连接到总线1006。显示屏1044可以在计算设备1000外部或并入计算设备1000中。显示屏1044可以显示信息以及作为用于接收用户命令和/或其他信息(例如，通过触摸、手指手势、虚拟键盘等)的用户界面。除了显示屏1044之外，计算设备1000可以包括其他外围输出设备(未示出)，诸如扬声器和打印机。

计算设备1000通过适配器或网络接口1050、调制解调器1052或用于通过网络建立通信的其他部件而被连接到网络1048(例如，互联网)。调制解调器1052可以是内部的或外部的，可以如图10所示经由串行端口接口1042而被连接到总线1006，或者可以使用包括并行接口的另一接口类型而被连接到总线1006。

如本文所使用的，术语“计算机程序介质”、“计算机可读介质”和“计算机可读存储介质”被用于指代物理硬件介质，诸如与硬盘驱动器1014相关联的硬盘、可移除磁盘1018、可移除光盘1022、其他物理硬件介质(诸如，RAM、ROM、闪存卡、数字视频盘、zip盘、MEM、基于纳米技术的存储设备)以及其他类型的物理/有形硬件存储介质。这样的计算机可读存储介质与通信介质区别并且不重叠(不包括通信介质)。通信介质在诸如载波的调制数据信号中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。术语“调制数据信号”是指具有以将信息编码在信号中的方式来设置或改变其一个或多个特性的信号。作为示例而非限制，通信介质包括无线介质，诸如声学、RF、红外和其他无线介质，以及有线介质。实施例还涉及与针对计算机可读存储介质的实施例分离并且不重叠的这样的通信介质。

如上所述，计算机程序和模块(包括应用程序1032和其他程序1034)可以被存储在硬盘、磁盘、光盘、ROM、RAM或其他硬件存储介质上。这样的计算机程序也可以经由网络接口1050、串行端口接口1042或任何其他接口类型而被接收。这样的计算机程序在由应用执行或加载时，使得计算设备1000能够实现本文描述的实施例的特征。因此，这样的计算机程序表示计算设备1000的控制器。

实施例还涉及包括任何计算机可读介质上存储的计算机代码或指令的计算机程序产品。这样的计算机程序产品包括硬盘驱动器、光盘驱动器、存储器设备封装、便携式记忆棒、存储卡以及其他类型的物理存储硬件。

IV.附加示例实施例

本文描述了操作数字笔的方法，数字笔包括具有可配置输出特性的笔尖端。方法包括：在第一模式下操作数字笔的同时，确定触敏设备是否被允许经由第一通信信道而从数字笔接收笔状态信息；响应于确定触敏设备被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息，继续在第一模式下操作数字笔；响应于确定触敏设备未被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息，将数字笔切换为在第二模式下操作，并且确定触敏设备是否被允许经由第二通信信道而从数字笔接收笔状态信息；以及响应于确定触敏设备被允许经由第二通信信道来接收笔状态信息，继续在第二模式下操作数字笔。

在前述方法的一个实施例中，在第一模式下操作数字笔的同时，确定触敏设备是否被允许经由第一通信信道而从数字笔接收笔状态信息包括：在第一模式下操作数字笔的同时，尝试通过第一通信信道建立与触敏设备的双向通信，并且当尝试成功时，继续在第一模式下操作数字笔；当通过第一通信信道建立与触敏设备的双向通信的尝试未成功时，尝试通过第二通信信道建立与触敏设备的双向通信；当通过第二通信信道建立与触敏设备的双向通信的尝试成功时，通过第二通信信道来确定触敏设备是否被允许经由第一通信信道来从数字笔接收笔状态信息的单向通信；以及当确定触敏设备被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息的单向通信时，继续在第一模式下操作数字笔。

在前述方法的一个实施例中，当确定触敏设备未被允许经由第二通信信道来接收笔状态信息时，或者当通过第二通信信道建立与触敏设备的双向通信的尝试不成功时，通过利用反射电容输出特性操作笔尖端并且不传输笔状态信息，来操作数字笔。

在前述方法的一个实施例中，第一通信信道包括在数字笔与触敏设备中包括的数字转换器之间的RF笔协议通信信道。

在前述方法的一个实施例中，第二通信信道包括蓝牙通信信道。

在前述方法的一个实施例中，在第一模式下操作数字笔包括：利用有源笔协议输出特性来操作笔尖端；间歇地收集笔状态信息；以及经由第一通信信道来将所收集的笔状态信息传输到触敏设备。

在前述方法的一个实施例中，在第二模式下操作数字笔包括：利用反射电容输出特性来操作笔尖端；间歇地收集笔状态信息；以及使用第二通信信道来将所收集的笔状态信息传输到触敏设备。

在前述方法的一个实施例中，笔状态信息包括以下至少一项：从压力传感器得出的信息、笔标识符(ID)信息、时间戳信息、倾斜角信息、基于至少一个惯性传感器的状态的信息、或者基于数字笔的至少一个按钮的状态的信息。

本文描述了操作触敏设备来接收数字笔输入并且将其提供给在触敏设备上执行的主机应用的方法，数字笔包括具有可配置输出特性的笔尖端。方法包括：在第一模式下操作触敏设备的同时，确定触敏设备是否正在经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息；响应于确定触敏设备正在经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息，继续在第一模式下操作触敏设备；响应于确定触敏设备没有经由第一通信信道来接收笔状态信息，将触敏设备切换为在第二模式下操作，并且确定触敏设备是否被允许经由第二通信信道而从数字笔接收笔状态信息；以及响应于确定触敏设备被允许经由第二通信信道来接收笔状态信息，继续在第二模式下操作触敏设备。

在前述方法的一个实施例中，在第一模式下操作触敏设备的同时，确定触敏设备是否正在经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息包括：在第一模式下操作触敏设备的同时，尝试通过第一通信信道建立与数字笔的双向通信，并且当尝试成功时，经由第一通信信道从数字笔接收笔状态信息并且继续在第一模式下操作触敏设备；当通过第一通信信道建立与数字笔的双向通信的尝试不成功时，确定触敏设备是否正在经由第一通信信道而从数字笔接收笔状态信息的单向通信；当确定触敏设备正在经由第一通信信道而从数字笔接收笔状态信息的单向通信时，尝试通过第二通信信道建立与数字笔的双向通信；当通过第二通信信道建立与数字笔的双向通信的尝试成功时，向数字笔发送确认：触敏设备正在经由第一通信信道接收由数字笔发送的笔状态信息，并且继续在第一模式下操作触敏设备。

在前述方法的一个实施例中，当确定触敏设备未被允许经由第二通信信道接收笔状态信息时或者当尝试通过第二通信信道建立与数字笔的双向通信不成功时，在第三模式下操作触敏设备，在第三模式中，触敏设备未被允许接受笔状态信息。

在前述方法的一个实施例中，第一通信信道包括在数字笔和触敏设备中包括的数字转换器之间的RF笔协议通信信道。

在前述方法的一个实施例中，第二通信信道包括蓝牙通信信道。

在前述方法的一个实施例中，在第一模式下操作触敏设备包括：根据有源笔协议来操作数字转换器，数字转换器检测笔尖端位置并且经由第一通信信道来接收笔状态信息；向主机应用提供所检测的笔尖端位置和笔状态信息。

在前述方法的一个实施例中，在第二模式下操作触敏设备包括：操作数字转换器来接受经由电容传感器的触摸输入；经由第二通信信道来接收笔状态信息；将所接收的笔状态信息与触摸输入相关联来确定笔尖端位置；向主机应用提供所确定的笔尖端位置和笔状态信息。

在前述方法的一个实施例中，笔状态信息包括以下至少一项：从压力传感器导出的信息、笔标识符(ID)信息、时间戳信息、倾斜角信息、基于至少一个惯性传感器的状态的信息、或者基于数字笔的至少一个按钮的状态的信息。

本文描述了数字笔。数字笔包括：轴；笔尖端，包括具有可配置输出特性的尖端电极，并且沿纵轴线而设置在轴的第一端部处；靠近笔尖端设置的压力传感器；第一通信接口，被允许经由第一通信信道与触敏设备进行通信；第二通信接口，被允许经由第二通信信道与触敏设备进行通信；通信判定模块，被设置在轴内并且被耦合到尖端电极、压力传感器、第一通信接口和第二通信接口，通信判定模块被配置为：在第一模式下操作数字笔的同时，确定触敏设备是否被允许经由第一通信信道而从数字笔接收笔状态信息；响应于确定触敏设备被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息，继续在第一模式下操作数字笔；响应于确定触敏设备未被允许经由第一通信信道来接收笔状态信息，将数字笔切换为在第二模式下操作，并且在第二模式下操作的同时，确定触敏设备是否被允许经由第二通信信道而从数字笔接收笔状态信息；以及响应于确定触敏设备被允许经由第二通信信道来接收笔状态信息，继续在第二模式下操作数字笔。

在前述数字笔的一个实施例中，在第一模式下操作数字笔包括：使用有源笔协议输出特性来操作笔尖端；间歇地收集笔状态信息；以及经由第一通信信道来将所收集的笔状态信息传输到触敏设备。

在前述数字笔的一个实施例中，在第二模式下操作数字笔包括：使用反射电容输出特性来操作笔尖端；间歇地收集笔状态信息；以及使用第二通信信道来将所收集的笔状态信息传输到触敏设备。

在前述数字笔的一个实施例中，笔状态信息包括以下至少一项：从压力传感器导出的信息、笔标识符(ID)信息、时间戳信息、倾斜角信息、基于至少一个惯性传感器的状态的信息、或者基于数字笔的至少一个按钮的状态的信息。

Ⅴ.结论

尽管以上已描述了本发明的各种实施例，但是应理解，它们仅以示例而非限制的方式呈现。(多个)相关领域的技术人员将理解，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。因此，本发明的广度和范围不应由任何上述示例性实施例限制，而应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (18)

1.一种操作数字笔的方法，所述数字笔包括具有可配置输出特性的笔尖端，所述方法包括：

在第一模式下操作所述数字笔的同时，确定触敏设备是否被允许经由第一通信信道而从所述数字笔接收笔状态信息；

响应于确定所述触敏设备被允许经由所述第一通信信道来接收所述笔状态信息，继续在所述第一模式下操作所述数字笔；

响应于确定所述触敏设备未被允许经由所述第一通信信道来接收所述笔状态信息，将所述数字笔切换为在第二模式下操作，并且确定所述触敏设备是否被允许经由第二通信信道而从所述数字笔接收所述笔状态信息；

响应于确定所述触敏设备被允许经由所述第二通信信道来接收所述笔状态信息，继续在所述第二模式下操作所述数字笔；以及

当确定所述触敏设备未被允许经由所述第二通信信道来接收所述笔状态信息时，在第三模式下操作所述数字笔，其中在所述第三模式下操作所述数字笔包括：利用反射电容输出特性操作所述笔尖端，并且不传输笔状态信息。

2.根据权利要求1所述的操作数字笔的方法，其中在所述第一模式下操作所述数字笔的同时，确定所述触敏设备是否被允许经由所述第一通信信道而从所述数字笔接收所述笔状态信息包括：

在所述第一模式下操作所述数字笔的同时，尝试通过所述第一通信信道建立与所述触敏设备的双向通信，并且当所述尝试成功时，继续在所述第一模式下操作所述数字笔；

当通过所述第一通信信道建立与所述触敏设备的双向通信的所述尝试未成功时，尝试通过所述第二通信信道建立与所述触敏设备的双向通信；

当通过所述第二通信信道建立与所述触敏设备的双向通信的所述尝试成功时，通过所述第二通信信道来确定所述触敏设备是否被允许经由所述第一通信信道来从所述数字笔接收所述笔状态信息的单向通信；以及

当确定所述触敏设备被允许经由所述第一通信信道来接收笔状态信息的单向通信时，继续在所述第一模式下操作所述数字笔。

3.根据权利要求1所述的操作数字笔的方法，其中所述第一通信信道包括在所述数字笔与所述触敏设备中包括的数字转换器之间的RF笔协议通信信道。

4.根据权利要求3所述的操作数字笔的方法，其中所述第二通信信道包括蓝牙通信信道。

5.根据权利要求1所述的操作数字笔的方法，其中在所述第一模式下操作所述数字笔包括：

利用有源笔协议输出特性来操作所述笔尖端；

间歇地收集笔状态信息；以及

经由所述第一通信信道来将所收集的所述笔状态信息传输到所述触敏设备。

6.根据权利要求1所述的操作数字笔的方法，其中在所述第二模式下操作所述数字笔包括：

利用反射电容输出特性来操作所述笔尖端；

间歇地收集笔状态信息；以及

使用所述第二通信信道来将所收集的所述笔状态信息传输到所述触敏设备。

7.根据权利要求1所述的操作数字笔的方法，其中所述笔状态信息包括以下至少一项：从压力传感器得出的信息、笔标识符ID信息、时间戳信息、倾斜角信息、基于至少一个惯性传感器的状态的信息、或者基于所述数字笔的至少一个按钮的状态的信息。

8.一种数字笔，包括：

轴；

笔尖端，被设置在所述轴的第一端部处；

第一通信接口，被允许经由第一通信信道与触敏设备进行通信；

第二通信接口，被允许经由第二通信信道与所述触敏设备进行通信；以及

通信判定模块，被设置在所述轴内并且被耦合到所述笔尖端、所述第一通信接口和所述第二通信接口，所述通信判定模块被配置为：

在第一模式下操作所述数字笔的同时，确定所述触敏设备是否被允许经由所述第一通信信道而从所述数字笔接收笔状态信息；

响应于确定所述触敏设备被允许经由所述第一通信信道来接收所述笔状态信息，继续在所述第一模式下操作所述数字笔；

响应于确定所述触敏设备未被允许经由所述第一通信信道来接收所述笔状态信息，将所述数字笔切换为在第二模式下操作，并且在所述第二模式下操作的同时，确定所述触敏设备是否被允许经由所述第二通信信道而从所述数字笔接收所述笔状态信息；

响应于确定所述触敏设备被允许经由所述第二通信信道来接收所述笔状态信息，继续在所述第二模式下操作所述数字笔；以及

响应于确定所述触敏设备未被允许经由所述第二通信信道来接收所述笔状态信息，将所述数字笔切换为在第三模式下操作，其中在所述第三模式下操作所述数字笔包括：利用反射电容输出特性操作所述笔尖端，并且不传输笔状态信息。

9.根据权利要求8所述的数字笔，其中在所述第一模式下操作所述数字笔包括：

利用有源笔协议输出特性来操作所述笔尖端；

间歇地收集笔状态信息；以及

经由所述第一通信信道来将所收集的所述笔状态信息传输到所述触敏设备。

10.根据权利要求8所述的数字笔，其中在所述第二模式下操作所述数字笔包括：

利用反射电容输出特性来操作所述笔尖端；

间歇地收集笔状态信息；以及

经由所述第二通信信道来将所收集的所述笔状态信息传输到所述触敏设备。

11.根据权利要求8所述的数字笔，其中笔状态信息包括以下至少一项：从压力传感器得出的信息、笔标识符ID信息、时间戳信息、倾斜角信息、基于至少一个惯性传感器的状态的信息、或者基于所述数字笔的至少一个按钮的状态的信息。

12.一种操作数字笔的方法，所述数字笔包括具有可配置输出特性的笔尖端，所述方法包括：

在第一模式下操作所述数字笔，并且针对多个预定有源笔协议中的每个预定有源笔协议，尝试使用相应的预定有源笔协议来建立与触敏设备的通信；

响应于使用所述多个预定有源笔协议中的一个预定有源笔协议来建立与所述触敏设备的通信，继续在所述第一模式下操作所述数字笔；

响应于使用所述预定有源笔协议中的任何预定有源笔协议来建立与所述触敏设备的通信未成功，在第二模式下操作所述数字笔，并且尝试使用多个预定次级协议中的每个预定次级协议来建立与所述触敏设备的通信；

响应于使用所述预定次级协议中的一个预定次级协议来建立与所述触敏设备的通信，继续在所述第二模式下操作所述数字笔；以及

响应于使用所述次级协议中的任何次级协议来建立与所述触敏设备的通信未成功，在第三模式下操作所述数字笔，其中在所述第三模式下操作所述数字笔包括：利用反射电容输出特性操作所述笔尖端，并且不传输笔状态信息。

13.根据权利要求12所述的操作数字笔的方法，其中在所述第一模式下操作所述数字笔包括：

利用有源笔协议输出特性来操作所述笔尖端；

间歇地收集笔状态信息；以及

经由第一通信信道来将所收集的所述笔状态信息传输到所述触敏设备。

14.根据权利要求13所述的操作数字笔的方法，还包括：响应于经由所述第一通信信道或第二通信信道来建立与所述触敏设备的通信，确定所述触敏设备是否被允许接收所述笔状态信息的单向通信，并且如果是，则在所述第一模式下操作所述数字笔。

15.根据权利要求13所述的操作数字笔的方法，其中所述第一通信信道包括在所述数字笔与所述触敏设备中所包括的数字转换器之间的RF笔协议通信信道。

16.根据权利要求12所述的操作数字笔的方法，其中在所述第二模式下操作所述数字笔包括：

利用反射电容输出特性来操作所述笔尖端；

间歇地收集笔状态信息；以及

使用第二通信信道来将所收集的所述笔状态信息传输到所述触敏设备。

17.根据权利要求16所述的操作数字笔的方法，其中所述第二通信信道包括蓝牙通信信道。

18.根据权利要求12所述的操作数字笔的方法，其中所述笔状态信息包括以下至少一项：从压力传感器得出的信息、笔标识符ID信息、时间戳信息、倾斜角信息、基于至少一个惯性传感器的状态的信息、或者基于所述数字笔的至少一个按钮的状态的信息。