CN112654955B - 检测笔相对于电子设备的定位 - Google Patents
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Abstract
信号从电子设备的多个区域被传送。定位信息从邻近于该电子设备的电子笔被接收。该定位信息由电子笔确定，并且对应于该电子笔相对于电子设备的屏幕的定位。该定位信息使用由电子笔接收到的所传送的信号中的一个或多个信号来确定。该电子设备的屏幕上的显示至少部分地基于接收到的定位信息来控制。从而提供更有效的笔操作状态，其通过更准确和可靠地确定笔在空间中的定位来改善用户体验。
Description
背景
诸如智能板、个人计算机、膝上型计算机、移动电话之类的电子设备越来越多地配备有允许用户能够利用触控笔、笔或其他笔状设备进行书写或绘图来提供输入的屏幕或类似接口。例如，具有多点触摸和多笔功能的壁挂式或辊架式(roller-stand-mounted)交互白板已变得越来越流行。包括触摸屏作为主要用户接口的其他电子设备(例如平板计算机)也已成为具有键盘、鼠标等的传统膝上型计算机的流行替代品。在屏幕上绘图的能力为可能的输入提供了灵活性。
然而，尽管这些设备中的一些能够检测电子笔与设备的屏幕的邻近度(例如，当笔邻近时，设备知晓该设备的存在)，但是该设备相对于屏幕的位置(例如，右侧或左侧)是非常难以确定或无法确定的。例如，一些系统使用接收到的信号幅度来检测笔的存在。但是，此信号幅度并不指示笔相对于设备的位置。具体而言，由于信号幅度下降缓慢，因此很难确定笔的位置，特别是在笔位于设备的侧面的情况下。此外，笔可能驻留在设备周围的设备表面的等效电容可能会导致关于笔的实际位置的歧义，并从而导致关于期望的笔操作的歧义。
发明内容
提供本发明内容以便以简化的形式介绍以下在具体实施方式述中进一步描述的概念的选集。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
一种方法包括从电子设备的多个区域传送信号。该方法进一步包括从邻近于电子设备的电子笔接收定位信息。该定位信息由电子笔确定，并且对应于该电子笔相对于电子设备的屏幕的定位。该定位信息使用由电子笔接收到的所传送的信号中的一个或多个信号来确定。该方法还包括至少部分地基于接收到的定位信息来控制电子设备的屏幕上的显示。
许多附带特征将变得更容易领会，因为这些附带特征通过参考结合附图考虑的以下详细描述而变得更好理解。
附图描述
根据附图阅读以下详细描述将更好地理解本说明书，在附图中：
图1例示了根据一实施例的包括电子设备和相关联的笔的系统；
图2例示了根据一实施例的传输配置；
图3例示了根据一实施例的另一传输配置；
图4例示了根据一实施例的电子设备的框图；
图5例示了根据一实施例的笔；
图6例示了根据一实施例的笔/设备接口与笔之间的交互的图；
图7例示了根据一实施例的用于确定电子笔的定位的方法的流程图；
图8例示了根据一实施例的用于确定电子笔的定位的方法的另一流程图；以及
图9例示根据一实施例的计算装置的功能框图。
在整个附图中相应的附图标记指示相应的部件。在附图中，各系统被例示为示意图。附图可能没有按比例绘制。
具体实施方式
本文所描述的计算设备和方法从电子设备(例如，电子智能板，诸如MicrosoftSurface )的屏幕的不同部分传送信号，以允许邻近于该电子设备的界面表面的电子笔检测或确定该电子笔相对于该电子设备的位置。在一些示例中，有源笔由此能够知道相对于着墨设备的位置。作为结果，笔的操作行为可被改变，诸如电源模式(空闲/活动)和操作循环(搜索其他设备)方面的改变。
触摸传感器传送信标(上行链路)信号，其可由笔接收到以向笔指示设备的存在和通信协议。在一些示例中，具有在不同时间或者同时使用不同信号从设备的不同部分传送的信标，使得接收方笔能够确定该笔相对于该设备的三维(3D)位置。因此，通过例如仅从屏幕的一个部分传送上行链路信号(并且随时间轮转到其他部分)，使得笔相对于设备的3D位置能够被该笔提取和确定(例如，笔解码从电子设备的不同部分接收的信号以确定位置)。替换地，通过同时从屏幕的不同部分传送不同的信号(例如，具有不同信息的Tx、Tx'、Tx”、Tx”')，同一定位信息可被确定。作为结果，由此提供了更有效的笔操作状态，这改善了用户体验。以此方式，当处理器被编程为执行本文所描述的操作时，该处理器以非传统的方式被使用，并且允许利用该设备进行更有效的用户输入。
图1例示了根据一个实施例的包括电子设备102和相关联的笔104的系统100。电子设备102和笔(或笔设备)104是关联或链接的，使得电子设备102和笔104彼此响应。在一个示例中，笔104与电子设备102唯一地关联，使得其他笔和/或类似设备不会与电子设备102交互或以不同方式交互。
电子设备102包括定义屏幕界面的屏幕106，并且在一个示例中被配置为电子交互式智能板。屏幕界面经由(诸)触摸传感器、(诸)压力传感器等接收输入。输入可以采用形状、表达式、符号、手写等形式。在一个示例中，笔104被用于触摸、接触、按下屏幕106或以其他方式与屏幕106交互以便向电子设备102提供输入。
附加地，电子设备102包括被配置成传送上行链路信号的一个或多个发射机(图1中未示出)，在一些示例中，其是屏幕界面的电极。在如图2所例示的一个示例中，上行链路信号仅从屏幕的一个部分被传送(并且随时间轮转到其他部分)，这使得笔104的3D位置(例如，屏幕106前方空间中的定位)能够由该笔自身相对于或参照电子设备102来确定。在所例示的示例中，从四个不同的区域200传送上行链路信号，每个区域200在不同的时间，诸如从T1、然后T2、然后T3、然后T4顺序地传送上行链路信号。应当理解，更多或更少的区域200可被提供，并且传送上行链路信号的顺序和时序可被改变。
在另一示例中，如图3所示，不同的上行链路信号(图示为Tx、Tx'、Tx”、Tx”')同时从屏幕106的不同区域200传送。例如，在一些示例中，每个信号都具有不同的频率或幅度。但是，具有不同信息的任何类型的信号都可被用于允许笔104确定相对于电子设备102的位置信息。应当注意，在一些示例中，图2和图3中例示的一些或全部传输方案可被组合。因此，可在各种示例中实现信号传输方面的空间和/或时间变化以允许笔104的定位由笔104来确定。即，在一些示例中，作为具有空间接收机的小物体的笔104能够确定笔104相对于电子设备102的定位。
在各种示例中，上行链路信号被用于检测笔104的存在，以及允许笔104相对于电子设备102的屏幕106的位置(例如，邻近于区域200之一)由笔104直接确定。此外，在一些示例中，使用电子笔技术中的通信技术，在电子设备102和笔104之间建立一个或多个通信信道，以实现用于电子设备102和笔104之间的双向数据交换的上行链路和下行链路通信。因此，上行链路信号可以是从电子设备102传送并且可由笔104检测的任何类型的信号。
在一个示例中，笔104是有源电子笔(例如，有源触控笔)，其包括使笔104能够与电子设备102、笔104的用户、其他电子设备等交互的电子组件。例如，在一些示例中，笔104包括无线接口，该无线接口使得即使当笔104未与电子设备102接触时，笔104也能够(经由Wi-Fi、蜂窝、短程无线通信协议、其他射频通信等)与电子设备102进行无线通信。此外，在一些示例中，笔104包括笔104的用户用其来与笔104和/或笔104的电子组件进行交互的按钮、开关和/或其他输入接口中的一者或多者。附加地或替换地，笔104可包括能够检测笔104的运动、方向、角度、用户输入、姿势等的压力传感器、运动传感器、加速度计、陀螺传感器等。
在操作中，笔104相对于电子设备102的邻近度和相对位置(例如，XY位置)被确定。笔104被配置成从电子设备102接收一个或多个信号以允许笔104确定该笔104相对于电子设备102的定位。在一些示例中，检测笔相对于电子设备102的邻近度包括将来自笔104的无线信号的信号强度解释为对笔邻近度的指示，从而发起由电子设备102向笔105发送信号，该信号被笔104用于确定笔104的定位(例如，笔104在电子设备102前方的XY定位)。例如，当笔104靠近正在传送信号(例如，上行链路信号)的电子设备102的一部分时，无线信号的信号强度通常更强，而当笔104移动离开电子设备102时，无线信号的信号强度变得更弱。替换地或附加地，笔104还可向电子设备102传送可由电子设备102用于确定与笔104相关的信息的描述笔运动、笔方向、笔角度等的信息。
在一个示例中，当电子设备102通过至少部分地检测到来自笔104的无线信号来检测笔104的邻近度时，电子设备102发起笔104定位检测过程，其中信号被发送到如本文描述的笔104以允许笔104确定其相对于电子设备102的定位。在一些示例中，由笔104接收到的无线信号的信号强度可被用于确定笔定位信息。
在一些示例中，笔定位检测处理使用被定义为包括信号强度阈值的笔邻近度阈值来发起，使得当信号强度阈值被跨越时，电子设备102确定笔104在笔邻近度阈值内，并然后开始对(诸)上行链路信号的传输以允许笔104确定笔104相对于电子设备102的屏幕106的位置或定位，诸如笔104沿着电子设备102或在电子设备102前方所处的位置或定位。应当理解，对笔定位确定过程的发起可以以许多不同的方式来执行，诸如基于用户在邻近于电子设备102时按下笔104上的按钮、电子设备102周期性地从其传送信号等。
图4示出了在一个示例中的电子设备102的框图。电子设备102包括：用户接口400、包括笔定位处理程序404和(诸)笔兼容控件406的操作系统402、应用程序408、以及网络接口410。用户接口400进一步包括输入接口412和输出接口414。
在一示例中，用户接口400包括诸如智能板触摸屏之类的触摸屏。输入接口412是一些示例，包括检测触摸屏上的接触、按下等的定位的触摸屏的层或部分。触摸屏上的接触，无论是通过用户的手指、笔104、其他类型的触控笔等，都由输入接口412检测并解释为对用户接口400的输入。在一些示例中，输出接口414包括向电子设备102的用户显示、渲染或以其他方式输出信息的触摸屏的层或部分。输出接口414可显示颜色、形状、字母等以向电子设备的用户传达输出信息。
替换地或附加地，输入接口412从链接到电子设备102的笔设备(例如，笔104)接收输入，如本文所描述的。笔104和电子设备102经由电子设备102的网络接口410处于通信。
在一些示例中，输入接口412可包括其他接口，诸如键盘、鼠标、开关、按钮、话筒、相机、运动检测等。输入接口412的这些组件进一步使用户能够将信息输入到电子设备102中。例如，与输入接口412相关联的相机可检测用户的姿势并将该姿势解释为输入信息的形式。在另一示例中，相机和输入接口412与增强现实设备和/或虚拟现实设备相关联。
在一些示例中，输出接口414进一步包括扬声器、振动组件、投影仪组件等。输出接口414的这些组件进一步使电子设备102能够将输出信息传达给用户。例如，输出接口414的振动组件振动以向电子设备102的用户提供通知。
在一个示例中，操作系统402是被配置成执行电子设备102的核心软件操作并提供在其上执行其他软件组件(例如，(诸)应用408等)的平台的软件组件。应当理解，操作系统402根据计算机科学、计算机工程等领域的普通技术人员所理解的典型方法起作用。
笔定位处理程序404包括与用户接口400交互的软件，包括控制向笔设备(例如，笔104等)发送的信号以用于确定笔104在相对于电子设备102的空间中的定位。在电子设备102的使用期间，笔定位处理程序404最初可监听来自与笔邻近度数据相关联的用户接口400的通信。例如，基于接收到的发起信号，笔定位处理程序404触发笔事件，在一些示例中，笔事件被发送到电子设备102的其他软件组件(例如，(诸)应用408等)和/或由电子设备102的其他软件组件(例如，(诸)应用408等)接收。如本文更详细地描述的，笔定位处理程序404控制由一个或多个发射机416生成的上行链路信号以允许笔104确定笔104相对于电子设备102的屏幕106的定位。在一些示例中，发射机416是电子设备中的电极，其在与允许笔104确定相对于电子设备102的相对定位的区域200相对应的限定区域中被选择性地驱动(例如，射频(RF)驱动)。因此，在一些示例中，位于每个区域200中的电极的子集被驱动以将信号提供给笔104以用于确定定位信息。
(诸)笔兼容控件406是与操作系统402相关联的软件组件，其使电子设备102对笔104作出反应和/或与笔104交互。在一个示例中，(诸)笔兼容控件406使用户接口400向电子设备102的用户提供书写区域、有关该书写区域的上下文的信息和/或指导等。例如，(诸)笔兼容控件406使用户接口400在屏幕上显示包含书写区域的框并在框内或框附近显示描述该框(地址字段、名称字段、签名字段、搜索术语字段等)的提示。此外，(诸)笔兼容控件406可包括基于笔的邻近度展开以提供附加详细信息的复选框和/或列表项以及用于放大地理区域并提供与该地理区域相关联的用户可用于添加有关该地理区域的注释的虚拟书写区域的地图控件。在一些示例中，所显示的信息在屏幕106上的定位基于由笔104确定的笔104的定位而改变。
(诸)应用408是可被安装在电子设备102上的软件组件。在一示例中，(诸)应用408使用操作系统402作为用于执行指令和/或向电子设备102的用户提供功能性的平台。例如，(诸)应用408可以是文字处理应用、电子邮件应用、网络浏览器、消息收发应用、游戏等。应当理解，(诸)应用408可以是本领域普通技术人员已知的任何应用类型，而不背离本说明书的范围。
在一些示例中，(诸)应用408包括笔事件处理程序组件，该笔事件处理程序组件被配置成接收、检测和/或响应由操作系统触发的笔事件。(诸)应用408的笔事件处理程序导致执行对笔兼容控件的激活或其他操作。
在一些示例中，(诸)应用408缺少用于接受和处理笔输入的因应用而异的控件和/或功能性，而是当检测到笔输入时从操作系统402访问一个或多个笔兼容控件406以在应用406内使用。在一个示例中，消息收发应用未被配置成处理笔输入，并且当消息收发应用接收到笔事件时，消息收发应用访问或请求使用由操作系统402提供的笔兼容控件来显示书写区域并将笔输入转化为该消息收发应用随后用于在消息中传递给用户的联系人的文本。该请求可经由对操作系统的应用编程接口(API)调用来发生。
替换地，(诸)应用408被配置成包括笔兼容控件并处理传入的笔事件，而无需从操作系统402请求(诸)笔兼容控件406。例如，地图应用可以包括将用户接口400的地图区域上的笔输入自动变换成地图上的精确点的(诸)笔兼容控件406。此外，可提示用户该精确点是新的目的地还是新的感兴趣的定位等。
网络接口410提供接口，电子设备102通过该接口与其他电子设备、计算设备、接入点等进行通信。网络接口410还提供对一个或多个网络通信信道的访问，包括有线网络连接、无线网络连接等。在一些示例中，被描述为电子设备102的一部分的组件可替代地位于电子设备102的外部，并且可以由电子设备102经由网络接口410来访问。
在各种示例中，电子设备102包括用户接口、至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。该计算机程序代码被配置成与至少一个处理器一起执行流程图中例示的操作。
在操作中，在一个示例中，输入接口412被配置成识别经由电子设备102的触摸屏功能(诸如数字化仪面板)接收到的输入。输入接口412操作以检测笔104的存在，从而发起对信号的传输，以允许笔104的定位由笔(例如，在电子设备102的阈值距离/邻近度内的笔104)确定、识别并解析经由笔104提供的输入、等等。输入可以采取各种不同的形式，诸如以识别笔104跨电子设备102的屏幕106的移动、在数字化仪面板上的按压和轻敲、绘制线，等等。结果，用户能够执行各种不同的书写操作(诸如绘制线以模仿铅笔、钢笔、刷子等)以及执行擦除操作(诸如模仿橡皮擦)。
因此，根据本文描述的技术，笔定位处理程序404被配置成识别笔104的存在并控制对信号的传输以允许笔解析笔104在空间中相对于电子设备102的位置。在各实现中，笔识别和位置基于传送至笔104并由笔104接收的上行链路信号。例如，对笔104从区域200(图2所示)接收到的上行链路信号的分析可被用于确定笔104的定位，这允许映射到包括不同交互模式、触控笔位置、手位置、用户位置、场景、或操作行为等的不同上下文。因此，笔104可以识别来自发射机416的不同的上行链路信号(例如具有不同幅度或频率的信号)，并且将上行链路信号(例如，信号解码)匹配到电子设备102从该处传送信号的相应定位，或其他上下文。
如图5中进一步例示的，笔104可以包括不同类型的电路系统500。例如，所例示的示例中的电路系统500包括定位辅助电路系统502以帮助确定笔104相对于屏幕106的定位(例如，XY定位)，例如，使用由电子设备102传送的信号(例如，电子设备102以可区分的方式(诸如不同信号的时间共享)从不同区域传送信号)。在此示例中，电路系统500还包括无线电504以支持与电子设备102的通信，以便传达一旦XY定位被笔104确定就使用的数据。为了给电路系统500供电，笔104包括电池506。
笔104还包括使用模块508。使用模块508表示笔104进入不同使用模式的功能性。例如，在所例示的示例中，使用模块508支持激活模式510，其中笔104的电路系统500被致使活动且因此被允许消耗来自电池506的电力。因此，电路系统500可用于使用例如帮助确定笔104相对于电子设备102的XY定位以及用于接收和处理从电子设备102传达到笔104的数据。
使用模块508还支持电池节省模式512以节省电池506的电力，诸如使得诸如定位辅助电路系统502、无线电504等的电路系统500中的一些或全部不活动以最小化电池506的消耗。以此方式，使用模块508进入低功率状态并且节省电池506的资源，但是在合适的时间启用电路系统500的功能性。应当理解，许多其他操作行为或特性可被类似地控制，诸如笔104与电子设备102交互的方式。
图6例示了根据一示例的笔/设备接口(例如，用户接口400等)与笔104之间的交互的图。在602，笔/设备接口向笔104传送上行链路信号。在604，笔接收上行链路信号(其可以是来自电子设备102的不同区域200的一个或多个信号)并且确定信号传送自哪个区域200。应当注意，在一些示例中，在发起对上行链路信号的传输之前，笔/设备接口接收如本文描述的笔邻近度数据，并且基于该笔邻近度数据来确定邻近度阈值是否被跨越或超过，并从而指示笔定位确定过程应该开始。附加地，在一些示例中，应注意当笔104邻近于电子设备102时，笔104仅从电子设备102的发射机416接收上行链路信号。例如，在一些示例中，发射机416的功率被设置成仅当笔104位于邻近于发射机416所处的物理空间内时才允许笔104接收。
在606，笔104随后将与上行链路信号一起传送的信息或根据所传送的上行链路信号确定的信息(例如，唯一频率、幅度或编码)与存储在查找表中的数据(例如，对应的定位数据)进行比较。例如，查找表允许笔104确定上行链路信号从哪个区域200和/或以什么频率传送。例如，查找表允许笔104确定上行链路信号的传送区域200。在一些示例中如本文中更详细地描述的，在606，三角测量被执行以诸如基于信号中的幅度和编码信息来确定上行链路信号的传送区域200。
还应注意，作为通信交换的一部分，笔104还被配置成确定笔104正在与之通信的特定电子设备102并调整该笔104的操作行为。此外，特定的查找表可以与不同的电子设备102相关联以允许对来自不同电子设备102的不同上行链路信号进行解码。
在其他示例中，例如当如图2或图3所例示的从区域200传送上行链路信号时，笔104的定位辅助电路系统502使从不同区域200接收到的上行链路信号解耦并基于这些信号来执行数值分析。在一个示例中，数值分析转换来自接收到的上行链路信号的多个测量值，以相对于发射设备(即发射机416)在空间中定位笔104。在一些示例中，转换基于在受控的训练会话中训练定位辅助电路系统502(例如，对于输入神经网络的不同定位执行测量)的机器学习或神经网络(或其他深度学习引擎)来配置。在一些示例中，三角测量过程被训练。
在一些示例中，在608，笔104然后可将经确定的定位信息传送到电子设备102。例如，基于从查找表确定的信息或所执行的其他分析，笔104向电子设备102传送笔104的相对定位(诸如邻近于笔104所处的区域200)。因此，电子设备102从笔104接收信息，诸如关于笔104的定位(例如，位于屏幕106的左上部、屏幕106的右下部等)。
在610，笔/设备接口控制屏幕106的显示。例如，笔/设备接口基于笔104所处的区域200(例如，笔104在特定区域200前方)来控制屏幕106的数据内容、活跃数据区域等。在一些示例中，屏幕106包括由笔/设备接口驱动的多个像素(电极)，其可基于笔104的所确定的定位来选择性地控制。
图7例示了用于确定电子笔的定位的方法700的流程图。方法700允许电子笔相对于屏幕的更准确和可靠的定位。例如，通过使用从电子设备的所有部分接收的信号的幅度的变化的方法，笔相对于电子设备的屏幕的XY定位(例如，相对于电子交互白板的定位)不能被准确和可靠地确定。应当注意，示例性流程图例示了电子设备的计算设备用于确定电子笔相对于电子设备的屏幕的定位的操作。本文描述的流程图中例示的操作可以以与所示出的顺序不同的顺序来执行，可以包括附加的或更少的步骤并且可以根据期望或需要进行修改。附加地，一个或多个操作可被同时地、并发地或顺序地执行。
更具体而言，方法700包括在702从电子设备的多个区域传送信号。例如，能够被电子笔接收的一个或多个上行链路信号从电子设备被传送。如本文所描述的，从电子设备的不同区域传送上行链路信号。例如，在一些示例中使用时分传输方案，其中上行链路信号在不同时间从不同区域被传送。例如，在定义的时间段内，上行链路信号从每个区域一次一个地被传送。来自每个区域的传输可以是单个上行链路信号，也可以是在一时间段内传送的多个上行链路信号。在一些示例中，上行链路信号从每个区域内被顺序地传送，这可被重复多次。应当注意，当使用时分传输时，接收信号的笔不必解耦传输。
作为另一示例，不同区域同时传送具有不同信息的信号。例如，来自不同区域的信号可以同时地或并发地以不同的频率或幅度来传送。在不同的示例中，不同类型的信号调制(诸如频率调制或幅度调制)被使用。在其他示例中，信号用数据来编码以允许将信号与特定区域相关。应当注意，当传送具有不同信息的信号时，接收信号的笔可执行三角测量，诸如在接收到信号之后用于对象定位技术以确定笔定位。还应当注意，在一个示例中，当信号被同时地传送时，信号在某些方面是正交的从而不会产生干扰。然后信号可用笔来解码。
方法700包括在电子笔704处接收一个或多个信号。例如，当笔邻近于电子设备时，所传送的上行链路信号被笔接收。在一些示例中，如本文所描述的，电子设备仅在邻近度检测被满足之后才开始传输，其中笔被确定处于电子设备的表面的阈值距离内(例如，在交互式白板的屏幕前方或上方悬停)。
方法700包括在706由电子笔使用接收到的一个或多个信号来确定该电子笔相对于电子设备的屏幕的定位。例如，笔可使用查找表(可为不同电子设备提供单独的查找表)来标识当(诸)信号使用时分来传送时(诸)信号源自哪个发射机。信号不必被解耦，因为信号在不同时间从每个区域被传送。如果信号同时从多个区域被传送，则在一些示例中，笔可使用频率解调来解码信号，并使用三角测量来确定传输的源头。因此，根据来自多个区域的传输，笔能够确定例如相对于电子设备的屏幕的XY定位。
在一些示例中，方法700还包括在708基于所确定的定位将所确定的定位信息从电子笔传送到电子设备。例如，一旦笔确定了传送上行链路信号的区域并确定了笔在电子设备前方空间中的定位，笔就向电子设备传送指示该笔位于何处的定位信息。
因此，笔能够确定其在空间上相对于电子设备的定位。当多个电子设备(例如，电子白板)并排放置时，该方法有助于更容易且更准确地确定(由笔确定的)笔的定位，尤其是在沿着其中一个电子设备的一端放置的情况下。此外，在一些示例中，定位信息被用于至少部分地基于所确定的定位信息来控制电子设备的屏幕上的显示。
图8例示了用于确定电子笔的定位的方法800的流程图。该方法包括在802定义电子设备的传输区域。电子设备是可与电子笔交互的任何设备。在一个示例中，电子设备是一种电子白板，其具有由RF信号驱动以跨该电子白板的屏幕传送的电极。在一些示例中，传输区域由电极的子集定义，使得每个区域中的电极被如本文描述的那样控制以确定电子笔的定位信息。例如，每个区域中的电极可以由一个或多个RF驱动器以不同的幅度或频率选择性地驱动或一起驱动。
在一些示例中，方法800包括在804检测诸如电子笔之类的笔设备是否接近电子设备。例如，邻近度检测可如本文所描述地执行以检测电子笔何时处于电子设备的传输范围之内。如本文所描述的，对电子笔的接近的检测是基于笔邻近度数据的。例如，检测接近可包括检测来自电子设备的无线信号。如果笔接近未被检测到，则在806执行对笔接近的继续监视。在一些示例中，检测过程直到电子笔处于距电子设备的屏幕的阈值距离内之前才会被执行。
如果在804检测到笔接近，则在808从定义的传输区域传送上行链路信号。例如，在一些示例中，一个或多个传输区域中的电极由一个或多个RF驱动电路驱动。RF驱动电路可以是用于显示器(诸如用于触摸屏或智能板类型的显示器)的任何类型的电极驱动电路。如本文所描述的，不同的传输方法或方案可被使用，诸如，时分传输、调频传输、调幅传输等。
然后在810作出对定位信息是否从电子笔被接收到的确定。例如，如本文所描述的，电子笔基于由笔执行的对接收到的上行链路信号的计算或分析来传送所确定的定位信息。定位信息向电子设备指示电子笔在空间中所处的定位。如果定位信息未被接收到，则在808上行链路信号继续从传输区域被传送。例如，如果定位信息在从一个传输区域的传输之后没有被接收到，则从另一传输区域的传输被执行。附加地，如果定位信息在从所有传输区域的传输之后都没有被接收到，则该过程被重复，在一些示例中，该过程发生达预定的循环次数。应当注意，在一些示例中，当笔接近或邻近于电子设备时，确认信号或邻近度可从电子设备(笔)向该电子设备发送。
如果定位信息被电子设备接收到，则在812电子设备的显示基于定位信息来控制。例如，电子设备的屏幕的一部分被激活或使其显示某些信息。在一些示例中，定位信息允许并排的电子设备在电子笔位于两个电子设备之间的边缘处(例如，位于两个电子白板之间的边缘处)的情况下确定哪个设备应被激活。
因此，在一些示例中，方法700和800允许电子笔确定电子笔在空间中相对于电子设备的定位。
示例性操作环境
本公开可以通过根据一实施例的图9中的计算装置902的功能框图900来操作。在一个示例中，该计算装置902的各组件可被实现为根据本说明书中所描述的一个或多个实施例的电子设备的一部分。计算装置902包括一个或多个处理器904，这些处理器可以是微处理器、控制器或用于处理计算机可执行指令以控制电子设备的操作的任何其他合适类型的处理器。可以在装置902上提供包括操作系统906或任何其他合适的平台软件在内的平台软件以使得应用软件908能够在设备上被执行。根据一实施例，由电子笔基于从传输控制器912传送的信号(例如，来自不同区域的信号传输)确定的定位信息910可以通过软件来实现。
可以使用计算装置902能够访问的任何计算机可读介质来提供计算机可执行指令。计算机可读介质可包括例如诸如存储器914等计算机存储介质和通信介质。诸如存储器914之类的计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括但不限于，RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存存储器或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储设备，或者可被用来储存信息以供计算装置访问的任何其他非传输介质。相比而言，通信介质可以以诸如载波或其他传输机制之类的已调数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块等。如本文中所定义的，计算机存储介质不包括通信介质。因此，计算机存储介质本身不应当被理解成是传播信号。传播的信号本身不是计算机存储介质的示例。虽然计算机存储介质(存储器914)被示为在计算装置902内，但是本领域的技术人员应当领会，该存储可以是分布式的或位于远程并经由网络或其他通信链路(例如，使用通信设备916)来访问。
计算装置902可包括被配置成向可以与电子设备分开或集成在一起的一个或多个输入设备920和输出设备922(例如，显示器或扬声器)输出信息的输入/输出控制器918。输入/输出控制器918还可被配置成接收和处理来自一个或多个输入设备920(例如，键盘、话筒或触摸垫)的输入。在一个实施例中，输出设备922也可充当输入设备920。此类设备的示例可以是触敏显示器。输入/输出控制器918还可以向除输出设备922之外的设备(例如，本地连接的打印设备)输出数据。在一些实施例中，用户可向(诸)输入设备920提供输入和/或从(诸)输出设备922接收输出。
在一些示例中，计算装置902检测语音输入、用户姿势或其他用户动作，并且提供自然用户界面(NUI)。此用户输入可用于创作电子墨迹、查看内容、选择墨迹控件、播放带有电子墨迹覆盖层的视频以及用于其他目的。在一些示例中，输入/输出控制器918向除显示设备之外的设备(例如，本地连接的打印设备)输出数据。
NUI技术使用户能够以自然的方式与计算装置902进行交互，而不受诸如鼠标、键盘、遥控器之类的输入设备施加的人为约束。在一些示例中提供的NUI技术的示例包括但不限于依赖于话音和/或语音识别、触摸和/或触控笔识别(触敏显示器)、屏幕上和屏幕附近的姿势识别、隔空姿势、头部和眼睛跟踪、话音和语音、视觉、触摸、姿势以及机器智能的那些技术。在一些示例中使用NUI技术的其他示例包括意图和目的理解系统、使用深度相机(诸如立体相机系统、红外相机系统、红绿蓝(rgb)相机系统、以及这些的组合)的运动姿势检测系统、使用加速度计/陀螺仪，面部识别，三维(3D)显示，头部、眼睛和注视跟踪的运动姿势检测、沉浸式增强现实和虚拟现实系统、以及用于使用电场感测电极(脑电图(EEG)及相关方法)来感测脑部活动的技术。
本文中所描述的功能性可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行。根据一实施例，计算装置902由当被(诸)处理器904执行时执行所描述的操作和功能性的各实施例的程序代码进行配置。替代地或附加地，本文中所描述的功能性可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件来执行。例如而非限制，可被使用的硬件逻辑组件的说明性类型包括FPGA、ASIC、ASSP、SOC、CPLD和GPU。
附图中的各种元素的至少一部分功能性可由附图中的其他元素或附图中未示出的实体(例如，处理器、web服务、服务器、应用程序、计算设备等)执行。
尽管结合一示例性计算系统环境进行了描述，但本公开的各示例能够用众多其它通用或专用计算系统环境、配置或设备实现。
可能适用于本公开的各方面的公知的计算系统、环境和/或配置的示例包括，但不限于：移动或便携式计算设备(如智能手机)、个人计算机、服务器计算机、手持式设备(例如平板)或膝上型设备、多处理器系统、游戏控制台或控制器、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、移动电话、具有可穿戴或配件形状因子(例如，手表、眼镜、头戴式耳机或耳塞)的移动计算和/或通信设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括上面的系统或设备中的任何一种的分布式计算环境等等。一般而言，本公开可通过具有处理能力使得其能够执行诸如本文所描述的指令的任何设备来操作。这样的系统或设备可以以任何方式来接受来自用户的输入，包括来自诸如键盘或指点设备之类的输入设备、通过姿势输入、邻近度输入(诸如通过悬停)和/或通过语音输入。
本公开的各示例在被软件、固件、硬件或其组合中的一个或多个计算机或其他设备执行的计算机可执行指令(诸如程序模块)的一般上下文中被描述。计算机可执行指令可以被组织成一个或多个计算机可执行的组件或模块。一般而言，程序模块包括但不限于，执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件，以及数据结构。可以利用任何数量的此类组件或模块以及它们的任何组织来实现本公开的各方面。例如，本公开的各方面不限于附图中所举例说明并且在本文所描述的特定计算机可执行指令或特定组件或模块。本公开的其他示例可以包括具有比本文所示出和描述的功能更多或更少功能性的不同的计算机可执行指令或组件。
在涉及通用计算机的示例中，在被配置成执行本文所描述的指令之时，本公开的各方面将通用计算机变换成专用计算设备。
其他示例包括：
一种电子设备，包括：
-屏幕；
-至少一个处理器；以及
-包括计算机程序代码的至少一个存储器，该至少一个存储器和该计算机程序代码被配置成与该至少一个处理器一起使该电子设备至少：
-从电子设备的多个区域传送信号；
-从邻近于该电子设备的电子笔接收定位信息，该定位信息由该电子笔使用由该电子笔接收到的所传送的信号中的一个或多个信号来确定，并且对应于该电子笔相对于该电子设备的该屏幕的定位；以及
-至少部分地基于接收到的定位信息来控制该电子设备的该屏幕上的显示。
其他示例包括：
一种确定电子笔的定位的方法，该方法包括：
-从电子设备的多个区域传送信号；
-从邻近于该电子设备的电子笔接收定位信息，该定位信息由该电子笔使用由该电子笔接收到的所传送的信号中的一个或多个信号来确定，并且对应于该电子笔相对于该电子设备的屏幕的定位；以及
-至少部分地基于接收到的定位信息来控制该电子设备的该屏幕上的显示。
其他示例包括：
一个或多个具有计算机可执行指令的计算机存储介质，该指令在由处理器执行时使该处理器至少：
-从电子设备的多个区域传送信号；
-从邻近于该电子设备的电子笔接收定位信息，该定位信息由该电子笔使用由该电子笔接收到的所传送的信号中的一个或多个信号来确定，并且对应于该电子笔相对于该电子设备的屏幕的定位；以及
-至少部分地基于接收到的定位信息来控制该电子设备的该屏幕上的显示。
作为本文中所描述的其他示例的替换或补充，一些示例包括以下的任何组合：
-其中传送信号包括时分传输，其中信号在不同时间从该多个区域的每个区域被传送。
-其中传送信号包括同时从该多个区域传送该信号，从每个区域传送的该信号具有不同频率或幅度中的一者。
-其中该电子设备包括屏幕，该屏幕具有多个电极并进一步包括驱动对应于该多个区域的每个区域的该多个电极的电极子集。
-其中传送信号包括响应于在该电子设备的该屏幕的邻近度阈值内检测到该电子笔来传送上行链路信号。
-其中使用查找表以至少部分地基于该一个或多个信号来确定该电子笔相对于该电子设备的该屏幕的定位。
-解码接收到的一个或多个信号并基于该接收到的一个或多个信号执行三角测量来确定该电子笔相对于该电子设备的该屏幕的定位。
如对本领域技术人员将显而易见的，本文中所给出的任何范围或设备值可以在不丢失所寻求的效果的情况下被扩展或被改变。
虽然用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本发明主题，但应当理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于以上所描述的具体特征或动作。更确切而言，以上所描述的具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式公开的。
将会理解，以上所描述的益处及优点可以涉及一个实施例或者可以涉及若干实施例。各实施例并不限于解决所阐述的问题中的任何或全部问题的那些实施例或者具有所阐述的益处和优点中的任何或全部益处和优点的那些实施例。将进一步理解，对“一个”项目的提及是指那些项目中的一个或多个。
本文所例示和描述的各实施例以及本文未具体描述但是在各权利要求的各方面的范围内的各实施例构成用于训练神经网络的示例性装置。所例示的一个或多个处理器904与存储在存储器914中的计算机程序代码一起构成用于确定电子笔的定位的示例性处理装置。
术语“计算机”、“计算装置”、“移动设备”等在本文中被用来指代具有处理能力以便其可以执行指令的任何设备。本领域技术人员将认识到，此类处理能力被合并到许多不同的设备中，并因此术语“计算机”和“计算装置”可以各自包括PC(个人计算机)、服务器、膝上型计算机、移动电话(包括智能电话)、平板计算机、媒体播放器、游戏控制台、个人数字助理和许多其他设备。
术语“包括”在本说明书中被用来意指包括此后伴随的(一个或多个)特征或(一个或多个)动作，而不排除一个或多个附加特征或动作的存在。
在一些示例中，各附图中所例示的操作可以作为在计算机可读介质上编码的软件指令以被编程或设计为执行操作的硬件或这两者来实现。例如，本公开的各方面可以被实现为片上系统或包括多个互连的导电元件的其他电路系统。
本文所例示并描述的本公开的各示例中的操作的执行或完成的顺序不是必需的，除非另作指定。也就是说，除非另作指定，操作可以以任何顺序执行，本公开的各示例可以包括附加的或比本文所公开的操作更少的操作。例如，构想了在某一个操作之前、同时、或之后执行或完成另一个操作也在本公开的各方面的范围之内。
当介绍本公开的各方面的元素或其示例时，冠词“一”、“一个”、“该”、“所述”旨在意指一个或多个这样的元素。术语“包括”、“包含”、以及“具有”旨在是包含性的，并意指除所列出的元素以外可存在附加的元素。术语“示例性”旨在表示“……的一示例”。短语“以下各项中的一个或多个：A、B和C”意指“A中的至少一个和/或B中的至少一个和/或C中的至少一个”。
已经详细地描述了本公开的各方面，显然，在不偏离所附权利要求书所定义的本公开的各方面的范围的情况下，可以进行各种修改和变化。在不偏离本公开的各方面的范围的情况下，可以在上面的构造、产品以及方法中作出各种更改，意图是上面的描述中所包含的以及各附图中所示出的所有主题都应该解释为说明性的，而不是限制性的。
Claims (20)
1.一种电子设备，包括：
屏幕；
至少一个处理器；以及
包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置成与所述至少一个处理器一起使所述电子设备至少：
从电子设备的多个区域传送信号；
从邻近于所述电子设备的电子笔接收定位信息，所述定位信息由所述电子笔使用由所述电子笔接收到的所传送的信号中的一个或多个信号来确定，并且对应于所述电子笔相对于所述电子设备的所述屏幕的定位，其中所述电子笔被配置成识别从所述电子设备传送的不同信号并解码所述不同信号以确定所述定位信息，其中所述定位信息包括所述电子笔相对于所述电子设备的三维(3D)定位；以及
至少部分地基于接收到的定位信息来控制所述电子设备的所述屏幕上的显示。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，传送信号包括时分传输，其中信号在不同时间从所述多个区域的每个区域被传送。
3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，传送信号包括同时从所述多个区域传送所述信号，从每个区域传送的所述信号具有不同频率或幅度中的一者。
4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述屏幕包括多个电极，并且所述计算机程序代码被进一步配置成与所述至少一个处理器一起使所述电子设备至少驱动对应于所述多个区域的每个区域的所述多个电极的电极子集。
5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，传送信号包括响应于在所述电子设备的所述屏幕的邻近度阈值内检测到所述电子笔来传送上行链路信号。
6.如权利要求1所述的电子设备，其中所述计算机程序代码被进一步配置成与所述至少一个处理器一起使所述电子设备至少使用查找表以至少部分地基于所述一个或多个信号来确定所述电子笔相对于所述电子设备的所述屏幕的定位。
7.如权利要求1所述的电子设备，其中所述计算机程序代码被进一步配置成与所述至少一个处理器一起使所述电子设备至少解码接收到的一个或多个信号并基于所述接收到的一个或多个信号执行三角测量来确定所述电子笔相对于所述电子设备的所述屏幕的定位。
8.一种确定电子笔的定位的方法，所述方法包括：
从电子设备的多个区域传送信号；
从邻近于所述电子设备的电子笔接收定位信息，所述定位信息由所述电子笔使用由所述电子笔接收到的所传送的信号中的一个或多个信号来确定，并且对应于所述电子笔相对于所述电子设备的屏幕的定位，其中所述电子笔被配置成识别从所述电子设备传送的不同信号并解码所述不同信号以确定所述定位信息，其中所述定位信息包括所述电子笔相对于所述电子设备的三维(3D)定位；以及
至少部分地基于接收到的定位信息来控制所述电子设备的所述屏幕上的显示。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，传送信号包括时分传输，其中信号在不同时间从所述多个区域的每个区域被传送。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，传送信号包括同时从所述多个区域传送所述信号，从每个区域传送的所述信号具有不同频率或幅度中的一者。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电子设备包括屏幕，所述屏幕具有多个电极并进一步包括驱动对应于所述多个区域的每个区域的所述多个电极的电极子集。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，传送信号包括响应于在所述电子设备的所述屏幕的邻近度阈值内检测到所述电子笔来传送上行链路信号。
13.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括使用查找表以至少部分地基于所述一个或多个信号来确定所述电子笔相对于所述电子设备的所述屏幕的定位。
14.如权利要求8所述的方法，其特征在于，进一步包括解码接收到的一个或多个信号并基于所述接收到的一个或多个信号执行三角测量来确定所述电子笔相对于所述电子设备的所述屏幕的定位。
15.一种具有计算机可执行指令的计算机存储介质，所述指令在由处理器执行时使所述处理器至少：
从电子设备的多个区域传送信号；
从邻近于所述电子设备的电子笔接收定位信息，所述定位信息由所述电子笔使用由所述电子笔接收到的所传送的信号中的一个或多个信号来确定，并且对应于所述电子笔相对于所述电子设备的屏幕的定位，其中所述电子笔被配置成识别从所述电子设备传送的不同信号并解码所述不同信号以确定所述定位信息，其中所述定位信息包括所述电子笔相对于所述电子设备的三维(3D)定位；以及
至少部分地基于接收到的定位信息来控制所述电子设备的所述屏幕上的显示。
16.如权利要求15所述的计算机存储介质，其特征在于，传送信号包括时分传输，其中信号在不同时间从所述多个区域的每个区域被传送。
17.如权利要求15所述的计算机存储介质，其特征在于，传送信号包括同时从所述多个区域传送所述信号，从每个区域传送的所述信号具有不同频率或幅度中的一者。
18.如权利要求15所述的计算机存储介质，其特征在于，所述电子设备包括屏幕，所述屏幕具有多个电极并进一步包括驱动对应于所述多个区域的每个区域的所述多个电极的电极子集。
19.如权利要求15所述的计算机存储介质，其特征在于，传送信号包括响应于在所述电子设备的所述屏幕的邻近度阈值内检测到所述电子笔来传送上行链路信号。
20.如权利要求15所述的计算机存储介质，所述指令在由处理器执行时使所述处理器至少使用查找表以至少部分地基于所述一个或多个信号来确定所述电子笔相对于所述电子设备的所述屏幕的定位或执行三角测量来确定所述电子笔相对于所述电子设备的所述屏幕的定位。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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