TWI727545B - 用於擦拭區設定的電子系統與方法 - Google Patents

用於擦拭區設定的電子系統與方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種擦拭區設定方法，包含：接收一電子板擦相對應於一觸控螢幕的姿態與接觸壓力；判斷該電子板擦是否至少有一角接觸該觸控螢幕；以及當該電子板擦的擦拭面至少有一角接觸該觸控螢幕時，根據該姿態與該接觸壓力的任意組合來決定一擦拭區的屬性。

Description

用於擦拭區設定的電子系統與方法
本發明係關於一種電子板擦，特別係關於一種使用經驗類似於傳統板擦的電子板擦與系統。
黑板或白板是傳統教學的常用工具。使用者可以利用馬克筆在白板上書寫，並且利用板擦來擦拭馬克筆的筆跡。有些廠商已經製作出電子白板，可以讓使用者利用觸控筆在電子白板上移動。電子白板可以感應到觸控筆筆尖的位置，在電子白板上顯示筆跡，以模擬馬克筆在白板上書寫的情景。當使用者要擦拭電子白板上的部分區域時，則須要更動觸控筆的設定，將馬克筆模式換成板擦模式。然而，和傳統板擦相比，觸控筆的筆尖面積很小，無法擦拭較大面積的痕跡。造成使用者在利用電子白板時相當大的困難。據此，需要一種可以模擬成傳統板擦的裝置，能讓使用者方便地擦拭較大的電子白板面積。
使用者在使用傳統板擦擦拭黑板時，通常都會使用板擦的一邊或一角來擦拭較小的區域，以便對這些區域內的內容進行修正或修改，而不欲影響到其周邊的區域。在使用能夠擦拭較大面積的電子板擦時，也需要保留相同的使用經驗。讓使用者除了以全面貼合的方式進行大面積的 擦拭，還能夠用電子板擦的一邊或一角來擦拭。在使用一邊或一角時，還能夠根據電子板擦施加的壓力，讓擦拭效果隨著輕重而有所變化。
本發明所提供的方法與電子系統，可以用於擦拭區的設定。讓使用者除了以全面貼合的方式進行大面積的擦拭，還能夠用電子板擦的一邊或一角來擦拭。在使用一邊或一角時，還能夠根據電子板擦施加的壓力，讓擦拭效果隨著輕重而有所變化。
根據本發明的一實施例，提供一種擦拭區設定方法，包含：接收一電子板擦相對應於一觸控螢幕的姿態與接觸壓力；判斷該電子板擦是否至少有一角接觸該觸控螢幕；以及當該電子板擦的擦拭面至少有一角接觸該觸控螢幕時，根據該姿態與該接觸壓力的任意組合來決定一擦拭區的屬性。
在一實施例中，為了較為迅速地接收到姿態與接觸壓力，或是具有較高的電子板擦的姿態的更新率，其中該姿態與該接觸壓力係接收自連接至該觸控螢幕的一觸控處理裝置，該觸控處理裝置透過該觸控螢幕所包含的觸控電極接收該電子板擦的多個板擦電極所發出的電信號，藉以根據該電信號與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
在一實施例中，為了支援可以從非觸控螢幕傳送資訊的電子板擦，該擦拭區設定方法更包含：自該電子板擦接收該接觸壓力；自該觸控處理裝置接收該電子板擦的多個板擦電極相應於該觸控螢幕的多個近接事件；以及根據該多個近接事件、該接觸壓力與該多個板擦電極之間的相 對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區的指向性，其中該決定該擦拭區的屬性之步驟更包含：當只有該擦拭面的一角接觸於該觸控螢幕時，該擦拭區的形狀為一具有指向性的形狀，該指向性的形狀與其形狀的指向相應於該姿態。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區的指向性，其中該擦拭區的形狀包含一指向角，該指向角的角度相應於該擦拭面與該觸控螢幕的夾角，當該擦拭面與該觸控螢幕的夾角越大時，該指向角的角度就越小。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區，其中該擦拭區的大小相應於下列參數其中之一或其任意組合：該擦拭面與該觸控螢幕的夾角；該角的接觸壓力；以及該擦拭面與該觸控螢幕接觸之一邊的平均接觸壓力。在一實施例中，為了讓使用者利用接觸壓力來控制擦拭變化率，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是一致的，該擦拭變化率相應於該角的接觸壓力。該平均接觸壓力可以是決定該邊的兩個角的接觸壓力的平均值。在一實施例中，為了模擬傳統板擦的擦拭情景，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是不一致的，該擦拭變化率的變化相應於該指向性的形狀的指向。在一實施例中，為了反映電子板擦的形狀相應於接觸角是不對稱的，其中該指向性的形狀是不對稱的，該指向性的形狀相應於該角的兩個鄰邊與該觸控螢幕的兩個夾角。在一實施例中，為了讓電子板擦的控制適用於曲面的觸控螢幕，其中當該觸控螢幕是曲面時，該姿態是相對於該角接觸該觸控螢幕的位置的局部平面。
根據本發明的一實施例，提供一種用於擦拭區設定的電子系統，包含：連接至一觸控螢幕的一觸控處理裝置；以及連接至該觸控處理裝置的一主機，用於執行非揮發性記憶體所存儲的程式以實現下列的步驟：接收一電子板擦相對應於該觸控螢幕的姿態與接觸壓力；判斷該電子板擦是否至少有一角接觸該觸控螢幕；以及當該電子板擦的擦拭面至少有一角接觸該觸控螢幕時，根據該姿態與該接觸壓力的任意組合來決定一擦拭區的屬性。
在一實施例中，為了較為迅速地接收到姿態與接觸壓力，或是具有較高的電子板擦的姿態的更新率，其中該姿態與該接觸壓力係接收自該觸控處理裝置，該觸控處理裝置透過該觸控螢幕所包含的觸控電極接收該電子板擦的多個板擦電極所發出的電信號，藉以根據該電信號與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
在一實施例中，為了支援可以從非觸控螢幕傳送資訊的電子板擦，該電子系統更包含：連接至該電子板擦的一信號接收器，用於自該電子板擦的一信號傳送器接收該接觸壓力，其中該主機連接至該信號接收器，更用於執行非揮發性記憶體所存儲的程式以實現下列的步驟：自該觸控處理裝置接收該電子板擦的多個板擦電極相應於該觸控螢幕的多個近接事件；以及根據該多個近接事件、該接觸壓力與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區的指向性，其中該決定該擦拭區的屬性之步驟更包含：當只有該擦拭面的一角接觸於該觸控螢幕時，該擦拭區的形狀為一具有指向性的形 狀，該指向性的形狀與其形狀的指向相應於該姿態。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區的指向性，其中該擦拭區的形狀包含一指向角，該指向角的角度相應於該擦拭面與該觸控螢幕的夾角，當該擦拭面與該觸控螢幕的夾角越大時，該指向角的角度就越小。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區，其中該擦拭區的大小相應於下列參數其中之一或其任意組合：該擦拭面與該觸控螢幕的夾角；該角的接觸壓力；以及該擦拭面與該觸控螢幕接觸之一邊的平均接觸壓力。該平均接觸壓力可以是決定該邊的兩個角的接觸壓力的平均值。在一實施例中，為了讓使用者利用接觸壓力來控制擦拭變化率，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是一致的，該擦拭變化率相應於該角的接觸壓力。在一實施例中，為了模擬傳統板擦的擦拭情景，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是不一致的，該擦拭變化率的變化相應於該指向性的形狀的指向。在一實施例中，為了反映電子板擦的形狀相應於接觸角是不對稱的，其中該指向性的形狀是不對稱的，該指向性的形狀相應於該角的兩個鄰邊與該觸控螢幕的兩個夾角。在一實施例中，為了讓電子板擦的控制適用於曲面的觸控螢幕，其中當該觸控螢幕是曲面時，該姿態是相對於該角接觸該觸控螢幕的位置的局部平面。
根據本發明的一實施例，該電子裝置更包含上述的觸控螢幕與電子板擦。
100‧‧‧電子系統
110A、110B‧‧‧觸控筆
112‧‧‧手
115、115A、115B‧‧‧電子板擦
120‧‧‧觸控面板
121‧‧‧第一電極
122‧‧‧第二電極
130‧‧‧觸控處理裝置
140‧‧‧主機
150‧‧‧顯示處理裝置
160‧‧‧顯示器
210‧‧‧連接網路
220‧‧‧驅動電路
230‧‧‧感測電路
240‧‧‧嵌入式處理器
250‧‧‧主機介面
310‧‧‧殼體
320‧‧‧輸入裝置
320A‧‧‧第一按鈕
320B‧‧‧第二按鈕
330‧‧‧擦拭面
341‧‧‧第一板擦電極
342‧‧‧第一板擦電極
343‧‧‧第三板擦電極
344‧‧‧第四板擦電極
350‧‧‧感測電極
410‧‧‧驅動電路
420‧‧‧感測電路
440‧‧‧嵌入式處理器
450‧‧‧電池
460‧‧‧無線充電模組
510‧‧‧第一時段
520‧‧‧第二時段
521‧‧‧燈塔信號傳輸時段
522‧‧‧觸控筆偵測時段
523‧‧‧板擦偵測時段
524‧‧‧燈塔信號傳輸時段
530‧‧‧時段
540‧‧‧時段
611‧‧‧訊息傳輸時段
641‧‧‧第一板擦電極傳輸時段
642‧‧‧第二板擦電極傳輸時段
643‧‧‧第三板擦電極傳輸時段
644‧‧‧第四板擦電極傳輸時段
710-765‧‧‧步驟
810-820‧‧‧步驟
910‧‧‧投影區域
911‧‧‧短邊
912‧‧‧長邊
920‧‧‧投影區域
921‧‧‧短邊
922‧‧‧長邊
941、942、943、944‧‧‧位置
1000‧‧‧三維參考座標系
1010‧‧‧第一虛擬向量
1020‧‧‧投影向量
1030‧‧‧第二虛擬向量
1102‧‧‧第一夾角
1103‧‧‧第二夾角
1110‧‧‧擦拭區
1120‧‧‧擦拭區
1130‧‧‧擦拭區
1210‧‧‧擦拭區
1212‧‧‧指向
1214‧‧‧張開角度
1220‧‧‧擦拭區
1230‧‧‧擦拭區
1240‧‧‧擦拭區
1250‧‧‧擦拭區
1260‧‧‧擦拭區
1270‧‧‧擦拭區
1310‧‧‧擦拭區
1311‧‧‧角度
1312‧‧‧角度
1510~1540‧‧‧步驟
圖1為根據本發明一實施例的一電子系統100的一示意圖。
圖2為根據本發明一實施例的一觸控處理裝置130的一方塊示意圖。
圖3A為根據本發明一實施例的電子板擦115的俯視圖。
圖3B為根據本發明一實施例的電子板擦115的側視圖。
圖3C為根據本發明一實施例的電子板擦115的下視圖。
圖3D為根據本發明一實施例的電子板擦115的下視圖。
圖3E為根據本發明一實施例的電子板擦115的下視圖。
圖3F為根據本發明一實施例的電子板擦115的下視圖。
圖4為根據本發明一實施例的一電子板擦之一方塊示意圖。
圖5A為根據本發明一實施例的電子系統100的運作時序圖。
圖5B為圖5A實施例的一變化。
圖5C為圖5A與5B實施例的一變化。
圖6A~G為根據本發明實施例的觸控筆暨板擦偵測時段520的運作時序圖。
圖7為根據本發明一實施例的一板擦偵測方法的一流程示意圖。
圖8為根據本發明一實施例的電子板擦的控制方法。
圖9為根據本發明一實施例的電子板擦在觸控螢幕120上的兩個投影區域的示意圖。
圖10為根據本發明一實施例的電子板擦姿態軸向的一示意圖。
圖11A~C為根據本發明三個實施例的姿態側視圖與擦拭區示意圖。
圖12為根據本發明多個實施例的擦拭區形狀的示意圖。
圖13為本發明多個實施例的對稱與非對稱擦拭區形狀的示意圖。
圖14A~C為本發明多個實施例的擦拭區內的擦拭變化率的示意圖。
圖15為根據本發明一實施例的一擦拭區設定方法的一流程圖。
請參考圖1所示，其為根據本發明一實施例的一電子系統100的一示意圖。該電子系統100包含一主機140，其包含控制該電子系統100整體運作的裝置，例如中央處理器、記憶體與用於連接周邊輸出入裝置的介面。該介面可以包含PCI、PCI-E、SATA、ATA、USB、UART等工業標準介面，也可以包含專屬的介面。該主機140藉由該介面連接到一顯示處理裝置150，其用於連接至一顯示器160，並且處理該顯示器160的顯示內容。該主機140也透過該介面連接到一觸控處理裝置130，其用於連接至多條觸控電極形成的透明觸控面板120，用於利用該觸控面板120來偵測靠近或接觸(簡稱為近接)的外部導電物件(例如手112)、觸控筆110A與110B、電子板擦115A與電子板擦115B等。該透明觸控面板120包含多條互相平行於第一軸的第一電極121與多條互相平行於第二軸的第二電極122。該透明觸控面板120可以直接設置在該顯示器160之上，也可以將觸控面板120與液晶顯示器160整合在一起，成為內嵌式觸控面板。本發明並不限定透明觸控面板120與顯示器160結合的形式。在一實施例中，可以用觸控螢幕120統稱觸控面板120與顯示器160。
該主機140的中央處理器可以執行非揮發性記憶體內所存儲的指令與資料，用於執行作業系統與應用程式。該主機140與該顯示處理裝置150可以根據作業系統與應用程式的指令，單獨或聯合起來控制該顯示器160或該觸控螢幕120的顯示。在本發明當中，統稱由該主機140來控制顯示。當該主機140執行某些程式時，該觸控螢幕120會顯示繪圖區。當觸控筆110A 或110B在該繪圖區輸入時，該繪圖區會相應地顯示觸控筆110A或110B的筆跡範圍。在該筆跡範圍內的顯示內容會因應該觸控筆110A或110B的輸入而有所變化。同樣地，當該電子板擦115A或115B在該繪圖區輸入時，該繪圖區內會有相應於該電子板擦115A或115B的擦拭區域。在該擦拭區域內的顯示內容會因應該電子板擦115A或115B的輸入而有所變化。
請參考圖2所示，其為根據本發明一實施例的一觸控處理裝置130的一方塊示意圖。該觸控處理裝置130包含一嵌入式處理器240，用於連接與控制一連接網路210、一驅動電路220、一感測電路230與一主機介面250。該驅動電路220可以透過該連接網路210分別連接每一條第一電極121與每一條第二電極122，用於利用這些電極發出驅動信號。該感測電路230可以透過該連接網路210分別連接每一條第一電極121與每一條第二電極122，用於利用這些電極感測信號。該嵌入式處理器240可以透過該主機介面250與該主機140溝通。該嵌入式處理器240可以執行非揮發性記憶體所儲存的程序模塊，用於偵測上述的近接物件與近接事件。
請參考圖3A，其為根據本發明一實施例的電子板擦115的俯視圖。該電子板擦115可以為一長方體，其包含一殼體310供使用者握持，內含可有線/無線充電或可替換的電源模組以及電路。該殼體310上方或側面可以包含一個以上的輸入裝置320，例如第一按鈕320A與第二按鈕320B。其中一個按鈕或開關可以用來啟閉該電子板擦115內部的電子元件。除了傳統的機械按鈕之外，輸入裝置320可以是滾輪、多段開關、觸控按鍵、加速度計、陀螺儀、移動感測器等裝置。該殼體310也可以包含輸出裝置，例如燈號、振動器和發聲器，用於指示電量或其使用狀態。
請參考圖3B，其為根據本發明一實施例的電子板擦115的側視圖。該殼體310的下方有一彈性的擦拭面330。除了用來接觸該透明觸控面板120之外，該擦拭面330可以用來擦拭馬克筆在傳統白板上書寫的筆跡。該殼體310、輸入裝置320與該擦拭面330可以是防水的材質構成，其連接部分也可以防水，以利使用者清洗電子板擦115。
請參考圖3C，其為根據本發明一實施例的電子板擦115的下視圖。在該實施例中，該擦拭面330包含第一板擦電極341、第二板擦電極342與第三板擦電極343，其分別位於該擦拭面330的三個角落。這三個角落的擦拭面可以是彈性導電材質，以作為板擦電極之用。
請參考圖3D，其為根據本發明一實施例的電子板擦115的下視圖。在該實施例中，該擦拭面330包含第一板擦電極341、第二板擦電極342、第三板擦電極343與第四板擦電極344，其分別位於該擦拭面330的四個角落。這四個角落的擦拭面可以是彈性導電材質，以作為板擦電極之用。
在一實施例中，這些板擦電極341~344可以包含力感測器，或是為力感測器的一部份。這些力感測器例如力感測電阻、力感測電容等被動元件來感測壓力，或是以主動元件來感測壓力。
關於被動式的力感測器可以參考申請人的美國專利申請案第US2015/0153845號與其優先權文件的說明。該申請案是以觸控筆作為範例，但可以適用在本發明的電子板擦115之上。例如該申請案的圖2-5，是利用至少兩個不同頻率的信號源，分別輸出具有第一頻率的信號與具有第二頻率的信號給可變阻抗值的第一元件與不變阻抗值的第二元件。該第一元件會受到觸控筆筆尖(如本案的板擦電極341~344)的壓力而改變其阻抗值， 而該筆尖或板擦電極341~344會發出電信號至觸控面板120。該電信號中的第一頻率信號的振幅與第二頻率信號的振幅的一關係，可以代表該筆尖或板擦電極341~344所受到的壓力值。
該申請案的圖7A~7D，則是利用單一頻率信號源，分別輸出具有第一頻率的信號與具有第二頻率的信號給可變阻抗值的第一元件與不變阻抗值的第二元件。該第一元件會受到觸控筆筆尖(如本案的板擦電極341~344)的壓力而改變其阻抗值。該電子板擦115可以分別計算第一元件與第二元件輸出的電流值，其表示該筆尖或板擦電極341~344所受到的壓力值。
關於主動式的力感測器則可以參考中華民國發明專利申請案公開案第201339904號的範例，該案同樣是以觸控筆作為範例，但可以適用在本發明的電子板擦115之上。只需要將觸控筆筆尖與訊號發射器換成板擦電極341~344即可。
和圖3C的板擦電極形狀相比，圖3D的板擦電極形狀並不相同。本發明並不限定板擦電極341~344的形狀。在圖3D當中，該電子板擦115還包含一感測電極350。該感測電極350可以位於該擦拭面330之表面上。雖然圖3D所繪的感測電極350的位置在該擦拭面330的中間，但本發明並不限定該感測電極350的位置。在該感測電極350可用於接收來自於該觸控面板120的燈塔信號，當該燈塔信號較強時，該感測電極350可以不需要位於該擦拭面330之表面，而設置於該殼體310內，就可以感應到燈塔信號。
請參考圖3E，其為根據本發明一實施例的電子板擦115的下視圖。在該實施例中，該擦拭面330包含第一板擦電極341、第二板擦電極342、第三板擦電極343。這三個板擦電極341~343都不在該擦拭面330的角 落，而是在該擦拭面330形成一個三角形。為了識別該電子板擦115的方向，這三個板擦電極341~343所形成的三角形的每一邊都不等長。據此，觸控處理裝置130可以偵測到該些板擦電極341~343的位置之後，計算出該電子板擦115的擦拭面330投影至該觸控面板120的面。
請參考圖3F，其為根據本發明一實施例的電子板擦115的下視圖。在該實施例中，該擦拭面330是一個橢圓形。換言之，該電子板擦115可以是一橢圓形的立方體，以利使用者握持。本發明並不限定電子板擦115與其擦拭面330的形狀，只要方便使用即可。
請參考圖4，其為根據本發明一實施例的一電子板擦之一方塊示意圖。該電子板擦115可以包含一驅動電路410、一感測電路420、一嵌入式處理器440、一電池450與連接至該電池450的一無線充電模組460。該電池450用於供應該電子板擦115內部各個電子元件的電力。該驅動電路410分別連接至上述的板擦電極341~344，用於發出電信號至該觸控面板120。該感測電路420用於連接至上述的感測電極350，以偵測燈塔信號。該嵌入式處理器440用於連接至該驅動電路410、該感測電路420與上述的輸入裝置和輸出裝置，如第一按鈕320A與第二按鈕320B。該嵌入式處理器440可以執行非揮發性記憶體所儲存的程序模塊，用於令該觸控處理裝置130偵測到該電子板擦115的動作。該無線充電模組460可以用於接收無線充電信號，來為該電池450充電。該無線充電信號可以來自於觸控面板120或是特定的無線充電模板。
請參考圖5A，其為根據本發明一實施例的電子系統100的運作時序圖。在圖5A當中，包含用於外部物件偵測的第一時段510與用於觸控 筆暨板擦偵測的第二時段520。本發明並不限定第一時段510與第二時段520的比例為1：1，也不限定第一時段510與第二時段520必須交互進行。當觸控處理裝置130判斷只有外部物件近接觸控面板120時，可以將第二時段520所佔比例減少。當觸控處理裝置130判斷只有觸控筆暨板擦近接觸控面板時，可以將第一時段510所佔比例減少。在第二時段520當中，包含一燈塔信號傳輸時段521、一觸控筆偵測時段522與一板擦偵測時段523。在本發明當中，並不限定觸控筆偵測時段522與板擦偵測時段523的順序，但觸控筆偵測時段522與板擦偵測時段523要在燈塔信號傳輸時段521之後。
請參考圖5B，其為圖5A實施例的一變化。在圖5B當中，第二時段520多出了另一個燈塔信號傳輸時段524。在時段521發出的燈塔信號之後，觸控筆110與觸控處理裝置130在時段522進行偵測觸控筆110的程序。在時段524發出另一個燈塔信號之後，電子板擦115與觸控處理裝置130在時段523進行偵測板擦的程序。觸控筆偵測時段522與板擦偵測時段523並不一定要分別緊接在時段521與時段524之後，中間可以包含一空白(turnaround)時段供觸控筆110與電子板擦115進行接收處理與準備。
請參考圖5C，其為圖5A與5B實施例的一變化。在圖5C當中，分別是在不相連的時段530與540進行觸控筆與電子板擦的偵測。這是由於在使用習慣上，當使用觸控筆時，往往不使用板擦。當使用板擦時，不使用觸控筆。所以當觸控處理裝置130判斷只有觸控筆擦近接觸控面板時，可以將時段510與540所佔比例減少。當觸控處理裝置130判斷只有板擦近接觸控面板時，可以將時段510與530所佔比例減少。
請參考圖6A~G所示，其為根據本發明實施例的觸控筆暨板 擦偵測時段520的運作時序圖，可以適用於圖3A~F與圖4實施例當中的板擦115。雖然這些實施例是以圖5A的觸控筆暨板擦偵測時段520作為範例，但本領域普通技術人員可以理解到，若是省略掉觸控筆偵測時段522，並且將燈塔信號傳輸時段521換成為燈塔信號傳輸時段524時，就可以適用於圖5B與圖5C的實施例上。
在圖6A的實施例當中，在時段521的時候，感測電路420可以透過感測電極350來偵測由觸控面板120所發出的燈塔信號。接著，在圖3C、3E與3F的實施例中，嵌入式處理器440可以令該驅動電路410分別透過三個板擦電極341~343，分別在三個時段641~643傳送相同的第一頻率的電信號至觸控面板120。在發出燈塔信號之後，觸控處理裝置130可以透過該觸控面板120上的各觸控電極121與122來偵測該電信號，以便找出這三個板擦電極341~343相對於該觸控面板120的位置。
請參考圖6B所示，其為圖6A實施例的一變化。同樣適用於圖3C、3E與3F的實施例，嵌入式處理器440可以在三個時段641~643之後的一個時段611，令驅動電路410透過至少一個板擦電極傳送輸入裝置310與/或電池450的狀態訊息。比方說，同樣使用第一頻率來傳送訊息，但本發明並不限定要使用相同的信號調變方式來傳送訊息。在一變化中，驅動電路410在時段611當中，同時透過三個板擦電極341~343來傳送上述的訊息。
請參考圖6C所示，其為圖6B實施例的一變化，適用於圖3D所示的實施例中。與圖6B實施例的不同之處，在於嵌入式處理器440使用四個時段641~644，分別令該驅動電路410透過板擦電極341~344發出相同的第一頻率的信號。由於使用者並不一定將電子板擦115的擦拭面330平貼在觸控 面板120上來使用。使用者可能只用電子板擦115的一個角落或一邊接觸觸控面板120，使得四個板擦電極341~344當中只有一個或兩個近接觸控面板120，觸控處理裝置130可能無法接收到兩個或三個板擦電極所發出的電信號。因此，在時段611當中，驅動電路410同時透過四個板擦電極341~344來傳送上述的訊息，以確保至少有一個板擦電極所發出的訊息能夠被接收。
請參考圖6D所示，其利用了兩個頻率的信號以縮短板擦偵測時段523的時間長度。驅動電路410可以同時輸出兩個頻率的信號至兩個板擦電極，例如輸出第一頻率信號至第一板擦電極341，同時輸出第二頻率信號至第三板擦電極343。換言之，前述的第一板擦電極傳輸時段641與第三板擦電極傳輸時段643就可以疊合在一起。接著，輸出第一頻率信號至第二板擦電極342，同時輸出第二頻率信號至第四板擦電極344。換言之，前述的第二板擦電極傳輸時段642與第四板擦電極傳輸時段644就可以疊合在一起。本發明並不限定哪兩個板擦電極同時輸出。上述的兩個頻率可以互不為對方的諧振頻率。在此之後，也可以加上前述的訊息傳輸時段611。
請參考圖6E所示，其利用了四個頻率的信號以縮短板擦偵測時段523的時間長度。驅動電路410可以同時輸出四個頻率的信號至四個板擦電極341~344，使得各板擦電極傳輸時段641~643均疊合在同時。上述的四個頻率可以互不為其他頻率的諧振頻率。在此之後，也可以加上前述的訊息傳輸時段611。當適用於圖3C、3E與3F的實施例時，可以從四個頻率減為三個頻率。
請參考圖6F所示，除了發出電信號讓觸控處理裝置130偵測位置之外，還可以讓每個板擦電極341~344發出代表所受壓力的電信號。如 先前所述，可以使用第US2015/0153845號圖2~5相關實施例，或者是第201339904號的範例所示的技術方案的變化。在每個板擦電極傳輸時段641~644當中，各板擦電極341~344分時發出包含兩個頻率的電信號，用於表示該板擦電極所受的壓力值。
請參考圖6G所示，和圖6F一樣，可以讓每個板擦電極341~344發出代表所受壓力的電信號。如先前所述，可以使用第US2015/0153845號圖7A~7D相關實施例所示的技術方案的變化。在每個板擦電極傳輸時段641~644當中，各板擦電極341~344分時發出經過調變的電信號，用於表示該板擦電極所受的壓力值。
請參考圖7所示，其為根據本發明一實施例的一板擦偵測方法的一流程示意圖，可以適用於圖2所示的觸控處理裝置130。
步驟710：透過一觸控面板120的多條觸控電極發出一燈塔信號(beacon signal)。可以是時段521或524當中的燈塔信號。可以令驅動電路220透過全部的第一電極121發出燈塔信號，也可以令驅動電路220透過全部的第二電極122發出燈塔信號，或是令驅動電路220透過全部的第一電極121與全部的第二電極122發出燈塔信號。
步驟721：待步驟710後一段預定時間，透過觸控面板120上的多條觸控電極121與122偵測來自第一板擦電極341的電信號，並且判斷該第一板擦電極341近接於該觸控面板120的位置。
步驟722：待步驟710後一段預定時間，透過觸控面板120上的多條觸控電極121與122偵測來自第二板擦電極342的電信號，並且判斷該第一板擦電極342近接於該觸控面板120的位置。
步驟723：待步驟710後一段預定時間，透過觸控面板120上的多條觸控電極121與122偵測來自第三板擦電極343的電信號，並且判斷該第三板擦電極343近接於該觸控面板120的位置。
可選的步驟724：待步驟710後一段預定時間，透過觸控面板120上的多條觸控電極121與122偵測來自第四板擦電極344的電信號，並且判斷該第四板擦電極344近接於該觸控面板120的位置。
其中上述的步驟721~724，可以如圖6A~6C與6F~6G一樣分時進行，也可以如圖6D~6E一樣同時進行。
可選的步驟730：待步驟710後一段預定時間，透過觸控面板120上的多條觸控電極121與122偵測來自板擦電極341~344其中至少一個電極所發出的電信號，並且根據該電信號判斷電子板擦115上的輸入裝置與/或電池的狀態。
步驟740：判斷有幾個板擦電極的近接位置。假如只有一個位置，表示使用者只用電子板擦115的一個角落來擦拭筆跡，則流程進入步驟750/760。假如有兩個位置，表示使用者利用電子板擦115的一邊來擦拭筆跡，則流程進入步驟755/765。
可選的步驟750：判斷該位置相應的壓力值。可以解調變上述的電信號以得到該板擦電極所受到的壓力。也可以根據該位置的面積尺寸，來判斷其壓力值。
可選的步驟755：判斷該多個位置相應的壓力值。可以解調變上述的電信號以得到該多個板擦電極所受到的壓力。也可以根據該多個位置的面積尺寸總和，來分別判斷其所對應的壓力值。
步驟760：根據該位置(與該壓力值)來決定一擦拭區域。如果可以計算出壓力值，則該擦拭區域的面積可以根據壓力值做變化。舉例來說，壓力值越大，擦拭區域的面積越大。壓力值與面積值可以成正比，或是具有非線性的關係。
步驟765：根據該多個位置(與該多個壓力值)來決定一擦拭區域。如果可以計算出壓力值的總和或平均，則該擦拭區域的面積可以根據壓力值做變化。舉例來說，壓力值的總和或平均越大，擦拭區域的面積越大。壓力值的總和或平均與面積值可以成正比，或是具有非線性的關係。
在另一實施例當中，壓力值可以和擦拭區域內的擦拭變化率成正比或非線性的關係。此處所謂的擦拭變化率，指的是在該擦拭區域內的各像素有多大的機率被擦拭。舉例而言，當擦拭機率為80%時，該擦拭區域內的80%像素會被擦拭掉，餘留20%像素不變。
在更一實施例中，壓力值可以和擦拭區域內的擦拭變化率成正比或非線性的關係。此處所謂的擦拭變化率，可以是在該擦拭區域內的各像素的變化率。舉例而言，該像素的紅綠藍三色的值分別為為R、G、B。當擦拭變化率為80%時，則該像素在某一段時間的變化率為0.2R、0.2G、0.2B。以上的變化可以模擬傳統板擦在傳統白板上的擦拭效果。
在某些應用程式的實施例中，可以將電子板擦當成刷子使用。可以利用板擦115上的輸入裝置310，來切換電子板擦的使用模式。當觸控處理裝置130於步驟730當中收到輸入裝置310的狀態變化時，則需要通知主機140所執行的作業系統與應用程式，以便將電子板擦的輸入模式進行變化。
在一實施例中，電子板擦115的嵌入式處理器440可以進入省電模式。比方說，在電子板擦115置放在觸控面板120的下方靜止不動達一段時間之後，雖然可以接收到燈塔信號，但如果處理器440沒有收到來自加速度計、陀螺儀、動態感測器的啟動信號時，並不會讓板擦電極發出電信號，以便節省電力。
在另一實施例中，由於電子板擦115通常置放在觸控面板120附近。因此電子板擦115上可以更包含無線充電模組，利用觸控面板120所發出的燈塔信號或充電信號，對電池450進行充電。
請參考圖8所示，其為根據本發明一實施例的電子板擦的控制方法，可以適用於圖4的電子板擦115與其處理器440之上。
步驟810：令一電子板擦內部的一感測電路，透過該電子板擦的一感測電極來感測來自一觸控面板的一燈塔信號。
步驟820：於接收燈塔信號後的一段時間，令該電子板擦內部的一驅動電路提供電信號至該電子板擦的至少三個板擦電極。該電信號的調變方式包含以下其中之一：分時依序透過該至少三個板擦電極發出相同頻率集合的電信號；同時透過一個或多個該板擦電極發出狀態訊息；同時透過至少兩個該板擦電極發出不同頻率集合的電信號；以及分時依序透過該至少三個板擦電極發出兩個不同頻率集合的電信號。
請參考圖9所示，其為根據本發明一實施例的電子板擦在觸控螢幕120上的兩個投影區域的示意圖。當該電子板擦的形狀為長方形時，當其平放在該觸控螢幕120的投影區域910也是長方形。該長方形具有兩個短邊911與兩個長邊912。長邊912的長度要大於短邊911。
當該電子板擦以左上角接觸該觸控螢幕120的同一位置，其餘部分均離開該觸控螢幕120時，其投影區域920的面積將小於投影區域910的面積。該投影區域920的長邊922的長度會短於該投影區域910的長邊912。同樣地，該投影區域920的短邊921的長度會短於該投影區域910的短邊911。從理論上來說，當左上角仍然接觸觸控螢幕120的情況下，可以比較短邊921與短邊911的比例，就可以知道電子板擦的短邊與該觸控螢幕120的一第一夾角。同樣地，可以比較長邊922與長邊921的比例，就可以知道電子板擦的長邊與該觸控螢幕120的一第二夾角。
上述計算夾角的前提之一，是確定該電子板擦的左上角碰到該觸控螢幕120。如圖3C與3D的實施例當中，電子板擦115的角落具有板擦電極341。當該觸控處理裝置130透過該觸控螢幕120偵測到該板擦電極341，而且該板擦電極341感受到壓力值時，則可以判斷該板擦電極341所在的左上角接觸到觸控螢幕120。
在先前的說明書當中已經提到，電子板擦可以使用被動的力感測器來偵測板擦電極是否受到壓力。如申請人的美國專利申請案第US2015/0153845號與其優先權文件的說明。當板擦電極341發出包含兩個頻率或頻率群組的電信號時，其中一個頻率或頻率群組的信號強度會依照力感測器當中的可變阻抗值而變化。若觸控處理裝置偵測到這兩個頻率或頻率群組的信號強度的一比例值有所變化時，即可以判斷該板擦電極341所對應到的力感測器受到壓力。當觸控處理裝置在對應該板擦電極341的時段收到電信號，或者是在接收的電信號當中偵測到代表該板擦電極341的特定頻率時，就可以判斷該板擦電極341所對應的力感測器所安裝的左上角確實碰 觸到觸控螢幕120，而非僅僅是接近觸控螢幕120。
在其他的實施例當中，電子板擦115可以具有對應到各角落的力感測器。當左上角的力感測器感受到壓力時，可以透過電子板擦115的信號傳送器，將壓力值透過該信號傳送器傳送至觸控處理裝置130或主機140所連接的信號接收器。上述的信號傳送器與信號接收器可以是依循工業標準的無線傳輸器，例如無線區域網路(WLAN)、藍芽、ZigBee等。當觸控處理裝置130或主機140收到電子板擦所傳送的左上角的非零壓力值，以及偵測到板擦電極341所發出的電信號，就可以判斷該板擦電極341所對應的力感測器所安裝的左上角確實碰觸到觸控螢幕120，而非僅僅是接近觸控螢幕120。本發明並不限定觸控處理裝置130是透過板擦電極341所發出的電信號來判斷其接觸到該觸控螢幕120。可以分別自不同的來源接收兩個以上的訊息，用於判斷電子板擦的一角接觸到該觸控螢幕120。
更進一步的說，當觸控處理裝置130可以判斷電子板擦115的一角接觸到該觸控螢幕120時，也可以利用相同或不同的方法，判斷該電子板擦115的另一角接觸到該觸控螢幕120。當這兩個角為相鄰的角時，可以判斷該電子板擦115的一邊接觸到該觸控螢幕120。當這兩個角為相對的角時，可以判斷該電子板擦115的底面或擦拭面接觸到該觸控螢幕120。
當只有該電子板擦115只有一角接觸到該觸控螢幕120時，可以進一步判斷該角的相鄰兩個角的靠近位置。如圖3C或3D的實施例當中，該觸控處理裝置130要根據該板擦電極342與343所發出的電信號，判斷這兩個板擦電極342與343靠近該觸控螢幕120的位置。換言之，相應於這兩個板擦電極342與343的兩個角落是懸空的，這兩個角落的兩個力感測器並沒有 受到壓力。
在上述的實施例當中，由於板擦電極342所發出之電信號當中，兩個頻率或頻率群組的信號強度的一比例值保持固定不變的常數。所以可以判斷該板擦電極342並未受力。同樣的方法，也可以用於判斷板擦電極343與344並未受力。在另外的實施例當中，當電子板擦115相應於三個角落的力感測器並未受力時，可以藉由信號傳送器傳送至觸控處理裝置130或主機140所連接的信號接收器。
當碰觸觸控螢幕120的板擦電極341的兩個鄰角未受力時，觸控處理裝置130可以根據相應的板擦電極342與343所發出的電信號計算其靠近觸控螢幕120的位置。由於碰觸觸控螢幕120的板擦電極341對角的板擦電極344與觸控螢幕120的距離，會大於或等於板擦電極342或343相對於觸控螢幕120的距離，觸控處理裝置130可能無法根據比較微弱的電信號來找出板擦電極344靠近觸控螢幕120的位置。
在圖9所示的實施例當中，觸控處理裝置130可以根據板擦電極341、342、343與344所發出的電信號，找出。其中位置941所對應的角落有受到壓力，可以判斷出板擦電極341接觸到觸控螢幕120。其餘位置942、943與944所對應的三個角落沒有受到壓力，可以判斷出板擦電極342、343與344並沒有接觸到觸控螢幕120。位置941與942形成短邊921，位置941與943形成長邊922。由於電子板擦115的短邊911與短邊921的長度都是已知的，可以利用短邊921與911的比例，來算出該短邊921與觸控螢幕120的第一夾角。同樣地，由於電子板擦115的長邊912與長邊922的長度都是已知的，可以利用長邊922與912的比例，來算出該長邊922與觸控螢幕120的第 二夾角。
若觸控處理裝置130可以找到相應的位置941、942、943與944，則可以利用這四個位置的連線作為邊界組成該投影區域920。本發明雖然利用圖3C或3D的長方形的電子板擦115作為範例，但並不限定電子板擦115的形狀是長方形。在其他的實施例當中，位於多個頂點的多個板擦電極所組成的投影形狀可以是任何的四邊形，例如菱形、平行四邊形、梯形、正方形等。該投影形狀也可以是任何的多邊形，如三邊、五邊、六邊等。在一實施例當中，該投影區域920即為某繪圖應用程式視窗所對應區域的擦拭區，或者可以將擦拭區看成是某種背景顏色的色刷區域。例如當背景顏色是白色時，可以將該投影區域920對應的擦拭區的顏色變成白色。
當觸控處理裝置130事先知道該電子板擦115的投影形狀時，則根據一接觸點與從該接觸點延伸出去的兩邊與該觸控螢幕120的兩個夾角，可以得知該電子板擦115相對於觸控螢幕120的姿態。在另一實施例當中，電子板擦115可以包含一個以上的陀螺儀、加速度計、角加速度計、電子羅盤等偵測裝置，可以測得該電子板擦115對於地面的姿態。而主機140也可以包含一個以上的陀螺儀、加速度計、角加速度計、電子羅盤等偵測裝置或者是事先設定的值，可以測得該觸控螢幕120對於地面的姿態。當該電子板擦115將該對地的姿態傳送至該主機140之後，主機140可以根據該電子板擦115與該觸控螢幕120對地面的兩個姿態，計算出該電子板擦115相對於該觸控螢幕120的姿態。
請參考圖10所示，其為根據本發明一實施例的電子板擦姿態軸向的一示意圖。圖10的三維參考座標系1000的XY平面為觸控螢幕120的平 面。Z軸為垂直於XY平面的一軸。該三維參考座標系1000的原點可以被設定為該電子板擦115之一角接觸該觸控螢幕120的那一點，例如圖9的位置941。在該實施例中，該電子板擦115可以設定一第一虛擬的方向或向量。舉例來說，可以將該電子板擦115的兩個對角的板擦電極341與344做為第一虛擬向量1010。當電子板擦115平放在該觸控螢幕120時，該第一虛擬向量1010位於XY平面之上。當電子板擦115只靠板擦電極341接觸該觸控螢幕120時，該第一虛擬向量1010即為從位置941發出的三維向量。該第一虛擬向量1010投影於XY平面的投影向量1020，可以是從位置941至位置944的向量。
為了正確表示該電子板擦115相對應於該觸控螢幕120的姿態，可以再設定一第二虛擬向量1030。該第二虛擬向量1030不可以與該第一虛擬向量1010互相平行。在圖10所示的實施例當中，第二虛擬向量1030可以是從板擦電極941向Z軸上方延伸的向量，其與該第一虛擬向量1010互相垂直。當電子板擦115平放在該觸控螢幕120時，該第二虛擬向量1030是垂直於XY平面的。本領域的普通技術人員可以理解到，透過在圖10所示之三維參考座標系當中的第一虛擬向量1010與第二虛擬向量1030，可以表示該電子板擦115相對於該觸控螢幕120的姿態。
本發明並不限定該兩個虛擬向量1010與1030相對於該電子板擦115的關係，只要該兩個虛擬向量不互相平行即可。換言之，可以用兩個虛擬向量來表示該電子板擦115相對於該觸控螢幕120的姿態即可。當觸控處理裝置115事先知道電子板擦115的各板擦電極位置，以及該兩個虛擬向量和該電子板擦的關係時，本領域的普通技術人員可以理解到，能利用圖9所示的短邊921與長邊922的資料，來計算上述的三維參考座標系當中的第一虛 擬向量1010與第二虛擬向量1030。反之，當得知三維參考座標系當中的第一虛擬向量1010與第二虛擬向量1030之後，也可以計算出短邊921與長邊922的資料。這兩者是可以互換的。
在本發明一實施例當中，可以根據上述的兩個虛擬向量1010與1030的其中之一，或是根據第一虛擬向量1020的投影向量1020來決定游標或擦拭區的大小與/或形狀。在另一實施例當中，可以根據上述投影在該觸控螢幕120上的短邊921與長邊922來決定游標或擦拭區的大小與/或形狀。在更一實施例中，可以根據該電子板擦115相對於地面的姿態，以及該觸控螢幕120相對於地面姿態，計算出該電子板擦110相對於該觸控螢幕120的姿態，進一步來決定游標或擦拭區的大小與/或形狀。
在一實施例當中，當該觸控螢幕120是曲面時，圖10所示的參考座標系的Z軸為該位置941的法線。換言之，該電子板擦115與該觸控螢幕120的姿態，是根據兩者彼此接觸的位置941，來決定其參考座標系的X、Y、Z三個軸向。
請參考圖11A~C，其為根據本發明三個實施例的姿態側視圖與擦拭區示意圖。左側為電子板擦115以單邊接觸觸控螢幕115的側視圖，右側為觸控螢幕120之擦拭區的俯視圖。在圖11A所示的實施例當中，當如圖3C或3D的電子板擦115平放在觸控螢幕120時，擦拭區1110如同該電子板擦115在該觸控螢幕120的投影區域。兩者的大小比例約為一比一。但擦拭區1110可以比該投影區域稍大，均勻地突出投影區域，以免該電子板擦115完全阻擋了使用者的視線，讓使用者看不到擦拭區1110的邊緣。
在圖11B所示的實施例當中，當該電子板擦115以一邊接觸觸 控螢幕120時，其擦拭面與該觸控螢幕120的夾角為一第一夾角1102。例如，當該電子板擦115的長邊922接觸該觸控螢幕120時，該第一夾角1102為該短邊921與該觸控螢幕120的夾角。反之，當該電子板擦115的短邊921接觸該觸控螢幕120時，該第一夾角1102為該長邊922與該觸控螢幕120的夾角。此時，所對應的擦拭區1120的面積就會小於擦拭區1120。在一實施例當中，該擦拭區1120的面積相關於該擦拭區1110的面積與該第一夾角1102。舉例來說，該擦拭區1120的面積可以是該擦拭區1110的面積與該第一夾角1102之一函數的乘積。該函數可以是線性的，也可以是非線性的。
在圖11C所示的實施例當中，該電子板擦115與該觸控螢幕120的第二夾角1103要大於第一夾角1102。此時，擦拭區1130的面積會更小於擦拭區1120。同樣地，該擦拭區1130的面積相關於該擦拭區1110的面積與該第二夾角1103。舉例來說，該擦拭區1120的面積可以是該擦拭區1110的面積與該第二夾角1103之一函數的乘積。該函數可以是線性的，也可以是非線性的。在一實施例當中，條形的擦拭區具有一最小面積，當擦拭面與觸控螢幕120的夾角大於一門檻值時，該擦拭區的面積就不會再縮小了。
請參考圖12所示，其為根據本發明多個實施例的擦拭區形狀的示意圖。在圖12當中，包含了三種對稱形狀的擦拭區。擦拭區1210、1220、1230、1260與1270為等腰三角形。擦拭區1240為水滴型。擦拭區1250為箭簇的四邊形。當該電子板擦115的單一角接觸到觸控螢幕120的時候，擦拭區可以變化成上述的形狀之一。圖12所示的形狀僅為實施範例，本發明並不限定擦拭區的形狀。
在一實施例當中，擦拭區的指向角可以對應到該位置941。 在一範例中，該擦拭區的指向角的張開角度1214可以相應於短邊921與該觸控螢幕120的夾角。在另一範例中，該擦拭區的張開角度1214可以相應於長邊922與該觸控螢幕120的夾角。在更一範例中，該指向角的張開角度1214可以相應於一函數值，該函數值相應於短邊921與該觸控螢幕120的夾角以及長邊922與該觸控螢幕120的夾角。例如，擦拭區1210、1220與1230的指向角的張開角度1214是由大到小。
在一實施例當中，該擦拭區的指向1212可以相應於圖10所示的投影向量1020。該擦拭區的長度可以相應於投影向量1020的長度。例如，當該電子板擦115的擦拭面與該觸控螢幕的平面的夾角越大時，其長度就越短，其區域就越小。擦拭區1230、1260與1270的區域由大到小，其擦拭區與該觸控螢幕120的平面的夾角則是由小到大。該擦拭面的面積大小相對應於該擦拭區與該觸控螢幕120的平面的夾角。在一實施例當中，擦拭區具有一最小面積，當擦拭面與觸控螢幕120的夾角大於一門檻值時，該擦拭區的面積就不會再縮小了。
請參考圖13所示，其為本發明多個實施例的對稱與非對稱擦拭區形狀的示意圖。可以在圖13當中見到，除了左右對稱的等腰三角形擦拭區1210以外，還包含左右不對襯的三角形擦拭區1310。該擦拭區1310的頂角分成兩個角度1311與1312。在一實施例當中，這兩個角度1311與1312可以分別相應於短邊921與該觸控螢幕120的夾角以及長邊922與該觸控螢幕120的夾角。或是反過來，這兩個角度1312與1311可以分別相應於短邊921與該觸控螢幕120的夾角以及長邊922與該觸控螢幕120的夾角。
在一實施例當中，該擦拭區1310可以包含一第一擦拭區與相 鄰的一第二擦拭區。該第一擦拭區的形狀與大小係相應於短邊921與該觸控螢幕120的夾角。該第二擦拭區的形狀與大小係相應於長邊922與該觸控螢幕120的夾角。在一範例中，當短邊921與該觸控螢幕120的夾角相應於該長邊922與該觸控螢幕120的夾角時，該第一擦拭區對稱於該第二擦拭區。
請參考圖14A~C所示，其為本發明多個實施例的擦拭區內的擦拭變化率的示意圖。在這三個圖示當中，顏色越深者，其擦拭變化率越大。如圖14A所示的擦拭區，其擦拭變化率最大者為尖端處。離尖端處越遠者，擦拭變化率越小。反之，如圖14B所示的擦拭區，其擦拭變化率最小者為尖端處。離尖端處越近者，擦拭變化率越小。在圖14A與14B所示的實施例當中，其擦拭變化率的改變是線性的。但本發明並不限定其擦拭變化率的改變必須是線性的。
擦拭變化率的最大值與/或最小值，是可以設定的。或者是根據板擦電極341所受的壓力，相應地調整擦拭變化率的最大值。在一實施例中，擦拭區的擦拭變化率可以是相同的，擦拭變化率的最大值，同樣是根據板擦電極341所受的壓力。擦拭變化率可以介於0%~100%之間。
如圖14C所示的四個實施例，其在擦拭區內各處的擦拭變化率是一致的，該擦拭區的擦拭變化率是根據碰觸到觸控螢幕120的一角所受的壓力。最右方的擦拭區所對應的壓力是最大的，最左方的擦拭區所對應的壓力是最小的。
本領域普通技術人員可以理解到，在本發明當中所指的板擦電極341所受的壓力，可以等同於碰觸到觸控螢幕120的一角所受的壓力。根據作用力與反作用力相等的原理，也可以是觸控螢幕120受到該電子板擦 115之該角的壓力。
請參考圖15所示，其為根據本發明一實施例的一擦拭區設定方法的一流程圖。該擦拭區設定方法可以適用於圖1的主機140，包含以下步驟：
步驟1510：接收電子板擦相對應於觸控螢幕的姿態與接觸壓力。在本發明當中所指的姿態，指的是該電子板擦相對應於觸控螢幕的位置。
在一實施例當中，該主機140可以接收該觸控處理裝置130所計算的電子板擦相對應於觸控螢幕的姿態與接觸壓力，其中該觸控處理裝置130係透過該觸控螢幕120上的各觸控電極接收該電子板擦的各板擦電極發出的電信號來計算位置，也透過電信號來得知接觸壓力。當得知各板擦電極的近接位置之後，可以根據該電子板擦的各板擦電極之間的相對位置來計算該電子板擦相對應於觸控螢幕的姿態。
在一範例當中，各個板擦電極的電信號包含兩個頻率集合的電信號，當該兩個頻率集合的電信號的強度比例值為一預設值時，該觸控處理裝置判斷該板擦電極所受的壓力為零。當當該兩個頻率集合的電信號的強度比例值不為該預設值時，該觸控處理裝置判斷該板擦電極所受的壓力大於零。在一範例當中，各個板擦電極在某一段時段內發出的電信號包含已調變之壓力值的資訊。觸控處理裝置對該時段的電信號進行解調變以獲得壓力值的資訊。
在另一實施例當中，該主機140可以透過有線或無線的連接方式，從該觸控處理裝置130以外的通道，自該電子板擦接收至少一個接觸 壓力的訊息，再根據觸控處理裝置130接收電子板擦的各板擦電極的電信號，以及該電子板擦的各板擦電極之間的相對位置來計算出該電子板擦相對應於觸控螢幕的姿態。
步驟1520：判斷該電子板擦是否至少有一角接觸該觸控螢幕？可以根據步驟1510所接收的接觸壓力來判斷該電子板擦是否有接觸該觸控螢幕。當接觸壓力值全為零時，表示該電子板擦未接觸到該觸控螢幕。流程可以進到步驟1540。當該電子板擦至少有一角接觸該觸控螢幕時，流程進到步驟1530。
步驟1530：根據該姿態與/或該接觸壓力來決定擦拭區的屬性。
在一實施例當中，當該電子板擦與該觸控螢幕接觸的樣態來決定擦拭區的形狀。舉例來說，當該電子板擦的擦拭面平貼於該觸控螢幕時，該擦拭區的形狀相應於該擦拭面的形狀。當該擦拭面的一邊接觸於該觸控螢幕時，該擦拭區的形狀可以為一四邊形。當該擦拭面的一角接觸於該觸控螢幕時，該擦拭區的形狀可以為一具有指向性的形狀，該指向性的形狀與其形狀的指向相應於該姿態。
在一實施例當中，該形狀包含一指向角，該指向角的角度相應於該擦拭面與該觸控螢幕的夾角。其中當該擦拭面與該觸控螢幕的夾角越大時，該指向角的角度就越小。
在一實施例當中，該擦拭區的大小相應於下列參數其中之一或其任意組合：該擦拭面與該觸控螢幕的夾角；該角的接觸壓力；該邊的平均接觸壓力。
在一實施例當中，該擦拭區內部的擦拭變化率是一致的。在一實施例中，該擦拭變化率相應於該角的接觸壓力。
在一實施例當中，該擦拭區內部的擦拭變化率是不一致的。在一實施例中，該擦拭變化率的變化相應於該指向性的形狀的指向。
在一實施例當中，該指向性的形狀是不對稱的。在一實施例中，該指向性的形狀相應於該角的兩個鄰邊與該觸控螢幕的兩個夾角。
在一實施例當中，當該觸控螢幕是曲面時，該姿態是相對於該角接觸該觸控螢幕的位置的局部平面。
步驟1540：暫停一段時間。當該電子板擦離開該觸控螢幕時，可以暫且將時間留給觸控處理裝置的其他操作模式，例如偵測外部導電物件的模式或偵測觸控筆的模式等。
根據本發明的一實施例，提供一種擦拭區設定方法，包含：接收一電子板擦相對應於一觸控螢幕的姿態與接觸壓力；判斷該電子板擦是否至少有一角接觸該觸控螢幕；以及當該電子板擦的擦拭面至少有一角接觸該觸控螢幕時，根據該姿態與該接觸壓力的任意組合來決定一擦拭區的屬性。
在一實施例中，為了較為迅速地接收到姿態與接觸壓力，或是具有較高的電子板擦的姿態的更新率，其中該姿態與該接觸壓力係接收自連接至該觸控螢幕的一觸控處理裝置，該觸控處理裝置透過該觸控螢幕所包含的觸控電極接收該電子板擦的多個板擦電極所發出的電信號，藉以根據該電信號與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
在一實施例中，為了支援可以從非觸控螢幕傳送資訊的電子板擦，該擦拭區設定方法更包含：自該電子板擦接收該接觸壓力；自該觸控處理裝置接收該電子板擦的多個板擦電極相應於該觸控螢幕的多個近接事件；以及根據該多個近接事件、該接觸壓力與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區的指向性，其中該決定該擦拭區的屬性之步驟更包含：當只有該擦拭面的一角接觸於該觸控螢幕時，該擦拭區的形狀為一具有指向性的形狀，該指向性的形狀與其形狀的指向相應於該姿態。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區的指向性，其中該擦拭區的形狀包含一指向角，該指向角的角度相應於該擦拭面與該觸控螢幕的夾角，當該擦拭面與該觸控螢幕的夾角越大時，該指向角的角度就越小。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區，其中該擦拭區的大小相應於下列參數其中之一或其任意組合：該擦拭面與該觸控螢幕的夾角；該角的接觸壓力；以及該擦拭面與該觸控螢幕接觸之一邊的平均接觸壓力。在一實施例中，為了讓使用者利用接觸壓力來控制擦拭變化率，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是一致的，該擦拭變化率相應於該角的接觸壓力。該平均接觸壓力可以是決定該邊的兩個角的接觸壓力的平均值。在一實施例中，為了模擬傳統板擦的擦拭情景，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是不一致的，該擦拭變化率的變化相應於該指向性的形狀的指向，亦即如圖14A或圖14B所示的實施例。在一實施例 中，為了反映電子板擦的形狀相應於接觸角是不對稱的，其中該指向性的形狀是不對稱的，該指向性的形狀相應於該角的兩個鄰邊與該觸控螢幕的兩個夾角。在一實施例中，為了讓電子板擦的控制適用於曲面的觸控螢幕，其中當該觸控螢幕是曲面時，該姿態是相對於該角接觸該觸控螢幕的位置的局部平面。
根據本發明的一實施例，提供一種用於擦拭區設定的電子系統，包含：連接至一觸控螢幕的一觸控處理裝置；以及連接至該觸控處理裝置的一主機，用於執行非揮發性記憶體所存儲的程式以實現下列的步驟：接收一電子板擦相對應於該觸控螢幕的姿態與接觸壓力；判斷該電子板擦是否至少有一角接觸該觸控螢幕；以及當該電子板擦的擦拭面至少有一角接觸該觸控螢幕時，根據該姿態與該接觸壓力的任意組合來決定一擦拭區的屬性。
在一實施例中，為了較為迅速地接收到姿態與接觸壓力，或是具有較高的電子板擦的姿態的更新率，其中該姿態與該接觸壓力係接收自該觸控處理裝置，該觸控處理裝置透過該觸控螢幕所包含的觸控電極接收該電子板擦的多個板擦電極所發出的電信號，藉以根據該電信號與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
在一實施例中，為了支援可以從非觸控螢幕傳送資訊的電子板擦，該電子系統更包含：連接至該電子板擦的一信號接收器，用於自該電子板擦的一信號傳送器接收該接觸壓力，其中該主機連接至該信號接收器，更用於執行非揮發性記憶體所存儲的程式以實現下列的步驟：自該觸控處理裝置接收該電子板擦的多個板擦電極相應於該觸控螢幕的多個近接 事件；以及根據該多個近接事件、該接觸壓力與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區的指向性，其中該決定該擦拭區的屬性之步驟更包含：當只有該擦拭面的一角接觸於該觸控螢幕時，該擦拭區的形狀為一具有指向性的形狀，該指向性的形狀與其形狀的指向相應於該姿態。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區的指向性，其中該擦拭區的形狀包含一指向角，該指向角的角度相應於該擦拭面與該觸控螢幕的夾角，當該擦拭面與該觸控螢幕的夾角越大時，該指向角的角度就越小。
在一實施例中，為了讓使用者體驗到電子板擦的姿態可以控制擦拭區，其中該擦拭區的大小相應於下列參數其中之一或其任意組合：該擦拭面與該觸控螢幕的夾角；該角的接觸壓力；以及該擦拭面與該觸控螢幕接觸之一邊的平均接觸壓力。該平均接觸壓力可以是決定該邊的兩個角的接觸壓力的平均值。在一實施例中，為了讓使用者利用接觸壓力來控制擦拭變化率，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是一致的，該擦拭變化率相應於該角的接觸壓力。在一實施例中，為了模擬傳統板擦的擦拭情景，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是不一致的，該擦拭變化率的變化相應於該指向性的形狀的指向，亦即如圖14A或圖14B所示的實施例。在一實施例中，為了反映電子板擦的形狀相應於接觸角是不對稱的，其中該指向性的形狀是不對稱的，該指向性的形狀相應於該角的兩個鄰邊與該觸控螢幕的兩個夾角。在一實施例中，為了讓電子板擦的控制適用於曲面的觸控螢幕， 其中當該觸控螢幕是曲面時，該姿態是相對於該角接觸該觸控螢幕的位置的局部平面。
根據本發明的一實施例，該電子裝置更包含上述的觸控螢幕與電子板擦。
1510~1540‧‧‧步驟

Claims (21)

  1. 一種擦拭區設定方法，包含：接收一電子板擦相對應於一觸控螢幕的姿態與接觸壓力；判斷該電子板擦是否至少有一角接觸該觸控螢幕；以及當該電子板擦的擦拭面至少有一角接觸該觸控螢幕時，根據該姿態與該接觸壓力的任意組合來決定一擦拭區的屬性。
  2. 如申請專利範圍第1項的擦拭區設定方法，其中該姿態與該接觸壓力係接收自連接至該觸控螢幕的一觸控處理裝置，該觸控處理裝置透過該觸控螢幕所包含的觸控電極接收該電子板擦的多個板擦電極所發出的電信號，藉以根據該電信號與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
  3. 如申請專利範圍第1項的擦拭區設定方法，更包含：透過一信號接收器自該電子板擦接收該接觸壓力；自連接至該觸控螢幕的一觸控處理裝置接收該電子板擦的多個板擦電極相應於該觸控螢幕的多個近接事件；以及根據該多個近接事件、該接觸壓力與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
  4. 如申請專利範圍第1項的擦拭區設定方法，其中該決定該擦拭區的屬性之步驟更包含：
    當只有該擦拭面的一角接觸於該觸控螢幕時，該擦拭區的形狀為一具有指向性的形狀，該指向性的形狀與其形狀的指向相應於該姿態。
  5. 如申請專利範圍第1項的擦拭區設定方法，其中該擦拭區的形狀包含一指向角，該指向角的角度相應於該擦拭面與該觸控螢幕的夾角，當該擦拭面與該觸控螢幕的夾角越大時，該指向角的角度就越小。
  6. 如申請專利範圍第1項的擦拭區設定方法，其中該擦拭區的大小相應於下列參數其中之一或其任意組合：
    該擦拭面與該觸控螢幕的夾角；
    該角的接觸壓力；以及
    該擦拭面與該觸控螢幕接觸之一邊的平均接觸壓力。
  7. 如申請專利範圍第4項的擦拭區設定方法，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是一致的，該擦拭變化率相應於該角的該接觸壓力。
  8. 如申請專利範圍第4項的擦拭區設定方法，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是不一致的，該擦拭變化率的變化相應於該指向性的形狀的指向。
  9. 如申請專利範圍第4項的擦拭區設定方法，其中該指向性的形狀是不對稱的，該指向性的形狀相應於該角的兩個鄰邊與該觸控螢幕的兩個夾角。
  10. 如申請專利範圍第4項的擦拭區設定方法，其中當該觸控螢幕是曲面時，該姿態是相對於該角接觸該觸控螢幕的位置的局部平面。
  11. 一種用於擦拭區設定的電子系統，包含：
    連接至一觸控螢幕的一觸控處理裝置；以及
    連接至該觸控處理裝置的一主機，用於執行非揮發性記憶體所存儲的程式以實現下列的步驟：
    接收一電子板擦相對應於該觸控螢幕的姿態與接觸壓力；
    判斷該電子板擦是否至少有一角接觸該觸控螢幕；以及
    當該電子板擦的擦拭面至少有一角接觸該觸控螢幕時，根據該姿態與該接觸壓力的任意組合來決定一擦拭區的屬性。
  12. 如申請專利範圍第11項的電子系統，其中該姿態與該接觸壓力係接收自該觸控處理裝置，該觸控處理裝置透過該觸控螢幕所包含的觸控電極接收該電子板擦的多個板擦電極所發出的電信號，藉以根據該電信號與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
  13. 如申請專利範圍第11項的電子系統，更包含：
    連接至該電子板擦的一信號接收器，用於自該電子板擦的一信號傳送器接收該接觸壓力，
    其中該主機連接至該信號接收器，更用於執行非揮發性記憶體所存儲的程式以實現下列的步驟：
    自該觸控處理裝置接收該電子板擦的多個板擦電極相應於該觸控螢幕的多個近接事件；以及
    根據該多個近接事件、該接觸壓力與該多個板擦電極之間的相對位置解算出該姿態與該接觸壓力。
  14. 如申請專利範圍第11項的電子系統，其中該決定該擦拭區的屬性之步驟更包含：
    當只有該擦拭面的一角接觸於該觸控螢幕時，該擦拭區的形狀為一具有指向性的形狀，該指向性的形狀與其形狀的指向相應於該姿態。
  15. 如申請專利範圍第11項的電子系統，其中該擦拭區的形狀包含一指向角，該指向角的角度相應於該擦拭面與該觸控螢幕的夾角，當該擦拭面與該觸控螢幕的夾角越大時，該指向角的角度就越小。
  16. 如申請專利範圍第11項的電子系統，其中該擦拭區的大小相應於下列參數其中之一或其任意組合：
    該擦拭面與該觸控螢幕的夾角；
    該角的接觸壓力；以及
    該擦拭面與該觸控螢幕接觸之一邊的平均接觸壓力。
  17. 如申請專利範圍第14項的電子系統，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是一致的，該擦拭變化率相應於該角的該接觸壓力。
  18. 如申請專利範圍第14項的電子系統，其中該擦拭區內部的擦拭變化率是不一致的，該擦拭變化率的變化相應於該指向性的形狀的指向。
  19. 如申請專利範圍第14項的電子系統，其中該指向性的形狀是不對稱的，該指向性的形狀相應於該角的兩個鄰邊與該觸控螢幕的兩個夾角。
  20. 如申請專利範圍第14項的電子系統，其中當該觸控螢幕是曲面時，該姿態是相對於該角接觸該觸控螢幕的位置的局部平面。
  21. 如申請專利範圍第11至20項其中之一的電子系統，更包含該觸控螢幕與該電子板擦。
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