实施例，所述压阻式传感器包括设置成面向固 定至手写笔笔尖的机械元件（如笔尖夹具）的压阻式元件。通常情况下，响应于施加在手写 笔笔尖上的变化的压力，所述笔尖夹具用变化程度的压力压在所述压阻式元件上。通常情 况下，施加在压阻式元件上的压力是施加在手写笔笔尖上的压力以及压阻式元件和所述机 械元件之间接触面积的函数。可选地，当笔尖耦合到弹性元件以提供响应于施加的压力的 弹性力时，施加在压阻式元件上的压力也是所述弹性元件的性质的函数。
[0045] 通常地，所述压阻式元件连接到手写笔中的电路，且所述电路安装在相对于手写 笔外壳保持静止的基底上。在一些示例性实施例中，所述压阻式元件安装在被固定至和/或 夹紧在手写笔的外壳上的印刷电路板部件(PCBA)上。在一些示例性的实施例中，当所述压 阻式元件有偏压并连接至分压器时，使得压阻式元件的电阻中的变化可被监测以感测不同 的压力水平。通常地，所述电压是输入电压以及压阻式元件提供的电阻的函数。可选地，当 所述压阻式元件有偏压并连接在分压器的低压侧时，随着压阻式元件上的压力增加以及压 阻式元件的电阻降低，分压器处的所述电压降低。
[0046] 根据本发明的一些实施例，所述压力感测机制被用来标识何时手写笔的笔尖向下 触及表面，例如在悬停和触动之间的转换。可选地，所述压力感测机制被用作响应于(例如 在书写时)施加在笔尖上的压力而发起手写笔的操作的笔尖开关。在一些示例性实施例中， 所述压力感测机制也被用来感测在下压书写笔尖时（例如用手写笔书写时)施加在笔尖上 的变化的压力水平。可选地，非线性属性被添加到所述压力感测机制，例如，使得至少在悬 停和笔尖之间的转换处压力和输出之间的关系是非线性的，以改进对该转换的识别。
[0047] 在一些示例性实施例中，通过使用堆叠的两个不同的压阻式元件来添加所需的非 线性属性。可选地，所述压阻式元件对不同范围的压力敏感。可选地，通过在压阻式元件和 固定至笔尖的所述机械元件之间引入弹性元件，非线性属性被附加地或替代地添加到该压 力感测机制。可选地，响应于笔尖压力，所述弹性元件变形，而压在所述压阻式元件上的所 述弹性元件的表面面积改变。可选地，所述改变被定义成大约在悬停和触动之间的转换时 以逐步的方式发生。
[0048] 本发明的发明人发现相比于用于感测手写笔的笔尖压力的其他传感器，所述压阻 式传感器可能是有利的，因为其低成本、减少的部件数量以及其通常在大的压力范围上保 持的线性属性。本发明的发明人还发现所述压阻式传感器可提供可承受手写笔以笔尖掉落 时的高压力的更加坚固的构造。
[0049] 使用压阻式元件的一个已知的困难是由于其对温度变化的敏感性。压阻式元件提 供的输出可能由于环境温度的变化和/或周围电子和或/机械组件的温度变化而随时间变 化。本发明的发明人发现手写笔操作期间发现发生在其周围电子组件中的通常的温度变化 可能改变所述压阻式元件的输出，并不利地影响压力传感器重复地标识被定义用于激活 和/或停用触动模式的转换压力的能力。另外，由于压力感测机制的环境温度的变化、组件 的老化和/或组件的容差，压力感测的不准确性也可能随时间发生。通常地，由于机械组件 中的温度变化和/或容差造成的输出漂移的速率显著慢于由于施加在笔尖上的压力造成的 输出改变的速率。
[0050] 根据本发明的一些实施例，提供了一种当用户用手写笔执行操作(例如书写、指点 和/或提供命令)时和/或当手写笔处于在操作模式时动态校准来自压阻式传感器的输出的 方法。所述动态校准方法基于以下观察：用户用手写笔执行操作所获得的典型输出模式包 括短过渡时间段，在短过渡时间段上用户在书写笔尖上施加压力，短过渡时间段被显著更 长的时间段包围，在所述显著更长的时间段上书写笔尖上没有被施加压力。基于这种观察， 本发明的发明人发现与无压力被施加在笔尖上相对应的输出电平可通过在1秒或更多秒的 持续时间上和/或在1秒和10分钟之间的持续时间上获得的累计平均输出来确定。可选地， 用来确定累计平均值的持续时间大于1分钟和/或在1秒至10分钟之间，和/或基于用手写笔 执行的操作的类型而被调整。可选地，累计平均输出在大约20分钟的更长持续时间上被确 定。在一些示例性实施例中，压力传感器的输出每隔1至20毫秒被采样。可选地，所述累计平 均值是使用5-1000个样本获得的，例如50到500个样本或更多。根据本发明的一些实施例， 通过将累计平均输出与当前被用于标识无压力被施加于书写笔尖上的输出电平相比，检测 压阻式压力传感器提供的输出中的漂移。在一些示例性实施例中，不同于累计平均值和/或 除了累计平均值之外的统计方法被用来检测和/或估计与无压力被施加于书写笔尖时获得 的输出相对应的基线输出。
[0051]在一些示例性实施例中，与悬停和触动之间的转换相关联的输出电平基于输出中 检测到的漂移而被调整。可选地，检测到的输出与施加于手写笔的压力之间的定义的关系 基于输出中检测到的漂移而被调整。在一些或其他示例性实施例中，用于使压阻式元件偏 压的输入电压被调整以修正在输出中检测到的漂移。可选地，当被用来给压阻式元件充电 的输入电压被调整时，与该转换相关联的输出电平被保持。通常地，响应于一系列累计平均 测量值以逐步的方式对参数进行调整，以避免压力检测中不稳定的变化。通常地，使用来自 当前被用来检测和/或报告施加在手写笔的书写笔尖上的压力的压阻式传感器的相同输出 来确定输出中的漂移以及执行动态校准。
[0052]在详细地解释本发明的至少一个实施例之前，应当理解本发明不必将其应用限于 以下描述中阐述和/或在附图中例示出构造细节以及组件的安排和/或方法。本发明能够适 用于其他实施例或者以各种方式被实践或实现。
[0053]现在参考附图，图1示出根据本发明的一些实施例的示例性压敏手写笔的简化框 图。根据本发明的一些实施例，手写笔200包括外壳220、可移动笔尖240、压阻式压力传感器 和/或压力感测机制250、信号发生器270和电源280。可选地，手写笔200还包括用来在用户 正在操作和/或使用手写笔时校准从压阻式压力传感器250检测到的输出的动态校准器 260 〇
[0054] 可选地，当压力施加在笔尖240上时，笔尖240在轴向方向255上退入外壳220中，并 随后在接触压力被释放时（例如手写笔的悬停状态或非触动模式或状态)被放出。通常地， 在轴向移动期间，笔尖110与弹性元件215接合，弹性元件215的性质被选择以获得所需刚度 和/或接触压力与轴向位移之间所需关系。通常地，施加的接触压力在0-2千克力范围之间， 例如0-350克力。根据本发明的一些实施例，所述弹性元件被选择以响应于0-2千克力之间 (例如0-350克力）的施加的接触压力而提供介于0-500μπι之间（例如，0-200μπι)的轴向位移。 在一些示例性实施例中，笔尖位移与接触压力之间的关系不是线性的。可选地，初始压力 (例如，15克力)使笔尖位移50μπι，且上至350克力的额外压力使笔尖位移额外的150μπι-200μ m。可选地，笔尖240的轴向位移被传感器的压阻式元件所阻挡。
[0055]根据本发明的一些实施例，压阻式压力传感器250可操作以感测施加在笔尖240上 的轴向压力并输出与感测出的压力成比例的信号。根据本发明的一些实施例，动态校准器 260在手写笔的操作期间监测来自压阻式压力传感器250的输出并按需校准其输出。在一些 示例性实施例中，动态校准器260可操作以调整与手写笔在悬停和触动状态之间的转换相 关的输出。
[0056]根据本发明的一些实施例，压阻式压力传感器250检测出的压力被传送给数字化 仪系统和/或传感器。在一些示例性实施例中，关于检测出的压力的信息被编码到由手写笔 200传输的信号中。通常地，信号发生器270从压力传感器250接收信息并基于接收到的信息 生成编码信号，该信号被传送供相关联的数字化仪传感器拾取。可选地，信号发生器270将 附加信息编码在一信号上以供传输。根据本发明的一些实施例，信号发生器270产生脉冲振 荡信号。通常地，信号发生器270包括振荡器和/或与振荡器进行通信以产生AC(交流)信号。 在一些示例性实施例中，编码由FSK提供。可选地，根据PSK和/或ASK编码。
[0057] 根据本发明的一些实施例，手写笔200由电源280供电。通常地，电源280包括一个 或多个电池，例如，4A碱性电池。可选地，使用可充电电池。在一些示例性实施例中，电源280 与电压稳定器相关联以稳定来自电源280的