用于与触敏设备交互的定点装置以及方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于与触敏设备交互的定点装置和方法。该定点装置包括底座；配置成盖住所述底座的一部分的壳体；形成在所述壳体和所述底座的一部分之间的腔体；滑动部件；支撑部件；位于所述滑动部件和所述支撑部件之间的偏置部件；设置在所述滑动部件上的第一接触点，所述第一接触点配置成接触所述触敏设备的屏幕，当所述定点装置放置在所述屏幕上时；设置在所述支撑部件上的第二接触点，所述第二接触点配置成接触所述屏幕，当所述定点装置放置在所述屏幕上时；当所述壳体向所述屏幕移动时，通过所述壳体和所述滑动部件的接合，所述第一接触点在所述屏幕上相对于所述第二接触点滑动。
【专利说明】用于与触敏设备交互的定点装置以及方法
[0001] 相关申请的夺叉引用
[0002] 本申请要求于2013年6月7日申请的申请号为No. 13106809. 3的香港短期专利 申请的优先权，该申请的全文通过引用包含于此。
【技术领域】
[0003] 本申请涉及一种用于触摸屏的定点装置，更具体地说，涉及一种用于和触敏设备 交互的定点装置和方法。
【背景技术】
[0004] 触敏设备在当今消费电子市场广受欢迎。这些设备在人们的日常生活中发挥着重 要作用。在过去，定点装置，诸如鼠标和轨迹球，通常用于在计算机的用户界面上导航。这 些传统的定点装置的按钮仅能确认来自用户的开/关输入，并且包括复杂的机械\电子结 构，因此产生大量的制造成本。此外，这些定点装置需要用户通过一段练习来学习和使用控 件。总而言之，这些定点装置无法为用户提供一种直观的方式与电子设备进行交互。本申 请提供一种定点装置，用在大多数触敏设备上，诸如苹果公司的iPad?，以降低在触敏设备 上使用裸露的手指所造成的不一致和不准确，并允许通过来自用户的压力的改变来进行值 的范围的控制。另外，本申请为用户提供一种直观的方法与触敏设备进行交互。
【发明内容】
[0005] 本发明涉及一种用于与触敏设备交互的定点装置和方法。该定点装置包括底座； 配置成盖住所述底座的一部分的壳体；形成在所述壳体和所述底座的一部分之间的腔体； 设置在所述腔体内的滑动部件，所述滑动部件的第一侧与所述壳体接合，所述滑动部件的 第二侧支撑在所述底座上；设置在所述腔体内并支撑在所述底座上的支撑部件；位于所述 滑动部件和所述支撑部件之间的偏置部件；设置在所述滑动部件上的第一接触点，所述第 一接触点配置成接触所述触敏设备的屏幕，当所述定点装置放置在所述屏幕上时；设置在 所述支撑部件上的第二接触点，所述第二接触点配置成接触所述屏幕，当所述定点装置放 置在所述屏幕上时；当所述壳体向所述屏幕移动时，通过所述壳体和所述滑动部件的接合， 所述第一接触点在所述屏幕上相对于所述第二接触点滑动。
[0006] 用于与触敏设备交互的所述定点装置还包括：设置在所述腔体内并与所述壳体接 合的驱动部件；所述滑动部件的第一侧通过所述驱动部件与所述壳体接合。
[0007] 所述驱动部件具有一斜面；所述滑动部件的第一侧为与所述驱动部件的斜面相对 应的斜面。
[0008] 所述支撑部件固定在所述底座上。
[0009] 所述偏置部件为螺旋弹簧；当致使所述壳体向所述屏幕移动的压力撤去时，所述 壳体通过所述弹簧的弹力恢复到所述压力未施加到所述壳体上的默认位置。
[0010] 当所述压力撤去时，所述第一接触点在所述屏幕上滑动远离所述第二接触点。 toon] 当所述壳体向所述屏幕移动时，所述第一接触点在所述屏幕上向所述第二接触点 滑动。
[0012] 所述底座是不导电的。
[0013] 所述第一接触点包括至少两个点。
[0014] 所述壳体的底部形成有开口；当所述底座的一部分插入到所述壳体中时，所述底 座与所述壳体的开口连接。
[0015] 所述底座包括多个孔；所述第一接触点和第二接触点插入并穿过所述孔以便在使 用过程中接触所述触敏设备的所述屏幕。
[0016] 所述底座包括一凸出的外周边缘；所述第一接触点和第二接触点向下凸出并与所 述凸出的外周边缘的底部处于同一高度以便在使用过程中接触所述屏幕。
[0017] 所述第一接触点相对于所述第二接触的位移变化取决于施加到所述壳体上的压 力并被所述触敏设备记录。
[0018] 所述第一接触点相对于所述第二接触的所述位移变化包括各种被所述触敏设备 检测并识别的运动模式。
[0019] 所述模式的列表的数据值存储在被所述触敏设备上的可执行应用程序访问的数 据文件中。
[0020] 定点装置的识别由所述触敏设备确定，通过将在所述壳体完全压下之前所述第一 接触点和第二接触点的总的位移值和在所述壳体完全压下之后所述第一接触点和第二接 触点的位移值与存储在所述数据文件中的每个所述模式的最大位移值和最小位移值进行 比较并匹配。
[0021] 一旦所述定点装置的识别由所述触敏设备确定，所述触敏设备触发预设的命令。
[0022] 所述触敏设备为iPad、iPhone或任一搭载Android的触敏设备。
[0023] 当然，触敏设备并不限于搭载上述Apple或Android系统的设备，其同样可以是具 有其他操作系统，例如Windows系统的触敏设备。此外，触敏设备也不限于平板电脑，触摸 屏，触摸板，其可以是任何具有触摸控制的设备。甚至的，如果一个非触控设备通过涂布或 覆盖特制材料而使该设备变得可触控，其也可被认为是本申请的触敏设备。
[0024] 本发明还提供了一种使用如以上所述的定点装置与触敏设备进行交互的方法，包 括如下步骤：
[0025] a)检测并记录在所述定点装置处于默认状态时所述定点装置的第一接触点和第 二接触点在所述触敏设备的所述屏幕上的位置；
[0026] b)检测并记录在所述定点装置处于完全压下的状态时所述定点装置的第一接触 点和第二接触点在所述触敏设备的所述屏幕上的位置；
[0027] c)确定所述第一接触点的位移变化；
[0028] d)确定在所述定点装置处于默认状态时所述第一接触点和第二接触点之间的距 离；
[0029] e)确定在所述定点装置处于完全压下的状态时所述第一接触点和第二接触点之 间的距离；
[0030] f)将所述步骤d)中的距离值和所述步骤e)中的距离值与存储在数据文件中的预 设值进行比较；
[0031] g)如果所述步骤d)中的距离值和所述步骤e)中的距离值与所述预设值匹配，触 发命令。
[0032] 定点装置的识别由所述触敏设备确定，通过将在所述壳体完全压下之前所述第一 接触点和第二接触点的总的位移值和在所述壳体完全压下之后所述第一接触点和第二接 触点的位移值与存储在所述数据文件中的每个所述模式的最大位移值和最小位移值进行 比较并匹配。
【专利附图】
【附图说明】
[0033] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0034] 图Ia示出了本申请的一个实施例的定点装置的分解剖视图；
[0035] 图Ib示出了本申请的一个实施例的定点装置在其默认状态下的底视图；
[0036] 图Ic示出了本申请的一个实施例的定点装置在壳体完全压下时的底视图；
[0037] 图Id示出了本申请的一个实施例的定点装置在其默认状态下的侧视图；
[0038] 图Ie示出了本申请的一个实施例的定点装置在壳体完全压下时的侧视图；
[0039] 图2a_2f示出了具有不同的接触点运动模式的本申请的实施例的例子；
[0040] 图3示出了三个不同形式的定点装置用在触敏设备上的例子；
[0041] 图4a示出了当定点装置处于默认状态时，屏幕上被触敏设备检测到的触点；
[0042] 图4b示出了当定点装置的壳体完全压下时，屏幕上被触敏设备检测到的触点；
[0043] 图5示出了定点装置的指示方向的改变；
[0044] 图6a和6b示出了在壳体被按下之前，定点装置的正视图和剖面图以及接触点的 默认位置；
[0045] 图7a和7b示出了当壳体被用户按下时，定点装置的正视图和剖面图以及接触点 的位置。
【具体实施方式】
[0046] 本申请涉及用于与触敏设备交互的定点装置以及用于与触敏设备交互的方法。
[0047] 定点装置可以用于在触敏设备上导航，或者作为与触敏设备一起使用的娱乐系统 的一部分。定点装置为触敏设备提供多达四种类型的输入，也就是，（1)定点装置相对屏幕 坐标的定位；（2)装置的定点方向；（3)通过按压壳体触发的命令；(4) 一个连续的值的范 围，当按钮被逐渐按下时。
[0048] 定点装置的识别是基于壳体被用户完全压下前后的触点的模式和位移。定点装置 的结构和部件将在下面进行讨论。
[0049] 在图Ia中示出了定点装置100的分解示意图。壳体101容纳所有部件并盖住底 座105的一部分。底座105可以是不导电的。开口形成在壳体101的底部以接纳底座105。 底座105以一种便于与壳体101的开口相接合的形式形成，底座105的一部分插入到壳体 101 中。
[0050] 如图Ib和图Ic所示，根据与具体的定点装置相关的特定形式，底座105上具有 多个孔。滑动部件102和支撑部件104分别具有接触点106和107。接触点106和107插 入并穿过设置在底座105上的孔，这样在使用时接触点可以与触敏设备的屏幕的表面相接 触。可以理解的是，第一接触点106设置在滑动部件102上，第二接触点107设置在支撑部 件104上。此外，一个凸出的外周边缘108设置在底座105上。为了在使用时与屏幕相接 触，接触点106和107向下凸出，并且与凸出的外周边缘108大体上齐平（即处于同一高 度）。
[0051] 在图Ia中，驱动部件109设置在壳体101内，具有用于与滑动部件102接合的斜 面1091。滑动部件102设有相应的斜面1021。偏置部件103以螺旋弹簧的形式，在一个非 限制性的例子中，位于滑动部件102和支撑部件104之间。图Ia示出了定点装置100的未 装配视图以说明上述的部件的配置。当用户在壳体101上施加一向下的压力，驱动部件109 向下推，斜面1091迫使滑动部件102沿图Ib和图Ic中所示的方向移动。支撑部件104固 定在底座105上，使位于之间的偏置部件103被压缩。一旦用户撤去施加在壳体101上的 压力，偏置部件103卸压并推动滑动部件102恢复到它的默认位置。另外，滑动部件102的 斜面1021迫使壳体101上升至它的默认位置。当滑动部件102移动时，第一接触点106相 对于形成在支撑部件104上的第二接触点107移动。图Id和Ie示出了被施加压力的定点 装置100。
[0052] 当定点装置100放置在触敏设备的屏幕上并在壳体101上施加压力时，即，壳体被 完全压下，接触点106、107被压靠并接触屏幕的表面，并且使第一接触点106相对第二接触 点107滑动。第一接触点106相对第二接触点107的滑动运动形成一种被触敏设备检测并 识别的模式。一旦运动模式被触敏设备检测到，后续的操作会被执行以表示系统确认该输 入，对于一个非限制性的例子，一个与具体的定点装置100相对应的图像可以显示在屏幕 21上，如图3所示。应当理解的是，模式列表的数据值存储在数据文件中，可以被触敏设备 20上的可执行的应用程序访问。
[0053] 图2a_2f示出了第一接触点106相对第二接触点107的各种运动模式。这些独特 的模式被触敏设备各自识别，根据如前所述的预定的模式列表中的数据值。模式如何被触 敏设备解释执行的细节将在下面讨论。
[0054] 参考图4a，对于一个非限制性的例子，定位装置100的两个接触点106和107都与 屏幕21相接触，在屏幕21上的两个触点200a和200b的位置的X坐标和Y坐标被触敏设 备20检测并登记。
[0055] 当壳体101被压下时，可移动的第一接触点106朝第二接触点107的方向滑动。在 该例子中，第一接触点106在水平方向上移动接近第二接触点107,如图4b所示。应当理解 的是，触点200a和200b对应于接触点106和107的运动。
[0056] 图6a和6b示出了在壳体101被按下之前，定点装置的正视图和剖面图以及接触 点106和107的默认位置，图7a和7b示出了当壳体101被用户按下时，定点装置的正视图 和剖面图以及接触点106和107的位置。图例32显示在屏幕21上表示定点装置100被触 敏设备识别，基于存储在数据文件中的模式列表。
[0057] 参看图5,假设可移动的接触点已经被识别并且相应的手指ID (识别符）被匹配且 被记录。不管定点装置的状态，定点装置的指示方向由向量s参考向量r确定。两个接触 点当前位置产生向量s，两个接触点的最后记录位置产生向量r。定点装置的旋转角度取决 于向量r和向量s之间的角度Θ。例如，如果有图像和定点装置的位置密切相关，方向变化 取决于向量r和向量s之间的角度Θ，说明定点装置的指示方向的改变。
[0058] 两个独立的触点200a和200b通过每个接触点相对其先前的位置记录的位移的绝 对增量的变化来区别，即，在位移的任何变化发生之前。
[0059] 设xl，yl和x2, y2分别为触点200a和200b的先前位置（壳体未被压下）的X和 y坐标，并设χΓ，yl'和x2'，y2'分别为触点200a和200b的当前位置（壳体被完全压下） 时的X和y坐标。 「00601 相应她，触点200a的份務绝对夺化侑，ADl ,可以由下式确宙：
【权利要求】
1. 一种用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，包括： 底座； 配置成盖住所述底座的一部分的壳体； 形成在所述壳体和所述底座的一部分之间的腔体； 设置在所述腔体内的滑动部件，所述滑动部件的第一侧与所述壳体接合，所述滑动部 件的第二侧支撑在所述底座上； 设置在所述腔体内并支撑在所述底座上的支撑部件； 位于所述滑动部件和所述支撑部件之间的偏置部件； 设置在所述滑动部件上的第一接触点，所述第一接触点配置成接触所述触敏设备的屏 幕，当所述定点装置放置在所述屏幕上时； 设置在所述支撑部件上的第二接触点，所述第二接触点配置成接触所述屏幕，当所述 定点装置放置在所述屏幕上时； 当所述壳体向所述屏幕移动时，通过所述壳体和所述滑动部件的接合，所述第一接触 点在所述屏幕上相对于所述第二接触点滑动。
2. 根据权利要求1所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，还包括： 设置在所述腔体内并与所述壳体接合的驱动部件； 所述滑动部件的第一侧通过所述驱动部件与所述壳体接合。
3. 根据权利要求2所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述驱动部 件具有一斜面； 所述滑动部件的第一侧为与所述驱动部件的斜面相对应的斜面。
4. 根据权利要求1所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述支撑部 件固定在所述底座上。
5. 根据权利要求1所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述偏置部 件为螺旋弹簧； 当致使所述壳体向所述屏幕移动的压力撤去时，所述壳体通过所述弹簧的弹力恢复到 所述压力未施加到所述壳体上的默认位置。
6. 根据权利要求5所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，当所述压力 撤去时，所述第一接触点在所述屏幕上滑动远离所述第二接触点。
7. 根据权利要求1所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，当所述壳体 向所述屏幕移动时，所述第一接触点在所述屏幕上向所述第二接触点滑动。
8. 根据权利要求1所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述底座是 不导电的。
9. 根据权利要求1所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述第一接 触点包括至少两个点。
10. 根据权利要求1所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述壳体的 底部形成有开口；当所述底座的一部分插入到所述壳体中时，所述底座与所述壳体的开口 连接。
11. 根据权利要求10所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述底座 包括多个孔； 所述第一接触点和第二接触点插入并穿过所述孔以便在使用过程中接触所述触敏设 备的所述屏幕。
12. 根据权利要求11所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述底座 包括一凸出的外周边缘； 所述第一接触点和第二接触点向下凸出并与所述凸出的外周边缘的底部处于同一高 度以便在使用过程中接触所述屏幕。
13. 根据权利要求1所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述第一接 触点相对于所述第二接触的位移变化取决于施加到所述壳体上的压力并被所述触敏设备 记录。
14. 根据权利要求13所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述第一 接触点相对于所述第二接触的所述位移变化包括各种被所述触敏设备检测并识别的运动 模式。
15. 根据权利要求14所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述模式 的列表的数据值存储在被所述触敏设备上的可执行应用程序访问的数据文件中。
16. 根据权利要求15所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，定点装置 的识别由所述触敏设备确定，通过将在所述壳体完全压下之前所述第一接触点和第二接触 点的总的位移值和在所述壳体完全压下之后所述第一接触点和第二接触点的位移值与存 储在所述数据文件中的每个所述模式的最大位移值和最小位移值进行比较并匹配。
17. 根据权利要求16所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，一旦所述 定点装置的识别由所述触敏设备确定，所述触敏设备触发预设的命令。
18. 根据权利要求1所述的用于与触敏设备交互的定点装置，其特征在于，所述触敏设 备为iPad、iPhone或任一搭载Android的触敏设备。
19. 一种使用如权利要求1所述的定点装置与触敏设备交互的方法，其特征在于，包括 如下步骤： a) 检测并记录在所述定点装置处于默认状态时所述定点装置的第一接触点和第二接 触点在所述触敏设备的所述屏幕上的位置； b) 检测并记录在所述定点装置处于完全压下的状态时所述定点装置的第一接触点和 第二接触点在所述触敏设备的所述屏幕上的位置； c) 确定所述第一接触点的位移变化； d) 确定在所述定点装置处于默认状态时所述第一接触点和第二接触点之间的距离； e) 确定在所述定点装置处于完全压下的状态时所述第一接触点和第二接触点之间的 距离； f) 将所述步骤d)中的距离值和所述步骤e)中的距离值与存储在数据文件中的预设值 进行比较； g) 如果所述步骤d)中的距离值和所述步骤e)中的距离值与所述预设值匹配，触发命 令。
20. 根据权利要求19所述的使用所述定点装置与触敏设备交互的方法，其特征在于， 定点装置的识别由所述触敏设备确定，通过将在所述壳体完全压下之前所述第一接触点和 第二接触点的总的位移值和在所述壳体完全压下之后所述第一接触点和第二接触点的位 移值与存储在所述数据文件中的每个所述模式的最大位移值和最小位移值进行比较并匹 配。
【文档编号】G06F3/0488GK104238935SQ201410250538
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2013年6月7日
【发明者】钟慧龙, 林晓筠 申请人:钟慧龙