用于切换数字化器模式的方法

用于切换数字化器模式的方法
【专利摘要】提供一种用于切换数字化器模式的方法。提供一种用于控制数字化器的模式的方法和用户装置。所述方法和用户装置包括：通过扫描数字化器来检测输入单元；测量与输入单元相应的至少一个参数；控制将数字化器切换到根据所述至少一个参数的测量结果的模式。
【专利说明】用于切换数字化器模式的方法

【技术领域】
[0001] 本公开涉及一种数字化器。更具体地讲，本公开涉及一种通过使用输入单元支持 各种数字化器模式的数字化器以及使用所述数字化器的便携式用户装置和方法。

【背景技术】
[0002] 近来，便携式用户装置已向用户提供越来越多的服务和附加功能。正在开发用于 在便携式用户装置中执行的各种应用，以便提高便携式用户装置的利用并满足各种用户需 求。
[0003] 至少几个至几百个应用可被存储在配备有触摸屏的移动便携式用户装置（诸如， 智能电话、便携式电话、膝上型个人计算机（PC)或平板PC)中，并且多个应用可被显示在便 携式用户装置的触摸屏上。便携式用户装置和与其相关的应用可通过输入单元（诸如，手 指、电子笔、触控笔等）的触摸或悬浮被控制。
[0004] 如果电流流过数字化器的线圈，则能量被传送到具有电磁谐振电路的输入单元。 当电流从线圈被阻断时，数字化器的传感器测量输入单元的谐振电路的剩余谐振感应电 压，并基于测量结果检测输入单元。便携式用户装置和应用可根据检测结果被控制。根据 便携式用户装置检测输入单元的方法或机制，输入单元可被分类为无源型和数字型。
[0005] 无源输入单元包括无源器件，诸如，电感（L)、电容（C)和电阻（R)。无源输入单元 通常被配置为仅包括无源器件，并且以低功率进行操作。由于无源输入单元不需要电池，因 此无源单元成本低、体积小且是半永久性的。然而，无源输入单元的谐振频率会因附近的影 响谐振频率的磁材料或导电材料而改变，因此对测量压力产生限制。相反，数字输入单元可 包括集成电路（1C)。由于数字输入单元测量压力并将数字压力测量提供给数字化器，因此 数字输入单元可能对外部谐振频率不敏感（例如，数字输入单元可能不像无源输入单元对 外部谐振频率一样敏感）。此外，数字输入单元可存储由输入单元施加的输入信息（例如， 压力、按钮输入、擦除等）。然而，数字输入单元需要电力来驱动1C。虽然便携式用户装置可 向数字输入装置供电，但是数字输入装置与无源输入装置相比消耗的功率多。如果附加电 源被安装在数字输入装置中，则数字输入装置的成本和尺寸增加。数字输入单元与无源输 入单元相比通常可在更多的时隙中进行数据通信，因此增加了便携式用户装置的功耗。可 使用各种技术（包括电磁共振（EMR)、超声波检测、光学检测、表面声波检测等）来实现输入 单元。在以上认定的用于实现输入单元的技术之中，EMR方案被广泛使用。在EMR方案中， 包括多个线圈的基板在数字化器中被使用。当输入单元在基板上或在基板上方移动时，电 磁场改变。改变的电磁场感应到线圈的信号并且数字化器基于感应的信号检测输入单元的 位置。
[0006] 无源输入单元和数字输入单元具有各自的各种优点和缺点。虽然数字输入单元可 通过1C控制提供准确的笔压力并可提供各种使用体验，但是数字输入单元相对于无源输 入单元消耗的功率多。结果，数字输入单元应需要附加电源或从便携式用户装置接收更多 的电力。相反，即使在从便携式用户装置接收的功率相对低的情况下，无源输入单元也可在 不需要使用附加电源的情况下进行操作。然而，无源输入单元具有与通过数字1C传送准确 的信息或提供各种用户体验相关的限制。
[0007] 因此，存在通过提供用于切换数字化器的模式以利用各种输入单元的优点的方法 来提高能效和用户便利性的需要。
[0008] 以上信息仅被提出作为用于帮助理解本公开的背景信息。至于任何上述内容是否 可用作针对本公开的现有技术，尚未做出任何确定，也未做出任何断言。


【发明内容】

[0009] 本公开的多个方面在于至少解决上述问题和/或缺点并至少提供以下描述的优 点。因此，本公开的一方面在于提供一种便携式用户装置和用于使用输入单元控制触摸屏 的模式的方法。
[0010] 根据本公开的一方面，提供一种用于在用户装置中控制数字化器的模式的方法。 所述方法包括：通过扫描数字化器来检测输入单元；测量与输入单元相应的至少一个参 数；控制将数字化器切换到根据所述至少一个参数的测量结果的模式。
[0011] 根据本公开的一方面，可将所述至少一个参数与阈值进行比较并根据比较结果将 数字化器切换到无源模式和数字模式中的至少一个。
[0012] 根据本公开的一方面，可基于所述至少一个参数确定输入单元的类型。
[0013] 根据本公开的一方面，输入单元可包括不具有集成电路（1C)的输入单元、具有1C 的输入单元、具有1C和存储器的输入单元、具有短距离通信单元的输入单元、读取文本的 输入单元和控制杆。
[0014] 根据本公开的另一方面，提供一种用于控制数字化器的模式的用户装置。用户装 置包括数字化器和控制器，控制器被配置为通过扫描数字化器来检测输入单元，测量与输 入单元相应的至少一个参数，控制将数字化器切换到根据所述至少一个参数的测量结果的 模式。
[0015] 根据本公开的另一方面，如果在输入单元的位置处的电压小于预定电压阈值，或 者与输入单元的距离大于预定距离阈值，则可将数字化器切换到无源模式。如果在输入单 元的位置处的电压等于或大于预定电压阈值，或者与输入单元的距离等于或小于预定距离 阈值，则可将数字化器切换到数字模式。
[0016] 根据本公开的另一方面，如果数字化器根据输入单元被切换到数字模式，则控制 器可通过分析从输入单元接收的反馈信号来确定输入单元是否具有电池，并可根据电池的 存在或不存在将数字化器切换到无源数字模式或有源数字模式。
[0017] 根据本公开的另一方面，提供一种用于在用户装置中控制数字化器的模式的方 法。所述方法包括：从具有通信功能的输入单元接收信号；基于接收的信号确定数字化器 的操作模式；在数字化器的确定的操作模式下与输入单元通信。
[0018] 根据本公开的一方面，数字化器的操作模式可包括与输入单元进行短距离通信的 第一模式、执行第一模式并检测输入单元的触摸和悬浮中的至少一个的第二模式以及检测 输入单元的触摸和悬浮中的至少一个的第三模式。
[0019] 从以下结合附图公开本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其它方面、优点 和显著特征将对于本领域技术人员变得清楚。

【专利附图】

【附图说明】
[0020] 从以下结合附图的描述，本公开的特定实施例的以上以及其它方面、特征和优点 将变得更加清楚，在附图中：
[0021] 图1是根据本公开的各种实施例的用户装置的框图；
[0022] 图2是根据本公开的实施例的用户装置的前视图；
[0023] 图3是根据本公开的实施例的用户装置的后视图；
[0024] 图4是示出根据本公开的各种实施例的输入单元和数字化器的截面图；
[0025] 图5示出根据本公开的各种实施例的输入单元；
[0026] 图6是根据本公开的各种实施例的用于将信号发送到用户装置以及从用户装置 接收信号的输入单元的框图；
[0027] 图7示出根据本公开的各种实施例的用户装置与输入单元之间的发送和接收；
[0028] 图8示出根据本公开的各种实施例的由用户装置控制数字化器的操作模式的方 法；
[0029] 图9A示出根据本公开的各种实施例的在用于改变数字化器的模式的操作中的数 字化器与输入单元之间的距离范围；
[0030] 图9B示出据本公开的各种实施例的在用于改变数字化器的模式的操作中的数字 化器与输入单元之间的更具体的距离范围；
[0031] 图10示出根据本公开的各种实施例的由用户装置根据输入单元控制数字化器的 操作模式的方法；
[0032] 图11示出根据本公开的各种实施例的由用户装置根据输入单元控制数字化器的 操作模式的方法；
[0033] 图12A示出根据本公开的各种实施例的用于识别输入单元的类型的发送和接收；
[0034] 图12B示出根据本公开的各种实施例的在用户装置与第一输入单元之间的发送 和接收；
[0035] 图12C示出根据本公开的各种实施例的在用户装置与第二输入单元之间的发送 和接收；
[0036] 图13示出根据本公开的各种实施例的在用户装置中的用于从输入单元接收状态 信息并基于接收的状态信息确定数字化器的模式的操作。
[0037] 贯穿附图，相同的标号将被理解为表示相同的部件、组件和结构。

【具体实施方式】
[0038] 提供以下参照附图的描述以助于全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开 的各种实施例。以下描述包括各种特定细节以助于理解，但是这些特定细节将仅被认为是 示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下 可对在此描述的各种实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简明，可省略公知功能 和构造的描述。
[0039] 在以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅被发明人用 来使本公开能够得到清楚和一致的理解。因此，对本领域技术人员应该清楚的是，提供本公 开的各种实施例的以下描述仅用于说明目的，而不是限制由权利要求及其等同物限定的本 公开的目的。
[0040] 将理解，除非上下文另有明确指示，否则单数形式包括复数指示物。因此，例如，提 至IJ "组件表面"包括提到一个或更多个这样的表面。
[0041] 虽然序数（如"第一"、"第二"等）可被用于描述多个组件，但是这些组件不被上 述术语所限制。上述术语用于将一个组件与其它组件进行区分。例如，在本公开的范围和 精神内，第一组件可被称为第二组件，反之亦然。术语"和/或"表示包括多个描述的相关 项的组合或所述多个描述的相关项之一。
[0042] 提供这里使用的技术术语仅用于描述特定的各种实施例，而不意图限制本公开。 这里，除非上下文中另外明确指出，否则单数形式包括复数形式。在该描述中，术语"包括" 或"具有"不被解释为必须包括说明书中描述的特征、数字、操作、组件、部件的全部或者它 们的组合。相反，应理解存在省略或添加一个或更多个特征、数字、操作、组件、部件或者它 们的组合的可能性。
[0043] 除非另外定义，否则这里使用的所有术语（包括技术术语或科技术语）具有与本 领域技术人员通常理解的术语相同的含义。此外，在通用字典中定义的术语应被理解为具 有与相关领域的上下文含义相同的含义。除非这里明确定义，否则上述术语不应被解释为 理想或过分正式的含义。
[0044] 以下定义本公开的各种实施例中使用的术语。
[0045] 用户装置：可发送和接收数据以及进行语音呼叫和视频呼叫的移动终端。用户装 置可包括至少一个数字化器。用户装置可以是以下项中的任何一个：智能电话、平板个人计 算机（PC)、三维电视机（3D TV)、智能TV、发光二极管（LED)TV、液晶显示器（IXD)TV、电子书 阅读器、台式PC、膝上型PC、笔记本PC、个人数字助理（PDA)、便携式多媒体播放器（PMP)、 mp3播放器、移动医疗装置、相机、可穿戴式装置（例如，头戴式装置（HMD)、电子衣服、电子 背带、电子项链、电子配件、电子纹身或智能手表）、游戏机、电子字典、电子钥匙、摄像机、电 子相框、导航仪、全球定位系统（GPS)接收器等。用户装置还可以是能够与外围装置或另一 远程终端进行通信的任何装置。根据本公开的各种实施例，用户装置可以是前述装置的任 何组合。此外，本领域普通技术人员将清楚，根据本公开的各种实施例的用户装置不限于前 述装置。
[0046] 输入单元：可通过触摸数字化器或通过以非接触方式悬浮在数字化器之上（例 如，悬浮事件）来向用户装置提供命令或输入的以下输入单元中的至少一个：手指、电子 笔、数字笔、不具有集成电路（1C)的笔、具有1C的笔、具有1C和存储器的笔、能够进行短距 离通信的笔、具有附加超声检测器的笔、具有光学传感器的笔、控制杆、触控笔等。
[0047] 对象：显示或可显示在用户装置的屏幕上。对象可包括应用、图形用户界面 (GUI)、文本、微件、照片、地图、视频、电子邮件、短消息服务（SMS)消息、多媒体消息服务 (MMS)消息、电子书等中的至少一个。对象可通过输入单元被执行、删除、取消、存储和编辑。 术语"对象"可包括短图标、缩略图图像、在用户装置中存储至少一个对象的文件夹等。 [0048] 图1是根据本公开的各种实施例的用户装置的框图。
[0049] 参照图1，用户装置100可包括控制器110、移动通信模块120、子通信模块130、多 媒体模块140、相机模块150、全球定位系统（GPS)模块157、输入/输出（I/O)模块160、传 感器模块170、存储器175、电源180、至少一个触摸屏190和至少一个触摸屏控制器195。
[0050] 用户装置100可通过移动通信模块120、子通信模块130、连接器165和耳机连接 器插孔167(图3中示出）中的至少一个连接到外部装置（未示出）。术语"外部装置"可 包括可通过有线方式可拆除地连接到用户装置100的各种装置，诸如，耳机、外置扬声器、 通用串行总线（USB)存储器、充电器、底座、座充、数字多媒体广播（DMB)天线、移动支付装 置、医疗保健装置（例如，血糖仪等）、游戏机、车辆导航仪等。"外部装置"可包括可通过短 距离通信无线地连接到用户装置100的装置，诸如蓝牙通信装置、近场通信（NFC)装置、无 线保真（Wi-Fi)直连通信装置、无线接入点（AP)等。此外，用户装置100可以以无线方式或 有线方式连接到另一用户装置（诸如，便携式电话、智能电话、平板PC、台式PC、数字化器、 输入装置、相机、服务器等）。
[0051] 子通信模块130可包括无线局域网（WLAN)模块131、短距离通信模块132等中的 至少一个。
[0052] 多媒体模块140可包括广播通信模块141、音频播放模块142、视频播放模块143 等中的至少一个。
[0053] 相机模块150可包括第一相机151和第二相机152中的至少一个。根据本公开的 各种实施例，相机模块150可根据用户装置100的主要用途而包括第一相机151和/或第 二相机152的放大或缩小的镜筒155、控制镜筒155的运动以用于镜筒155的放大或缩小的 电机154、提供用于照片捕捉的光源的闪光灯153等中的至少一个。
[0054] I/O模块160包括按钮161、麦克风162、扬声器163、振动电机164、连接器165和 键区166中的至少一个。I/O模块160还可包括耳机连接器插孔167、输入单元168、插入/ 移除感测开关169等。
[0055] 控制器110可包括中央处理器（CPU) 111、只读存储器（ROM) 112和随机存取存储器 (狀1〇113，其中，1?01112存储用于控制用户装置100的控制程序，狀1113存储从用户装置 100的外部接收的信号或数据，或者被用作用于用户装置100执行的操作的存储空间。根 据本公开的各种实施例，CPU111可包括不同数量的核（例如，CPU111可包括一个或更多个 核）。CPU11UR0M112和RAM113可通过内部总线彼此连接。
[0056] 控制器110可控制移动通信模块120、子通信模块130、多媒体模块140、相机模块 150、GPS模块157、I/O模块160、传感器模块170、存储器175、电源180、触摸屏190和触摸 屏控制器195。
[0057] 当输入单元168悬浮在触摸屏190上显示的多个对象之一的上方时，控制器110 可检测输入单元168的悬浮并识别与悬浮的位置相应的对象。此外，控制器110可确定在 用户装置100上方的输入单元168的高度，并根据确定的高度检测悬浮输入事件。悬浮输 入事件可包括输入单元168中的按钮的按压、输入单元168的点击、输入单元168的比预定 速度更快的移动和输入单元168对对象的触摸中的至少一个。可根据输入单元168与触摸 屏190之间的距离来设置不同的触觉模式（haptic pattern)。可改变设置不同的触觉模式 所基于的距离。在产生悬浮输入事件时，控制器110可将与悬浮输入事件相应的预定悬浮 输入效果显示在触摸屏190上。
[0058] 控制器110可通过扫描触摸屏190来检测输入单元168,测量在输入单元168的位 置处的至少一个参数，并将触摸屏190切换到与测量的参数相应的模式。控制器110可将 测量的参数与预定阈值进行比较，并基于比较结果将触摸屏190的模式切换到无源模式或 数字模式。如果在输入单元168的位置处的电压低于预定电压阈值或者输入单元168与触 摸屏190之间的距离大于预定距离阈值，则控制器110可控制触摸屏190在无源模式下进 行操作。如果在输入单元168的位置处的电压等于或高于预定电压阈值或者输入单元168 与触摸屏190之间的距离等于或小于预定距离阈值，则控制器110可控制触摸屏190在数 字模式下进行操作。无源模式可以是这样的模式：虽然检测到输入单元168,但是检测到的 输入单元168不会引起触摸屏190的模式切换和模式控制中的至少一个。数字模式可以是 这样的模式：用户装置100可与检测到的输入单元168通信和/或向检测到的输入单元168 供电。
[0059] 如果触摸屏190在数字模式下进行操作，则控制器110可分析从输入单元168接 收的反馈信号，确定输入单元168中存在或不存在电池，并基于确定结果将触摸屏190切换 到无源数字模式或有源数字模式。在输入单元168中不存在电池时，触摸屏190可在无源 数字模式下进行操作，而在输入单元168中存在电池时，触摸屏190可在有源数字模式下进 行操作。控制器110可基于测量的参数来确定输入单元168的类型。
[0060] 移动通信模块120可在控制器110的控制下通过移动通信经由一个或更多个天线 (未示出）将用户装置100连接到外部装置。移动通信模块120可将无线信号发送到便携 式电话（未示出）、智能电话（未示出）、平板PC(未示出）或具有输入到用户装置100的 电话号码的其它装置（未示出）或从这些装置接收无线信号，以进行语音呼叫、视频呼叫、 SMS、MMS 等。
[0061] 子通信模块130可包括WLAN模块131和短距离通信模块132中的至少一个。例 如，子通信模块130可仅包括WLAN模块131，仅包括短距离通信模块132,或者包括WLAN模 块131和短距离通信模块132两者。子通信模块130可将控制信号发送到输入单元168或 从输入单元168接收反馈信号。在用户装置100与输入单元168之间发送或接收的信号可 包括以下项中的至少一个：用于向输入单元168供电的字段、用于检测输入单元168对触 摸屏190的触摸或在触摸屏190的上方的悬浮的字段、用于检测输入单元168的按钮的按 压或输入的字段、输入单元168的标识符（ID)以及指示输入单元168的X坐标和Y坐标的 字段。输入单元168可响应于从用户装置100接收的控制信号将反馈信号发送到用户装置 100。
[0062] WLAN模块131可在控制器110的控制下在安装了无线AP (未示出）的地点连接到 互联网。WLAN模块131支持WLAN标准、电气和电子工程师协会（IEEE)802. llx。短距离通 信模块132可在控制器110的控制下在用户装置100与另一装置（诸如，图像形成装置（未 示出））之间进行短距离无线通信。短距离通信可符合蓝牙、红外数据协会（IrDA)、Wi-Fi 直连、近场通信（NFC)等。
[0063] 控制器110可通过子通信模块130中的WLAN模块131和近距离通信模块132中 的至少一个，与附近的通信装置、远程通信装置或输入单元168通信。可通过发送和接收控 制信号进行与附近的通信装置、远程通信装置或输入单元168的通信。
[0064] 用户装置100可根据用户装置100的能力而包括移动通信模块120、WLAN模块131 和短距离通信模块132中的至少一个。例如，用户装置100可根据用户装置100的能力而 包括移动通信模块120、WLAN模块131和短距离通信模块132的组合。移动通信模块120、 WLAN模块131和短距离通信模块132中的一个或更多个形成收发器，这不限制本公开的范 围。
[0065]多媒体模块140可包括广播通信模块141、音频播放模块142和/或视频播放模 块143。广播通信模块141可在控制器110的控制下经由广播通信天线（未示出）从广播 站接收广播信号（例如，TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等）和附加广播信息 (例如，电子节目指南（EPG)、电子服务指南（ESG)等）。音频播放模块142可在控制器110 的控制下打开存储的或接收的数字音频文件（例如，具有诸如mp3、wma、ogg、wav等的扩展 名的文件）。视频播放模块143可在控制器110的控制下打开存储的或接收的数字视频文 件（例如，具有诸如mpeg、mpg、mp4、avi、mov、mkv等的扩展名的文件）。视频播放模块143 还可打开数字音频文件。
[0066] 多媒体模块140可包括音频播放模块142和视频播放模块143而不包括广播通信 模块141。可选择地，多媒体模块140的音频播放模块142或视频播放模块143可被集成在 控制器110中。
[0067] 相机模块150可包括在控制器110的控制下捕捉静止图像或视频的第一相机151 和第二相机152中的至少一个。相机模块150可包括用于放大或缩小以捕捉对象的镜筒 155、用于控制镜筒155的运动的电机154、用于提供捕捉图像所需的辅助光源的闪光灯153 等中的至少一个。第一相机151可被布置在用户装置100的前表面上，而第二相机152可 被布置在用户装置100的后表面上。可选择地，第一相机151和第二相机152可被布置为 彼此接近（例如，第一相机151与第二相机152之间的距离可在lcm和8cm之间），以便捕 捉三维静止图像或视频。
[0068] 第一相机151和第二相机152均可包括镜头系统和图像传感器。第一相机151和 第二相机152均可将入射在镜头系统上（或由镜头系统捕捉）的光信号转换为电图像信 号，并将所述电图像信号提供给控制器110。用户可通过第一相机151和第二相机152捕捉 视频或静止图像。
[0069] GPS模块157可从地球轨道中的多个GPS卫星（未示出）接收信号，并基于卫星信 号从GPS卫星到用户装置100的到达时间（ToA)来计算用户装置100的位置。
[0070] I/O模块160可包括但不限于多个按钮161、麦克风162、扬声器163、振动电机 164、连接器165、键区166、耳机连接器插孔167和输入单元168中的至少一个。I/O模块 160可提供光标控制（诸如，鼠标、跟踪球、控制杆、光标方向键等），以与控制器110通信或 控制触摸屏190上的光标移动。I/O模块160可包括插入/移除感测开关169。
[0071] 按钮161可形成在用户装置100的壳体的前表面、侧表面或后表面上，并可包括电 源/锁定按钮（未示出）、音量按钮（未示出）、菜单按钮、主屏按钮、返回按钮和搜索按钮 中的至少一个。
[0072] 麦克风162在控制器110的控制下接收语音或声音，并将接收的语音或声音转换 为电信号。
[0073] 扬声器163可将与从移动通信模块120、子通信模块130、多媒体模块140和相机 模块150接收的各种信号（例如，无线信号、广播信号、数字音频文件、数字视频文件、照片 等）相应的声音输出到用户装置100的外部。扬声器163还可通过短距离通信模块132输 出与发送到输入单元168的控制信号相应的声音。与控制信号相应的声音可包括与输入单 元168的振动装置520的激活相关的声音、具有根据振动强度改变的音量的声音和与振动 装置520的失活相关的声音。扬声器163可输出与用户装置100执行的功能相应的声音 (例如，按钮操纵声音、用于呼叫的回铃音等）。一个或更多个扬声器163可被布置在用户 装置100的壳体的合适位置或多个合适位置。
[0074] 振动电机164可在控制器110的控制下将电信号转换为机械振动。例如，当用户 装置100在振动模式下接收到来自另一装置（未示出）的来电语音呼叫时，振动电机164 可进行操作。一个或更多个振动电机164可被安装在用户装置100的壳体的内部。振动电 机164可响应于用户对触摸屏190的触摸和触摸屏190上的触摸的连续移动来进行操作。
[0075] 连接器165可被用作用于将用户装置100连接到外部装置（未示出）和/或电源 (未示出）的接口。连接器165可在控制器110的控制下经由连接到连接器165的线缆将 存储在存储器175中的数据发送到外部装置，或者可经由线缆从外部装置接收数据。用户 装置100可经由连接到连接器165的线缆从电源接收电能或对电池（未示出）充电。
[0076] 键区166可从用户接收键输入以控制用户装置100。键区166包括用户装置100 中形成的物理键区（未示出）或在触摸屏190上显示的虚拟键区（未示出）。可根据用户 装置100的能力或配置而不设置物理键区。
[0077] 耳机（未示出）可被插入在耳机连接器插孔167中从而连接到用户装置100。输 入单元168可被插入或保持在用户装置100中。当输入单元168被使用时，输入单元168 可从用户装置100被延伸或移除。插入/移除感测开关169被设置在插入输入单元168的 用户装置100的内部区域中，以便响应于输入单元168的插入和移除进行操作。插入/移 除感测开关169可将与输入单元168的插入和移除相应的信号输出到控制器110。当输入 单元168被插入时，插入/移除感测开关169可被配置为直接或间接接触输入单元168。因 此，插入/移除感测开关169可根据插入/移除感测开关169直接还是间接接触输入单元 168,来将与输入单元168的插入或移除相应的信号输出到控制器110。
[0078] 传感器模块170可包括用于检测用户装置100的状态的至少一个传感器（未示 出）。例如，传感器模块170可包括检测用户是否接近于用户装置100的接近传感器、检测 用户装置100周围的环境光量的照度传感器、检测用户装置100的运动（例如，用户装置 100的旋转、加速、振动等）的运动传感器、使用地球的磁场来检测指南针的指向的地磁传 感器、检测重力的方向的重力传感器、通过测量大气压力来检测海拔的高度计等。至少一个 传感器可检测用户装置100的状态，产生与检测的状态相应的信号，并将产生的信号发送 到控制器110。根据用户装置100的能力，传感器可被添加到传感器模块170或从传感器模 块170移除。
[0079] 存储器175可在控制器110的控制下存储根据以下模块的操作的输入/输出信号 或数据：移动通信模块120、子通信模块130、多媒体模块140、相机模块150、GPS模块157、 I/O模块160、传感器模块170和触摸屏190。存储器175可存储应用以及用于控制用户装 置100或控制器110的控制程序。
[0080] 术语"存储器"对应于存储器175、控制器110内的R0M112和RAM113、或者安装到 用户装置100的存储卡（未示出）（例如，安全数字（SD)卡、记忆棒等）。存储器可包括非 易失性存储器、易失性存储器、硬盘驱动器（HDD)、固态驱动器（SSD)等。
[0081] 存储器175可存储具有各种功能的应用（诸如导航应用、视频呼叫应用、游戏应用 和基于时间的警报应用等）、用于提供与应用相关的GUI的图像、用户信息、文本、与处理触 摸输入的方法相关的数据库或数据、背景图像（例如，菜单屏幕、待机屏幕等）或操作用户 装置100所需的操作程序以及由相机模块150捕捉的图像。存储器175是非暂时性机器可 读介质（例如，非暂时性计算机可读介质）。非暂时性机器可读介质可被定义为将数据提供 给机器使得机器可执行特定功能的介质。存储器175可包括易失性介质和非易失性介质。 所有这些介质应该是将可由读取命令的物理装置检测的命令传送到机器的类型。
[0082] 非暂时性机器可读介质包括但不限于以下项中的至少一个：软盘、柔性盘、硬盘、 磁带、致密盘只读存储器（CD-ROM)、光盘、穿孔卡、纸带、RAM、可编程ROM (PR0M)、可擦除 PROM (EPROM)和闪速-EPROM。
[0083] 电源180可在控制器110的控制下对安装在用户装置100的壳体中的一个或更多 个电池（未示出）供电。所述一个或更多个电池向用户装置100供电。此外，电源180可 经由连接到连接器165的线缆将从外部电源（未示出）接收的电能供应给用户装置100。 电源180还可通过无线充电技术将从外部电源无线接收的电能供应给用户装置100。
[0084] 用户装置100可包括提供与各种服务（例如，呼叫、数据传输、广播、拍照等）相应 的⑶I的至少一个触摸屏190。笔识别装置191和触摸识别装置192可分别被称为笔识别 面板和触摸面板。每个触摸屏190可将与对CTI的至少一个用户输入相应的模拟信号输出 到与触摸屏190对应的触摸屏控制器195。用户装置100可包括多个触摸屏190。可根据 每个触摸屏190设置触摸屏控制器195,以便接收与触摸屏190上的触摸相应的模拟信号。 触摸屏190可通过铰链连接到多个壳体或者在不使用铰链的情况下连接到单个壳体。如之 前所描述的，将在具有单个触摸屏190的用户装置100的背景下描述本公开的各种实施例。
[0085] 触摸屏190可接收通过用户身体（例如，手指）或输入单元168 (例如，触控笔、电 子笔等）的至少一个用户输入。触摸屏190可包括用于识别笔（诸如，触控笔或电子笔） 的输入的笔识别装置191和用于识别触摸的触摸识别装置192。笔识别装置191可基于磁 场、超声波、光学信息、表面声波等确定笔与触摸屏190之间的距离，而触摸识别装置192可 基于触摸引起的电荷迁移检测触摸位置。触摸识别装置192可检测引起静电的任何触摸并 识别输入单元168 (诸如，手指、笔等）的触摸。触摸屏190可接收一个或更多个触摸之中 的一个触摸的连续移动。触摸屏190可将与触摸的连续移动相应的模拟信号发送到触摸屏 控制器195。
[0086] 根据本公开的各种实施例，触摸可包括非接触触摸（例如，触摸屏190与用户身体 部位或输入单元168之间的可检测间隔为大约5mm)，而不限于触摸屏190与用户身体部位 或输入单元168之间的接触。到触摸屏190的可检测的间隔可根据用户装置100的能力或 配置而改变。根据本公开的各种实施例，为了将触摸屏190与用户身体或输入单元168之 间的接触产生的触摸事件与非接触输入事件（例如，悬浮事件）进行区分，触摸屏190可针 对触摸事件和悬浮事件输出不同的检测值（例如，不同的模拟电压值或电流值）。此外，触 摸屏190可根据悬浮事件的区域与触摸屏190之间的距离输出不同的检测值（例如，不同 的电流值）。
[0087] 根据本公开的各种实施例，笔识别装置191或触摸识别装置192可被实现为电阻 型、电容型、红外型、声波型等。
[0088] 为了同时或顺序地接收用户身体的输入和输入单元168的输入，触摸屏190可包 括分别检测用户身体和输入单元168的触摸或接近的至少两个触摸屏面板。所述至少两个 触摸屏面板可将不同输出值提供给触摸屏控制器195,触摸屏控制器195可通过区分从所 述至少两个触摸屏面板接收的值来确定来自触摸屏190的输入是用户身体的输入还是输 入单元168的输入。触摸屏190显示至少一个对象。
[0089] 具体地，可通过将用于通过感应的电力改变检测手指或输入单元168的输入的面 板与用于检测手指或输入单元168对触摸屏190的接触的面板彼此紧密接触或彼此部分分 离地堆叠，来配置触摸屏190。该触摸屏190包括用于显示图像的大量像素。触摸屏190可 包括IXD面板、有机发光二极管（0LED)面板、发光二极管（LED)面板等中的至少一个。
[0090] 触摸屏190可包括检测触摸触摸屏190或与触摸屏190隔开预定距离的手指或输 入单元168的位置的多个传感器。每个传感器可具有线圈结构。在由多个传感器形成的传 感器层中，每个传感器可具有预定方式，并且可形成多个电极线。因此，当手指或输入单元 168触摸触摸屏190或悬浮在触摸屏190的上方时，具有改变的波形的感测信号因传感器 层与输入装置之间的电容而产生。触摸屏190可将感测信号发送到控制器110。输入单元 168与笔识别装置191之间的距离可基于由输入单元168的线圈510形成的磁场的强度而 被确定。
[0091] 根据本公开的各种实施例，触摸屏控制器195将从触摸屏190接收的模拟信号转 换为数字信号（例如，X坐标和Y坐标），并将数字信号发送到控制器110。控制器110可 使用接收的数字信号来控制触摸屏190。例如，控制器110可响应于触摸事件或悬浮事件来 选择或执行显示在触摸屏190上的快捷图标（未示出）或对象。触摸屏控制器195可被集 成在控制器110中。
[0092] 根据本公开的各种实施例，触摸屏控制器195可通过检测触摸屏190的输出值 (例如，电流值）来确定悬浮事件的区域或与触摸屏190之间的距离，将关于距离的信息转 换为数字信号（例如，Z坐标），并将数字信号发送到控制器110。
[0093] 图2是根据本公开的实施例的用户装置的前视图，图3是根据本公开的实施例的 用户装置的后视图。
[0094] 参照图2,触摸屏190可被布置在用户装置100的前表面100a的中心，几乎占据 前表面100a的全部。如图2中所示，通过示例的方式，主要主屏幕被显示在触摸屏190上。 例如，主要主屏幕可以是当用户装置100被开启或激活时将被显示在触摸屏190上的第一 屏幕。如果用户装置100具有多个页面的不同主屏幕，则主要主屏幕可以是多个页面的主 屏幕中的第一主屏幕。用于执行频繁使用的应用的快捷图标191-1(例如，用于执行电话应 用）、快捷图标191-2 (例如，用于执行联系人应用）和快捷图标191-3 (例如，用于执行消息 应用）、应用切换键191-4、时间、天气等可被显示在主屏幕上。应用切换键191-4被用于将 菜单屏幕显示在触摸屏190上。状态栏192可被显示在触摸屏190的顶部以便指示用户装 置100的状态，诸如电池充电状态、接收到的信号强度、当前时间等。
[0095] 主屏按钮161a、菜单按钮161b和返回按钮161c可被形成在触摸屏190的底部。
[0096] 主屏按钮161a用于将主要主屏幕显示在触摸屏190上。例如，当在除了主要主屏 幕之外的任何主屏幕或菜单屏幕被显示在触摸屏190上的同时触摸主屏按钮161a时，主要 主屏幕可被显示在触摸屏190上。当在触摸屏190上的应用的执行期间触摸主屏按钮161a 时，图2中示出的主要主屏幕可被显示在触摸屏190上。主屏按钮161a还可用于将最近使 用的应用或任务管理器显示在触摸屏190上。
[0097] 菜单按钮161b提供可在触摸屏190上使用的链接菜单。链接菜单可包括微件 (widget)添加菜单、背景改变菜单、搜索菜单、编辑菜单、环境设置菜单等。
[0098] 后退按钮161c可显示当前屏幕之前的屏幕或结束最近使用的应用。
[0099] 第一相机151、照度传感器170a和接近传感器170b可被布置在用户装置100的 前表面100a的角落处。扬声器163可被布置在用户装置100的前表面100a上。第二相机 152、闪光灯153和扬声器163可被布置在用户装置100的后表面100c上。
[0100] 例如，电源/重置按钮161d、音量按钮161e (例如，包括音量增大按钮161f和音量 减小按钮161g)、接收广播信号的地面DMB天线141a和一个或更多个麦克风162可被布置 在用户装置100的侧表面l〇〇b上。DMB天线141a可被固定地或可拆除地安装到用户装置 100。
[0101] 连接器165被形成在用户装置100的底侧表面上。连接器165可包括多个电极并 可通过线缆连接到外部装置。耳机连接器插孔167可被形成在用户装置100的顶侧表面上， 以便允许耳机被插入。
[0102] 输入单元168可被插入用户装置100的底侧表面中。输入单元168可被插入和保 持在用户装置100的内部。当输入单元168被使用时，输入单元168可从用户装置100被 延伸和移除。
[0103] 图4是示出根据本公开的各种实施例的输入单元和数字化器的截面图。例如，图 4示出根据本公开的各种实施例的输入单元和数字化器的内部截面。
[0104] 参照图4,触摸屏190可包括触摸面板440、显示面板450和笔识别面板460。显示 面板450可以是根据用户装置100的操作状态、应用执行、服务等显示各种图像并显示多个 对象的LCD面板、有源矩阵有机发光二极管（AM0LED)面板等。
[0105] 触摸面板440是电容型。电容触摸面板通过在玻璃的两个表面上涂覆金属导电材 料（例如，铟锡氧化物（ΙΤ0)层）的薄层以使电流在玻璃的表面上流动并涂抹用于存储电 荷的介电材料形成。当输入装置（例如，用户手指、笔等）触摸触摸面板440的表面时，特 定量的电荷因静电而迁移到触摸位置。触摸面板440通过识别由电荷迁移引起的电流变化 来检测触摸位置。触摸面板440可检测可引起静电的每个触摸并且还可检测作为输入装置 的手指或笔的触摸。
[0106] 笔识别面板460为EMR型。例如，EMR触摸面板可包括电感应线圈传感器（未示 出）和电信号处理器（未示出），其中，电感应线圈传感器具有多个环形线圈沿预定第一方 向和与第一方向垂直的第二方向被布置的栅格结构，电信号处理器将具有预定频率的交流 (AC)信号顺序地提供给电感应线圈传感器的每个环形线圈。当具有嵌入的谐振电路的输 入单元168位于笔识别面板460的环形线圈附近时，从环形线圈发送的磁场基于输入单元 168的谐振电路中的互电磁感应产生电流。基于该电流，在输入单元168的谐振电路的线 圈（例如，图5中的510)中产生感应磁场，并且笔识别面板460在信号接收状态下从环形 线圈检测感应磁场，从而检测输入单元168的位置和压力，输入单元168中的按钮的按压以 及输入单元168的笔头430在笔识别面板460的上方的高度h。如图4中所示，本领域技术 人员将容易理解，笔头430在触摸屏190的笔识别面板460的上方的检测的高度h可根据 用户装置100的能力或配置而变化。输入单元168可基于通过笔识别面板460的电磁感应 产生电流。笔识别面板460可基于产生的电流检测悬浮输入或触摸输入。例如，输入单元 168可以是电磁笔或EMR笔。输入单元168可被配置为包括可改变笔头430附近的笔身内 部的线圈引起的电磁感应值的按钮420。
[0107] 根据本公开的各种实施例，如果输入单元168包括电池，则相应的环形线圈不将 磁场传送到输入单元168。可基于通过输入单元168检测的感应电流检测输入单元168的 距离、位置和笔压力。可在控制器110的控制下切换触摸面板440和笔识别面板460中的 至少一个的操作模式。例如，触摸面板440和笔识别面板460中的至少一个可在控制器110 的控制下切换到与在输入单元168的位置处测量的至少一个参数相应的模式。触摸面板 440和笔识别面板460中的至少一个可根据在输入单元168的位置处的电压或与输入单元 168的距离，切换到无源模式或数字模式。在无源模式下，笔识别面板460通过线圈将用于 将输入单元168作为无源输入单元进行操作的信号发送到输入单元168,并从输入单元168 接收无源信号，而在数字模式下，笔识别面板460通过线圈将用于将输入单元168作为数字 输入单元进行操作的信号发送到输入单元168,并从数字输入单元168接收数字信号。根据 本公开的各种实施例，数字模式还可根据与输入单元168的数据通信和输入单元168的类 型被分为多个模式。为了操作所述多个模式，用户装置1〇〇可将控制信号发送到输入单元 168并从输入单元168接收反馈信号。数字模式可被分为在输入单元168中存在电池的情 况下的有源数字模式和在输入单元168中不存在电池的情况下的无源数字模式。如果检测 的输入单元168是无源输入单元，则触摸面板440和笔识别面板460中的至少一个可在无 源模式下进行操作。
[0108] 触摸屏控制器195可包括触摸面板控制器和笔识别面板控制器。触摸面板控制器 可将从触摸面板440接收的与手触摸或笔触摸相应的模拟信号转换为数字信号（例如，X、Y 和Ζ坐标），并可将数字信号传送到控制器110。笔识别面板控制器可将从笔识别面板460 接收的与输入单元168的悬浮或触摸相应的模拟信号转换为数字信号，并可将数字信号发 送到控制器110。这种将与手触摸或笔触摸相应的模拟信号和/或与输入单元168的悬浮 或压力相应的模拟信号转换为数字信号使得可视化图像可被输入、存储、输出或操纵的装 置被称为数字化器。根据本公开的各种实施例，数字化器包括触摸屏或识别触摸和/或悬 浮并显示识别结果的屏幕。数字化器还可从用户的虹膜或眼球检测或识别用户的重要信息 并显示检测结果或识别结果。控制器110可基于从触摸面板控制器和笔识别面板控制器接 收的数字信号，控制显示面板450、触摸面板440和笔识别面板460。例如，控制器110可响 应于手指、笔、输入单元168等的悬浮或触摸将预定屏幕显示在显示面板450上。
[0109] 根据本公开的各种实施例，触摸面板440可检测手指触摸或笔触摸，笔识别面板 460可在用户装置100中检测输入单元168的悬浮或压力。因此，用户装置100的控制器 110可将手指触摸或笔触摸与输入单元168的悬浮或触摸进行区分。虽然在图4中仅示出 一个触摸屏190,但是本公开的各种实施例不限于单个触摸屏。相反，根据本公开的各种实 施例，用户装置100可具有多个触摸屏。每个触摸屏可通过铰链与一个壳体接合或者可在 用户装置100的单个壳体中安装多个触摸屏。如图4中所示，每个触摸屏可包括显示面板 和至少一个触摸面板。
[0110] 图5示出根据本公开的各种实施例的输入单元。例如，图5是根据本公开的各种 实施例的输入单元的框图。
[0111] 参照图5,输入单元168(例如，EMR笔）可包括笔身、笔头430、笔按钮520、线圈 510、振动装置520、控制器530、短距离通信单元540和电源550。
[0112] 笔头430可形成在笔体的尖端。
[0113] 线圈510可被布置在笔身内的笔头430附近。
[0114] 振动装置520提供触觉效果。
[0115] 控制器530分析从用户装置100接收的控制信号，控制振动装置520的振动强度 和时间段以将触觉效果提供给输入单元168,控制短距离通信并检测笔压力。
[0116] 短距离通信单元540与用户装置100进行短距离通信。
[0117] 电源550向输入单兀168供电。
[0118] 根据本公开的各种实施例，输入单元168还可包括用于与用户装置100通信的电 阻-电容（RC)电路。RC电路可被包括在输入单元168的内部或集成在控制器530中。
[0119] 输入单元168还可包括输出与输入单元168的振动时间段和/或振动强度相应的 声音的扬声器560。扬声器560可与用户装置100的扬声器163发出声音的同时或在用户 装置100的扬声器163发出声音之前或之后的预定时间（例如，10ms)，输出与提供到输入 单元168的触觉效果相应的声音。
[0120] 具有上述结构的输入单元168可通过EMR进行操作。当通过线圈510在笔识别装 置191的特定位置处的线圈周围产生磁场时，笔识别装置191可通过检测磁场的位置来确 定输入单元168的位置。
[0121] 更具体地讲，扬声器560在控制器530的控制下，输出与从用户装置100的移动通 信模块120、子通信模块130或多媒体模块140接收的各种信号（例如，无线信号、广播信 号、数字音频文件、数字视频文件等）相应的声音。此外，扬声器560可输出与用户装置100 中执行的功能相应的声音（例如，按钮操纵声音或呼叫中的回铃音）。一个或更多个扬声器 560可被设置在输入单元168的壳体的合适位置处。
[0122] 控制器530可分析通过短距离通信单元540从用户装置100接收的至少一个控制 信号，并根据分析的控制信号控制输入单元168中的振动装置520的振动时间段和振动强 度。控制器530还可将响应于接收的控制信号的反馈信号或输入单元状态信息（例如，输入 单元168的剩余电池时间、通信状态、标识信息等）发送到用户装置100。在用户装置100 与输入单元168之间发送和接收控制信号。可在预定时间内或直到悬浮结束为止，在用户 装置100和输入单元168之间周期地发送和接收控制信号。可利用从用户装置100感应的 电流对向控制器530供应操作电能的电源550进行充电。
[0123] 用户装置100可通过移动通信模块120和子通信模块130中的至少一个将控制信 号发送到输入单元168。控制信号可包括以下信息中的至少一个：用于激活输入单元168的 振动装置520的信息、指示输入单元168的振动强度的信息、用于使输入单元168的振动装 置520失活的信息和指示触觉效果的总持续时间的信息。控制信号可以为大约8比特，并 每隔预定间隔（例如，5ms)被重复发送以控制输入单元168的振动。因此，用户可识别以预 定间隔重复用于触觉效果的振动。例如，控制振动的控制信号可包括在表1中列出的信息。
[0124] [表 1]
[0125]

【权利要求】
1. 一种用于在用户装置中控制数字化器的模式的方法，所述方法包括： 通过扫描数字化器来检测输入单元； 测量与输入单元相应的至少一个参数； 控制将数字化器切换到根据所述至少一个参数的测量结果的模式。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，测量所述至少一个参数的步骤包括将所述至少一 个参数与阈值进行比较。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，控制数字化器的切换的步骤包括基于所述至少一 个参数将数字化器切换到无源模式和数字模式中的至少一个。
4. 如权利要求3所述的方法，其中，控制数字化器的切换的步骤包括：如果在与输入单 元相应的区域处的电压小于电压阈值，或者如果笔识别装置与输入单元的距离大于距离阈 值，则将数字化器切换到无源模式。
5. 如权利要求3所述的方法，其中，控制数字化器的切换的步骤包括：如果在与输入单 元相应的区域处的电压等于或大于电压阈值，或者如果笔识别装置与输入单元的距离等于 或小于距离阈值，则将数字化器切换到数字模式。
6. 如权利要求1所述的方法，其中，如果数字化器根据输入单元被切换到无源模式，则 控制的步骤包括从输入单元接收模拟信号。
7. 如权利要求1所述的方法，其中，如果数字化器根据输入单元被切换到数字模式，则 控制数字化器的切换的步骤包括执行以下操作中的至少一个：与输入单元的数字通信和发 送用于激活输入单元的集成电路（1C)的信号。
8. 如权利要求1所述的方法，其中，如果数字化器根据输入单元被切换到数字模式，则 控制数字化器的切换的步骤还包括：根据笔识别装置与输入单元的距离将数字模式分类为 多个模式。
9. 如权利要求8所述的方法，其中，所述多个模式包括：不检测输入单元的悬浮或触摸 的第一模式、检测输入单元的悬浮的第二模式和检测输入单元的触摸的第三模式。
10. 如权利要求1所述的方法，其中，如果数字化器根据输入单元被切换到数字模式， 则控制数字化器的切换的步骤包括确定输入单元是否具有电池。
11. 如权利要求1所述的方法，其中，控制数字化器的切换的步骤包括：使用所述至少 一个参数确定输入单元的类型。
12. -种用于控制数字化器的模式的用户装置，所述用户装置包括： 数字化器； 控制器，被配置为通过扫描数字化器来检测输入单元，测量与输入单元相应的至少一 个参数，控制将数字化器切换到根据所述至少一个参数的测量结果的模式。
13. 如权利要求12所述的用户装置，其中，如果数字化器根据输入单元被切换到数字 模式，则控制器执行以下操作中的至少一个：与输入单元的数字通信和发送用于激活输入 单元的集成电路（1C)的信号。
14. 如权利要求12所述的用户装置，其中，输入单元是接收激活输入单元的集成电路 (1C)的电能的数字输入单元。
15. 如权利要求12所述的用户装置，其中，如果输入单元是无源输入单元，则控制器将 数字化器切换到无源模式。
【文档编号】G06F3/041GK104281317SQ201410310462
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】李周勋, 朴成夏, 丁晨弘 申请人:三星电子株式会社