一种扩展书写方法、装置及系统与流程

本申请涉及触摸技术，尤其涉及一种扩展书写方法、装置及系统。

背景技术：

光学影像式电子白板主要应用于教育和办公，由于其互动性非常好，因此很受用户青睐，现有光学影像式触摸屏其中一个技术通常包括摄像头模块、光源和回归反射条，摄像头采集拍摄到的亮度信息，进行分析，因不透光的介质遮挡光路，因此可以识别遮挡物所在的角度方向，对触摸物进行位置识别。目前这种光学影像式触摸屏由于受到成本和实施的影响，只能够具有触控功能，但是没有书写功能。如果想要在光学影像式触摸屏中增加书写功能的话，要么就需要增加一个有完全功能的书写设备，其成本会非常高；或者移除已有的触摸设备并重新安装具有触摸书写设备，实施极为复杂，且成本与移除掉的触摸设备回收价值存在直接的关联。

技术实现要素：

为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种扩展书写方法、装置及系统

本发明实施例第一方面提供了一种扩展书写方法，所述方法包括：

获取第一设备的第一信息和第二设备的第一信息，根据所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息识别当前行为；

当所述当前行为为书写行为时，将所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息发送至第三设备。

优选地，当所述当前行为为书写行为时，将所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息组合打包后发送至第三设备。

优选地，当所述当前行为不为书写行为时，将所述第一设备的第一信息发送至第三设备。

优选地，所述根据所述第一设备的第一信息和第一设备的第二信息识别当前行为的过程包括：

检测所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息的信息内容；

当所述第一设备的第一信息中包含触摸信息且所述第二设备的第一信息中包含压力信息时，识别当前行为为书写行为。

优选地，在所述获取第一设备的第一信息和第二设备的第一信息，根据所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息识别当前行为之前，所述方法还包括：

获取第一设备的设备信息和第二设备的设备信息，将所述第一设备的设备信息和第二设备的设备信息发送至第三设备。

本发明实施例第二方面提供了一种扩展书写装置，所述装置包括第二设备、压力采集单元、处理器、第一接口、第一接口控制器、第二接口和第二接口控制器；

压力采集单元，用于采集第二设备的第一信息，并将所述第二设备的第一信息发送至处理器；

第一接口控制器，用于将第一设备的第一信息转换为能够使所述第一接口接收所述第一设备的第一信息的形式；

第一接口，用于将所述第一设备的第一信息发送至处理器；

处理器，其被配置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：

获取第一接口发送的第一设备的第一信息和压力采集单元发送的第二设备的第一信息，根据所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息识别当前行为；当所述当前行为为书写行为时，将所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息发送至第二接口控制器；

第二接口控制器，用于将处理器发送的第一设备的第一信息和第二设备的第一信息转换为能够使第二接口接收的形式；

第二接口，用于将所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息发送至第三设备。

优选地，所述处理器，其被配置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：

当所述当前行为不为书写行为时，将所述第一设备的第一信息发送至第二接口控制器；

第二接口控制器，用于将处理器发送的第一设备的第一信息转换为能够使第二接口接收的形式；

第二接口，用于将所述第一设备的第一信息发送至第三设备。

优选地，所述处理器，其被配置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：

检测所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息的信息内容；

当所述第一设备的第一信息中包含触摸信息且所述第二设备的第一信息中包含压力信息时，识别当前行为为书写行为。

优选地，第一接口控制器，还用于将第一设备的设备信息和第二设备的设备信息转换为能够使第一接口接收所述第一设备的设备信息和第二设备的设备信息的形式；

第一接口，还用于将所述第一设备的设备信息和第二设备的设备信息经处理器发送至第二接口控制器；

第二接口控制器，还用于将所述第一设备的设备信息和第二设备的设备信息转换为能够使第二接口接收的形式；

第二接口，还用于将所述第一设备的设备信息和第二设备的设备信息发送至第三设备。

本发明实施例第三方面提供了一种扩展书写系统，所述系统包括第一设备、第二设备、第三设备和如本发明实施例第二方面所述的扩展书写装置。

本发明的有益效果如下：

本发明所述的扩展书写方法通过获取第一设备和第二设备的第一信息，对该第一设备和第二设备的第一信息进行分析后识别出当前的行为，如果当前的行为是书写行为，那么就将第一设备和第二设备的第一信息发送给第三设备，然后由第三设备根据第一设备和第二设备的第一信息对书写轨迹进行进一步的识别和判断。本发明通过简单附加设备即可实现将触摸设备扩展为触摸书写设备，无需对现有的触摸设备进行任何的改变，成本低，安装方便，操作简单。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的扩展书写方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的识别当前行为的流程图；

图3为本发明实施例所述的扩展书写方法的另一流程图；

图4为本发明实施例所述的扩展书写装置的原理示意图；

图5为本发明实施例所述的扩展书写系统的原理示意图。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提出了一种扩展书写方法，所述方法包括：

s101、获取第一设备的第一信息和第二设备的第一信息。

具体的，本实施例中，第一设备为常规且常见的触摸屏或其他触摸设备，第二设备为可以在触摸屏上执行书写操作的设备，例如书写笔等。本实施例所述的方法是为了实现扩展书写功能而实施的，能够将第一设备和第二设备所发送的信息进行接收，以便后续的识别分析所用。

s102、根据所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息识别当前行为。

具体的，在上述文字中提到，本实施例中的第一设备可以为常规的触摸设备，由于触摸设备在被触碰的时候会有触摸响应并能够生成当前触摸位置的坐标信息，而实际应用过程中，由于现有触摸设备的功能性的限制，即便产生了触摸的动作，也无法在触摸的同时实现书写操作。因此，本实施例在现有的触摸设备的基础上，引入了第二设备，即书写设备。同时，在第二设备中设置压力采集的功能，即，在第二设备与第一设备之间发生触摸时，第二设备本身会产生与第一设备之间的压力，进而通过在触摸的同时产生压力的特点来判断当前发生了书写行为，具体过程如图2所示：

s1021、检测所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息的信息内容；

s1022、当所述第一设备的第一信息中包含触摸信息且所述第二设备的第一信息中包含压力信息时，识别当前行为为书写行为。

更为具体的，在识别当前行为的过程中，触摸信息和压力信息的同时发生是书写行为产生的充要条件，在此基础上，还可以采用多种更为具体的判断依据来准确识别书写行为，例如：

(1)在检测到触摸信息和压力信息同时存在的前提下，再对触摸信息中包含的尺寸信息进行提取，该尺寸信息指的是第二设备或其他书写设备在对触摸设备进行触摸时，第二设备或其他书写设备与第一设备之间的接触面积。当该尺寸信息小于预设的阈值时，即可准确认定当前行为为书写行为。

一般来说，在进行教学演示或会议工作内容汇报时，常常用手指进行点击或选取，而书写往往还是用笔或其他书写工具来进行，这是人们工作的习惯性动作。而书写笔的笔尖与触摸设备之间的接触面积一般都是要小于人的手指与触摸设备之间的接触面积的，那么就可以将手指与触摸设备之间的接触面积作为阈值，一旦当前的接触面积小于这个阈值，那么就可以认为当前行为为书写行为。

(2)由于书写行为一般都是连续的，因此，如果通过分析前一帧的信息已经判定上一帧的行为是书写行为的话，一般来说，下一帧的信息所对应的行为也是书写行为，直至触摸信息或压力信息消失。

(3)除了检测第一设备的触摸信息和第二设备的压力信息以外，还可以在第二设备中增设运动传感器，可以检测第二设备的倾斜角度以及运动趋势等表现第二设备运动状态的数据信息，然后通过上述运动状态的数据信息进一步的判断当前的行为是否为书写行为。

(4)还可以在第二设备上设计按键，该按键的作用一方面可以用来提供判断是否为书写行为依据的压力信息，例如，当用户想要书写的时候，可以通过该按键向处理器发送一个压力信息，该压力信息就作为上述所述的第二设备的第一信息，然后由处理器进行后续的行为识别处理；另一方面，该按键还可以集成其他功能，通过按键的时间、频率等对不同按键功能进行切换。

上面只是列举了一部分可能实施的实施例，但是，在实际应用中，只要能够识别当前行为的方案都在本申请的保护范围之内。

s103、当所述当前行为为书写行为时，将所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息发送至第三设备。

具体的，本实施例中，当前行为如果是书写行为，那么就将第一设备中含有触摸信息的第一信息以及第二设备中含有压力信息的第一信息发送至第三设备中，其发送信息的方式可以是逐一发送，也可以是打包发送，本申请不作限制。该第三设备可以为任意形式的主机，其作用就是接收第一设备以及第二设备的信息，然后对接收到的信息进行后续分析处理。由于本实施例的目的仅在于提供能够扩展书写的依据，因此，不涉及主机的后续分析处理过程。

更为具体的，如果当前行为不是书写行为，是触摸行为或其他行为，那么仅仅将第一设备中含有触摸信息的第一信息发送至第三设备即可。

进一步的，本实施例所述的扩展书写方法实质上包括两个行为，一个是工作行为，另一个是初始化行为。其中工作行为的过程如s101至s103所述，在此不再进行赘述。而初始化行为如图3所示，包括：

s100、获取第一设备的设备信息和第二设备的设备信息，将所述第一设备的设备信息和第二设备的设备信息发送至第三设备。

具体的，其中第一设备的设备信息包括第一设备的端口类型、数据类型等，第二设备的设备信息包括设备型号、工作状态等。本实施例所述的初始化行为是在工作行为之前进行的，其目的在于将第一设备和第二设备的设备信息发送至第三设备，也就是主机中，以便主机能够获知该第一设备和第二设备的具体相关信息。

实施例2

如图4所示，本实施例提出了一种扩展书写装置，所述装置包括第二设备、压力采集单元、处理器、第一接口、第一接口控制器、第二接口和第二接口控制器；

压力采集单元，用于采集第二设备的第一信息，并将所述第二设备的第一信息发送至处理器；

第一接口控制器，用于将第一设备的第一信息转换为能够使所述第一接口接收所述第一设备的第一信息的形式；

第一接口，用于将所述第一设备的第一信息发送至处理器；

处理器，其被配置有处理器可执行的操作指令，以执行如下操作：

获取第一接口发送的第一设备的第一信息和压力采集单元发送的第二设备的第一信息，根据所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息识别当前行为；当所述当前行为为书写行为时，将所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息发送至第二接口控制器；

第二接口控制器，用于将处理器发送的第一设备的第一信息和第二设备的第一信息转换为能够使第二接口接收的形式；

第二接口，用于将所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息发送至第三设备。

具体的，本实施例中，第一设备为常规且常见的触摸屏或其他触摸设备，第二设备为可以在触摸屏上执行书写操作的设备，例如书写笔等。本实施例所述的装置为了实现扩展书写功能而实施的，能够将第一设备和第二设备所发送的信息进行接收，以便第三设备，也就是主机进行后续的识别分析所用。

其中，处理器、第一接口控制器和第二接口控制器可以采用微控制器实现，由于第一设备和第三设备的接口类型不同，所以，本实施例中处理器、第一接口控制器和第二接口控制器的所选取的型号也会相应的不同。例如：

(1)第一设备的接口和第三设备的接口均为usb时，处理器、第一接口控制器和第二接口控制器可以采用一颗带有2个usb控制器的微控制器实现。

(2)第一设备的接口和第三设备的接口均为usb时，处理器和第一接口控制器可以采用一颗至少带有1个usb控制器的微控制器实现，第二接口控制器可以采用独立的usb控制器实现。

(3)第一设备的接口和第三设备的接口均为低功耗蓝牙时，处理器、第一接口控制器和第二接口控制器可以由一颗支持至少2路低功耗蓝牙连接的微控制器实现，例如nordic公司的nrf52840等。

(4)第一设备的接口和第三设备的接口均为i2c或其兼容接口时，处理器、第一接口控制器和第二接口控制器可以由一颗带有2个i2c或其兼容控制器的微控制器实现，例如st公司的stm32f103系列、stm32f407系列、microchip公司的sam4s系列、samg系列等。

(5)第一设备的接口为低功耗蓝牙且第三设备的接口为usb时，处理器、第一接口控制器和第二接口控制器可以由一颗至少带有1个usb控制器且至少带有1个低功耗蓝牙控制器的微控制器实现，例如nordic公司的nrf52840。

以上处理器、第一接口控制器和第二接口控制器的选取只是列举了几种重要场景下的情况，但是在实际应用中，第一设备的接口和第三设备的接口形式可以有多种组合，对于不同组合形式的第一设备的接口和第三设备的接口，本实施例中所记载的第一接口控制器和第二接口控制器也可以相应的进行调整。另外，本实施例中所述的处理器、第一接口控制器和第二接口控制器可以集成在一个芯片中，也可以处理器与第一接口控制器和第二接口控制器分别进行集成的方式。本实施例在此不做特殊限制。

常规的触摸设备在被触碰的时候会有触摸响应并能够生成当前触摸位置的坐标信息，而实际应用过程中，由于现有触摸设备的功能性的限制，即便产生了触摸的动作，也无法在触摸的同时实现书写操作。因此，本实施例在现有的触摸设备的基础上，引入了第二设备，即书写设备。同时，在第二设备中设置压力采集的功能，即，在第二设备与第一设备之间发生触摸时，第二设备本身会产生与第一设备之间的压力，进而通过在触摸的同时产生压力的特点来判断当前发生了书写行为。其中，采集压力信息的功能是由压力采集单元实现的。

本实施例所记载的压力采集单元可以内置在第二设备的内部，例如，如果第二设备是一支笔的话，那么可以将压力采集单元设置在笔尖的后部，当笔尖与触摸设备发生挤压时，压力采集单元就会采集到压力信息，然后发送至处理器中进行处理。

具体的，本实施例所述的压力采集单元包括力敏电阻、差分放大器和蓝牙芯片，其中，力敏电阻用于采集压力信号，并将该压力信号转换为电压信号；差分放大器用于将该电压信号进行增益放大；蓝牙芯片用于将增益放大后的电压信号发送至处理器。

除此之外，本实施例所述的压力采集单元还可以采用力敏电容，通过特定电路传递与压力相关的波形模拟信号来实现；还可以采用任意具有压力采集功能的器件来实现；还可以由上述任意器件加上带模数转换功能的芯片，通过传递与压力相关的数字信号的方式来实现；还可以在数字信号的基础上增加无线通信器件，以无限方式传递与压力相关的数字信号的方式来实现，等等。本实施例中压力采集单元的目的在于检测第二设备的压力信息，以上是对于压力采集单元的实施方式列举几种情况，但是根据实际情况，其工作原理或器件组成也会相应的发生变化，本实施例不做特殊限定。

处理器在接收到第一设备的第一信息和第二设备的第一信息之后，检测所述第一设备的第一信息和第二设备的第一信息的信息内容；当所述第一设备的第一信息中包含触摸信息且所述第二设备的第一信息中包含压力信息时，识别当前行为为书写行为。

具体的，在识别当前行为的过程中，触摸信息和压力信息的同时发生是书写行为产生的充要条件，在此基础上，还可以采用多种更为具体的判断依据来准确识别书写行为，例如：

(1)在检测到触摸信息和压力信息同时存在的前提下，再对触摸信息中包含的尺寸信息进行提取，该尺寸信息指的是第二设备或其他书写设备在对触摸设备进行触摸时，第二设备或其他书写设备与第一设备之间的接触面积。当该尺寸信息小于预设的阈值时，即可准确认定当前行为为书写行为。

一般来说，在进行教学演示或会议工作内容汇报时，常常用手指进行点击或选取，而书写往往还是用笔或其他书写工具来进行，这是人们工作的习惯性动作。而书写笔的笔尖与触摸设备之间的接触面积一般都是要小于人的手指与触摸设备之间的接触面积的，那么就可以将手指与触摸设备之间的接触面积作为阈值，一旦当前的接触面积小于这个阈值，那么就可以认为当前行为为书写行为。

(2)由于书写行为一般都是连续的，因此，如果通过分析前一帧的信息已经判定上一帧的行为是书写行为的话，一般来说，下一帧的信息所对应的行为也是书写行为，直至触摸信息或压力信息消失。

(3)除了检测第一设备的触摸信息和第二设备的压力信息以外，还可以在第二设备中增设运动传感器，可以检测第二设备的倾斜角度以及运动趋势等表现第二设备运动状态的数据信息，然后通过上述运动状态的数据信息进一步的判断当前的行为是否为书写行为。

(4)还可以在第二设备上设计按键，该按键的作用一方面可以用来提供判断是否为书写行为依据的压力信息，例如，当用户想要书写的时候，可以通过该按键向处理器发送一个压力信息，该压力信息就作为上述所述的第二设备的第一信息，然后由处理器进行后续的行为识别处理；另一方面，该按键还可以集成其他功能，通过按键的时间、频率等对不同按键功能进行切换。

上面只是列举了一部分可能实施的实施例，但是，在实际应用中，只要能够识别当前行为的方案都在本申请的保护范围之内。

本实施例中，当前行为如果是书写行为，那么就将第一设备中含有触摸信息的第一信息以及第二设备中含有压力信息的第一信息发送至第三设备中，其发送信息的方式可以是逐一发送，也可以是打包发送，本申请不作限制。该第三设备可以为任意形式的主机，其作用就是接收第一设备以及第二设备的信息，然后对接收到的信息进行后续分析处理。由于本实施例的目的仅在于提供能够扩展书写的依据，因此，不涉及主机的后续分析处理过程。

如果当前行为不是书写行为，是触摸行为或其他行为，那么仅仅将第一设备中含有触摸信息的第一信息发送至第三设备即可。

进一步的，本实施例所述的扩展书写装置实质上包括两个行为，一个是工作行为，另一个是初始化行为。其中工作行为的过程如上所述，在此不再进行赘述。而初始化行为具体为：获取第一设备的设备信息和第二设备的设备信息，将所述第一设备的设备信息和第二设备的设备信息发送至第三设备。

具体的，其中第一设备的设备信息包括第一设备的端口类型、数据类型等，第二设备的设备信息包括设备型号、工作状态等。本实施例所述的初始化行为是在工作行为之前进行的，其目的在于将第一设备和第二设备的设备信息发送至第三设备，也就是主机中，以便主机能够获知该第一设备和第二设备的具体相关信息。

实施例3

如图5所示，本实施例提出了一种扩展书写系统，该系统包括第一设备、第二设备、第三设备和扩展书写装置，其中扩展书写装置的具体内容可参照实施例2所述的内容，在此不再进行赘述。

本实施例中，第一设备可以为常规的触摸设备，第二设备为书写设备，例如书写笔等，第三设备为上位机或其他类型主机。扩展书写装置通过接口与第一设备和第三设备连接，并从第三设备取得电源，满足自身能耗的同时通过第三设备向第一设备供电。扩展书写装置能依据书写判断逻辑，将第一设备识别到的触摸数据与第二设备的压力数据整理为书写数据上报至第三设备，或将第一设备识别到的触摸数据直接转发至第三设备。无需对第一设备和第三设备进行任何改进即可将第一设备扩展为触摸书写设备。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。