指示笔模式.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110289011.2

申请日:

2011.09.14

公开号:

CN102411439A

公开日:

2012.04.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):G06F 3/033变更事项:申请人变更前权利人:微软公司变更后权利人:微软技术许可有限责任公司变更事项:地址变更前权利人:美国华盛顿州变更后权利人:美国华盛顿州登记生效日:20150722|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/033申请日:20110914|||公开

IPC分类号:

G06F3/033

主分类号:

G06F3/033

申请人:

微软公司

发明人:

D·L·尼

地址:

美国华盛顿州

优先权:

2010.09.15 US 12/882,518

专利代理机构:

上海专利商标事务所有限公司 31100

代理人:

黄嵩泉

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内容摘要

描述了指示笔模式。在各实现中,使用指示笔中的一个或多个传感器来检测与用户的接触已停止。响应于传感器的使用,指示笔进入节点模式。

权利要求书

1: 一种装置, 包括 : 形状为采用指示笔形式的外壳 (202) ; 被布置在接近于所述外壳的一个或多个传感器 (128) ; 以及 所述外壳内的一个或多个模块 (122), 所述一个或多个模块 (122) 可操作用于响应于 检测到用户与所述一个或多个传感器的接触或接近而进入活动模式来协助将一个或多个 输入提供给计算设备 (504)。
2: 如权利要求 1 所述的装置, 其特征在于, 所述活动模式可操作用于通过提升所述计 算设备识别所述指示笔的位置的能力来协助将一个或多个输入提供给所述计算设备。
3: 如权利要求 1 所述的装置, 其特征在于, 所述活动模式可操作用于准许所述指示笔 使用无线电与所述计算设备进行通信。
4: 如权利要求 1 所述的装置, 其特征在于, 所述外壳的形状为采用要作为书写工具由 用户的手握住的指示笔形式。
5: 如权利要求 1 所述的装置, 其特征在于, 所述一个或多个模块可操作用于响应于使 用所述一个或多个传感器检测到与用户的接触的缺失来进入节电模式以节省电池电能。
6: 如权利要求 5 所述的装置, 其特征在于, 所述节电模式支持多个子模式, 每一所述子 模式具有利用所述一个或多个传感器的不同频率。
7: 如权利要求 1 所述的装置, 其特征在于, 所述一个或多个传感器被布置在接近于所 述外壳以检测所述外壳何时被所述用户握住来进行书写。
8: 如权利要求 1 所述的装置, 其特征在于, 所述一个或多个传感器利用电容技术。
9: 如权利要求 1 所述的装置, 其特征在于, 所述一个或多个传感器利用电阻技术。
10: 如权利要求 1 所述的装置, 其特征在于, 所述一个或多个传感器可操作用于检测与 正戴着手套与所述一个或多个传感器接触的用户的接触。
11: 如权利要求 1 所述的装置, 其特征在于, 所述一个或多个传感器被布置在所述外壳 的表面以下。
12: 一种方法, 包括 : 使用指示笔的一个或多个传感器来检测与用户的接触已停止 (506) ; 以及 响应于所述使用, 所述指示笔进入节电模式 (508)。
13: 如权利要求 12 所述的方法, 其特征在于, 所述节电模式使得通过提升所述计算设 备识别所述指示笔的位置的能力来协助将一个或多个输入提供给所述计算设备的电路不 活动。
14: 如权利要求 12 所述的方法, 其特征在于, 还包括进入活动模式以使得通过提升所 述计算设备识别所述指示笔的位置的能力来协助将一个或多个输入提供给所述计算设备 的电路活动。
15: 如权利要求 12 所述的方法, 其特征在于, 所述一个或多个传感器被定位以检测所 述用户握住所述指示笔来进行书写。

说明书


指示笔模式

    【技术领域】
     本发明涉及交互设备, 尤其涉及用于输入的交互设备。背景技术 从计算设备获得的功能的数量正在不断增加, 诸如来自移动设备、 游戏控制台、 电 视、 机顶盒、 个人计算机等。另外, 可用来与计算设备交互的技术也在不断增加。
     例如, 用户传统地使用键盘和鼠标来与计算设备交互。 键盘通常用于输入文本, 而 鼠标用于控制光标来在计算设备的用户界面中导航以及发起动作, 例如, 启动应用程序等。 随后开发了附加技术, 诸如通过指示笔的支持来输入文本、 在用户界面中导航等。然而, 用 来对指示笔供电的传统技术是低效的, 从而导致指示笔的降低的效率以及中断指示笔的使 用来更换电池。 如今使用的其他技术包括对笔进行电磁充电来向笔供应电能以供参考信号 的后续生成以及从笔传送回数据。 这种方案需要使用充电循环与操作循环的时间复用并因 此限制了笔的响应时间和报告速率。
     发明内容 描述了指示笔模式。在各实现中, 使用指示笔中的一个或多个传感器来检测与用 户的接触已停止。响应于传感器的使用, 指示笔进入节电模式。
     在各实现中, 一种装置包括形状为采用指示笔形式的外壳、 被布置在接近于外壳 的一个或多个传感器以及外壳内的一个或多个模块。 该一个或多个模块可操作用于响应于 检测到用户与一个或多个传感器的接触或接近而进入活动模式来协助将一个或多个输入 提供给计算设备。
     在各实现中, 指示笔响应于检测到与用户的接触而进入活动模式, 该活动模式被 配置成使得布置在指示笔内的可操作用于协助计算设备识别指示笔的位置的能力的功能 活动。响应于检测到与用户的接触已停止, 指示笔进入节电模式。
     提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下的具体实施方式中进一步描述的 一些概念。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征, 也不旨在 用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
     附图说明 参考附图来描述具体实施方式。在附图中, 附图标记中的最左边的数字标识该附 图标记首次出现的附图。 在说明书和附图中的不同的实例中使用相同的附图标记可指示相 似的或相同的项。
     图 1 是示例实现中的可操作用于采用此处描述的指示笔模式技术的环境的图示。
     图 2 描绘了在示出可用于检测指示笔何时被用户握住的传感器的示例配置的示 例实现中的图 1 的指示笔。
     图 3 描绘了在示出可用于检测指示笔何时被用户握住的传感器的示例配置的另
     一示例实现中的图 1 的指示笔。
     图 4 是描绘了布置在图 1 的指示笔的外壳内的具有传感器的使用模块、 电池和电 路的示例实现的框图。
     图 5 是描绘了其中取决于指示笔是否被用户握住而进入不同模式的示例实现中 的过程的流程图。
     图 6 示出了可被实现为参考图 1-4 来描述的任何类型的便携式和 / 或计算机设备 来实现此处描述的指示笔模式技术的各实施例的示例设备的各个组件。 具体实施方式
     概览
     指示笔 ( 例如, 数字化仪笔 ) 可包含指示笔内的活动电路以供计算设备识别, 诸如 来帮助计算设备识别计算设备的显示设备上的 XY 位置。然而, 用来对指示笔供电的传统技 术是低效的, 并因此可能浪费指示笔的能源, 这可能具有各种不期望的效果。
     描述了指示笔模式技术。在各实现中, 指示笔采用被配置成检测指示笔何时被用 户握住的一个或多个传感器。例如, 传感器可被定位以检测指示笔正被保持在通常用来结 合计算设备来使用指示笔以例如进行书写、 在用户界面中导航等的位置中。指示笔还可采 用被配置成响应于这种检测而进入不同模式的一个或多个模块, 诸如在传感器指示指示笔 未被用户握住时进入停用指示笔的活动电路的一部分的节电模式。此外, 节电模式可采用 各种子模式来进一步节省电池, 诸如通过改变使用 ( 例如, 监视 ) 传感器的频率。对指示笔 模式的进一步讨论可在以下章节中找到。 在以下讨论中, 首先描述可操作用于采用此处描述的指示笔技术的示例环境。随 后描述技术和过程的示例图示, 该技术和过程可在示例环境中以及在其他环境中采用。因 此, 该示例环境并不限于执行示例技术和过程。 同样, 该示例技术和过程并不限于在示例环 境中的实现。
     示例环境
     图 1 是在一示例实现中的可操作用于采用指示笔技术的环境 100 的图示。所示的 环境 100 包括可以各种方式来配置的计算设备 102 的示例。例如, 计算设备 102 可被配置 为常规计算机 ( 例如, 台式个人计算机、 膝上型计算机等 )、 移动站、 娱乐设备、 通信耦合到 电视的机顶盒、 无线电话、 上网本、 游戏控制台等。因而, 计算设备 102 的范围可以是从具有 充足存储器和处理器资源的全资源设备 ( 例如, 个人计算机、 游戏控制台 ) 到具有有限存储 器和 / 或处理资源的低资源设备 ( 例如, 常规机顶盒、 手持式游戏控制台 )。计算设备 102 还可与使得计算设备 102 执行一个或多个操作的软件相关。
     计算设备 102 被示为包括输入模块 104。输入模块 104 表示与计算设备 102 的输 入有关的功能。例如, 输入模块 104 可被配置成从键盘、 鼠标接收输入以标识手势并且使对 应于手势的操作得以执行, 等等。输入模块 104 可以各种不同的方式标识该输入。
     例如, 输入模块 104 可被配置成识别经由显示设备 106 的触摸屏功能从指示笔 110 等接收的输入, 诸如接近于计算设备 102 的显示设备 106 的用户的手 108 的手指。该输入 可以有各种不同的形式, 诸如来识别指示笔 110 和 / 或用户的手 108 的手指在显示设备 106 上的移动, 诸如, 轻击、 绘制线等。在各实现中, 这些输入可被识别为手势。
     可识别各种不同类型的手势, 诸如从单类输入识别的手势 ( 例如, 触摸手势 ) 以及 涉及多类输入的手势。例如, 计算设备 102 可被配置成检测并且区分触摸输入 ( 例如, 由用 户的手 108 的一个或多个手指提供 ) 和指示笔输入 ( 例如, 由指示笔 110 提供 )。该区分可 以各种方式来执行, 诸如通过检测用户的手 108 的手指接触的显示设备 108 的量对比指示 笔 110 接触的显示设备 106 的量。区分也可通过使用照相机将自然用户界面 (NUI) 中的触 摸输入 ( 例如, 举起一个或多个手指 ) 与指示笔输入 ( 例如, 将两个手指握在一起来指示一 个点 ) 进行区分来执行。构想了用于区分触摸输入和指示笔输入的各种其他示例技术, 该 其他示例技术的进一步讨论可在图 6 中找到。
     因而, 输入模块 104 可通过识别和利用指示笔输入和触摸输入之间的区分来支持 各种不同的手势技术。例如, 输入模块 104 可被配置成将指示笔识别为书写工具, 而触摸 被用于操纵显示设备 108 显示的对象。因此, 触摸输入和指示笔输入的组合可用作指示各 种不同的手势的基础。例如, 可组成触摸原语 ( 例如, 轻击、 按住、 两个手指按住、 抓取、 画十 字、 捏、 手或手指手势等 ) 以及指示笔原语 ( 例如, 轻击、 按住并且拖走、 拖入、 画十字、 划一 笔 ) 来创建涉及多个手势的空间。应当注意, 通过在指示笔输入和触摸输入之间进行区分, 也增加了通过这些输入中的单独每一个而变得可能的手势的数量。例如, 尽管移动可能是 相同的, 但可使用触摸输入对比指示笔输入来指示不同的手势 ( 或对于类似命令的不同参 数 )。
     计算设备 102 还被示为包括指示笔模块 112。 指示笔模块 112 表示与指示笔 110 相 关的计算设备的功能。 例如, 指示笔模块 112 可被配置成响应于指示笔 110 来执行一个或多 个动作, 诸如来绘制如由手写自由形式线在第二显示设备 114 中示出 “Eleanor” 和 “Chloe” 的线。
     因此, 指示笔模块 122 可被配置成执行各种书写操作, 诸如来绘制线以模拟铅笔、 钢笔、 刷子等。指示笔模块 112 还可识别指示笔 110 来执行擦除操作, 诸如来模拟用户界面 的橡皮擦和擦除部分。因而, 指示笔模块 112 可经由指示笔 110 提供对用户而言是直观的 和自然的交互。
     为提升指示笔模块 112 识别指示笔 110 的能力, 指示笔 110 可包括各种不同各类 型的电路 114。例如, 电路 114 可包括位置协助电路 116 来帮助指示笔模块 112 确定指示 笔 110 相对于显示设备 106 的 XY 位置。在一实现中, 电路还可包括无线电 118 来支持与指 示笔模块 112 的通信, 诸如传递在确定 XY 位置时使用的数据。为向电路 114 供电, 指示笔 110 包括电池 120。
     指示笔 110 还被示为包括使用模块 122。使用模块 122 表示指示笔 110 进入不同 使用模式的功能。例如, 使用模块 122 可支持其中使得指示笔 110 的电路 114 活动并因此 被准许消耗来自电池 120 的电能的活动模式 124。因此, 电路 114 可用于诸如协助将 XY 位 置提供给计算设备 102。
     使用模块 122 还可支持节电模块 126 来节省电池 120 的电能, 诸如使得诸如位置 协助电路 116 等的电路 114、 无线电 118 等不活动来最小化电池 120 的消耗。以此方式, 使 用模块 122 可节省电池 120 的资源但仍启用电路 114 的功能。
     使用模块 112 可采用各种不同的技术来确定何时在各模式之间切换。例如, 使用 模块 112 可采用传感器 128 来确定用户的手 108 是否握住了指示笔 110。然后, 当指示笔被握住时, 使用模块 122 可进入活动模式 124, 而当指示笔未被握住时, 使用模块 122 进入节电 模式 126。传感器 128 可采用各种不同的配置来检测用户的手 108, 对其的进一步讨论可在 以下附图中找到。
     一般而言, 此处描述的任何功能可使用软件、 固件、 硬件 ( 例如, 固定逻辑电路 )、 或这些实现的组合来实现。此处所使用的术语 “模块” , “功能” 和 “逻辑” 一般表示软件、 固 件、 硬件、 或其组合。在软件实现的情况下, 模块、 功能、 或逻辑表示当在处理器 ( 例如, 一个 或多个 CPU) 上执行时执行指定任务的程序代码。程序代码可储存在一个或多个计算机可 读存储器设备中。以下描述的指示笔模式技术的各特征是平台无关的, 从而意味着这些技 术可在具有各种处理器的各种商用计算平台上实现。
     图 2 描绘了在示出可用于检测指示笔 110 何时被用户握住的传感器 128 的示例配 置的示例实现中的图 1 的指示笔 110。 在该示例中, 指示笔 110 被形成来包括形状模拟书写 工具的外壳 202, 该书写工具例如所示示例中的笔, 虽然还构想了其他配置。
     外壳 202 包括传感器 128, 传感器 128 在该实例中被安排为一般与指示笔的纵向 轴垂直的带 ( 例如, 环 )。在该实例中, 用户的手 108 的手指被示为跨两个或更多个传感器 128 而放置, 因此这可由传感器 128 检测到并传递给使用模块 112。使用模块 122 可从中确 定指示笔 110 正被握住并因此进入活动模式 124, 如果尚未处在活动模式 124 中的话。 图 3 描绘了在示出可用于检测指示笔 110 何时被用户握住的传感器 128 的示例配 置的另一示例实现 300 中的图 1 的指示笔 110。在该示例中, 指示笔 110 的外壳 202 包括被 安排成沿着指示笔 110 的大体纵向轴的传感器 128。 再一次, 传感器 128 可被配置成将用户 的手 108 的手指检测为被布置地接近于两个或更多个传感器 128。 在其他实现中, 也可使用 单个传感器 128 来检测用户的手 108 的一个或多个手指。
     另外, 传感器 128 和使用模块 122 可被配置成对何时指示笔 110 只是被用户的手 108 触碰而何时作为书写工具被用户的手 108 握住进行区分。 例如, 传感器 128 可被安排在 外壳 202 上可能由用户的手 108 的多个部分遇到的点处, 该多个部分例如, 手指、 拇指、 用户 的手 108 握紧的拳头的顶部等。
     因为用户的手和握住运动可能不同, 所以使用模块 122 可支持校准操作, 其中用 户模块 122 检测特定用户通常如何握住指示笔 110 来书写、 导航等。使用模块 122 随后可 对该检测进行建模以用作对指示笔 110 是否可能正被用户握住的将来确定的基础。此外, 使用模块 122 可结合一个或多个试探技术通过监视用户对指示笔 110 的连续使用来更新该 模型。
     传感器 128 还可采用各种不同的技术来检测用户的手 108。 例如, 传感器 128 可被 配置为导电条纹来检测用户的手 108 中用来握住指示笔 110 的一部分。另外, 传感器 128 可采用电容、 电阻和其他技术 ( 例如, 照相、 定位、 压力等 ) 来检测用户何时握住指示笔 110。 例如, 传感器 128 可由阻抗 ( 例如, 湿度或电容 ) 的变化来激活从而提供在用户戴着手套时 检测用户的手 108 的能力。
     传感器可被暴露或隐藏于指示笔 110 的外壳 202 之下。此外, 如图 2 和 3 所示, 传 感器 128 可采用被安排为以避免不正确的检测的模式, 该不正确的检测例如当指示笔 110 被布置在紧靠着金属物体时的检测。同样, 传感器 128 可被分组成独立的集合并且被一起 监视以促进对用户旨在使用指示笔 110 来与计算设备 102 交互的检测的可能性并减小错误
     认定的可能性。
     图 4 是描绘了图 1 的指示笔 110 的具有传感器 128 的使用模块 122、 电池 120 和电 路 144 的示例实现 400 的框图。指示笔 110 被示为包括外壳 202。布置在外壳中的是使用 模块 122, 使用模块 122 在该实例中包括多个传感器 122。
     使用模块 122 被示为包括开关 402 来控制诸如位置协作电路 116 和无线电 118 之 类的电路 114 对电池 120 的访问。还构想了各种其他示例, 诸如来实现其中电路进入待机 来降低但不消除对来自电池 120 的电能的消耗的节电模式 126。对指示笔模式的进一步讨 论可在以下过程中找到。
     示例过程
     以下讨论描述了可利用上述系统和设备来实现的指示笔模式技术。 这些过程中的 每一过程的各方面可用硬件、 固件、 软件、 或其组合来实现。该过程被示为指定由一个或多 个设备执行的操作的一组框, 并且其不必限于由各框所示的执行操作的次序。在以下讨论 的各部分中, 将参考图 1 的环境 100 和图 2-4 的示例实现 200-400。
     图 5 是描绘了其中取决于指示笔是否被用户握住而进入不同模式的示例实现中 的过程 500。使用指示笔的一个或多个传感器来检测与用户的接触 ( 框 502)。例如, 传感 器可采用电容、 电阻、 电感、 光学、 压力和其他技术来确定指示笔正被用户握住。 响应于检测到用户与一个或多个传感器的接触, 进入活动模式来协助将一个或多 个输入提供给计算设备 ( 框 504)。 例如, 指示笔可被配置为数字化仪笔, 该数字化仪笔被配 置成包括经由无线电来与计算设备 102 通信以协助提供 XY 坐标的电路。例如, XY 坐标可 描述指示笔 110 相对于显示设备 106 的位置。
     还可使用指示笔的一个或多个传感器来检测与用户的接触已停止 ( 框 506)。例 如, 用户可在输入文本、 在用户界面中导航等之后放下指示笔 110。
     由此, 响应于这种使用, 指示笔诸如通过降低或甚至消除指示笔 110 的一个或多 个电路对电池 120 的访问来进入节电模式 ( 框 508)。
     另外, 节电模式可支持各种子模式来进一步节省电池 120。在一实现中, 使用模块 122 可在不同时间进入不同的子模式, 其中每一子模式通过使用传感器 128 利用不同的频 率来检测用户。例如, 在 0-10 秒内可进入第一子模式, 其中使用模块 122 利用传感器 128 来每四分之一秒检测一次用户的手 108。 因此, 如果用户在将指示笔放下一简短时间之后拾 起指示笔, 则使用模块 122 “就绪” 。在 10 秒之后, 使用模块 122 可进入另一子模式, 其中使 用传感器 128 来检测的频率被设为二分之一秒。因此, 节电模式还可支持各种子模式来进 一步节省电池 120。还构想了各种其他示例。
     示例设备
     图 6 示出了可被实现为参考图 1 和 2 来描述的任何类型的便携式和 / 或计算机设 备以实现此处描述的姿势技术的各实施例的示例设备 600 的各种组件。设备 600 包括允 许设备数据 604( 如, 接收到的数据、 正被接收的数据、 安排用于广播的数据、 数据的数据包 等 ) 的有线和 / 或无线通信的通信设备 602。设备数据 604 或其他设备内容可以包括设备 的配置设置、 存储在设备上的媒体内容和 / 或与设备的用户相关联的信息。 存储在设备 600 上的媒体内容可以包括任何类型的音频、 视频和 / 或图像数据。设备 600 包括经由其可接 收任何类型的数据、 媒体内容、 和 / 或输入的一个或多个数据输入 606, 诸如用户可选输入、
     消息、 音乐、 电视机媒体内容、 记录的视频内容、 以及从任何内容和 / 或数据源接收的任何 其他类型的音频、 视频和 / 或图像数据。
     设备 600 还包括通信接口 608, 该通信接口可被实现为串行和 / 或并行接口、 无线 接口、 任何类型的网络接口、 调制解调器、 以及任何其他类型的通信接口中的任何一个或多 个。通信接口 608 提供设备 600 和通信网络之间的连接和 / 或通信链路, 其他电子、 计算和 通信设备通过其来与设备 600 传递数据。
     设备 600 包括一个或多个处理器 610( 如, 微处理器、 控制器等中的任一个 ), 该处 理器处理各种计算机可执行指令来控制设备 600 的操作并实现此处描述的各实施例。可替 代地或附加地, 设备 600 可用硬件、 固件、 或结合在 612 处概括标识的处理和控制电路来实 现的固定逻辑电路中的任何一个或组合来实现。虽然未示出, 但是, 设备 600 可包括耦合设 备内的各种组件的系统总线或数据传输系统。 系统总线可以包括不同总线结构中的任一个 或组合, 诸如存储器总线或存储器控制器、 外围总线、 通用串行总线和 / 或利用各种总线体 系结构中的任一种的处理器或局部总线。
     设备 600 还可包括计算机可读介质 614, 诸如一个或多个存储器组件, 该存储器 组件的示例包括随机存取存储器 (RAM)、 非易失性存储器 ( 例如, 只读存储器 (ROM)、 闪存、 EPROM、 EEPROM 等中的任何一个或多个 )、 以及盘存储设备。盘存储设备可被实现为任何类 型的磁性或光学存储设备, 如硬盘驱动器、 可记录和 / 或可重写紧致盘 (CD)、 任何类型的数 字多功能盘 (DVD) 等等。设备 600 还可包括大容量存储介质设备 616。 计算机可读介质 614 提供数据存储机制以存储设备数据 604, 以及各种设备应用 程序 618 和与设备 600 的各操作方面相关的任何其他类型的信息和 / 或数据。例如, 操作 系统 620 可用计算机可读介质 614 作为计算机应用程序来维护并且在处理器 610 上执行。 设备应用 618 可包括设备管理器 ( 例如, 控制应用程序、 软件应用程序、 信号处理和控制模 块、 特定设备本地的代码、 特定设备的硬件抽象层等 )。设备应用 618 还包括实现此处描述 的姿势技术的各实施例的任何系统组件或模块。在这个示例中, 设备应用 618 包括被示出 为软件模块和 / 或计算机应用的接口应用 622 和输入模块 624( 其可与输入模块 114 相同或 不同 )。输入模块 624 表示用于给接口提供被配置成捕捉输入的诸如触摸屏、 跟踪垫、 照相 机等设备的软件。另选地或另外地, 接口应用 622 和输入模块 624 可被实现为硬件、 软件、 固件或其任意组合。另外, 输入模块 624 可被配置成支持多个输入设备, 诸如分别捕捉触摸 输入和指示笔输入的单独设备。 例如, 设备可被配置成包括双显示设备, 其中一个显示设备 被配置成捕获触摸输入而另一个被配置成捕获指示笔输入。
     设备 600 还包括向音频系统 628 提供音频数据和 / 或向显示系统 630 提供视频数 据的音频和 / 或视频输入 - 输出系统 626。音频系统 628 和 / 或显示系统 630 可包括处理、 显示、 和 / 或以其他方式呈现音频、 视频和图像数据的任何设备。视频信号和音频信号可以 通过 RF( 射频 ) 链路、 S-video(S- 视频 ) 链路、 复合视频链路、 分量视频链路、 DVI( 数字视 频接口 )、 模拟音频连接, 或其他类似的通信链路, 被从设备 600 传递到音频设备和 / 或显示 设备。在实施例中, 音频系统 628 和 / 或显示系统 630 被实现为设备 600 的外部组件。或 者, 音频系统 628 和 / 或显示系统 630 被实现为示例设备 600 的集成组件。
     结论
     虽然已经用结构特征和 / 或方法动作专用的语言描述了本发明, 但是应当理解,
     在所附权利要求中定义的本发明不必限于所述的具体特征或动作。相反, 这些具体特征和 动作是作为实现所要求保护的本发明的示例形式而公开的。

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1、(10)申请公布号 CN 102411439 A (43)申请公布日 2012.04.11 C N 1 0 2 4 1 1 4 3 9 A *CN102411439A* (21)申请号 201110289011.2 (22)申请日 2011.09.14 12/882,518 2010.09.15 US G06F 3/033(2006.01) (71)申请人微软公司 地址美国华盛顿州 (72)发明人 DL尼 (74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公 司 31100 代理人黄嵩泉 (54) 发明名称 指示笔模式 (57) 摘要 描述了指示笔模式。在各实现中,使用指示笔 中的一个或多个传感器来检。

2、测与用户的接触已停 止。响应于传感器的使用,指示笔进入节点模式。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 5 页 CN 102411449 A 1/1页 2 1.一种装置,包括: 形状为采用指示笔形式的外壳(202); 被布置在接近于所述外壳的一个或多个传感器(128);以及 所述外壳内的一个或多个模块(122),所述一个或多个模块(122)可操作用于响应于 检测到用户与所述一个或多个传感器的接触或接近而进入活动模式来协助将一个或多个 输入提供给计算设备(504)。 2.如权利要求1所述的。

3、装置,其特征在于,所述活动模式可操作用于通过提升所述计 算设备识别所述指示笔的位置的能力来协助将一个或多个输入提供给所述计算设备。 3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述活动模式可操作用于准许所述指示笔 使用无线电与所述计算设备进行通信。 4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述外壳的形状为采用要作为书写工具由 用户的手握住的指示笔形式。 5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述一个或多个模块可操作用于响应于使 用所述一个或多个传感器检测到与用户的接触的缺失来进入节电模式以节省电池电能。 6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述节电模式支持多个子模式,每一所述子 模式具有利用。

4、所述一个或多个传感器的不同频率。 7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述一个或多个传感器被布置在接近于所 述外壳以检测所述外壳何时被所述用户握住来进行书写。 8.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述一个或多个传感器利用电容技术。 9.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述一个或多个传感器利用电阻技术。 10.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述一个或多个传感器可操作用于检测与 正戴着手套与所述一个或多个传感器接触的用户的接触。 11.如权利要求1所述的装置,其特征在于,所述一个或多个传感器被布置在所述外壳 的表面以下。 12.一种方法,包括: 使用指示笔的一个或多个传感器来检测。

5、与用户的接触已停止(506);以及 响应于所述使用,所述指示笔进入节电模式(508)。 13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述节电模式使得通过提升所述计算设 备识别所述指示笔的位置的能力来协助将一个或多个输入提供给所述计算设备的电路不 活动。 14.如权利要求12所述的方法,其特征在于,还包括进入活动模式以使得通过提升所 述计算设备识别所述指示笔的位置的能力来协助将一个或多个输入提供给所述计算设备 的电路活动。 15.如权利要求12所述的方法,其特征在于,所述一个或多个传感器被定位以检测所 述用户握住所述指示笔来进行书写。 权 利 要 求 书CN 102411439 A CN 102。

6、411449 A 1/7页 3 指示笔模式 技术领域 0001 本发明涉及交互设备,尤其涉及用于输入的交互设备。 背景技术 0002 从计算设备获得的功能的数量正在不断增加,诸如来自移动设备、游戏控制台、电 视、机顶盒、个人计算机等。另外,可用来与计算设备交互的技术也在不断增加。 0003 例如,用户传统地使用键盘和鼠标来与计算设备交互。键盘通常用于输入文本,而 鼠标用于控制光标来在计算设备的用户界面中导航以及发起动作,例如,启动应用程序等。 随后开发了附加技术,诸如通过指示笔的支持来输入文本、在用户界面中导航等。然而,用 来对指示笔供电的传统技术是低效的,从而导致指示笔的降低的效率以及中断指。

7、示笔的使 用来更换电池。如今使用的其他技术包括对笔进行电磁充电来向笔供应电能以供参考信号 的后续生成以及从笔传送回数据。这种方案需要使用充电循环与操作循环的时间复用并因 此限制了笔的响应时间和报告速率。 发明 内容 0004 描述了指示笔模式。在各实现中,使用指示笔中的一个或多个传感器来检测与用 户的接触已停止。响应于传感器的使用,指示笔进入节电模式。 0005 在各实现中,一种装置包括形状为采用指示笔形式的外壳、被布置在接近于外壳 的一个或多个传感器以及外壳内的一个或多个模块。该一个或多个模块可操作用于响应于 检测到用户与一个或多个传感器的接触或接近而进入活动模式来协助将一个或多个输入 提供。

8、给计算设备。 0006 在各实现中,指示笔响应于检测到与用户的接触而进入活动模式,该活动模式被 配置成使得布置在指示笔内的可操作用于协助计算设备识别指示笔的位置的能力的功能 活动。响应于检测到与用户的接触已停止,指示笔进入节电模式。 0007 提供本发明内容以便以简化形式介绍将在以下的具体实施方式中进一步描述的 一些概念。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在 用于帮助确定所要求保护的主题的范围。 附图说明 0008 参考附图来描述具体实施方式。在附图中,附图标记中的最左边的数字标识该附 图标记首次出现的附图。在说明书和附图中的不同的实例中使用相同的附图标记可指示。

9、相 似的或相同的项。 0009 图1是示例实现中的可操作用于采用此处描述的指示笔模式技术的环境的图示。 0010 图2描绘了在示出可用于检测指示笔何时被用户握住的传感器的示例配置的示 例实现中的图1的指示笔。 0011 图3描绘了在示出可用于检测指示笔何时被用户握住的传感器的示例配置的另 说 明 书CN 102411439 A CN 102411449 A 2/7页 4 一示例实现中的图1的指示笔。 0012 图4是描绘了布置在图1的指示笔的外壳内的具有传感器的使用模块、电池和电 路的示例实现的框图。 0013 图5是描绘了其中取决于指示笔是否被用户握住而进入不同模式的示例实现中 的过程的流程。

10、图。 0014 图6示出了可被实现为参考图1-4来描述的任何类型的便携式和/或计算机设备 来实现此处描述的指示笔模式技术的各实施例的示例设备的各个组件。 具体实施方式 0015 概览 0016 指示笔(例如,数字化仪笔)可包含指示笔内的活动电路以供计算设备识别,诸如 来帮助计算设备识别计算设备的显示设备上的XY位置。然而,用来对指示笔供电的传统技 术是低效的,并因此可能浪费指示笔的能源,这可能具有各种不期望的效果。 0017 描述了指示笔模式技术。在各实现中,指示笔采用被配置成检测指示笔何时被用 户握住的一个或多个传感器。例如,传感器可被定位以检测指示笔正被保持在通常用来结 合计算设备来使用指。

11、示笔以例如进行书写、在用户界面中导航等的位置中。指示笔还可采 用被配置成响应于这种检测而进入不同模式的一个或多个模块,诸如在传感器指示指示笔 未被用户握住时进入停用指示笔的活动电路的一部分的节电模式。此外,节电模式可采用 各种子模式来进一步节省电池,诸如通过改变使用(例如,监视)传感器的频率。对指示笔 模式的进一步讨论可在以下章节中找到。 0018 在以下讨论中,首先描述可操作用于采用此处描述的指示笔技术的示例环境。随 后描述技术和过程的示例图示,该技术和过程可在示例环境中以及在其他环境中采用。因 此,该示例环境并不限于执行示例技术和过程。同样,该示例技术和过程并不限于在示例环 境中的实现。 。

12、0019 示例环境 0020 图1是在一示例实现中的可操作用于采用指示笔技术的环境100的图示。所示的 环境100包括可以各种方式来配置的计算设备102的示例。例如,计算设备102可被配置 为常规计算机(例如,台式个人计算机、膝上型计算机等)、移动站、娱乐设备、通信耦合到 电视的机顶盒、无线电话、上网本、游戏控制台等。因而,计算设备102的范围可以是从具有 充足存储器和处理器资源的全资源设备(例如,个人计算机、游戏控制台)到具有有限存储 器和/或处理资源的低资源设备(例如,常规机顶盒、手持式游戏控制台)。计算设备102 还可与使得计算设备102执行一个或多个操作的软件相关。 0021 计算设备。

13、102被示为包括输入模块104。输入模块104表示与计算设备102的输 入有关的功能。例如,输入模块104可被配置成从键盘、鼠标接收输入以标识手势并且使对 应于手势的操作得以执行,等等。输入模块104可以各种不同的方式标识该输入。 0022 例如,输入模块104可被配置成识别经由显示设备106的触摸屏功能从指示笔110 等接收的输入,诸如接近于计算设备102的显示设备106的用户的手108的手指。该输入 可以有各种不同的形式,诸如来识别指示笔110和/或用户的手108的手指在显示设备106 上的移动,诸如,轻击、绘制线等。在各实现中,这些输入可被识别为手势。 说 明 书CN 102411439。

14、 A CN 102411449 A 3/7页 5 0023 可识别各种不同类型的手势,诸如从单类输入识别的手势(例如,触摸手势)以及 涉及多类输入的手势。例如,计算设备102可被配置成检测并且区分触摸输入(例如,由用 户的手108的一个或多个手指提供)和指示笔输入(例如,由指示笔110提供)。该区分可 以各种方式来执行,诸如通过检测用户的手108的手指接触的显示设备108的量对比指示 笔110接触的显示设备106的量。区分也可通过使用照相机将自然用户界面(NUI)中的触 摸输入(例如,举起一个或多个手指)与指示笔输入(例如,将两个手指握在一起来指示一 个点)进行区分来执行。构想了用于区分触摸输。

15、入和指示笔输入的各种其他示例技术,该 其他示例技术的进一步讨论可在图6中找到。 0024 因而,输入模块104可通过识别和利用指示笔输入和触摸输入之间的区分来支持 各种不同的手势技术。例如,输入模块104可被配置成将指示笔识别为书写工具,而触摸 被用于操纵显示设备108显示的对象。因此,触摸输入和指示笔输入的组合可用作指示各 种不同的手势的基础。例如,可组成触摸原语(例如,轻击、按住、两个手指按住、抓取、画十 字、捏、手或手指手势等)以及指示笔原语(例如,轻击、按住并且拖走、拖入、画十字、划一 笔)来创建涉及多个手势的空间。应当注意,通过在指示笔输入和触摸输入之间进行区分, 也增加了通过这些输。

16、入中的单独每一个而变得可能的手势的数量。例如,尽管移动可能是 相同的,但可使用触摸输入对比指示笔输入来指示不同的手势(或对于类似命令的不同参 数)。 0025 计算设备102还被示为包括指示笔模块112。指示笔模块112表示与指示笔110相 关的计算设备的功能。例如,指示笔模块112可被配置成响应于指示笔110来执行一个或多 个动作,诸如来绘制如由手写自由形式线在第二显示设备114中示出“Eleanor”和“Chloe” 的线。 0026 因此,指示笔模块122可被配置成执行各种书写操作,诸如来绘制线以模拟铅笔、 钢笔、刷子等。指示笔模块112还可识别指示笔110来执行擦除操作,诸如来模拟用户。

17、界面 的橡皮擦和擦除部分。因而,指示笔模块112可经由指示笔110提供对用户而言是直观的 和自然的交互。 0027 为提升指示笔模块112识别指示笔110的能力,指示笔110可包括各种不同各类 型的电路114。例如,电路114可包括位置协助电路116来帮助指示笔模块112确定指示 笔110相对于显示设备106的XY位置。在一实现中,电路还可包括无线电118来支持与指 示笔模块112的通信,诸如传递在确定XY位置时使用的数据。为向电路114供电,指示笔 110包括电池120。 0028 指示笔110还被示为包括使用模块122。使用模块122表示指示笔110进入不同 使用模式的功能。例如,使用模块。

18、122可支持其中使得指示笔110的电路114活动并因此 被准许消耗来自电池120的电能的活动模式124。因此,电路114可用于诸如协助将XY位 置提供给计算设备102。 0029 使用模块122还可支持节电模块126来节省电池120的电能,诸如使得诸如位置 协助电路116等的电路114、无线电118等不活动来最小化电池120的消耗。以此方式,使 用模块122可节省电池120的资源但仍启用电路114的功能。 0030 使用模块112可采用各种不同的技术来确定何时在各模式之间切换。例如,使用 模块112可采用传感器128来确定用户的手108是否握住了指示笔110。然后,当指示笔被 说 明 书CN 。

19、102411439 A CN 102411449 A 4/7页 6 握住时,使用模块122可进入活动模式124,而当指示笔未被握住时,使用模块122进入节电 模式126。传感器128可采用各种不同的配置来检测用户的手108,对其的进一步讨论可在 以下附图中找到。 0031 一般而言,此处描述的任何功能可使用软件、固件、硬件(例如,固定逻辑电路)、 或这些实现的组合来实现。此处所使用的术语“模块”,“功能”和“逻辑”一般表示软件、固 件、硬件、或其组合。在软件实现的情况下,模块、功能、或逻辑表示当在处理器(例如,一个 或多个CPU)上执行时执行指定任务的程序代码。程序代码可储存在一个或多个计算机。

20、可 读存储器设备中。以下描述的指示笔模式技术的各特征是平台无关的,从而意味着这些技 术可在具有各种处理器的各种商用计算平台上实现。 0032 图2描绘了在示出可用于检测指示笔110何时被用户握住的传感器128的示例配 置的示例实现中的图1的指示笔110。在该示例中,指示笔110被形成来包括形状模拟书写 工具的外壳202,该书写工具例如所示示例中的笔,虽然还构想了其他配置。 0033 外壳202包括传感器128,传感器128在该实例中被安排为一般与指示笔的纵向 轴垂直的带(例如,环)。在该实例中,用户的手108的手指被示为跨两个或更多个传感器 128而放置,因此这可由传感器128检测到并传递给使。

21、用模块112。使用模块122可从中确 定指示笔110正被握住并因此进入活动模式124,如果尚未处在活动模式124中的话。 0034 图3描绘了在示出可用于检测指示笔110何时被用户握住的传感器128的示例配 置的另一示例实现300中的图1的指示笔110。在该示例中,指示笔110的外壳202包括被 安排成沿着指示笔110的大体纵向轴的传感器128。再一次,传感器128可被配置成将用户 的手108的手指检测为被布置地接近于两个或更多个传感器128。在其他实现中,也可使用 单个传感器128来检测用户的手108的一个或多个手指。 0035 另外,传感器128和使用模块122可被配置成对何时指示笔110。

22、只是被用户的手 108触碰而何时作为书写工具被用户的手108握住进行区分。例如,传感器128可被安排在 外壳202上可能由用户的手108的多个部分遇到的点处,该多个部分例如,手指、拇指、用户 的手108握紧的拳头的顶部等。 0036 因为用户的手和握住运动可能不同,所以使用模块122可支持校准操作,其中用 户模块122检测特定用户通常如何握住指示笔110来书写、导航等。使用模块122随后可 对该检测进行建模以用作对指示笔110是否可能正被用户握住的将来确定的基础。此外, 使用模块122可结合一个或多个试探技术通过监视用户对指示笔110的连续使用来更新该 模型。 0037 传感器128还可采用各。

23、种不同的技术来检测用户的手108。例如,传感器128可被 配置为导电条纹来检测用户的手108中用来握住指示笔110的一部分。另外,传感器128 可采用电容、电阻和其他技术(例如,照相、定位、压力等)来检测用户何时握住指示笔110。 例如,传感器128可由阻抗(例如,湿度或电容)的变化来激活从而提供在用户戴着手套时 检测用户的手108的能力。 0038 传感器可被暴露或隐藏于指示笔110的外壳202之下。此外,如图2和3所示,传 感器128可采用被安排为以避免不正确的检测的模式,该不正确的检测例如当指示笔110 被布置在紧靠着金属物体时的检测。同样,传感器128可被分组成独立的集合并且被一起 监。

24、视以促进对用户旨在使用指示笔110来与计算设备102交互的检测的可能性并减小错误 说 明 书CN 102411439 A CN 102411449 A 5/7页 7 认定的可能性。 0039 图4是描绘了图1的指示笔110的具有传感器128的使用模块122、电池120和电 路144的示例实现400的框图。指示笔110被示为包括外壳202。布置在外壳中的是使用 模块122,使用模块122在该实例中包括多个传感器122。 0040 使用模块122被示为包括开关402来控制诸如位置协作电路116和无线电118之 类的电路114对电池120的访问。还构想了各种其他示例,诸如来实现其中电路进入待机 来降。

25、低但不消除对来自电池120的电能的消耗的节电模式126。对指示笔模式的进一步讨 论可在以下过程中找到。 0041 示例过程 0042 以下讨论描述了可利用上述系统和设备来实现的指示笔模式技术。这些过程中的 每一过程的各方面可用硬件、固件、软件、或其组合来实现。该过程被示为指定由一个或多 个设备执行的操作的一组框,并且其不必限于由各框所示的执行操作的次序。在以下讨论 的各部分中,将参考图1的环境100和图2-4的示例实现200-400。 0043 图5是描绘了其中取决于指示笔是否被用户握住而进入不同模式的示例实现中 的过程500。使用指示笔的一个或多个传感器来检测与用户的接触(框502)。例如,。

26、传感 器可采用电容、电阻、电感、光学、压力和其他技术来确定指示笔正被用户握住。 0044 响应于检测到用户与一个或多个传感器的接触,进入活动模式来协助将一个或多 个输入提供给计算设备(框504)。例如,指示笔可被配置为数字化仪笔,该数字化仪笔被配 置成包括经由无线电来与计算设备102通信以协助提供XY坐标的电路。例如,XY坐标可 描述指示笔110相对于显示设备106的位置。 0045 还可使用指示笔的一个或多个传感器来检测与用户的接触已停止(框506)。例 如,用户可在输入文本、在用户界面中导航等之后放下指示笔110。 0046 由此,响应于这种使用,指示笔诸如通过降低或甚至消除指示笔110的。

27、一个或多 个电路对电池120的访问来进入节电模式(框508)。 0047 另外,节电模式可支持各种子模式来进一步节省电池120。在一实现中,使用模块 122可在不同时间进入不同的子模式,其中每一子模式通过使用传感器128利用不同的频 率来检测用户。例如,在0-10秒内可进入第一子模式,其中使用模块122利用传感器128 来每四分之一秒检测一次用户的手108。因此,如果用户在将指示笔放下一简短时间之后拾 起指示笔,则使用模块122“就绪”。在10秒之后,使用模块122可进入另一子模式,其中使 用传感器128来检测的频率被设为二分之一秒。因此,节电模式还可支持各种子模式来进 一步节省电池120。还。

28、构想了各种其他示例。 0048 示例设备 0049 图6示出了可被实现为参考图1和2来描述的任何类型的便携式和/或计算机设 备以实现此处描述的姿势技术的各实施例的示例设备600的各种组件。设备600包括允 许设备数据604(如,接收到的数据、正被接收的数据、安排用于广播的数据、数据的数据包 等)的有线和/或无线通信的通信设备602。设备数据604或其他设备内容可以包括设备 的配置设置、存储在设备上的媒体内容和/或与设备的用户相关联的信息。存储在设备600 上的媒体内容可以包括任何类型的音频、视频和/或图像数据。设备600包括经由其可接 收任何类型的数据、媒体内容、和/或输入的一个或多个数据输入。

29、606,诸如用户可选输入、 说 明 书CN 102411439 A CN 102411449 A 6/7页 8 消息、音乐、电视机媒体内容、记录的视频内容、以及从任何内容和/或数据源接收的任何 其他类型的音频、视频和/或图像数据。 0050 设备600还包括通信接口608,该通信接口可被实现为串行和/或并行接口、无线 接口、任何类型的网络接口、调制解调器、以及任何其他类型的通信接口中的任何一个或多 个。通信接口608提供设备600和通信网络之间的连接和/或通信链路,其他电子、计算和 通信设备通过其来与设备600传递数据。 0051 设备600包括一个或多个处理器610(如,微处理器、控制器等中。

30、的任一个),该处 理器处理各种计算机可执行指令来控制设备600的操作并实现此处描述的各实施例。可替 代地或附加地,设备600可用硬件、固件、或结合在612处概括标识的处理和控制电路来实 现的固定逻辑电路中的任何一个或组合来实现。虽然未示出,但是,设备600可包括耦合设 备内的各种组件的系统总线或数据传输系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任一个 或组合,诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线和/或利用各种总线体 系结构中的任一种的处理器或局部总线。 0052 设备600还可包括计算机可读介质614,诸如一个或多个存储器组件,该存储器 组件的示例包括随机存取存储器(RAM)、非易。

31、失性存储器(例如,只读存储器(ROM)、闪存、 EPROM、EEPROM等中的任何一个或多个)、以及盘存储设备。盘存储设备可被实现为任何类 型的磁性或光学存储设备,如硬盘驱动器、可记录和/或可重写紧致盘(CD)、任何类型的数 字多功能盘(DVD)等等。设备600还可包括大容量存储介质设备616。 0053 计算机可读介质614提供数据存储机制以存储设备数据604,以及各种设备应用 程序618和与设备600的各操作方面相关的任何其他类型的信息和/或数据。例如,操作 系统620可用计算机可读介质614作为计算机应用程序来维护并且在处理器610上执行。 设备应用618可包括设备管理器(例如,控制应用。

32、程序、软件应用程序、信号处理和控制模 块、特定设备本地的代码、特定设备的硬件抽象层等)。设备应用618还包括实现此处描述 的姿势技术的各实施例的任何系统组件或模块。在这个示例中,设备应用618包括被示出 为软件模块和/或计算机应用的接口应用622和输入模块624(其可与输入模块114相同或 不同)。输入模块624表示用于给接口提供被配置成捕捉输入的诸如触摸屏、跟踪垫、照相 机等设备的软件。另选地或另外地,接口应用622和输入模块624可被实现为硬件、软件、 固件或其任意组合。另外,输入模块624可被配置成支持多个输入设备,诸如分别捕捉触摸 输入和指示笔输入的单独设备。例如,设备可被配置成包括双。

33、显示设备,其中一个显示设备 被配置成捕获触摸输入而另一个被配置成捕获指示笔输入。 0054 设备600还包括向音频系统628提供音频数据和/或向显示系统630提供视频数 据的音频和/或视频输入-输出系统626。音频系统628和/或显示系统630可包括处理、 显示、和/或以其他方式呈现音频、视频和图像数据的任何设备。视频信号和音频信号可以 通过RF(射频)链路、S-video(S-视频)链路、复合视频链路、分量视频链路、DVI(数字视 频接口)、模拟音频连接,或其他类似的通信链路,被从设备600传递到音频设备和/或显示 设备。在实施例中,音频系统628和/或显示系统630被实现为设备600的外部。

34、组件。或 者,音频系统628和/或显示系统630被实现为示例设备600的集成组件。 0055 结论 0056 虽然已经用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了本发明,但是应当理解, 说 明 书CN 102411439 A CN 102411449 A 7/7页 9 在所附权利要求中定义的本发明不必限于所述的具体特征或动作。相反,这些具体特征和 动作是作为实现所要求保护的本发明的示例形式而公开的。 说 明 书CN 102411439 A CN 102411449 A 1/5页 10 图1 说 明 书 附 图CN 102411439 A CN 102411449 A 2/5页 11 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102411439 A CN 102411449 A 3/5页 12 图4 说 明 书 附 图CN 102411439 A CN 102411449 A 4/5页 13 图5 说 明 书 附 图CN 102411439 A CN 102411449 A 5/5页 14 图6 说 明 书 附 图CN 102411439 A 。

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