CN104079024A - 主动式触控笔及其充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及触控式输入领域，公开了一种主动式触控笔及其充电方法。本发明中，在内置可充电电池的主动式触控笔上设置充电电极，在与主动式触控笔配套使用的电子设备上的插笔槽或插笔孔内设置供电电极，在主动式触控笔插入电子设备的插笔槽或插笔孔时，采用电子设备为主动式触控笔进行充电，使得内置可充电电池的主动式触控笔始终保持充足的电量，从而使主动式触控笔随时随地均可使用。

Description

主动式触控笔及其充电方法

技术领域

本发明涉及触控式输入领域，特别涉及主动式触控笔及其充电方法。

背景技术

近年来，随着触控感测技术的发展，触摸屏上网本、触摸屏平板电脑、触摸屏手机已经开始普及，这些平台因其触控式显示面板（简称“触控屏”）具有操控容易的优点，得到了广泛应用。

触控感测技术依其原理可区分为多种，常见的有电阻感应式、电容感应式及电磁感应式等。与上述触控屏进行交互时，可以采用触控笔，特别是电磁感应式的触控屏必需搭配触控笔，通过触控笔与触控屏的接触、离开、接触并移动（或称为拖动）操作，对应于相应的软件响应。

触控笔一般根据是否内置电源而区分为主动式触控笔和被动式触控笔，其中主动式触控笔需内置电池。然而，一般内置电池使用一段时间之后，可能会由于电量耗尽而无法使用。为了解决此问题，现有技术除了更换电池之外，还可以使用内置的可充电电池，通过给可充电电池充电，保证主动式触控笔可用。但人们在使用过程中，也会由于疏忽而忘记充电，从而导致需要使用触控笔时，由于电池电量耗尽而无法使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动式触控笔及其充电方法，使得内置可充电电池的主动式触控笔始终保持充足的电量，从而使主动式触控笔随时随地均可使用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种主动式触控笔，包含：电池、笔头、中央控制器、充电电极、充电控制器；

所述充电控制器分别与所述电池、充电电极相连接；

当所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，所述充电控制器通过所述充电电极对所述电池进行充电；

其中，所述电子设备上的供电电极位于电子设备上的插笔槽或插笔孔的内壁上。

本发明还提供了一种主动式触控笔的充电方法，包含以下步骤：

检测主动式触控笔上自带的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态；

在检测到所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，由主动式触控笔上的充电控制器通过所述充电电极对主动式触控笔上的电池进行充电；

其中，所述电子设备上的供电电极位于电子设备上的插笔槽或插笔孔的内壁上。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在内置可充电电池的主动式触控笔上设置充电电极，在与主动式触控笔配套使用的电子设备上的插笔槽或插笔孔内设置供电电极，在主动式触控笔插入电子设备的插笔槽或插笔孔时，采用电子设备为主动式触控笔进行充电，使得内置可充电电池的主动式触控笔始终保持充足的电量，从而使主动式触控笔随时随地均可使用。

另外，主动式触控笔还包含：检测所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态的检测电极；

所述检测电极与所述充电控制器相连；

所述检测电极在检测到所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，向所述充电控制器发送触发信号；

所述充电控制器在接收到所述触发信号时，通过所述充电电极对所述电池进行充电。

通过一检测电极检测主动式触控笔上的充电电极与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态，可以防止因接触不良导致充电过程中的不必要电量消耗，提高充电效率。

另外，所述充电控制器在所述电子设备检测到所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，通过所述充电电极对所述电池进行充电。通过电子设备完成检测过程，可以降低主动式触控笔的复杂度。

另外，所述主动式触控笔还包含信号接收器和信号发射器；

所述信号接收器和信号发射器均与所述中央控制器相连接；

所述信号接收器通过所述主动式触控笔上的笔头，接收触控屏上的扫描信号，并在接收到触控屏上的扫描信号时，将所述接收到的扫描信号发送给所述中央控制器；

所述中央控制器控制所述信号发射器根据所述接收到的扫描信号，生成驱动信号，所述信号发射器通过所述笔头发射所述生成的驱动信号；

其中，所述驱动信号与所述接收到的扫描信号的幅度、频率和相位相关。

当触控笔靠近或接触触控屏时,信号接收器接收触控屏上的扫描信号,信号发射器发射与检测到的幅度、频率和相位相关的信号,从而干扰或增强触控屏上原有的扫描信号，可以方便触控位置的确定。

另外，所述中央控制器包含检测单元，该检测单元检测所述接收到的扫描信号的幅度、频率和相位，并将检测到的扫描信号的幅度、频率和相位，发送给所述信号发射器。

通过检测扫描信号的幅度、频率和相位，方便信号发射器有针对性地发射信号，干扰或增强触控屏上原有的扫描信号，可提高触控屏的定位精度和效率。

另外，当所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，主动式触控笔中的除充电控制器外的其他部分处于休眠状态，可以节省电池消耗。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的主动式触控笔的示意图；

图2是与本发明第一实施方式的主动式触控笔配套使用的带触控屏的电子设备的插笔孔的示意图；

图3是本发明第一实施方式的主动式触控笔的充电电极示意图；

图4是本发明第一实施方式的主动式触控笔的充电电极与配套使用的带触控屏的电子设备的插笔孔的供电电极之间的贴合示意图；

图5是与本发明第一实施方式的主动式触控笔配套使用的带触控屏的电子设备的插笔槽的示意图；

图6是本发明第一实施方式的主动式触控笔的充电电极与配套使用的带触控屏的电子设备的插笔槽的供电电极之间的贴合示意图；

图7是根据本发明第二实施方式的主动式触控笔的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种主动式触控笔，如图1所示，包含电池、笔头、中央控制器、充电电极、充电控制器，充电控制器分别与电池、充电电极相连接。当主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，充电控制器通过充电电极对电池进行充电；其中，电子设备上的供电电极位于电子设备上的插笔槽或插笔孔的内壁上，本实施方式中的电子设备为与主动式触控笔配套使用的带触控屏的电子设备，包含：手机、平板电脑、笔记本电脑等，而触控屏可以为电容式触控屏、电磁式触控屏等任意类型的表面会发出扫描信号的触控屏。

在本实施方式中，主动式触控笔还包含信号接收器和信号发射器，信号接收器和信号发射器均与中央控制器相连接。信号接收器通过主动式触控笔上的笔头，接收触控屏上的扫描信号，并在接收到触控屏上的扫描信号时，将接收到的扫描信号发送给中央控制器；中央控制器控制信号发射器根据接收到的扫描信号，生成驱动信号，信号发射器通过笔头发射生成的驱动信号；其中，驱动信号与接收到的扫描信号的幅度、频率和相位相关。当触控笔靠近或接触触控屏时,信号接收器接收触控屏上的扫描信号,信号发射器发射与检测到的幅度、频率和相位相关的信号,从而干扰或增强触控屏上原有的扫描信号，可以方便触控位置的确定。

为了获取扫描信号的幅度、频率和相位，中央控制器可以包含一检测单元，该检测单元检测接收到的扫描信号的幅度、频率和相位，并将检测到的扫描信号的幅度、频率和相位，发送给信号发射器。信号发射器根据触控屏工作原理，发射驱动信号，从而干扰或增强触控屏上原有的扫描信号。比如，驱动信号的频率与接收到的扫描信号的频率相同，相位相同或者相反，根据触控屏的工作原理，触控屏检测到的扫描信号中，触控笔与触控屏接触的位置的扫描信号将加倍或减弱为零，据此可以判断出触控笔与触控屏接触的具体位置，并根据变化趋势等，判断触控笔与触控屏的接触、离开、接触并移动（或称为拖动）等操作，实现触控输入。通过检测扫描信号的幅度、频率和相位，方便信号发射器有针对性地发射信号，干扰或增强触控屏上原有的扫描信号，可提高触控屏的定位精度和效率。

此外，值得一提的是，当主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，主动式触控笔中的除充电控制器外的其他部分处于休眠状态，可以节省电池消耗。

在本实施方式中，主动式触控笔插在电子设备的插笔槽或插笔孔里，并且主动式触控笔的充电电极与插笔槽或插笔孔内壁上的供电电极对应，则开始对主动式触控笔进行充电。请参阅图2至图6，图2是与本实施方式的主动式触控笔配套使用的带触控屏的电子设备200的插笔孔201的示意图，202为供电电极；图3是本实施方式的主动式触控笔300的充电电极301示意图；图4是本实施方式的主动式触控笔300的充电电极301与配套使用的带触控屏的电子设备200的插笔孔的供电电极202之间的贴合示意图；图5是与本实施方式的主动式触控笔配套使用的带触控屏的电子设备500的插笔槽501的示意图，502为供电电极；图6是本实施方式的主动式触控笔300的充电电极301与配套使用的带触控屏的电子设备500的插笔槽501的供电电极502之间的贴合示意图。

与现有技术相比，本实施方式在内置可充电电池的主动式触控笔上设置充电电极，在与主动式触控笔配套使用的电子设备上的插笔槽或插笔孔内设置供电电极，在主动式触控笔插入电子设备的插笔槽或插笔孔时，采用电子设备为主动式触控笔进行充电，使得内置可充电电池的主动式触控笔始终保持充足的电量，从而使主动式触控笔随时随地均可使用。

本发明的第二实施方式涉及一种主动式触控笔。第二实施方式在第一实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，通过一检测电极检测主动式触控笔上的充电电极与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态，可以防止因接触不良导致充电过程中的不必要电量消耗，提高充电效率。

具体地说，主动式触控笔还包含：检测主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态的检测电极，该检测电极与充电控制器相连，如图7所示。检测电极在检测到主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，向充电控制器发送触发信号；充电控制器在接收到触发信号时，通过充电电极对电池进行充电。

本发明第三实施方式涉及一种主动式触控笔。第三实施方式在第一实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第三实施方式中，采用电子设备检测主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态，并在检测到主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，充电控制器通过充点电极对电池进行充电。通过电子设备完成检测过程，可以降低主动式触控笔的复杂度。

此外，值得一提的是，在实际应用中，电子设备除了检测是否处于贴合状态外，还可检测电池残余电量，并可显示在电子设备上，方便查看剩余电量。具体地说，电子设备在检测到主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，还检测电池的残余电量，并将检测到的残余电量显示在电子设备的人机交互界面上。

本发明第四实施方式涉及一种主动式触控笔的充电方法，该方法首先检测主动式触控笔上自带的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态；接着，在检测到主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，由主动式触控笔上的充电控制器通过充电电极对主动式触控笔上的电池进行充电；其中，电子设备上的供电电极位于电子设备上的插笔槽或插笔孔的内壁上，本实施方式中的电子设备为带触控屏的电子设备，包含：手机、平板电脑、笔记本电脑等，而触控屏可以为电容式触控屏、电磁式触控屏等任意类型的表面会发出扫描信号的触控屏。

在本实施方式中，由充电电极自身检测是否与电子设备上的供电电极处于贴合状态，充电控制器在充电电极自身检测到与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，通过充电电极对电池进行充电。最常见的情况是，主动式触控笔的充电电极与电子设备上的供电电极贴合，也就是说，主动式触控笔插在电子设备的插笔槽或插笔孔里，并且主动式触控笔的充电电极与插笔槽或插笔孔内壁上的供电电极对应，则开始对主动式触控笔进行充电。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第五实施方式涉及一种主动式触控笔的充电方法。第五实施方式在第四实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第五实施方式中，在检测主动式触控笔上自带的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态的步骤中，由主动式触控笔上自带的检测电极检测主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态的检测电极，也就是说，主动式触控笔除了充电电极之外，还具有检测电极。

具体地说，由主动式触控笔上的充电控制器通过充电电极对主动式触控笔上的电池进行充电的步骤中，检测电极在检测到主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，向主动式触控笔上的充电控制器发送触发信号，该充电控制器在接收到触发信号时，通过充电电极对电池进行充电。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

本发明第六实施方式涉及一种主动式触控笔的充电方法。第六实施方式在第四实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第五实施方式中，在检测主动式触控笔上自带的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态的步骤中，由电子设备检测主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态；并且，电子设备在检测到主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，触发充电控制器通过充电电极对电池进行充电。

由于第三实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第三实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种主动式触控笔，包含电池、笔头、中央控制器，其特征在于，所述主动式触控笔还包含：充电电极、充电控制器；

所述充电控制器分别与所述电池、充电电极相连接；

当所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，所述充电控制器通过所述充电电极对所述电池进行充电；

其中，所述电子设备上的供电电极位于电子设备上的插笔槽或插笔孔的内壁上。

2.根据权利要求1所述的主动式触控笔，其特征在于，主动式触控笔还包含：检测所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态的检测电极；

所述检测电极与所述充电控制器相连；

所述检测电极在检测到所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，向所述充电控制器发送触发信号；

所述充电控制器在接收到所述触发信号时，通过所述充电电极对所述电池进行充电。

3.根据权利要求1所述的主动式触控笔，其特征在于，所述充电控制器在所述电子设备检测到所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，通过所述充电电极对所述电池进行充电。

4.根据权利要求1所述的主动式触控笔，其特征在于，所述主动式触控笔还包含信号接收器和信号发射器；

所述信号接收器和信号发射器均与所述中央控制器相连接；

所述信号接收器通过所述主动式触控笔上的笔头，接收触控屏上的扫描信号，并在接收到触控屏上的扫描信号时，将所述接收到的扫描信号发送给所述中央控制器；

所述中央控制器控制所述信号发射器根据所述接收到的扫描信号，生成驱动信号，所述信号发射器通过所述笔头发射所述生成的驱动信号；

其中，所述驱动信号与所述接收到的扫描信号的幅度、频率和相位相关。

5.根据权利要求4所述的主动式触控笔，其特征在于，所述中央控制器包含检测单元，该检测单元检测所述接收到的扫描信号的幅度、频率和相位，并将检测到的扫描信号的幅度、频率和相位，发送给所述信号发射器。

6.根据权利要求4所述的主动式触控笔，其特征在于，所述触控屏为以下任意类型的触控屏：

电容式触控屏、电磁式触控屏。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的主动式触控笔，其特征在于，所述电子设备为带触控屏的电子设备。

8.根据权利要求7所述的主动式触控笔，其特征在于，所述带触控屏的电子设备包含：

手机、平板电脑、笔记本电脑。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的主动式触控笔，其特征在于，当所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，主动式触控笔中的除充电控制器外的其他部分处于休眠状态。

10.一种主动式触控笔的充电方法，其特征在于，包含以下步骤：

检测主动式触控笔上自带的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态；

在检测到所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，由主动式触控笔上的充电控制器通过所述充电电极对主动式触控笔上的电池进行充电；

其中，所述电子设备上的供电电极位于电子设备上的插笔槽或插笔孔的内壁上。

11.根据权利要求10所述的主动式触控笔的充电方法，其特征在于，所述检测主动式触控笔上自带的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态的步骤中，包含以下子步骤：

由所述充电电极自身检测是否与电子设备上的供电电极处于贴合状态；或者，

由主动式触控笔上自带的检测电极检测所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态；或者，

由所述电子设备检测所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极是否处于贴合状态；

所述由主动式触控笔上的充电控制器通过所述充电电极对主动式触控笔上的电池进行充电的步骤中，包含以下子步骤：

所述充电控制器在所述充电电极自身检测到与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，通过所述充电电极对所述电池进行充电；或者，

所述检测电极在检测到所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，向主动式触控笔上的充电控制器发送触发信号，该充电控制器在接收到所述触发信号时，通过所述充电电极对所述电池进行充电；或者，

所述电子设备在检测到所述主动式触控笔上的充电电极，与电子设备上的供电电极处于贴合状态时，触发所述充电控制器通过所述充电电极对所述电池进行充电。

12.根据权利要求10或11所述的主动式触控笔的充电方法，其特征在于，所述电子设备为带触控屏的电子设备。

13.根据权利要求12所述的主动式触控笔的充电方法，其特征在于，所述触控屏为以下任意类型的触控屏：

电容式触控屏、电磁式触控屏。

14.根据权利要求12所述的主动式触控笔的充电方法，其特征在于，所述带触控屏的电子设备包含：

手机、平板电脑、笔记本电脑。