CN109002196B - 内嵌软质键盘的电子笔及其实施方法 - Google Patents

Abstract

内嵌软质键盘的电子笔及其实施方法，所述笔壳由电子笔领域常见材料制成，笔芯包含笔尖及电子笔内部的感应电路等。所述内嵌于笔身的软质键盘允许以硅胶键盘或软质键盘薄膜等方法实现，键盘可绕卷轴完全收进电子笔笔壳内部。键盘由主键盘和数字小键盘组成，可根据用户的输入需求释放相应长度的键盘以供使用。其具体优点效果如下：（1）实现了电子笔和键盘的一体化。（2）节省屏幕空间。（3）允许用户根据输入需求控制键盘伸展的长度。（4）实现键盘和笔的互斥，降低误操作发生的可能性。

Description

内嵌软质键盘的电子笔及其实施方法

技术领域：

本发明涉及电子笔技术领域，具体属于一种内嵌软质键盘的电子笔。

背景技术：

随着手机、平板电脑等触控设备的普及和人们对于高质量输入的追求，电子笔的应用日渐增加，带给人们更加精确的笔迹和绘画输入体验。在此过程中，人们发现电子笔的输入带宽有限，在进行文字输入时，无法达到键盘输入的舒适度和速度。传统的硬质物理键盘虽然使用舒适，但体积相对较大，不方便携带；针对触控设备设计的屏幕软键盘虽然不需要额外携带输入设备，但却占用了相当大比例的屏幕空间，特别是对于屏幕区域有限的设备，极大影响了用户的操作体验。

发明内容：

发明目的：本发明提供一种内嵌软质键盘的电子笔及其实施方法，其以在笔内设置软质键盘的方式实现电子笔与键盘的结合，扩展电子笔的输入功能，进而提升文字输入效率，解决传统键盘不便于携带的问题，并在一定程度上节省笔式交互设备的屏幕空间。

技术方案：

本发明提供一种内嵌软质键盘的电子笔及其实施方法，所述笔壳由电子笔领域常见材料制成，笔芯包含笔尖及电子笔内部的感应电路等。所述内嵌于笔身的软质键盘允许以硅胶键盘或软质键盘薄膜等方法实现，键盘可绕卷轴完全收进电子笔笔壳内部。键盘由主键盘和数字小键盘组成，可根据用户的输入需求释放相应长度的键盘以供使用。所述键盘卷轴位于电子笔笔壳内，沿笔身方向置于笔壳中心，以自身旋转的方式收放键盘，键盘卷轴与软质键盘相连接，连接处包含电路部分,该电路部分连接至主控模块。所述微型机械卷轴回弹装置位于键盘卷轴两端，用于实现软质键盘的收放，同时用于检测键盘是否完全展开。位于电子笔尾部或笔身的键盘收放控制按钮，用于固定键盘位置。LED指灯可显示不同颜色，用于指示电子笔的与上位机的通信连接状态、软质键盘收放状态、电子笔电源电量提示等。主控模块用于实现电子笔内键盘电路的信号采集和处理、电子笔与上位机间的通信控制、电子笔收放状态检测和处理等。通信模块用于连接电子笔和上位机，并实现键盘和电子笔操作数据的传输。供电模块为电子笔供电。

该电子笔包括笔壳、笔芯、软质键盘及其电路、键盘卷轴、LED指示灯、主控模块、通信模块、供电模块和键盘拉手；

其中笔芯、软质键盘及其电路、键盘卷轴、主控模块、通信模块和供电模块位于笔壳内部；笔芯的前端伸出笔壳的前端；内嵌于笔身的软质键盘及其电路一端伸进笔壳内连接于键盘卷轴，软质键盘及其电路为能随着键盘卷轴的转动而缠绕在键盘卷轴上的结构；

所述主控模块连接软质键盘及其电路及通信模块；所述供电模块为主控模块、键盘、LED指示灯和通信模块供电。

所述内嵌于笔身的软质键盘及其电路以硅胶软质键盘或键盘薄膜方式实现，键盘一端连接于键盘卷轴，另一端连接于键盘拉手，键盘拉手为将软质键盘及其电路从笔壳内拉出的结构；键盘由主键盘和数字小键盘组成，根据用户的输入需求释放相应长度的键盘以供使用；键盘卷轴与软质键盘相连接，软质键盘的电路部分经过键盘卷轴与软质键盘的连接处连接至主控模块。

在笔壳内还设置有微型机械卷轴回弹装置，所述微型机械卷轴回弹装置位于笔壳内，微型机械卷轴回弹装置连接键盘卷轴并通过带动键盘卷轴旋转实现软质键盘及其电路收回进笔壳内。

微型机械卷轴回弹装置通过手动旋钮、扭力弹簧或微型电机的方式实现软质键盘及其电路的回收。

该电子笔还包括一个键盘收放控制按钮，键盘收放控制按钮位于笔壳两端或笔壳的外表面；在主键盘上与数字小键盘之间设置有数字键盘卡扣，在主键盘与笔壳之间设置有主键盘卡扣，当数字键盘卡扣固定时，数字键盘使用；当主键盘卡扣固定时，主键盘和数字小键盘同时使用。

在笔壳上还设置有LED指示灯；所述LED指示灯位于笔身、笔前端或笔尾端。

所述通信模块以近场通讯、Wi-Fi或蓝牙数据传输方式实现数据传输。

所述键盘拉手为具有一定重量的金属或塑料材料的长条，连接于软质键盘及其电路的一端，为软质键盘及其电路的拉出提供拉手，并在使用软质键盘及其电路时作为使其平整的固定装置。

笔芯包含笔尖及电子笔内部的感应电路，感应电路连接至主控模块。

实施上述的内嵌软质键盘的电子笔的方法，其特征在于:本方法包含两类主要输入模式：笔模式以及键盘模式，根据软质键盘的伸展状态，键盘模式分为数字键盘模式和完整键盘模式，笔模式下用户使用笔迹与计算机进行交互输入；键盘模式下用户使用键盘完成文字以及命令输入；用户根据需求在两类共3种模式之间自由切换，这3种模式互斥，即所述电子笔无法在某一模式下完成其它模式下的输入；同时，在模式切换过程中3种模式均不可用；

该方法具体步骤为：

(1)将电子笔置于上位机附近，上位机与电子笔间的实际距离在对应通信方式的通信距离范围内；

(2)开启上位机对应通信功能，搜索附近设备；

(3)在上位机显示的附近设备列表中选择电子笔，并确认连接；

(4)电子笔LED提示灯闪烁，显示设备已与上位机成功连接，电子笔初始的模式是笔迹输入模式，即笔模式；

(5)按下笔尾或笔身设置的键盘收放控制按钮，解除键盘扣锁；

(6)从笔身拉动键盘拉手或转动控制扭，将键盘从笔身拉出；用户根据电子笔3种输入状态拉出部分键盘或者全部键盘；

(7)按需求拉出数字键盘或完整键盘，固定键盘卡扣，再次按动键盘收放控制按钮，锁定键盘当前位置；LED提示灯以颜色提示的方式显示目前的输入状态；

(8)控制模块命令检测键盘拉出的长度以及键盘卡扣是否接触良好，根据键盘拉出的长度，将键盘拉出部分的可用键位使能并等待键盘输入；

(9)若未完全拉出，则令LED提示灯以闪烁或变色的方式提示灯告知用户；

(10)键盘使用完毕后，再次按动键盘收放控制按钮，解锁键盘；

(11)软质键盘在微型机械卷轴回弹装置的作用下回收至笔壳内。

优点效果：

其具体优点效果如下：

(1)实现了电子笔和键盘的一体化。本发明在传统电子手写笔基本功能的基础上，以在笔内设置软质键盘的方式，将两种输入设备结合在一起，相较于分别携带两种设备来说，本发明具有较强的便携性。

(2)节省屏幕空间。现有的触控设备以牺牲屏幕空间的方式实现键盘输入，造成对屏幕显示的部分遮挡，特别是对于屏幕区域有限的设备，极大影响了交互体验。本发明以软质键盘的方式将屏幕空间解放出来，方便了用户的使用。

(3)允许用户根据输入需求控制键盘伸展的长度。键盘包含主键盘和数字键盘两部分。在仅有数字输入需求的情况下，将键盘拉出至数字键盘卡扣处即可使用。此时仅有数字键盘伸展，主键盘仍保持在笔内的收卷状态。用户使用主键盘时，将键盘进一步拉出至主键盘卡扣处即可使用。此时，主键盘和数字键盘均为伸展状态。

(4)实现键盘和笔的互斥，降低误操作发生的可能性。初始状态下，键盘完全收卷在笔壳内，电子笔可用且键盘不可用；键盘拉出过程中，电子笔和键盘均不可用；当键盘被拉出且卡扣固定正确时，电子笔操作被屏蔽，键盘可用，以此减少误操作的发生几率。

附图说明：

图1为电子笔内嵌键盘完整拉出时的外观示意图；

图2为电子笔数字键盘的使用外观示意图；

图3为电子笔的内部结构示意图；

图4为电子笔输入模式切换图。

具体实施方式：

本发明提供一种内嵌软质键盘的电子笔,该电子笔包括笔壳1、笔芯2、软质键盘及其电路3、键盘卷轴4、LED指示灯7、主控模块8、通信模块9、供电模块10和键盘拉手11；

其中笔芯2、软质键盘及其电路3、键盘卷轴4、主控模块8、通信模块9和供电模块10位于笔壳1内部；笔芯2的笔尖部分伸出笔壳1的前端；内嵌于笔身的软质键盘及其电路3一端置于笔壳1内并连接于键盘卷轴4，并且能随着键盘卷轴4的转动而缠绕收卷于键盘卷轴4；

所述主控模块8与软质键盘及其电路3及通信模块9相连接；所述供电模块10为主控模块8、键盘3、LED指示灯7和通信模块9供电。

主控模块8用于处理键盘及电子笔产生的数字信号并加以处理，同时控制通信模块9，实现数据的传输。

所述内嵌于笔身的软质键盘及其电路3以硅胶软质键盘或键盘薄膜等方式实现，键盘一端连接于键盘卷轴4，另一端连接于键盘拉手11。键盘拉手11附着于笔壳外部，其功能为辅助用户将软质键盘及其电路3从笔壳1内拉出。

在笔壳1内还设置有微型机械卷轴回弹装置5，所述微型机械卷轴回弹装置5位于笔壳内，微型机械卷轴回弹装置5连接键盘卷轴4并通过带动键盘卷轴4旋转带动软质键盘及其电路3收回进笔壳1内。

微型机械卷轴回弹装置5以手动旋钮、扭力弹簧或微型电机等方式为软质键盘及其电路3的回收提供回弹力。

该电子笔还包括一个键盘收放控制按钮6，键盘收放控制按钮6位于笔壳1两端或笔壳1的外表面。

在笔壳1上还设置有LED指示灯7；所述LED指示灯7位于笔身、笔前端或笔尾端。LED指示灯7允许以单色或混合色光的方式显示，并以亮灭、闪烁、变色的形式提示电子笔与上位机的通信连接状态、电子笔电源电量、电子笔输入模式提示等信息。

笔芯2包含笔尖及实现电子笔基本功能的内部感应电路，感应电路连接至主控模块8。

所述通信模块9以近场通讯、Wi-Fi或蓝牙数据传输方式实现数据传输，在不同实现方式下设备连接和数据传输需满足其各自的通信距离要求。

所述键盘拉手11为具有一定重量的金属或塑料材料的长条，连接于软质键盘及其电路3的外端，为软质键盘及其电路3的拉出提供拉手，并在使用软质键盘及其电路3时作为使其保持平整的固定装置。

在主键盘上与数字小键盘之间设置有数字键盘卡扣12，在主键盘与笔壳1之间设置有主键盘卡扣13，数字键盘卡扣12和主键盘卡扣13在辅助键盘位置固定的基础上提供键盘的伸展状态检测，根据卡扣的固定位置调整对应键盘的使用状态。当数字键盘卡扣12固定时，数字键盘使用；当主键盘卡扣13固定时，主键盘和数字键盘同时使用，以供用户使用。若数字键盘卡扣12和主键盘卡扣13均未固定，则数字键盘和主键盘均不使用，防止在键盘拉出或回收过程中偶然触碰键盘按钮导致的键盘误操作。

本发明结合了电子笔与键盘的功能，因此发明包含两类主要输入模式：笔模式(初始模式)和键盘模式。根据软质键盘的伸展状态，键盘模式分为数字键盘模式和完整键盘模式。笔模式下用户可以使用笔迹与计算机进行交互输入；键盘模式下用户可以使用键盘完成文字以及命令输入。用户根据需求在两类共3种模式之间自由切换，这3种模式互斥，即所述电子笔无法在某一模式下完成其它模式下的输入。同时，为防止模式切换过程中产生误操作，在模式切换过程中3种模式均不可用。

本发明中的电子笔服务于上位机，所述上位机可以是手机、平板电脑、PC机、电子白板等设备，该设备需具备与电子笔对应一致的通信功能，并支持电子笔输入。

实施内嵌软质键盘的电子笔的方法,该方法具体步骤为：

(1)将电子笔置于上位机附近，保证上位机与电子笔间的实际距离在对应通信方式的通信距离范围内；

(2)开启上位机对应通信功能，搜索附近设备；

(3)在上位机显示的附近设备列表中选择电子笔，并确认连接；

(4)电子笔LED提示灯闪烁，显示设备已与上位机成功连接，电子笔初始的模式是笔迹输入模式(笔模式)；

(5)按下笔尾或笔身设置的键盘收放控制按钮，解除键盘扣锁；

(6)从笔身拉动键盘拉手或转动控制扭，将键盘从笔身拉出，由于电子笔有3种输入状态，用户根据需要拉出部分键盘(数字键盘)或者全部键盘；

(7)按需求拉出数字键盘或完整键盘，固定键盘卡扣，再次按动键盘收放控制按钮，锁定键盘当前位置，此时LED提示灯以颜色提示的方式显示目前的输入状态；

(8)控制模块命令检测键盘拉出的长度以及键盘卡扣是否接触良好，根据键盘拉出的长度，将键盘拉出部分的可用键位使能并等待键盘输入；

(9)若键盘卡扣接触不良，则令LED提示灯以闪烁或变色的方式提示灯告知用户；

(10)键盘使用完毕后，抬起键盘卡扣，再次按动键盘收放控制按钮，解锁键盘；

(11)软质键盘在微型机械卷轴回弹装置的作用下回收至笔壳内。

Claims (9)

1.一种内嵌软质键盘的电子笔,其特征在于:该电子笔包括笔壳(1)、笔芯(2)、软质键盘及其电路(3)、键盘卷轴(4)、LED指示灯(7)、主控模块(8)、通信模块(9)、供电模块(10)和键盘拉手(11)；

其中笔芯(2)、软质键盘及其电路(3)、键盘卷轴(4)、主控模块(8)、通信模块(9)和供电模块(10)位于笔壳(1)内部；笔芯(2)的前端伸出笔壳(1)的前端；内嵌于笔身的软质键盘及其电路(3)一端伸进笔壳(1)内连接于键盘卷轴(4)，软质键盘及其电路(3)为能随着键盘卷轴(4)的转动而缠绕在键盘卷轴(4)上的结构；

所述主控模块(8)连接软质键盘及其电路(3)及通信模块(9)；所述供电模块(10)为主控模块(8)、键盘、LED指示灯(7)和通信模块(9)供电；

所述内嵌于笔身的软质键盘及其电路(3)以硅胶软质键盘或键盘薄膜方式实现，键盘一端连接于键盘卷轴(4)，另一端连接于键盘拉手(11)，键盘拉手(11)为将软质键盘及其电路(3)从笔壳(1)内拉出的结构；

在笔壳(1)内还设置有微型机械卷轴回弹装置(5)，所述微型机械卷轴回弹装置(5)位于笔壳内，微型机械卷轴回弹装置(5)连接键盘卷轴(4)并通过带动键盘卷轴(4)旋转实现软质键盘及其电路(3)收回进笔壳(1)内；

键盘由主键盘和数字小键盘组成，根据用户的输入需求释放相应长度的键盘以供使用；键盘卷轴与软质键盘相连接；在主键盘上与数字小键盘之间设置有数字键盘卡扣(12)，在主键盘与笔壳(1)之间设置有主键盘卡扣(13)，当数字键盘卡扣(12)固定时，数字键盘使用；当主键盘卡扣(13)固定时，主键盘和数字小键盘同时使用。

2.根据权利要求1所述的内嵌软质键盘的电子笔,其特征在于软质键盘的电路部分经过键盘卷轴与软质键盘的连接处连接至主控模块。

3.根据权利要求1所述的内嵌软质键盘的电子笔,其特征在于:微型机械卷轴回弹装置(5)通过手动旋钮、扭力弹簧或微型电机的方式实现软质键盘及其电路(3)的回收。

4.根据权利要求2所述的内嵌软质键盘的电子笔,其特征在于:该电子笔还包括一个键盘收放控制按钮(6)，键盘收放控制按钮(6)位于笔壳(1)两端或笔壳(1)的外表面。

5.根据权利要求1所述的内嵌软质键盘的电子笔,其特征在于:在笔壳(1)上还设置有LED指示灯(7)；所述LED指示灯(7)位于笔身、笔前端或笔尾端；LED指示灯(7)能以亮灭、闪烁、变色的形式提示电子笔与上位机的通信连接状态、电子笔电源电量、电子笔输入模式提示信息。

6.根据权利要求1所述的内嵌软质键盘的电子笔,其特征在于:所述通信模块(9)以近场通讯、Wi-Fi或蓝牙数据传输方式实现数据传输。

7.根据权利要求1所述的内嵌软质键盘的电子笔,其特征在于:所述键盘拉手(11)为具有一定重量的金属或塑料材料的长条，连接于软质键盘及其电路(3)的一端，为软质键盘及其电路(3)的拉出提供拉手，并在使用软质键盘及其电路(3)时作为使其平整的固定装置。

8.根据权利要求1所述的内嵌软质键盘的电子笔,其特征在于:笔芯(2)包含笔尖及电子笔内部的感应电路，感应电路连接至主控模块(8)。

9.实施权利要求1所述的内嵌软质键盘的电子笔的方法，其特征在于:本方法包含两类主要输入模式：笔模式以及键盘模式，根据软质键盘的伸展状态，键盘模式分为数字键盘模式和完整键盘模式，笔模式下用户使用笔迹与计算机进行交互输入；键盘模式下用户使用键盘完成文字以及命令输入；用户根据需求在两类共3种模式之间自由切换，这3种模式互斥，即所述电子笔无法在某一模式下完成其它模式下的输入；同时，在模式切换过程中3种模式均不可用；

该方法具体步骤为：

(1)将电子笔置于上位机附近，上位机与电子笔间的实际距离在对应通信方式的通信距离范围内；

(2)开启上位机对应通信功能，搜索附近设备；

(3)在上位机显示的附近设备列表中选择电子笔，并确认连接；

(4)电子笔LED提示灯闪烁，显示设备已与上位机成功连接，电子笔初始的模式是笔迹输入模式，即笔模式；

(5)按下笔尾或笔身设置的键盘收放控制按钮，解除键盘扣锁；

(6)从笔身拉动键盘拉手或转动控制扭，将键盘从笔身拉出；用户根据电子笔3种输入状态拉出部分键盘或者全部键盘；

(7)按需求拉出数字键盘或完整键盘，固定键盘卡扣，再次按动键盘收放控制按钮，锁定键盘当前位置；LED提示灯以颜色提示的方式显示目前的输入状态；

(8)控制模块命令检测键盘拉出的长度以及键盘卡扣是否接触良好，根据键盘拉出的长度，将键盘拉出部分的可用键位使能并等待键盘输入；

(9)若未完全拉出，则令LED提示灯以闪烁或变色的方式提示灯告知用户；

(10)键盘使用完毕后，再次按动键盘收放控制按钮，解锁键盘；

(11)软质键盘在微型机械卷轴回弹装置的作用下回收至笔壳内。

Images