CN110780753A - 一种电容笔节能方法、装置及电容笔 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种电容笔节能方法，所述方法包括：接收感应电极发送的感应信号，所述感应电极为设置在电容笔笔身上的电极，所述感应信号为所述感应电极与人体接触时所生成的信号；根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态，所述第一工作状态为电容笔处于节能模式下的工作状态，所述第二工作状态为电容笔处于全功率供电模式下的工作状态。本发明还提出了一种电容笔节能装置及电容笔。本发明通过感应信号即可获知用户有使用电容笔的倾向，此时，将电容笔从节能模式切换至全功率供电模式，实现电容笔相关的功能。以使电容笔只在有使用倾向时才进行全功率供电，以节省电容笔的电能消耗，实现更长时间的续航能力。
Description
技术领域
本申请涉及智能设备领域，尤其涉及一种电容笔节能方法、装置及电容笔。
背景技术
随着科技水平以及生活质量的提高，越来越多的智能设备出现在人们的日常工作生活中，触摸设备就是其中之一。人们通过触摸设备可以直接在显示屏上进行操作，无需鼠标或其他设备进行有线或无线的操作，方便快捷。与此同时，能够在触摸设备上进行书写的书写设备也应运而生。人们通过使用书写设备可以像使用笔一样在触摸设备上随意进行书写。
电容式触摸屏是目前也是未来一段时间内广泛使用的触控设备。电容式触摸屏只需要触摸，而不需要压力来产生信号，其具有耐磨损、寿命长、使用维护成本低等优势。电容笔能够在电容式触摸屏上进行书写。其基本原理是通过电容笔与电容式触摸屏之间产生电容变化而实现坐标定位的。电容笔的出现为用户提供了更多的便利。但是，由于电容笔在使用过程中需要频繁的收发信号并对信号进行一系列的处理，导致整体耗电量较大，续航能力较弱，在使用较短时间后就需要充电，无法满足用户长时间使用的需求。
发明内容
为解决上述技术问题之一，本发明提供了一种电容笔节能方法、装置及电容笔。
本发明实施例第一方面提出了一种电容笔节能方法，所述方法包括：
接收感应电极发送的感应信号，所述感应电极为设置在电容笔笔身上的电极，所述感应信号为所述感应电极与人体接触时所生成的信号；
根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态，所述第一工作状态为电容笔处于节能模式下的工作状态，所述第二工作状态为电容笔处于全功率供电模式下的工作状态。
优选地，在所述接收感应电极发送的感应信号之后，所述方法还包括：
获取电容笔的运动信息；
根据所述电容笔的运动信息获取当前电容笔的空间状态；
当所述电容笔的空间状态处于运动状态时，根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态。
优选地，所述方法还包括：
当无法接收感应电极发送的感应信号时，将电容笔的工作状态维持在第一工作状态或切换至第一工作状态。
优选地，所述方法还包括：
当无法接收感应电极发送的感应信号时，检测当前时刻与最近一次接收感应电极发送的感应信号的时刻之间的时间间隔；
当所述时间间隔大于预设时间间隔时，将电容笔的工作状态由第二工作状态切换至第一工作状态；
当所述时间间隔小于或等于预设时间间隔时，将电容笔的工作状态维持在第二工作状态。
本发明实施例第二方面提供了一种电容笔节能装置，所述装置包括感应电极和处理器，所述感应电极设置在电容笔笔身上，用于当人体接触所述感应电极时生成感应信号，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：
接收感应电极发送的感应信号；
根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态，所述第一工作状态为电容笔处于节能模式下的工作状态，所述第二工作状态为电容笔处于全功率供电模式下的工作状态。
优选地，所述装置还包括运动传感器，所述运动传感器用于采集电容笔的运动信息，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：
在接收感应电极发送的感应信号之前，获取运动传感器采集的电容笔的运动信息；
根据所述电容笔的运动信息获取当前电容笔的空间状态；
当所述电容笔的空间状态处于运动状态时，根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态。
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：
当无法接收感应电极发送的感应信号时，将电容笔的工作状态维持在第一工作状态或切换至第一工作状态。
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：
当无法接收感应电极发送的感应信号时，检测当前时刻与最近一次接收感应电极发送的感应信号的时刻之间的时间间隔；
当所述时间间隔大于预设时间间隔时，将电容笔的工作状态由第二工作状态切换至第一工作状态；
当所述时间间隔小于或等于预设时间间隔时，将电容笔的工作状态维持在第二工作状态。
优选地，所述感应电极为多个，所述多个感应电极均有用于在人体接触所述感应电极时生成感应信号，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：
当接收到任意一个感应电极发送的感应信号时，根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态。
本发明实施例第三方面提出了一种电容笔，所述电容笔包括笔本体和本发明实施例第二方面所述的电容笔节能装置，所述笔本体包括笔身和笔头，所述笔头设置在所述笔身的前端，所述电容笔节能装置的处理器设置在所述笔身内，所述感应电极设置在笔身上，且位于人体与笔身相接触的位置上，所述感应电极用于在人体接触所述感应电极时生成感应信号，所述处理器用于根据所述感应信号切换所述笔本体的工作状态。
本发明的有益效果如下：本发明在电容笔的笔身上设置感应电极，该感应电极可在用户的手部握住电容笔笔身的时候与人体接触，从而生成感应信号。通过该感应信号即可获知用户有使用电容笔的倾向，此时，将电容笔从节能模式切换至全功率供电模式，实现电容笔相关的功能。以使电容笔只在有使用倾向时才进行全功率供电，以节省电容笔的电能消耗，实现更长时间的续航能力。
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1所述的电容笔节能方法的流程图；
图2为本发明实施例2所述的电容笔节能装置的原理图；
图3为本发明实施例3所述的电容笔的示意图；
图4为本发明实施例所述的电容笔节能装置与电容电路之间的连接示意图。
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。再者为提供更清楚的描述及更易理解本申请，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘出，以求图式的简洁。
实施例1
如图1所示，本实施例提出了一种电容笔节能方法，所述方法包括：
S101、接收感应电极发送的感应信号。
具体的，目前市面上常见的电容屏大体分为表面式电容屏和投射式电容屏两种，其中投射式电容屏又分为自电容屏和互电容屏。表面式电容屏和自电容屏由于其结构和工作原理上的局限性难以实现真正的多点触摸。因此，互电容屏则成为更为广大用户所倾向使用的电容屏。该互电容屏在玻璃表面用ITO制作横向电极与纵向电极，它与自电容屏的区别在于两组电极交叉的地方将会形成电容，也即这两组电极分别构成了电容的两极。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。
基于上述互电容屏的原理，可以看出互电容屏在正常工作状态下会向外部发出激励信号。目前的能够在互电容屏上进行操作的主动式电容笔也是基于这一原理所实现的。电容笔接收横向电极发送的激励信号，然后对该激励信号进行处理后再向电容屏发送信号，经由电容屏的纵向电极接收后形成与电容笔之间的信号传输，进而确定电容笔的坐标位置，实现电容笔在电容屏上的基本操作功能。
当用户使用电容笔的时候，首先会用手部将电容笔拿起，这个动作一旦发生，那么就可以表示用户有使用电容笔的倾向。如果能够识别出手部与电容笔接触的动作，那么就可以做出相应的节能策略。本实施例为了识别手部与电容笔接触的动作，在电容笔的笔身上设置有感应电极。该感应电极可以为多个，多个感应电极可均匀或根据笔身外形结构布设在笔身上。并且最佳的布设位置在人体与电容笔笔身能够轻易接触的位置上。例如手指与笔身相接触的位置上。这样，一旦用户握住电容笔的时候，手指或手掌的部位就会接触到感应电极。感应电极通过人体的接触会触发生成感应信号。该感应信号可以是电阻、电容或电感变化而生成的，也可以是力的传递而生成的，本实施例在此不做限定。
另外，目前市面上常见的电容笔分为两种，一种是被动式电容笔，另一种则是主动式电容笔。两种电容笔均是通过与人体导通的方式实现与电容屏的感应。被动式电容笔由于其对信号没有过多的处理过程，因此相较于主动式电容笔更为省电。但是被动式电容笔的笔头较粗，书写感受相较于主动式电容笔体验较差，因此，用户更偏向于使用主动式电容笔。就目前的主动式电容笔原理而言，主动式电容笔在电容屏上进行操作的过程中，主动式电容笔会与人体之间产生电荷转移的过程。主动式电容笔会将正电荷或负电荷转移到人体上，而将与转移的电荷极性相反的负电荷或正电荷发送至电容屏上，从而由电容屏的纵向电极所接收。这就要求主动式电容笔与人体之间是可导电的。因此，主动式电容笔都采用金属材质。基于这一特点，本实施例也可以通过人体与主动式电容笔笔身之间的电荷转移的过程来生成感应信号。
S102、根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态。
具体的，本实施例中，电容笔内部电路根据其功能可总体划分为两大部分，第一部分为基础电路，第二部分为电容电路。其中，基础电路为可应用在任何电子笔上的电路结构。例如红外笔或光学笔等。该基础电路中的电子元件的功耗相对较低。电容电路则仅可应用在电容笔中，其能够实现收发及处理信号的功能。在该电容电路中，通常包含具有较高功耗的电子元件，例如放大器等。本实施例根据这一电路结构特点，将电容笔的工作状态分为第一工作状态和第二工作状态。第一工作状态具体为仅有基础电路的全部或部分处于正常工作模式或节能模式下，关断电容电路。第二工作状态具体为基础电路以及电容电路全部处于正常工作模式，即全功率供电模式。下面具体说明第一工作状态和第二工作状态的转换过程。
第一工作状态为节能模式下的工作状态。在该工作状态下电容电路关断，即无法实现电容笔在电容屏上的操作。因此，只要能够判断用户没有在电容屏上使用电容笔或者不存在在电容屏上使用电容笔的意图时，即可触发该第一工作状态。通常来说，只要电容笔没有在用户的手中，那么就可以判定当前用户没有使用的电容笔的倾向或意图。因此，当电容笔没有与人体相接触时，即没有接收到感应电极发送的感应信号，则将电容笔的工作状态处于第一工作状态。
在这一过程中，还会存在其他情况。比如将电容笔放置在了类似于人体的其他介质上，从而导致感应电极误认为与人体相接触而生成感应信号的情况。但是实际上用户并没有拿着电容笔，也就更不会使用电容笔在电容屏上进行操作。这样就会一直使电容笔无法处于第一工作状态，导致电能消耗过快。另外，还有可能用户只是处于个人习惯原因拿着电容笔，但是并没有使电容笔靠近电容屏进行操作。同样，此时用户也没有使用电容笔的倾向。基于上述情况，本实施例在接收到感应电极发送的感应信号之后，要保证电容笔处于运动状态，以此来判定用户正在使用电容笔或者有使用电容笔的倾向。
在用户日常工作使用电容笔的过程中，电容笔总体上呈现两种空间状态，即运动状态和静止状态。该空间状态的获取主要依靠电容笔内部的运动传感器采集获得，包括陀螺仪、六轴传感器等器件。运动传感器可以采集电容笔在不同时刻的运动信息。通过该运动信息即可获知电容笔的空间状态。当电容笔同时具备了处于运动状态且能够接收到感应电极发送的感应信号时，将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态，以全功率供电模式下实现电容笔的基本功能。
当用户将电容笔脱离人体后，感应电极无法与人体发生接触，也就无法生成感应信号。此时，即便电容笔处于运动状态，那么也判定为用户没有使用电容笔的倾向。因此，在这种情况下，为了能够使电容笔节能，可将电容笔的工作状态由第二工作状态切换至第一工作状态。当电容笔始终处于静止状态的话，那么直接保持电容笔处于第一工作状态即可。
由于本实施例在切换电容笔工作状态之前需要获取电容笔的运动信息以及感应电极发送的感应信号，因此，即便在第一工作状态下，也需要使实现上述获取电容笔的运动信息以及感应信号的相关电子元件保持在相应的工作状态下。
另外，用户在使用电容笔的过程中，会由于一些个人习惯或者演讲条件的客观限制导致用户频繁的做出拿起电容笔和放下电容笔的动作。并且，拿起、放下再拿起的动作时间间隔较短。当用户拿起电容笔时，人体与感应电极接触。当用户放下电容笔时，人体与感应电极不接触。按照本实施例所提出的方法，拿起电容笔的动作对应第二工作状态，放下电容笔的动作对应第一工作状态。但是如果短时间内在第一工作状态和第二工作状态之间进行频繁切换的话，有可能会对电容笔的正常功能造成影响，节能效果也不理想。因此，在用户放下到拿起这个动作过程中，可以预设时间间隔。当用户放下电容笔时，先保持电容笔维持在第二工作状态下。如果感应电极在预设时间间隔之内无法生成感应信号时，将第二工作状态切换至第一工作状态，直至再次生成感应信号时，才将第一工作状态切换至第二工作状态。反之，如果在预设时间间隔之内再次生成感应信号，就维持电容笔处于第二工作状态下。这样既能够保证用户使用电容笔时的流畅性，还能降低电子元件频繁关断和导通所产生的损耗。当然，在这一判断逻辑中，也可以加入电容笔的运动信息作为切换电容笔工作状态的依据，以保证合理性和准确性。
实施例2
如图2所示，对应实施例1，本实施例提出了一种电容笔节能装置，该装置包括感应电极和处理器，该感应电极设置在电容笔笔身上，用于当人体接触感应电极时生成感应信号。
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：
接收感应电极发送的感应信号；
根据该感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态。
具体的，本实施例中，当用户接触到电容笔时，会接触到设置在电容笔笔身上的感应电极。感应电极能够在人体接触到其自身时生成感应信号，并将感应信号发送至处理器中。处理器可根据该感应信号进行相关处理后生成相应的供电策略，然后由该供电策略来实现第一工作状态和第二工作状态之间的切换。处理器可采用。处理器可采用CPU、FPGA或ARM等具有逻辑处理功能的芯片实现。其中，处理器部分的原理和实现过程可参照实施例1所记载的内容，本实施例在此不再进行赘述。此外，本实施例所提出的电容笔节能装置还包括运动传感器。该运动传感器可以采集电容笔在不同时刻的运动信息。处理器根据该运动信息即可获知电容笔的空间状态。该运动传感器可采用陀螺仪或六轴传感器等器件。
实施例3
如图3所示，本实施例提出了一种电容笔，该电容笔包括笔本体和电容笔节能装置。该笔本体包括笔身和笔头。该笔头设置在笔身的前端。电容笔节能装置的处理器设置在笔身内。感应电极设置在笔身上，且位于人体与笔身相接触的位置上。其中，感应电极用于在人体接触感应电极时生成感应信号。处理器用于根据该感应信号切换笔本体的工作状态。
具体的，本实施例所记载的笔本体为常规的主动式电容笔或被动式电容笔的结构，其包括笔身和笔头。笔头设置在笔身的前端。在笔身中设置有能够实现笔本体基本功能的电路结构。该电路结构包括基础电路和电容电路，具体可见实施例1或实施例2所记载的内容，在此不再赘述。电容笔节能装置的处理器设置在笔身内。感应电极设置在笔身上，且位于人体与笔身相接触的位置上。如图4所示，在电容笔节能装置和电容电路之间可设置开关。该开关类型可以为Boost开关等。当接收到感应电极发送的感应信号时，处理器通过使能信号控制开关闭合，使电容电路投入到电容笔的正常工作中，以实现电容笔的相应功能。当没有接收到感应电极发送的感应信号时，处理器可通过使能信号控制开关断开，使电容电路从电容笔的整体电路结构中切除，以减少电容电路部分的耗电量。
除此之外，还可以通过运动传感器采集电容笔在不同时刻的运动信息。处理器根据该运动信息即可获知电容笔的空间状态。当电容笔同时具备了处于运动状态且能够接收到感应信号时，将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态，以全功率供电模式下实现电容笔的基本功能。该运动传感器可采用陀螺仪或六轴传感器等器件。
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。
Claims (10)
1.一种电容笔节能方法，其特征在于，所述方法包括：
接收感应电极发送的感应信号，所述感应电极为设置在电容笔笔身上的电极，所述感应信号为所述感应电极与人体接触时所生成的信号；
根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态，所述第一工作状态为电容笔处于节能模式下的工作状态，所述第二工作状态为电容笔处于全功率供电模式下的工作状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收感应电极发送的感应信号之后，所述方法还包括：
获取电容笔的运动信息；
根据所述电容笔的运动信息获取当前电容笔的空间状态；
当所述电容笔的空间状态处于运动状态时，根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当无法接收感应电极发送的感应信号时，将电容笔的工作状态维持在第一工作状态或切换至第一工作状态。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当无法接收感应电极发送的感应信号时，检测当前时刻与最近一次接收感应电极发送的感应信号的时刻之间的时间间隔；
当所述时间间隔大于预设时间间隔时，将电容笔的工作状态由第二工作状态切换至第一工作状态；
当所述时间间隔小于或等于预设时间间隔时，将电容笔的工作状态维持在第二工作状态。
5.一种电容笔节能装置，其特征在于，所述装置包括感应电极和处理器，所述感应电极设置在电容笔笔身上，用于当人体接触所述感应电极时生成感应信号，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：
接收感应电极发送的感应信号；
根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态，所述第一工作状态为电容笔处于节能模式下的工作状态，所述第二工作状态为电容笔处于全功率供电模式下的工作状态。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括运动传感器，所述运动传感器用于采集电容笔的运动信息，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：
在接收感应电极发送的感应信号之前，获取运动传感器采集的电容笔的运动信息；
根据所述电容笔的运动信息获取当前电容笔的空间状态；
当所述电容笔的空间状态处于运动状态时，根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，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：
当无法接收感应电极发送的感应信号时，将电容笔的工作状态维持在第一工作状态或切换至第一工作状态。
8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，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：
当无法接收感应电极发送的感应信号时，检测当前时刻与最近一次接收感应电极发送的感应信号的时刻之间的时间间隔；
当所述时间间隔大于预设时间间隔时，将电容笔的工作状态由第二工作状态切换至第一工作状态；
当所述时间间隔小于或等于预设时间间隔时，将电容笔的工作状态维持在第二工作状态。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述感应电极为多个，所述多个感应电极均用于在人体接触所述感应电极时生成感应信号，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：
当接收到任意一个感应电极发送的感应信号时，根据所述感应信号将电容笔的工作状态由第一工作状态切换至第二工作状态。
10.一种电容笔，其特征在于，所述电容笔包括笔本体和如权利要求5至9任一项所述的电容笔节能装置，所述笔本体包括笔身和笔头，所述笔头设置在所述笔身的前端，所述电容笔节能装置的处理器设置在所述笔身内，所述感应电极设置在笔身上，且位于人体与笔身相接触的位置上，所述感应电极用于在人体接触所述感应电极时生成感应信号，所述处理器用于根据所述感应信号切换所述笔本体的工作状态。
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|---|---|
| CN (1) | CN110780753A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116736991A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-09-12 | 荣耀终端有限公司 | 一种触控笔的控制方法、触控笔及存储介质 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105334982A (zh) * | 2014-08-13 | 2016-02-17 | 比亚迪股份有限公司 | 电容笔和触控装置 |
| CN209070501U (zh) * | 2018-11-23 | 2019-07-05 | 东莞市恒能电子科技有限公司 | 一种主动式自动休眠电容笔 |
-
2019
- 2019-10-12 CN CN201910967217.2A patent/CN110780753A/zh active Pending
Patent Citations (2)
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| CN105334982A (zh) * | 2014-08-13 | 2016-02-17 | 比亚迪股份有限公司 | 电容笔和触控装置 |
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| CN116736991B (zh) * | 2022-09-23 | 2024-05-14 | 荣耀终端有限公司 | 一种触控笔的控制方法、触控笔及存储介质 |
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