CN111158508B - 手写笔及终端设备 - Google Patents

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CN111158508B CN201911277871.7A CN201911277871A CN111158508B CN 111158508 B CN111158508 B CN 111158508B CN 201911277871 A CN201911277871 A CN 201911277871A CN 111158508 B CN111158508 B CN 111158508B
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Abstract

本申请属于电子设备技术领域，尤其涉及一种手写笔及终端设备，手写笔包括主笔体、轨迹球、控制模组和感应模组，轨迹球设于主笔体第一端，控制模组和感应模组电连接；感应模组获取轨迹球运动轨迹信号、压力信号和时长信息；控制模组接收运动轨迹信号、压力信号和时长信息，并将压力信号和时长信息分别与预设的第一压力值和预设的第一时长值相对比；当压力信号大于或等于第一压力值，且时长信息大于或等于第一时长值时，控制模组在手写模式和鼠标模式之间进行切换，并以切换后的模式输出运动轨迹信号。用户在使用手写笔时，即可通过按压轨迹球，并控制按压时长而轻松实现工作模式切换，提升了手写笔操作体验。

Description

手写笔及终端设备
技术领域
本申请属于电子设备技术领域，尤其涉及一种手写笔及终端设备。
背景技术
手写笔作为一种常见输入设备，一方面能够轻松实现对笔记本等电子设备的字符输入功能，另一方面还能作为鼠标使用，因而具有广阔的应用前景和良好的产品认可度。现有技术中，手写笔上设置有物理按键，用户需要按压手写笔上的物理按键来实现手写笔的鼠标模式和手写模式的选择与切换，但在实际使用时，由于手写笔的物理按键是凸出于笔身之外，物理按键容易被误触发，如此会使得手写笔的操作体验不佳。
发明内容
本申请的目的在于提供一种手写笔及终端设备，旨在解决现有技术中的手写笔由于物理按键凸出于笔身之外而容易被误触发的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：
第一方面，提供一种手写笔，包括主笔体、轨迹球、控制模组和感应模组，所述轨迹球转动设置于所述主笔体的第一端，并用于和外部的接触面滚动配合，所述控制模组和所述感应模组电连接并均设置于所述主笔体内；
所述感应模组用于获取所述轨迹球的运动轨迹信号、感应所述接触面施加于所述轨迹球的压力信号和记录所述压力信号持续的时长信息；
所述控制模组用于接收所述感应模组的所述运动轨迹信号、所述压力信号和所述时长信息，并将所述压力信号和预设的第一压力值相对比，并将所述时长信息和预设的第一时长值相对比；
当所述压力信号大于所述第一压力值，且所述时长信息大于所述第一时长值时，且所述时长信息大于或等于所述第一时长值时，所述控制模组在手写模式和鼠标模式之间进行切换，并以切换后的模式输出所述运动轨迹信号。
如此一来，通过感应模组获取轨迹球的运动轨迹信号、压力信号和时长信息，控制模组再将压力信号和时长信息分别和其内预存的第一压力值和第一时长值进行比较，即可实现对手写笔的手写模式和鼠标模式的两种不同工作模式的选择和切换，这样手写笔上便无需为此设置额外的按键，显著降低了用户误操作的几率，用户在使用手写笔时，即可通过按压轨迹球，并控制按压时长而简单轻松地实现手写笔的工作模式的选择和切换，从而显著提升了手写笔的操作体验。
可选地，所述控制模组以鼠标模式输出所述运动轨迹信号时，所述控制模组将所述压力信号和所述时长信息分别与预设的第二压力值和预设的第二时长值相对比；
当所述压力信号大于或等于所述第二压力值，且所述时长信息大于或等于所述第二时长值，所述控制模组输出鼠标左键信号。
如此，通过将压力信号和时长信息进一步分别和第二压力值及第二时长值相比较，便实现了手写笔的鼠标左键功能，进一步拓展了手写笔在鼠标模式时的功能性。
可选地，所述控制模组以鼠标模式输出所述运动轨迹信号时，所述控制模组将所述压力信号和所述时长信息分别与预设的第三压力值和预设的第三时长值相对比；
当所述压力信号大于或等于所述第三压力值，且所述时长信息大于或等于所述第三时长值，所述控制模组输出鼠标右键信号。
通过将压力信号和时长信息进一步分别和第三压力值及第三时长值相比较，如此也实现了手写笔的鼠标右键功能，保证了手写笔在鼠标模式时的功能完整性。
可选地，所述控制模组内预设有初始压力值，所述控制模组将所述压力信号和所述初始压力值相对比；
当所述压力信号大于所述初始压力值时，所述控制模组再将所述压力信号和所述第一压力值、所述第二压力值或所述第三压力值相对比。
通过设置初始压力值，这样控制模组在比较第一压力值、第二压力值或第三压力值和压力信号的大小关系时，即可首先和初始压力值相比较，如果压力信号比初始压力值小，则无需再将压力信号和第一压力值、第二压力值或第三压力值进行对比，以节省控制模组的运行程序。
可选地，所述第一压力值大于所述第二压力值，所述第二压力值大于所述第三压力值，所述第三压力值大于所述初始压力值。具体地，通过使得第一压力值、第二压力值、第三压力值和初始压力值由大到小呈梯度分布，这样有利于用户快速熟悉和掌握手写笔的操作使用方法。
可选地，所述第一时长值大于所述第二时长值，所述第二时长值大于所述第三时长值。
可选地，所述手写笔还包括振动马达；所述振动马达设置于所述主笔体内，并和所述控制模组电连接；
当所述控制模组以手写模式输出所述运动轨迹信号时，所述振动马达输出第一振动信号；
当所述控制模组以鼠标模式输出所述运动轨迹信号时，所述振动马达输出第二振动信号。
如此，振动马达在手写笔在鼠标模式和手写模式之间切换时，可输出振动信号，以提示用户手写笔当前的工作状态。
可选地，当所述控制模组输出鼠标左键信号时，所述振动马达输出第三振动信号，当所述控制模组输出鼠标右键信号时，所述振动马达输出第四振动信号。同样，振动马达还能够在控制模组输出鼠标左右键信号时，输出不同的振动信号，以向用户提示手写笔正在执行鼠标左右键功能。
可选地，所述控制模组包括PCB板、微控制单元、通讯模组和电池，所述PCB板和所述电池均设置于所述主笔体内，所述微控制单元和所述通讯模组均设置于所述PCB板上；
所述微控制单元和所述感应模组电连接，并用于接收所述运动轨迹信号、所述压力信号和所述时长信息；
所述通讯模组和所述微控制单元电连接，并用于和外部终端进行通讯，所述微控制单元和所述通讯模组均和所述电池电连接，所述振动马达和所述微控制单元电连接。
通讯模组可以无线形式和外部终端实现通讯连接，亦可通过有线形式和外部终端实现通讯连接。
可选地，所述通讯模组包括通讯模块和发射天线，所述通讯模块设置于所述PCB板上并和所述微控制单元电连接，所述发射天线和所述通讯模块相连接。发射天线隐藏于主笔体内，并向外部终端发射信号，以使得手写笔和外部终端无线连接。
可选地，所述通讯模块为4G模块、5G模块、蓝牙模块或WIFI模块。根据应用场景和使用环境的不同，通讯模块的具体类型可以在上述各个模块中进行选择。
可选地，所述手写笔还包括指示灯，所述指示灯设置于所述主笔体的外壁，并和所述微控制单元电连接。如此，指示灯可通过变换不同的光色以实现对手写笔不同工作状态的显示。
可选地，所述感应模组包括压力传感器和轨迹追踪器，所述压力传感器和所述轨迹追踪器均设置于主笔体内并均和所述微控制单元电连接，所述压力传感器的触发端和所述轨迹球相抵接，所述轨迹追踪器用于追踪所述轨迹球的运动轨迹。如此，压力传感器可感知轨迹球被压触后受到的压力信号和时长信息，而轨迹追踪器则可获取轨迹球的运动轨迹信息。
可选地，所述压力传感器为弹簧式压力传感器或压电式压力传感器。具体地，压力传感器可根据轨迹球压力信号和时长信息的检测精度而选择为弹簧式压力传感器或压电式压力传感器。
可选地，所述轨迹追踪器包括轴线沿X轴方向设置的第一转轴、轴线沿Y轴方向设置的第二转轴和两霍尔元件，所述第一转轴转动设置于所述主笔体内并和所述轨迹球相抵接，所述第二转轴转动设置于所述主笔体内并和所述轨迹球相抵接，所述第一转轴和所述第二转轴的末端均设置有多级充磁磁体，两所述多级充磁磁体分别和两所述霍尔元件电连接，两所述霍尔元件均和所述微控制单元电连接。
可选地，所述轨迹球为光学轨迹球，所述轨迹追踪器包括设置于主笔体内的图像阵列检测模块、光线发射器和光线接收器，所述光线发射器和所述光线接收器均和所述图像阵列检测模块电连接，所述光线发射器用于向所述光线轨迹球的表面发射入射光线，所述光线接收器用于接收自所述光线轨迹球的表面反射的反射光线，并将所述反射光线转换为电信号输出至所述图像阵列检测模块。
可选地，所述手写笔还包括手写笔尖，所述手写笔尖设置于所述主笔体的第二端，所述第二端与所述第一端为所述主笔体的相对两端。
可选地，所述手写笔还包括书写笔尖和墨囊，所述书写笔尖设置于所述主笔体的第二端，所述第二端与所述第一端为所述主笔体的相对两端，所述墨囊设置于所述主笔体内并用于向所述书写笔尖供墨。
可选地，所述手写笔还包括笔套，所述笔套套设于所述主笔体的第一端或第二端。
第二方面，提供一种终端设备，包括上述的手写笔。
本申请实施例提供的终端设备，由于包括有上述的手写笔，而上述的手写笔在不设置物理按键的前提下即可实现其手写功能和鼠标功能的选择和切换，显著降低了用户误操作的几率，用户在使用手写笔时，即可通过按压轨迹球，并控制按压时长而简单轻松地实现手写笔的工作模式的选择和切换，从而显著提升了手写笔的操作体验，如此便也提升了终端设备的整体操作体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的终端设备的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的手写笔的结构示意图一；
图3为本申请实施例提供的手写笔的结构示意图二；
图4为本申请实施例提供的手写笔的结构示意图三；
图5为本申请实施例提供的手写笔的结构示意图四；
图6为本申请实施例提供的手写笔的结构示意图五；
图7为本申请实施例提供的手写笔的工作逻辑流程图；
图8为本申请实施例提供的手写笔的控制模组的工作流程图；
图9为本申请实施例提供的手写笔的轨迹追踪器和轨迹球的配合示意图；
图10为本申请实施例提供的手写笔的轨迹追踪器和轨迹球的另一配合示意图。
其中，图中各附图标记：
10—手写笔 11—主笔体 12—轨迹球
13—控制模组 14—感应模组 15—指示灯
16—振动马达 17—手写笔尖 18—书写笔尖
19—笔套 20—终端设备 21—电脑主机
121—光学轨迹球 131—PCB板 132—微控制单元
133—通讯模组 134—电池 135—通讯模块
136—发射天线 141—压力传感器 142—轨迹追踪器
143—第一转轴 144—第二转轴 145—霍尔元件
146—多级充磁磁体 147—图像阵列检测模块 148—光线发射器
149—光线接收器 181—墨囊。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～10描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“左键”、“右键”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一端”、“第二端”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一端”、“第二端”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请提供了一种终端设备20，本申请实施例所称的终端设备20包括但不限于摄像机、手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer，UMPC)、上网本、或个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，本申请实施例对终端设备20的具体类型不作任何限制。为了方便描述，在本申请实施例中所述终端设备20以笔记本电脑为例进行说明，应理解，不能解释为对本申请的限制。
如图1～3所示，终端设备20包括电脑主机21和手写笔10，手写笔10可无线连接于电脑主机21，也可有线连接于电脑主机21。手写笔10具体包括主笔体11、轨迹球12、控制模组13和感应模组14。其中，轨迹球12转动设置于主笔体11的第一端，并用于和外部的接触面滚动配合，控制模组13和感应模组14电连接并均设置于主笔体11内；
具体地，感应模组14用于获取轨迹球12的运动轨迹信号、并用于感应和轨迹球12相配合的接触面所施加在轨迹球12上的压力信号，并且还用于记录该压力信号所持续的时长信息。
控制模组13则用于接收感应模组14的运动轨迹信号、压力信号和时长信息，并将压力信号和时长信息持续不断地分别与预设的第一压力值和第一时长信息相对比；以实现对压力信号和相应地时长信息的实时对比。当压力信号大于第一压力值，且时长信息大于第一时长值时，控制模组13在手写模式和鼠标模式之间进行切换，并以切换后的模式输出运动轨迹信号。
如此一来，通过感应模组14获取轨迹球12的运动轨迹信号、压力信号和时长信息，控制模组13再将压力信号和时长信息分别和其内预存的第一压力值和第一时长值进行比较，即可实现对手写笔10的手写模式和鼠标模式的两种不同工作模式的选择和切换，这样手写笔10上便无需为此设置额外的按键，显著降低了用户误操作的几率，用户在使用手写笔10时，即可通过按压轨迹球12，并控制按压时长而简单轻松地实现手写笔10的工作模式的选择和切换，从而显著提升了手写笔10的操作体验，也提升了终端设备20的整体操作体验。
同时，本实施例中，当手写笔10为手写模式时，手写笔10在写字板等基板上进行书写，轨迹球12的运动轨迹信号则通过控制模组13传输至终端设备20中，再同步显示于终端设备20的显示屏上。
在本申请的另一些实施例中，控制模组13以鼠标模式输出运动轨迹信号时，控制模组13将压力信号和时长信息分别与预设的第二压力值和第二时长值相对比；
当压力信号大于或等于第二压力值，且时长信息大于或等于第二时长值时，控制模组13输出鼠标左键信号。
具体地，第二压力值小于第一压力值，且第二时长值小于第一时长值，这样便使得手写笔10鼠标模式下的工作逻辑合理，可便于用户快速掌握手写笔10鼠标模式下的操作，也避免了手写笔10和鼠标模式和手写模式相冲突。
而通过将压力信号和时长信息进一步分别和第二压力值及第二时长值相比较，便实现了手写笔10的鼠标左键功能，进一步拓展了手写笔10在鼠标模式时的功能性。
在本申请的另一些实施例中，控制模组13以鼠标模式输出运动轨迹信号时，控制模组13将压力信号和时长信息分别与预设的第三压力值和第三时长值相对比；
当压力信号大于或等于第三压力值，且时长信息大于或等于第三时长值时，控制模组13输出鼠标右键信号。
同理，第三压力值小于第二压力值，且第三时长值小于第二时长值，这样便使得用户易于区分手写笔10鼠标左键模式和右键模式所对应的压力值和时长信息，用户在实际操作时，通过控制按压手写笔10的力道和时间，即可轻松掌握手写笔10鼠标左键模式和右键模式的应用和切换。
可选地，基于本实施例还可以合理推导出，当手写笔10需要实现鼠标中键或其他按键功能时，控制模组13将压力信号和预设的第四压力值相对比，并将时长信息和预设的第四时长值相对比，当压力信号大于或等于第四压力值，且时长信息大于或等于第四时长值时，控制模组13输出鼠标中键信号或其他按键信号。
在本申请的另一些实施例中，如图7所示，控制模组13内预设有初始压力值(图7中X所示)，控制模组13将压力信号和初始压力值相对比；
当压力信号大于初始压力值时，控制模组13再将压力信号和第一压力值(图7中X1所示)、第二压力值(图7中X2所示)或第三压力值(图7中X3所示)相对比。
具体地，通过设置初始压力值，这样控制模组13在比较第一压力值、第二压力值或第三压力值和压力信号的大小关系之前，即可首先和初始压力值相比较，如果压力信号比初始压力值小，则无需再将压力信号和第一压力值、第二压力值或第三压力值进行对比，以节省控制模组13的运行程序。
在本申请的另一些实施例中，第一压力值大于第二压力值，第二压力值大于第三压力值，第三压力值大于初始压力值。第一时长值大于第二时长值，第二时长值大于第三时长值。具体地，通过使得第一压力值、第二压力值、第三压力值和初始压力值由大到小呈梯度分布，同时使得第一时长值(图7中Y1所示)、第二时长值(图7中Y2所示)和第三时长值(图7中Y3所示)由大到小呈梯度分布，尤其是通过使得第二压力值大于第三压力值，第二时长值大于第三时长值，这样便考虑到了鼠标左键相对于鼠标右键点击频率高的特点，有利于用户快速掌握轨迹球12对应鼠标左键和右键的压力信号和时长信息，也有利于用户快速熟悉和掌握手写笔10的操作使用方法。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，手写笔10还包括振动马达16；振动马达16设置于主笔体11内，并和控制模组13电连接；
当控制模组13以手写模式输出运动轨迹信号时，振动马达16输出第一振动信号；
当控制模组13以鼠标模式输出运动轨迹信号时，振动马达16输出第二振动信号。
具体地，通过设置振动马达16，振动马达16在手写笔10在鼠标模式和手写模式之间切换时，可分别输出振动信号，以提示用户手写笔10当前的模式切换状态。如此可方便用户快速确认手写笔10的工作状态，提升手写笔10的人机交互体验。
可选地，第一振动信号和第二振动信号可以相同亦可不同；优选地，第一振动信号和第二振动信号不同，这样容易使得用户通过振动马达16所发出的不同振感来区分手写笔10处于手写模式或鼠标模式。
在本申请的另一些实施例中，当控制模组13输出鼠标左键信号时，振动马达16输出第三振动信号，当控制模组13输出鼠标右键信号时，振动马达16输出第四振动信号。
具体地，同理地，当控制模组13输出鼠标左右键信号，手写笔10输出鼠标左键或右键功能时，振动马达16可同样通过输出第三振动信号或第四振动信号对用户实现振动反馈。同时，第三振动信号可以相同或者不同，此处不做赘述。
同理地，当控制模组13退出手写模式并切换为鼠标模式时，振动马达16输出第五振动信号。以此作为手写笔10从手写模式切换为鼠标模式的反馈。如此，通过使得振动马达16根据手写笔10的不同工作模式，分别输出第一振动信号至第五振动信号，这样便进一步丰富了手写笔10的振动反馈功能，进一步提升了用户的操作体验和使用乐趣。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4和图8所示，控制模组13包括PCB板131、微控制单元132、通讯模组133和电池134，PCB板131和电池134均设置于主笔体11内，微控制单元132和通讯模组133均设置于PCB板131上；
微控制单元132和感应模组14电连接，并用于接收运动轨迹信号、压力信号和时长信息，通讯模组133和微控制单元132电连接，并用于和外部终端进行通讯，微控制单元132和通讯模组133均和电池134电连接，振动马达16和微控制单元132电连接。
具体地，通讯模组133可以无线形式和外部终端实现通讯连接，亦可通过有线形式和外部终端实现通讯连接。
可选地，控制模组13在具体工作时，微控制单元132接收感应模组14输出的轨迹球12的运动轨迹信号、压力信号和时长信息，并对压力信号和时长信息进行上文中述及的比较分析，进而决定手写笔10的工作模式和输出功能类型。通讯模组133则负责和外部终端建立通讯，以将微控制单元132输出的相关信息传送至外部终端(比如电脑主机21等)。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4和图8所示，通讯模组133包括通讯模块135和发射天线136，通讯模块135设置于PCB板131上并和微控制单元电连接，发射天线136和通讯模块135相连接。
具体地，发射天线136可隐藏于主笔体11内，这样可提升手写笔10外观的美观度和易握持性，发射天线136向外部终端发射信号，以使得手写笔10和外部终端无线连接。可选地，发射天线136为杆状天线，以适应手写笔10的主笔体11构型。
在本申请的另一些实施例中，通讯模块135为4G模块、5G模块、蓝牙模块或WIFI模块。具体地，通讯模块135可根据应用场景和使用环境的不同，在上述各个模块中进行选择。通过将通讯模块135设定为4G模块，这样可使得手写笔10和电脑主机21等终端设备20实现远程互联。
可选地，通过将通讯模块135设定为5G模块，这样可显著提升手写笔10和终端设备20的电脑主机21的信息交互速度，进而消除手写笔10和电脑主机21信息交互时的迟滞性，提升手写笔10的用户体验。
可选地，通过将通讯模块135设置为蓝牙模块或WIFI模块，这样手写笔10便适用于在短距离内和电脑主机21进行信息交互，同时也能够降低通讯模块135的制造和使用成本。
在本申请的另一些实施例中，如图5和图6所示，手写笔10还包括指示灯15，指示灯15设置于主笔体11的外壁，并和微控制单元电连接。具体地，通过在手写笔10上设置指示灯15，这样指示灯15可通过变换不同的光色以实现对手写笔10不同工作状态的显示。方便用户在夜晚或微光条件下直观获知手写笔10的工作模式。
可选地，指示灯15可为点光源或灯带，当指示灯15为灯带时，灯带可沿主笔体11的径向环绕设置于主笔体11外壁面上，亦可沿主笔体11的长度方向设置于其外壁面上。这样便避免了用户握持住主笔体11时，手部遮挡住指示灯15。
在本申请的另一些实施例中，如图2、图9和图10所示，感应模组14包括压力传感器141和轨迹追踪器142，压力传感器141和轨迹追踪器142均设置于主笔体11内并均和微控制单元132电连接，压力传感器141的触发端和轨迹球12相抵接，轨迹追踪器142用于追踪轨迹球12的运动轨迹。
具体地，压力传感器141可感知轨迹球12被压触后受到的压力信号和时长信息，而轨迹追踪器142则可获取轨迹球12的运动轨迹信息。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，压力传感器141为弹簧式压力传感器141或压电式压力传感器141。具体地，通过将压力传感器141设置为弹簧式压力传感器141，这样可显著降低压力传感器141的制造和使用成本。
当压力传感器141为弹簧式压力传感器141时，压力传感器141主体设置于主笔体11内，且其弹簧触发端和轨迹球12相抵接，以实现对轨迹球12的压力信号和时长信息的检测和获取。
可选地，通过将压力传感器141设置为压电式压力传感器141，这样可显著提升压力传感器141的检测精确性。当压力传感器141为压电式压力传感器141时，压力传感器141主体设置于主笔体11内，且其压电薄膜和轨迹球12相抵接，以实现对轨迹球12的压力信号和时长信息的检测和获取。
在本申请的另一些实施例中，如图9所示，轨迹追踪器142包括轴线沿X轴方向设置的第一转轴143、轴线沿Y轴方向设置的第二转轴144和两霍尔元件145，第一转轴143转动设置于主笔体11内并和轨迹球12相抵接。
第二转轴144转动设置于主笔体11内并和轨迹球12相抵接，第一转轴143和第二转轴144的末端均设置有多级充磁磁体146，两多级充磁磁体146分别和两霍尔元件145电连接，两霍尔元件145均和微控制单元电连接。
具体地，作为轨迹追踪器142的一种实现方式，其可利用第一转轴143、第二转轴144和轨迹球12的滚动摩擦配合，使得第一转轴143和/或第二转轴144跟随轨迹球12转动，并通过电刷和霍尔元件145电连接，以实现对轨迹球12的运动轨迹信息的实时获取。由于第一转轴143和第二转轴144直接接触，这样也使得轨迹追踪器142对轨迹球12的运动轨迹信息的获取过程稳定可靠，且能够保证所获取到的运动轨迹信息较为精确。
在本申请的另一些实施例中，如图10所示，轨迹球12为光学轨迹球12，轨迹追踪器142包括设置于主笔体11内的图像阵列检测模块147、光线发射器148和光线接收器149，光线发射器148和光线接收器149均和图像阵列检测模块147电连接，光线发射器148用于向光线轨迹球12的表面发射入射光线，光线接收器149用于接收自光线轨迹球12的表面反射的反射光线，并将反射光线转换为电信号输出至图像阵列检测模块147。
具体地，作为轨迹追踪器142的另外一种实现方式，在该实现方式中，轨迹球12首先需要是光学轨迹球12，在光学轨迹球12滚动过程中，轨迹追踪器142的光线发射器148首先将入射光线发射至光学轨迹球12的表面，入射光线在光学轨迹球12表面进行反射，反射后形成的反射光线便带有了光学轨迹球12的表面颜色、纹理、对比度、亮度和/或光滑度等信息，光线接收器149则可将带有上述信息的反射光线转化成电信号传输至图像阵列检测模块147，图像阵列检测模块147即可根据反射光线的信息变化来感知和计算光学轨迹球12的运动轨迹。
轨迹追踪器142的该种实现方式仅需设置图像阵列检测模块147、光线发射器148和光线接收器149，如此便显著降低了轨迹追踪器142的结构复杂度，进而也降低了手写笔10的制造成本和制造工艺难度。
在本申请的另一些实施例中，如图3所示，手写笔10还包括手写笔尖17，手写笔尖17设置于主笔体11的第二端，第二端和第一端为主笔体11的相对两端。具体地，作为手写笔10功能的一种拓展形式，通过在手写笔10的主笔体11的第二端设置手写笔尖17，这样手写笔10即可在电脑主机21的支持手写触控的显示屏上实现手写操作，如此便显著拓展了手写笔10的手写功能性。
可选地，主笔体11的第一端和轨迹球12的装配方式可以是可拆卸地，这样手写笔尖17可以替换轨迹球12安装于主笔体11的第一端。而当手写笔尖17替换轨迹球12安装于主笔体11的第一端时，控制模组13可直接切换为手写模式输出手写笔尖17的运动轨迹信号。
而作为手写笔尖17的另外一种装配方式，手写笔尖17和轨迹球12也可共同安装于主笔体的第一端处。
如图7所示，当手写笔10包括手写笔尖17时，用户首先决定根据其使用目的采用手写笔尖17或轨迹球12，当用户采用手写笔尖17时，控制模组13切换为手写模式，手写笔10可直接在电容屏等屏幕上进行书写，亦可在手写板上进行书写。而当用户采用轨迹球12时，以手写笔10的初始状态为鼠标模式为例，控制模组13首先判断轨迹球12的压力信号是否超过初始压力值(图7中X所示)，控制模组13仅向电脑主机21输出运动轨迹信号，显示在终端设备10的屏幕上，即为光标移动。
而当手写笔当压力信号超过初始压力值时，控制模组13进一步将压力信号和时长信息和预设的第一压力值、第一时长值、第二压力值、第二时长值、第三压力值和第三时长值进行比较，当压力信号超过第一压力值，且时长信息超过第一时长值后，控制模组切换为手写模式，同时马达发出振动反馈，输出第一振动信号；(若是写笔10的初始状态为手写模式，则此时控制模组切换为鼠标模式，马达输出第二振动信号)；
当压力信号超过第二压力值，且时长信息超过第二时长值后，控制模组输出开启鼠标左键信号，同时马达发出振动反馈，输出第三振动信号；
当压力信号超过第三压力值，且时长信息超过第三时长值后，控制模组输出开启鼠标右键信号，同时马达发出振动反馈，输出第四振动信号。
在本申请的另一些实施例中，如图4所示，手写笔10还包括书写笔尖18和墨囊181，书写笔尖18设置于主笔体11的第二端或第一端，第二端与第一端为主笔体11的相对两端。墨囊181设置于主笔体11内并用于向书写笔尖18供墨。书写笔尖18的具体装配方式和手写笔尖17类似，此处不再赘述。
具体地，作为手写笔10的另一种功能拓展形式，主笔体11的第二端搭配的书写笔尖18通过主笔体内的墨囊181供墨，如此可实现手写笔10在稿纸等物件上的书写速记功能。
可选地，书写笔尖18可具体为圆珠笔尖、钢笔尖或铅笔尖等。当书写笔尖18为铅笔尖时，可省去墨囊181。同时，书写笔尖18可以和手写笔尖17整合集成在一起，以使得手写笔10同时具备在屏幕和稿纸等物件上书写的功能。
在本申请的另一些实施例中，如图2～4所示，手写笔10还包括笔套19，笔套19套设于主笔体11的第一端或第二端。具体地，笔套19套设于主笔体11的第一端且包覆于轨迹球12或手写笔尖17；或者，笔套19套设于主笔体11的第二端，且包覆于手写笔尖17或书写笔尖18。如此笔套可为轨迹球12、手写笔尖17或书写笔尖18提供有效保护。可选地，笔套可为硬质或软质，亦或是硬质壳体内夹设有软质衬层等。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种手写笔，其特征在于：包括主笔体、轨迹球、控制模组和感应模组，所述轨迹球转动设置于所述主笔体的第一端，并用于和外部的接触面滚动配合，所述控制模组和所述感应模组电连接并均设置于所述主笔体内；
所述感应模组用于获取所述轨迹球的运动轨迹信号、感应所述接触面施加于所述轨迹球的压力信号和记录所述压力信号持续的时长信息；
所述控制模组用于接收所述感应模组的所述运动轨迹信号、所述压力信号和所述时长信息，并将所述压力信号和所述时长信息分别与预设的第一压力值和预设的第一时长值相对比；
当所述压力信号大于或等于所述第一压力值，且所述时长信息大于或等于所述第一时长值时，所述控制模组在手写模式和鼠标模式之间进行切换，并以切换后的模式输出所述运动轨迹信号；
所述控制模组以鼠标模式输出所述运动轨迹信号时，所述控制模组将所述压力信号和所述时长信息分别与预设的第二压力值和预设的第二时长值相对比，当所述压力信号大于或等于所述第二压力值，且所述时长信息大于或等于所述第二时长值，所述控制模组输出鼠标左键信号，所述第二压力值小于所述第一压力值，所述第二时长值小于所述第一时长值；
所述手写笔还包括指示灯，所述指示灯设置于所述主笔体的外壁，并和所述控制模组的微控制单元电连接，所述指示灯为灯带，所述灯带沿所述主笔体的长度方向设置于所述主笔体的外壁面上，所述指示灯通过变换不同的光色以实现对所述手写笔的不同工作状态的显示。
2.根据权利要求1所述的手写笔，其特征在于：所述控制模组以鼠标模式输出所述运动轨迹信号时，所述控制模组将所述压力信号和所述时长信息分别与预设的第三压力值和预设的第三时长值相对比；
当所述压力信号大于或等于所述第三压力值，且所述时长信息大于或等于所述第三时长值，所述控制模组输出鼠标右键信号。
3.根据权利要求2所述的手写笔，其特征在于：所述控制模组内预设有初始压力值，所述控制模组将所述压力信号和所述初始压力值相对比；
当所述压力信号大于所述初始压力值时，所述控制模组再将所述压力信号和所述第一压力值、所述第二压力值或所述第三压力值相对比。
4.根据权利要求3所述的手写笔，其特征在于：所述第一压力值大于所述第二压力值，所述第二压力值大于所述第三压力值，所述第三压力值大于所述初始压力值。
5.根据权利要求2所述的手写笔，其特征在于：所述第一时长值大于所述第二时长值，所述第二时长值大于所述第三时长值。
6.根据权利要求1所述的手写笔，其特征在于：所述手写笔还包括振动马达；所述振动马达设置于所述主笔体内，并和所述控制模组电连接；
当所述控制模组以手写模式输出所述运动轨迹信号时，所述振动马达输出第一振动信号；
当所述控制模组以鼠标模式输出所述运动轨迹信号时，所述振动马达输出第二振动信号。
7.根据权利要求6所述的手写笔，其特征在于：当所述控制模组输出鼠标左键信号时，所述振动马达输出第三振动信号，当所述控制模组输出鼠标右键信号时，所述振动马达输出第四振动信号。
8.根据权利要求6所述的手写笔，其特征在于：所述控制模组还包括PCB板、通讯模组和电池，所述PCB板和所述电池均设置于所述主笔体内，所述微控制单元和所述通讯模组均设置于所述PCB板上；
所述微控制单元和所述感应模组电连接，并用于接收所述运动轨迹信号、所述压力信号和所述时长信息；
所述通讯模组和所述微控制单元电连接，并用于和外部终端进行通讯，所述微控制单元和所述通讯模组均和所述电池电连接，所述振动马达和所述微控制单元电连接。
9.根据权利要求8所述的手写笔，其特征在于：所述通讯模组包括通讯模块和发射天线，所述通讯模块设置于所述PCB板上并和所述微控制单元电连接，所述发射天线和所述通讯模块相连接。
10.根据权利要求9所述的手写笔，其特征在于：所述通讯模块为4G模块、5G模块、蓝牙模块或WIFI模块。
11.根据权利要求8所述的手写笔，其特征在于：所述感应模组包括压力传感器和轨迹追踪器，所述压力传感器和所述轨迹追踪器均设置于主笔体内并均和所述微控制单元电连接，所述压力传感器的触发端和所述轨迹球相抵接，所述轨迹追踪器用于追踪所述轨迹球的运动轨迹。
12.根据权利要求11所述的手写笔，其特征在于：所述压力传感器为弹簧式压力传感器或压电式压力传感器。
13.根据权利要求11所述的手写笔，其特征在于：所述轨迹追踪器包括轴线沿X轴方向设置的第一转轴、轴线沿Y轴方向设置的第二转轴和两霍尔元件，所述第一转轴转动设置于所述主笔体内并和所述轨迹球相抵接，所述第二转轴转动设置于所述主笔体内并和所述轨迹球相抵接，所述第一转轴和所述第二转轴的末端均设置有多级充磁磁体，两所述多级充磁磁体分别和两所述霍尔元件电连接，两所述霍尔元件均和所述微控制单元电连接。
14.根据权利要求11所述的手写笔，其特征在于：所述轨迹球为光学轨迹球，所述轨迹追踪器包括设置于主笔体内的图像阵列检测模块、光线发射器和光线接收器，所述光线发射器和所述光线接收器均和所述图像阵列检测模块电连接，所述光线发射器用于向所述光学轨迹球的表面发射入射光线，所述光线接收器用于接收自所述光学轨迹球的表面反射的反射光线，并将所述反射光线转换为电信号输出至所述图像阵列检测模块。
15.根据权利要求1～14任一项所述的手写笔，其特征在于：所述手写笔还包括手写笔尖，所述手写笔尖设置于所述主笔体的第二端或第一端，所述第二端与所述第一端为所述主笔体的相对两端。
16.根据权利要求1～14任一项所述的手写笔，其特征在于：所述手写笔还包括书写笔尖和墨囊，所述书写笔尖设置于所述主笔体的第二端或第一端，所述第二端与所述第一端为所述主笔体的相对两端，所述墨囊设置于所述主笔体内并用于向所述书写笔尖供墨。
17.根据权利要求1～14任一项所述的手写笔，其特征在于：所述手写笔还包括笔套，所述笔套套设于所述主笔体的第一端或第二端。
18.一种终端设备，其特征在于：包括有权利要求1～17任一项所述的手写笔。
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