CN202548792U - 一种触摸笔和触摸检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种触摸笔和触摸检测系统，能够适用于在电容式触摸屏上书写的场合，提高触摸的成功率。本实用新型实施例提供的触摸笔包括：笔头和笔身，其中，所述笔头与所述笔身连接，所述笔身为中空结构，所述中空结构中容置有驱动电路板和电池，所述驱动电路板与所述笔头之间为电连接，所述电池为所述驱动电路板提供电源，所述驱动电路板用于产生方波信号后通过所述笔头将所述方波信号发射给触摸检测系统，以使所述触摸检测系统根据所述方波信号获取是否有触摸事件发生。

Description

一种触摸笔和触摸检测系统

技术领域

本实用新型涉及触摸屏领域，尤其涉及一种触摸笔和触摸检测系统。 

背景技术

电容式触摸屏在智能手机、移动互联网设备（MID，Mobile Internet Devices）等类型的电子消费型产品中已经逐渐被广泛应用。在电容式触摸屏上，通常由人的手指进行触摸，这是人类最自然的动作。但在有些场合，特别是需要书写的场合，手指触摸并不适用，比如手指触摸电容式触摸屏一般不够精准，无法在较小的空间书写，又比如手指触摸无法在电容式触摸屏上签字等。 

另外由于人们经过长时间的书写习惯积累，用笔写字已经成为必须，当前，电容式触摸屏已经成为触摸屏市场的主流，兼容电容式触摸屏的触摸笔也变成是市场急需的产品。而目前市场上的触摸笔，其功能都和人们的手指作用相同，通过触摸笔接触电容式触摸屏来改变电容式触摸屏本身的电容来实现。这样的方法，需要触摸笔与电容式触摸屏有一定的接触面积才能达到一定的感应强度，这个接触面积通常都需要达到直径为5mm的圆面以上，这就对触摸笔提出了较高的要求，故而市场上大部分触摸笔的笔头都大于5mm，和使用手指操作并没有任何差别了，这种触摸笔和手指直接触摸存在同样的问题，即无法在较小的空间书写，也无法用这样的触摸笔签字。 

在现有技术中，还存在另一种触摸笔，其笔头由约为1mm长的软毛构成，这些软毛为导电材料制作，用这种触摸笔触摸电容式触摸屏时，软毛被压下，增加接触面积，但软毛本身是独立的，软毛与软毛之间本来就有间隔，即使压下，也不能保证完全接触电容式触摸屏，造成有效接触面积下降，降低了使用触摸笔触摸电容式触摸屏的成功率。 

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种触摸笔和触摸检测系统，能够适用于在电容式触摸屏上书写的场合，提高触摸的成功率。 

一方面，本实用新型实施例提供的触摸笔，包括： 

所述笔头与所述笔身连接，所述笔身为中空结构，所述中空结构中容置有驱动电路板和电池，所述驱动电路板与所述笔头之间为电连接，所述电池为所述驱动电路板提供电源，所述驱动电路板用于产生方波信号后通过所述笔头将所述方波信号发射给触摸检测系统，以使所述触摸检测系统根据所述方波信号获取是否有触摸事件发生。 

另一方面，本实用新型实施例提供的触摸检测系统，包括：用于接收触摸笔的笔头发射的方波信号的感应电极； 

用于对所述方波信号进行检测处理并传送到信号处理单元的感应检测单元，所述感应检测单元的输入端与所述感应电极连接，所述感应检测单元的时钟与所述触摸笔的时钟保持同步； 

用于根据所述检测处理后的方波信号判断是否有触摸事件发生、当有触摸事件发生时计算发生触摸事件的位置坐标并上报给系统控制单元的信号处理单元，所述信号处理单元的输入端与所述信号检测单元的输出端连接，所述信号处理单元的输出端与系统控制单元的输入端连接。 

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点： 

在本实用新型提供的一实施例中，由触摸笔的驱动电路板产生方波信号，由笔头将方波信号发射给触摸检测系统，以使触摸检测系统能够根据该方波信号获取是否有触摸事件发生，由于本实用新型实施例中是由触摸笔来产生方波信号发送给触摸检测系统，也就是将触摸笔作为发送电极产生方波信号，触摸检测系统只需要根据触摸笔获取是否有触摸事件的发生，而不需要通过触摸笔或人的手指在触摸检测系统上的触摸动作以改变触摸检测系统自身的电容从而由触摸检测系统获取触摸事件的发生，所以就不需要要求触摸笔或人的手指对触摸检测系统的接触面积达到直径为5mm的圆面，故本实用新型实施例提供的触摸笔可以实现精确的触摸动作，触摸的成功率很高，能够适用于需要书写的场合。 

在本实用新型提供的另一实施例中，触摸检测系统的感应电极从触摸笔 的笔头接收方波信号，感应检测单元对方波信号进行检测处理，信号处理单元根据检测处理后的方波信号判断是否有触摸事件的发生，当有触摸事件发生时，计算发生触摸事件的位置坐标，并向系统控制单元上报，由于本实用新型实施例中是将触摸笔作为发送电极发射方波信号，触摸检测系统根据触摸笔发射的方波信号获取是否有触摸事件的发生，而不是由触摸检测系统自身提供发送电极发射方波信号然后自身的接收电极接收方波信号，不需要通过触摸笔或人的手指在触摸检测系统上的触摸动作以改变触摸检测系统自身的电容从而由触摸检测系统获取触摸事件的发生，所以就不需要要求触摸笔或人的手指对触摸检测系统的接触面积达到直径为5mm的圆面，故本实用新型实施例提供的触摸笔可以实现精确的触摸动作，触摸的成功率很高，能够适用于需要书写的场合。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型实施例提供的触摸笔的结构示意图； 

图2为本实用新型实施例提供的触摸笔中驱动电路板的结构示意图； 

图3为本实用新型实施例提供的触摸检测方法的示意图； 

图4为本实用新型实施例提供的触摸检测系统的一种结构示意图； 

图5为本实用新型实施例提供的触摸检测系统的另一种结构示意图； 

图6为本实用新型实施例提供的触摸检测系统的另一种结构示意图； 

图7为本实用新型实施例提供的触摸检测系统的另一种结构示意图； 

图8为本实用新型实施例提供的触摸检测系统的另一种结构示意图。 

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种触摸笔和触摸检测系统，能够适用于在电 容式触摸屏上书写的场合，提高触摸的成功率。 

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。 

本实用新型实施例提供的一种触摸笔，如图1所示，包括：笔头101和笔身102，其中， 

笔头101与笔身102连接，笔身102为中空结构，中空结构中容置有驱动电路板1021和电池1022，驱动电路板1021与笔头101之间为电连接，电池1022为驱动电路板1021提供电源，驱动电路板1021用于产生方波信号后通过笔头101将方波信号发射给触摸检测系统，以使触摸检测系统根据方波信号获取是否有触摸事件发生。 

需要说明的是，本实用新型实施例提供的触摸笔中带有驱动电路板和电池，为了与现有技术中存在的触摸笔相区别，也可以将本实用新型实施例提供的触摸笔称之为“有源笔”，而将现有技术中的触摸笔称之为“无源笔”，本实用新型实施例提供的有源笔和现有技术的无源笔不同之处在于，有源笔能够作为发送电极产生方波信号发射给触摸检测系统，而无源笔只是和人的手指功能相同，通过触摸电容式触摸屏改变电容式触摸屏自身的电容，而发送电极和接收电极仍然是触摸检测系统，并且无源笔需要对触摸检测系统的接触面积达到直径为5mm的圆面，而有源笔并不需要对接触面积有任何要求，故本实用新型实施例提供的触摸笔可以实现精确的触摸动作，触摸的成功率很高，能够适用于需要书写的场合。 

在本实用新型实施例中，笔身可以具体为圆柱形的中空结构，笔头具体可以为圆锥形结构，笔头的前端比较细，最尖端为光滑圆弧，直径约为1mm，笔头的后端较粗，直径约为10mm，笔头的形状类似于人们在日常生活中习惯所用的圆珠笔或削减的铅笔，人们经过长时间的书写习惯积累，用笔写字已经成为必须，本实用新型实施例提供这样的触摸笔更能够符合人的书写习惯，给人带来方便。 

在本实用新型实施例中，笔头的材料可以是金属，如铜，不锈钢，也可以是其他导电材料，如导电塑料，还可以主体是绝缘材料、外部包一层导电材料，还可以主体是绝缘材料、绝缘材料外包一层导电材料、导电材料外部还可以有一薄层非导电材料。具体在实际应用中笔头采用什么材料可以根据实际需要来选择，此处不做限定。 

需要说明的是，本实用新型实施例提供的驱动电路板的作用在于产生方波信号，然后触摸笔的笔头作为发送电极将方波信号发射给触摸检测系统，如图1所示的驱动电路板的结构具体可以如图2所示，给出了一种驱动电路板的结构示意图，驱动电路板包括：晶体振荡器201、第一升压电路202、第二升压电路203、电平转换器204，其中， 

第一升压电路202与电池1022连接，电池1022为第一升压电路202提供电源； 

第一升压电路202与晶体振荡器201连接，第一升压电路202为晶体振荡器201提供电源； 

第二升压电路203与第一升压电路202连接，第二升压电路203与电平转换器204连接，第二升压电路203为电平转换器204提供电源； 

电平转换器204与晶体振荡器201连接，电平转换器204用于将晶体振荡器201输出的方波信号进行电平转换并向笔头输出。 

需要说明的是，触摸笔中的电池输出电压通常为1.2V，经过第一升压电路的升压作用，电压能够升到3.3V，第一升压电路将3.3V的电压输入到晶体振荡器和第二升压电路，晶体振荡器能够产生一个数十千赫兹至数百千赫兹的方波，例如76.8KHz，第二升压电路将电压从3.3V升压到24V然后输入到电平转换器，经过电平转换器提高信号电平并提高驱动能力，会输出一个24V的方波信号，由触摸笔的笔头作为发送电极发送出去。 

需要说明的是，如图2所示，驱动电路板还可以包括：压力传感器205，压力传感器205与电平转换器连接，压力传感器205用于通过笔头101采集触摸检测系统的压力大小并传送给电平转换器204。压力传感器可以根据从笔头采集到的压力大小调整电平转换器输出的方波信号的幅度，触摸检测系统会接收到的方波信号的幅度恢复成压力信号上报给系统控制单元，比如在使 用触摸笔上若压力越大，则触摸笔输出的方波信号的幅度越大，则触摸检测系统将接收到的方波信号的幅度恢复成的压力信号也越大，当压力系统将压力信号上报给系统控制单元之后，在电容式触摸屏上显示的比划就越粗，若使用触摸笔的压力越小则相反。 

需要说的是，本实用新型实施例提供的触摸笔还可以包括控制开关，控制开关与驱动电路板连接，所述控制开关用于控制所述触摸笔的工作状态。当控制开关闭合时，笔头向触摸检测系统发射方波信号，当控制开关断开时，笔头停止向触摸检测系统发射方波信号。通过控制开关可以控制触摸笔的工作状态，当不需要使用触摸笔时将控制开关关闭，能够介绍电池的电量，延时使用寿命。 

需要说的是，本实用新型实施例提供的触摸笔还可以包括指示装置，指示装置与驱动电路板连接，指示装置用于指示触摸笔的工作状态，通过该指示装置使用者可以很轻松的知道触摸笔所处的工作状态。比如指示装置具体可以是一种发光二极管（LED，Light Emitting Diode）灯，该LED灯能够用于指示当前触摸笔的工作状态，如LED灯可以用长亮或者闪烁等指示触摸笔处于工作状态，LED灯熄灭时表示当前触摸笔没有发射方波信号。 

在本实用新型提供的实施例中，由触摸笔的驱动电路板产生方波信号，由笔头将方波信号发射给触摸检测系统，以使触摸检测系统能够根据该方波信号获取是否有触摸事件发生，由于本实用新型实施例中是由触摸笔来产生方波信号发送给触摸检测系统，也就是将触摸笔作为发送电极产生方波信号，触摸检测系统只需要根据触摸笔获取是否有触摸事件的发生，而不需要通过触摸笔或人的手指在触摸检测系统上的触摸动作以改变触摸检测系统自身的电容从而由触摸检测系统获取触摸事件的发生，所以就不需要要求触摸笔或人的手指对触摸检测系统的接触面积达到直径为5mm的圆面，故本实用新型实施例提供的触摸笔可以实现精确的触摸动作，触摸的成功率很高，能够适用于需要书写的场合。 

以上实施例介绍了本实用新型实施例提供的触摸笔，接下来介绍本实用新型实施例提供的一种触摸检测方法，如图3所示，包括： 

301、感应电极接收触摸笔的笔头发射的方波信号。 

在本实用新型实施例中，触摸笔的笔头向触摸检测系统发送方波信号，触摸检测系统中的感应电极接收触摸笔的笔头发射的方波信号，然后感应电极将方波信号传送到感应检测单元。 

302、感应检测单元对方波信号进行检测处理，感应检测单元的时钟与触摸笔的时钟保持同步。 

在本实用新型实施例中，感应检测单元对感应电极接收到的方波信号进行检测处理，即感应检测单元将方波信号转换成电压传送到信号处理单元。 

需要说明的是，在本实用新型实施例中，感应检测单元的时钟与触摸笔的时钟保持同步，即需要对感应检测单元从感应电极获得的方波信号进行相位同步，在实际应用中，感应检测单元的时钟与触摸笔的时钟保持同步可以通过如下方式实现： 

A1、带通滤波器对方波信号进行选频； 

A2、放大器将选频后的方波信号进行放大； 

A3、锁相环将放大后的方波信号进行相位调整并且倍频输出到感应检测单元，感应检测单元将倍频输出的结果作为感应检测单元的时钟。 

步骤A1带通滤波器对感应电极接收到的方波信号进行选频，将满足带通滤波器特定频率范围的方波保留并输出到放大器，将不满足带通滤波器特定频率范围的方波滤除，步骤A2放大器对选频后的方波信号进行放大并传输到锁相环（PLL，Phase Locked Loop），PLL将放大后的方波信号进行相位调整并且倍频输出到感应检测单元中，感应检测单元将倍频输出的结果作为感应检测单元的时钟，以此实现了感应检测单元的时钟与触摸笔的时钟保持同步。 

在实际应用中，当触摸笔采用晶体振荡器产生时钟时，感应检测单元的时钟与触摸笔的时钟保持同步还可以通过另一种方式实现： 

B1、与晶体振荡器保持同频或倍频或整数分频的另一晶体振荡器产生时钟并输出到相位提取控制单元； 

B2、相位提取控制单元从感应电极接收到的方波信号中提取触摸笔发送信号的相位信息； 

B3、相位提取控制单元根据相位信息对另一晶体振荡器输出到相位提取控制单元的时钟进行相位调整； 

B4、相位提取控制单元将相位调整后的时钟输出到感应检测单元，感应检测单元将相位调整后的时钟作为自己的时钟。 

步骤B1中触摸检测系统包括另一晶体振荡器，另一晶体振荡器与触摸笔中的晶体振荡器在振荡频率上存在同频或倍频或整数分频的关系，步骤B1该另一晶体振荡器产生时钟并输出到相位提取控制单元，步骤B2相位提取控制单元从感应电极接收到的方波信号中提取触摸笔的相位信息，则能够得到触摸检测系统和触摸笔的相位差，步骤B3相位提取控制单元根据该相位信息对另一晶体振荡器输出的时钟进行相位调整，B4相位提取控制单元将相位调整后的时钟输出到感应检测单元，感应检测单元将相位调整后的时钟作为自己的时钟，以此实现了感应检测单元的时钟与触摸笔的时钟保持同步。 

需要说明的是，本实用新型实施例提供的信号检测单元和信号处理单元都处于同一个触摸检测系统中，信号检测单元和信号处理单元的时钟和信号相位是同步的，当信号检测单元的时钟与触摸笔的时钟保持同步时，信号处理单元的时钟与触摸笔的时钟也是保持同步的。 

303、信号处理单元根据检测处理后的方波信号判断是否有触摸事件发生； 

在本实用新型实施例中信号处理单元从信号检测单元中得到检测处理后的方波信号，信号处理单元根据检测处理后的方波信号判断是否有触摸事件的发生，如有触摸事件的发生，触发后续步骤304进行。 

304、若有触摸事件发生，信号处理单元计算发生触摸事件的位置坐标，并上报给系统控制单元。 

在本实用新型实施例中，信号处理单元判断有触摸事件发生后，计算触摸事件发生在电容式触摸屏上的位置坐标，然后上报给系统控制单元，由于系统控制单元根据该位置坐标，进行相应的控制处理。 

在本实用新型提供的实施例中，触摸检测系统的感应电极从触摸笔的笔头接收方波信号，感应检测单元对方波信号进行检测处理，信号处理单元根据检测处理后的方波信号判断是否有触摸事件的发生，当有触摸事件发生时，计算发生触摸事件的位置坐标，并向系统控制单元上报，由于本实用新型实施例中是将触摸笔作为发送电极发射方波信号，触摸检测系统根据触摸笔发 射的方波信号获取是否有触摸事件的发生，而不是由触摸检测系统自身提供发送电极发射方波信号然后自身的接收电极接收方波信号，不需要通过触摸笔或人的手指在触摸检测系统上的触摸动作以改变触摸检测系统自身的电容从而由触摸检测系统获取触摸事件的发生，所以就不需要要求触摸笔或人的手指对触摸检测系统的接触面积达到直径为5mm的圆面，故本实用新型实施例提供的触摸笔可以实现精确的触摸动作，触摸的成功率很高，能够适用于需要书写的场合。 

上述实施例介绍了本实用新型实施例提供的触摸检测方法，接下来介绍本实用新型实施例提供的实现触摸检测方法的触摸检测系统，如图4所示，触摸检测系统包括： 

用于接收触摸笔的笔头发射的方波信号的感应电极401； 

用于对方波信号进行检测处理并传送到信号处理单元的感应检测单元402，感应检测单元402的输入端与感应电极401连接，感应检测单元401的时钟与触摸笔的时钟保持同步； 

用于根据检测处理后的方波信号判断是否有触摸事件发生、当有触摸事件发生时计算发生触摸事件的位置坐标并上报给系统控制单元的信号处理单元403，信号处理单元403的输入端与信号检测单元402的输出端连接，信号处理单元403的输出端与系统控制单元的输入端连接。 

通过如上描述可知： 

感应电极401，用于接收触摸笔的笔头发射的方波信号； 

感应检测单元402，用于对方波信号进行检测处理，并传送到信号处理单元403，感应检测单元402的时钟与触摸笔的时钟保持同步； 

信号处理单元403，用于根据检测处理后的方波信号判断是否有触摸事件发生； 

信号处理单元403，用于当有触摸事件发生时，计算发生触摸事件的位置坐标，并上报给系统控制单元。 

需要说明的是，如图5所示，相对于图4，本实用新型实施例提供的触摸检测系统还可以包括： 

用于对方波信号进行选频的带通滤波器404； 

用于将选频后的方波信号进行放大的放大器405，放大器405的输入端与带通滤波器404的输出端连接； 

用于将放大后的方波信号进行相位调整并且倍频输出到感应检测单元的锁相环406，锁相环406的输入端与放大器405的输出端连接，感应检测单元将倍频输出的结果作为感应检测单元的时钟。 

通过如上描述可知： 

带通滤波器404，用于对方波信号进行选频； 

放大器405，用于将选频后的方波信号进行放大； 

锁相环406，用于将放大后的方波信号进行相位调整并且倍频输出到感应检测单元402，感应检测单元402将倍频输出的结果作为感应检测单元402的时钟。 

需要说明的是，如图6所示，相对于图4，当所触摸笔采用晶体振荡器产生时钟时，本实用新型实施例提供的触摸检测系统还可以包括： 

用于产生时钟并输出到相位提取控制单元的另一晶体振荡器407，另一晶体振荡器与晶体振荡器保持同频或倍频或整数分频； 

用于从感应电极接收到的方波信号中提取触摸笔的相位信息、根据相位信息对另一晶体振荡器输出到相位提取控制单元的时钟进行相位调整、将相位调整后的时钟输出到感应检测单元的相位提取控制单元408，感应检测单元将相位调整后的时钟作为自己的时钟，相位提取控制单元408的输入端与另一晶体振荡器407的输出端连接，相位提取单元408的输出端与感应检测单元的输入端连接。 

通过如上描述可知， 

另一晶体振荡器407，用于产生时钟并输出到相位提取控制单元408，另一晶体振荡器407与晶体振荡器保持同频或倍频或整数分频； 

相位提取控制单元408，从感应电极401接收到的方波信号中提取触摸笔的相位信息； 

相位提取控制单元408，用于根据相位信息对另一晶体振荡器输出到相位提取控制单元408的时钟进行相位调整； 

相位提取控制单元408，用于将相位调整后的时钟输出到感应检测单元 402，感应检测单元402将相位调整后的时钟作为自己的时钟。 

如图7所示，对于感应电极401而言，在实际应用中感应电极401具体可以包括：第一电极4011、第二电极4012、多路选择器4013，其中， 

第一电极4011，用于接收触摸笔的笔头发射的方波信号； 

第二电极4012，用于接收触摸笔的笔头发射的方波信号； 

多路选择器4013，用于分别将第一电极4011接收到的方波信号和第二电极4012接收到的方波信号传送到感应检测单元，多路选择器的输入端分别与第一电极的输出端、第二电极的输出端连接。 

需要说明的是，本实用新型实施例提供的触摸检测系统是从触摸笔接收到方波信号，然后进行检测以及判断的，为能够兼容现有的触摸检测模式（也称之为普通触摸工作模式），第一电极还用于向第二电极发射方波信号，第二电极还用于接收第一电极发射的方波信号，多路选择器还用于将第二电极接收到的方波信号传送到感应检测单元。第一电极通常可以为触摸检测系统原来的发送电极向第二电极发送方波信号，第二电极通常可以为触摸检测系统原来的接收电极接收第一电极发送的方波信号，感应检测单元从第二电极得到方波信号，然后由感应处理单元进行判断处理。按照本实用新型实施例提供的触摸检测方法（也称之为有源笔工作模式），可以将第一电极和第二电极都作为接收触摸笔的笔头发射的方波信号的接收电极，为了避免再次增加感应检测单元以检测第一电极发送的方波信号，可以在触摸检测系统中的感应电极中增加多路选择器，多路选择器分别将第一电极和第二电极接收的方波信号传送到感应检测单元。 

下面描述本实用新型实施例提供的触摸检测系统：该触摸检测系统能够兼容普通触摸工作模式和有源笔工作模式，触摸屏系统首先进行普通触摸工作模式的检测，即第一电极发出方波信号，第二电极接收方波信号，感应检测单元检测第二电极传送的方波信号，完成这个模式的检测后，触摸检测系统进入有源笔工作模式，这时所有的电极（即第一电极和第二电极）都变成接收电极，唯一的发送电极就是触摸笔，第一电极和第二电极接收触摸笔发射的方波信号，通过多路选择器，第一电极和第二电极接收的方波信号都能够被传送到感应检测单元，由感应检测单元检测方波信号，信号处理单元根 据感应检测单元检测到得方波信号，分别判断普通触摸工作模式和有源笔工作模式是否有触摸发生，如果发生则计算触摸坐标等参数，并把处理结果上报给系统控制单元。需要说明的是，在本实用新型实施例中，也可以先进行有源笔工作模式，再进行普通触摸工作模式，完成后感应检测单元把检测的数据传送到信号处理单元，信号处理单元根据检测到的数据，分别判断普通触摸工作模式和有源笔工作模式是否有触摸发生，如果发生则计算触摸坐标等参数，并把处理结果上报系统控制单元。 

下面以一个实际的应用场景为例进行详细说明，当触摸检测系统工作在有源笔工作模式时，触摸笔作为唯一的发送电极，第一电极和第二电极都作为有源笔工作模式下的接收电极。在实际使用中，可以通过多路选择器的分时复用来实现所有电极都转换为接收电极。例如如图8所示，触摸检测系统有20个发送电极，分别为T1～T20；12个接收电极，分别为R1～R12；12个感应检测单元，分别为S1～S12。当进入有源笔工作模式时，所有的发送电极T1～T20停止发送信号，触摸笔作为唯一的发送电极发送方波信号，在第一个触摸笔检测周期，触摸笔主动发射方波信号，T1～T20全部接地或者交流地，R1～R12分别接收方波信号并传送到感应检测单元S1～S12，感应检测单元S1～S12检测信号并传送到信号处理单元；在第二个触摸笔检测周期，T1～T12分别连接到S1～S12，T13～T20接地或者交流地，R1～R12分别连接到地或者交流地，感应检测单元S1～S12检测信号并传送到信号处理单元；在第三个触摸笔检测周期，T1～T12分别接地或者交流地，T13～T20连接S1～S8，R1～R12分别连接到地或者交流地，S9～S12输入悬空，可以通过使能信号让其停止工作；感应检测单元S1～S8检测信号并传送到信号处理单元。当三个触摸笔检测周期完成后，信号处理单元处理三次收集到的方波信号，如果确认有触摸事件发生，则在横轴和纵轴方向分别计算坐标，并将计算结果上报给系统控制单元。 

需要说明的是，上述装置各模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本实用新型方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本实用新型方法实施例相同，具体内容可参见本实用新型如图3所示的方法实施例中的叙述，此处不再赘述。 

在本实用新型提供的另一实施例中，触摸检测系统的感应电极从触摸笔的笔头接收方波信号，感应检测单元对方波信号进行检测处理，信号处理单元根据检测处理后的方波信号判断是否有触摸事件的发生，当有触摸事件发生时，计算发生触摸事件的位置坐标，并向系统控制单元上报，由于本实用新型实施例中是将触摸笔作为发送电极发射方波信号，触摸检测系统根据触摸笔发射的方波信号获取是否有触摸事件的发生，而不是由触摸检测系统自身提供发送电极发射方波信号然后自身的接收电极接收方波信号，不需要通过触摸笔或人的手指在触摸检测系统上的触摸动作以改变触摸检测系统自身的电容从而由触摸检测系统获取触摸事件的发生，所以就不需要要求触摸笔或人的手指对触摸检测系统的接触面积达到直径为5mm的圆面，故本实用新型实施例提供的触摸笔可以实现精确的触摸动作，触摸的成功率很高，能够适用于需要书写的场合。 

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。 

以上对本实用新型所提供的一种触摸笔和触摸检测系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。 

Claims (10)

1.一种触摸笔，其特征在于，包括：笔头和笔身，其中，

所述笔头与所述笔身连接，所述笔身为中空结构，所述中空结构中容置有驱动电路板和电池，所述驱动电路板与所述笔头之间为电连接，所述电池为所述驱动电路板提供电源，所述驱动电路板用于产生方波信号后通过所述笔头将所述方波信号发射给触摸检测系统，以使所述触摸检测系统根据所述方波信号获取是否有触摸事件发生。

2.根据权利要求1所述的触摸笔，其特征在于，所述驱动电路板包括：晶体振荡器、第一升压电路、第二升压电路、电平转换器，其中，

所述第一升压电路与所述电池连接，所述电池为所述第一升压电路提供电源；

所述第一升压电路与所述晶体振荡器连接，所述第一升压电路为所述晶体振荡器提供电源；

所述第二升压电路与所述第一升压电路连接，所述第二升压电路与所述电平转换器连接，所述第二升压电路为所述电平转换器提供电源；

所述电平转换器与所述晶体振荡器连接，所述电平转换器用于将所述晶体振荡器输出的方波信号进行电平转换并向所述笔头输出。

3.根据权利要求2所述的触摸笔，其特征在于，所述驱动电路板还包括：压力传感器，所述压力传感器与所述电平转换器连接，所述压力传感器用于通过所述笔头采集所述触摸检测系统的压力大小并传送给所述电平转换器。

4.根据权利要求1所述的触摸笔，其特征在于，所述触摸笔还包括：控制开关，所述控制开关与所述驱动电路板连接，所述控制开关用于控制所述触摸笔的工作状态。

5.根据权利要求1所述的触摸笔，其特征在于，所述触摸笔还包括：指示装置，所述指示装置与所述驱动电路板连接，所述指示装置用于指示所述触摸笔的工作状态。

6.一种触摸检测系统，其特征在于，包括：

用于接收触摸笔的笔头发射的方波信号的感应电极；

用于对所述方波信号进行检测处理并传送到信号处理单元的感应检测单元，所述感应检测单元的输入端与所述感应电极连接，所述感应检测单元的 时钟与所述触摸笔的时钟保持同步；

用于根据所述检测处理后的方波信号判断是否有触摸事件发生、当有触摸事件发生时计算发生触摸事件的位置坐标并上报给系统控制单元的信号处理单元，所述信号处理单元的输入端与所述信号检测单元的输出端连接，所述信号处理单元的输出端与系统控制单元的输入端连接。

7.根据权利要求6所述的触摸检测系统，其特征在于，所述感应电极包括：用于接收所述触摸笔的笔头发射的方波信号的第一电极；

用于接收所述触摸笔的笔头发射的方波信号的第二电极；

用于分别将所述第一电极接收到的方波信号和所述第二电极接收到的方波信号传送到所述感应检测单元的多路选择器，所述多路选择器的输入端分别与所述第一电极的输出端、所述第二电极的输出端连接。

8.根据权利要求7所述的触摸检测系统，其特征在于，

所述第一电极，还用于向所述第二电极发射方波信号；

所述第二电极，还用于接收所述第一电极发射的方波信号；

所述多路选择器，还用于将所述第二电极接收到的方波信号传送到所述感应检测单元。

9.根据权利要求6所述的触摸检测系统，其特征在于，所述触摸检测系统还包括：

用于对所述方波信号进行选频的带通滤波器；

用于将选频后的方波信号进行放大的放大器，所述放大器的输入端与所述带通滤波器的输出端连接；

用于将放大后的方波信号进行相位调整并且倍频输出到所述感应检测单元的锁相环，所述锁相环的输入端与所述放大器的输出端连接，所述感应检测单元将倍频输出的结果作为所述感应检测单元的时钟。

10.根据权利要求6所述的触摸检测系统，其特征在于，当所述触摸笔采用晶体振荡器产生时钟时，所述触摸检测系统还包括：

用于产生时钟并输出到相位提取控制单元的另一晶体振荡器，所述另一晶体振荡器与所述晶体振荡器保持同频或倍频或整数分频；

用于从所述感应电极接收到的方波信号中提取所述触摸笔的相位信息、 根据所述相位信息对所述另一晶体振荡器输出到相位提取控制单元的时钟进行相位调整、将相位调整后的时钟输出到感应检测单元的相位提取控制单元，所述感应检测单元将所述相位调整后的时钟作为自己的时钟，所述相位提取控制单元的输入端与所述另一晶体振荡器的输出端连接，所述相位提取单元的输出端与所述感应检测单元的输入端连接。 

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