CN206162422U - 一种触摸笔及触控输入系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种触摸笔及触控输入系统，涉及触控技术领域，可解决现有技术中触摸笔操作方式单一的问题。所述触摸笔包括：笔筒、设置于所述笔筒一端的笔头，所述笔筒内设置有角度检测部件以及主控功能模块；所述角度检测部件用于获取反映所述触摸笔与水平面之间夹角的数据信号；所述主控功能模块用于根据所述角度检测部件获取的所述数据信号，得到所述触摸笔与水平面之间的角度值；所述触摸笔还包括通信模块，所述通信模块用于发送所述主控功能模块得到的所述角度值。用于实现触控功能，并实现多种扩展功能。

Description

一种触摸笔及触控输入系统

技术领域

本实用新型涉及触控技术领域，尤其涉及一种触摸笔及触控输入系统。

背景技术

触摸屏作为一种新型的人机交互设备，是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。在信息网络时代中，触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点，得到人们的青睐。在使用过程中，触摸屏除可以使用手指接触操作外，还可以使用触摸笔进行接触操作。

现有技术中，触摸笔包括被动笔和主动笔。其中，被动笔的作用相当于人的手指，当被动笔接触触摸屏时，触摸屏有一小部分电流从触摸点处流入被动笔，这等效为触摸点处电极电容的改变，触摸屏的控制系统通过检测电极电容的变化可以确定触摸点的位置。主动笔则可以发射激励信号，以改变触摸点处的电场，从而改变触摸点处的电极电容，触摸屏的控制系统通过检测电极电容的变化可以确定触摸点的位置。

然而，无论是主动笔还是被动笔，在对触摸屏进行接触操作时，其操作方式较为单一，只能完成基本的选择功能，降低了用户体验。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种触摸笔及触控输入系统，可解决现有技术中触摸笔操作方式单一的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种触摸笔，包括笔筒、设置于所述笔筒一端的笔头，所述笔筒内设置有角度检测部件以及主控功能模块；所述角度检测部件用于获取反映所述触摸笔与水平面之间夹角的数据信号；所述主控功能模块用于根据所述角度检测部件获取的所述数据信号，得到所述触摸笔与水平面之间的角度值；所述触摸笔还包括通信模块，所述通信模块用于发送所述主控功能模块得到的所述角度值。

优选的，所述角度检测部件包括靠近所述笔头设置的压力传感器、设置于所述压力传感器远离所述笔头一侧的弹性部件和重力部件；所述弹性部件设置于所述压力传感器和所述重力部件之间，且与所述压力传感器和所述重力部件相连。

进一步优选的，所述弹性部件的伸缩方向与水平面之间的夹角等于所述触摸笔与水平面之间的夹角。

优选的，所述重力部件和所述弹性部件设置在所述笔筒内部的凹槽中；其中，沿所述弹性部件的伸缩方向，所述凹槽的长度大于等于所述弹性部件自然伸直时的长度与所述重力部件的长度和。

优选的，所述弹性部件为弹簧；所述重力部件为重力球。

优选的，所述通信模块为无线通信模块；其中，所述无线通信模块包括红外模块、蓝牙模块、wifi模块中的至少一种。

优选的，所述触摸笔还包括供电模块和开关；所述供电模块设置在所述笔筒内；所述开关用于控制所述供电模块的开启和关闭；所述开关包括物理按键和线路板，所述物理按键设置在所述笔筒的外侧壁上。

第二方面，提供一种触控输入系统，包括第一方面所述的触摸笔、以及触摸显示屏；所述触摸显示屏中的控制系统根据所述触摸笔与所述触摸显示屏接触位置处的电容变化确定触摸位置；并根据所述触摸笔中的通信模块发送的角度值，控制所述触摸显示屏执行与所述角度值对应的操作。

本实用新型实施例提供一种触摸笔及触控输入系统，通过在笔筒内设置角度检测部件以及主控功能模块，角度检测部件检测出的数据信号经主控功能模块处理后，得到触摸笔与水平面之间的角度值，并通过通信模块将所述角度值发出。基于此，当触摸笔与触摸显示屏接触时，通信模块可将所述角度值发送至触摸显示屏的控制系统，控制系统发出与所述角度值对应的操作信号，并控制触摸显示屏执行与角度值对应的操作。而不同的角度值可以对应不同的操作，这样一来，在不改变现有触摸显示屏结构的前提下，控制系统可根据触摸笔与水平面之间的角度值控制触摸显示屏执行多种操作，实现多种扩展功能，从而可解决现有技术中触摸笔操作方式单一的问题，提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，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一种触摸笔的结构示意图一；

图2(a)为本实用新型实施例提供的一种触摸笔的结构示意图二；

图2(b)为本实用新型实施例提供的一种触摸笔的结构示意图三；

图3为本实用新型实施例提供的一种角度检测部件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种触摸笔的结构示意图四；

图5为本实用新型实施例提供的一种触摸笔的结构示意图五；

图6为本实用新型实施例提供的一种触控输入系统的控制方法的流程图。

附图标记：

100-触摸笔；10-笔筒；20-笔头；30-角度检测部件；31-压力传感器；32-弹性部件；33-重力部件；34-凹槽；40-主控功能模块；50-通信模块；60-供电模块；61-开关。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下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一种触摸笔100，如图1所示，包括笔筒10、设置于笔筒10一端的笔头20，笔筒10内设置有角度检测部件30以及主控功能模块40；角度检测部件30用于获取反映触摸笔100与水平面之间夹角的数据信号；主控功能模块40用于根据角度检测部件30获取的数据信号，得到触摸笔100与水平面之间的角度值；所述触摸笔100还包括通信模块50，通信模块50用于发送主控功能模块40得到的角度值。

需要说明的是，第一，不对笔筒10的材料及形状进行限定，图1中笔筒10的形状仅为示意。

第二，不对笔头20的材料及形状进行限定，能够实现触摸笔的触摸功能即可，图1中笔头20的形状仅为示意。

第三，不对角度检测部件30的具体结构进行限定，能够检测到用于反应触摸笔100与水平面之间夹角的数据信号即可。

第四，主控功能模块40可以设置在PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)上，也可以单独设置。其中，PCB可直接固定在笔筒10的内壁上，或通过相应的固定结构进行固定，具体在此不做限定。

第五，不对通信模块50进行限定，通信模块50可以只包括无线通信模块，在此情况下可实现与外部接收器的无线通信。或者，通信模块50可以只包括有线通信模块，在此情况下可实现与外部接收器的有线通信。当然，还可以同时包括有线通信模块和无线通信模块。

其中，本领域技术人员应该明白，当触摸笔100包括有线通信模块时，在笔筒10外侧表面可设置数据传输接口，当数据线的一端连接该数据传输接口，另一端连接外部接收器时，便可实现与外部接收器的有线通信。

第六，本实用新型实施例不对角度检测部件30、主控功能模块40、通信模块50在笔筒10内的具体设置方式进行限定，可根据笔筒10的结构进行合理排布。

第七，触摸笔100可以为主动笔，也可以为被动笔。

本实用新型实施例提供一种触摸笔100，通过在笔筒10内设置角度检测部件30以及主控功能模块40，角度检测部件30检测出的数据信号经主控功能模块40处理后，得到触摸笔100与水平面之间的角度值，并通过通信模块50将所述角度值发出。基于此，当触摸笔100与触摸显示屏接触时，通信模块50可将所述角度值发送至触摸显示屏的控制系统，控制系统发出与所述角度值对应的操作信号，并控制触摸显示屏执行与角度值对应的操作。而不同的角度值可以对应不同的操作，这样一来，在不改变现有触摸显示屏结构的前提下，控制系统可根据触摸笔100与水平面之间的角度值控制触摸显示屏执行多种操作，实现多种扩展功能，从而可解决现有技术中触摸笔操作方式单一的问题，提升用户体验。

优选的，如图2(a)和2(b)所示，所述角度检测部件30包括靠近笔头20设置的压力传感器31、设置于压力传感器31远离笔头20一侧的弹性部件32和重力部件33；弹性部件32设置于压力传感器31和重力部件33之间，且与压力传感器31和重力部件33相连。

即，角度检测部件30中的压力传感器31获取的压力数据可用于反映触摸笔100与水平面之间的夹角。

具体的，如图3所示，重力部件33自身存在固定重力mg，压力传感器31检测到的力为F，θ为弹性部件32的延伸方向与重力方向之间的夹角，根据余弦定理可得出，F＝mgcosθ，在F、mg都已知的情况下，可得知θ的值，即

基于此，重力方向与水平面之间的夹角β，即为β＝90°-θ。

其中，如图2(a)所示，若弹性部件32的延伸方向与水平面之间的夹角等于触摸笔100与水平面之间的夹角，则主控功能模块40根据压力传感器31检测到的力F，可得到θ的值，从而根据θ的值，直接通过90°-θ得到β的值，该β的值即为触摸笔100与水平面之间的夹角。

如图2(b)所示，若弹性部件32的延伸方向与水平面之间的夹角不等于触摸笔100与水平面之间的夹角，则主控功能模块40需对最终计算得到的β进行补偿，对β进行补偿后的角度值即为触摸笔100与水平面之间的夹角。

需要说明的是，第一，不对弹性部件32与重力部件33和压力传感器31在笔筒10内的设置方式进行限定，能够使压力传感器31检测到重力部件33沿弹性部件32伸缩方向上施加的力F即可。

此外，如图2(b)所示，本领域技术人员应该明白，当弹性部件32的延伸方向与水平方向呈锐角夹角时，弹性部件32应能支撑重力部件33，以使压力传感器31检测到重力部件33沿弹性部件32延伸方向上施加的力。

本实用新型实施例根据压力传感器31检测出的重力部件33对压力传感器31施加的压力F，以及重力部件的重力mg，可计算得到触摸笔100与水平面之间的夹角，结构简单，成本低。

为了既便于对触摸笔100与水平面之间的夹角进行计算，又便于角度检测部件30的合理设置，本实用新型实施例优选的，如图2(a)所示，弹性部件32的伸缩方向与水平面之间的夹角等于触摸笔100与水平面之间的夹角。

优选的，如图4所示，重力部件33和弹性部件32设置在笔筒10内部的凹槽34中；其中，沿弹性部件32的伸缩方向，凹槽34的长度大于等于弹性部件32自然伸直时的长度与重力部件33的长度和。

其中，为了减小重力部件33在运动过程中与凹槽34产生摩擦力而影响压力传感器31检测到的力F的准确性，本实用新型实施例优选重力部件33的外侧壁与凹槽34的内侧壁相切或具有间隙。

本实用新型通过将重力部件33和弹性部件32设置在凹槽34中，保证弹性部件32的收缩完全是基于重力部件33的作用，从而保证检测的准确性。

为了使结构简单，制备方便，本实用新型实施例优选的，弹性部件32为弹簧；重力部件33为重力球。

优选的，通信模块50为无线通信模块；其中，所述无线通信模块包括红外模块、蓝牙模块、wifi模块中的至少一种。

本实用新型实施例采用无线通信模块传递角度信号，则无需在触摸笔100和触摸显示屏之间设置连接线，使用方便，提升用户体验。

优选的，如图5所示，所述触摸笔100还包括供电模块60和开关61；供电模块60设置在笔筒10内；开关61用于控制供电模块60的开启和关闭；开关61包括物理按键和线路板(图5中未示出)，所述物理按键设置在笔筒10的外侧壁上。

其中，供电模块60，其可以设置在PCB上，也可根据笔筒10的形状，设置在其他地方，只要能对该触摸笔中的各器件进行供电即可。还可以在笔筒10上设置充电接口，通过该充电接口，可以向供电模块60充电。

此外，开关61的线路板可以集成在PCB上，也可以设置在其他地方，不对物理按键的形状进行限定，图5中的供电模块60和开关61仅为示意。

本实用新型实施例通过将开关61的物理按键设置在笔筒10的外侧壁上，结构简单，使用方便。

本实用新型实施例还提供一种触控输入系统，包括上述触摸笔100、以及触摸显示屏；触摸显示屏中的控制系统根据触摸笔100与触摸显示屏接触位置处的电容变化确定触摸位置；并根据触摸笔100中的通信模块50发送的角度值，控制触摸显示屏执行与角度值对应的操作。

此处，角度值可以与角度范围对应，例如当角度值在第一预设值和第二预设值之间时，可对应一级角度；当角度值在第二预设值和第三预设值之间时，可对应二级角度；当角度值在第三预设值和第四预设值之间时，可对应三级角度；以此类推。其中，第一预设值小于第二预设值，第二预设值小于第三预设值，第三预设值小于第四预设值。

在此基础上，可将各级角度与具体的操作进行对应。

示例的，当判断角度值属于一级角度时，可控制触控系统放大触摸位置处的信息。当判断角度值属于二级角度时，可控制触控系统打开触摸位置处图标上一次退出前的界面。当判断角度值属于三级角度时，可控制触控系统返回到主页面。

其中，所述触摸显示屏可以为内嵌式触摸屏或外挂式触摸屏。

本实用新型实施例提供一种触控输入系统，通过在触摸笔100的笔筒10内设置角度检测部件30以及主控功能模块40，角度检测部件30检测出的数据信号经主控功能模块40处理后，得到触摸笔100与水平面之间的角度值，并通过通信模块50将所述角度值发出。基于此，当触摸笔100与触摸显示屏接触时，通信模块50可将所述角度值发送至触摸显示屏的控制系统，控制系统发出与所述角度值对应的操作信号，并控制触摸显示屏执行与角度值对应的操作。而不同的角度值可以对应不同的操作，这样一来，在不改变现有触摸显示屏结构的前提下，控制系统可根据触摸笔100与水平面之间的角度值控制触摸显示屏执行多种操作，实现多种扩展功能，从而可解决现有技术中触摸笔操作方式单一的问题，提升用户体验。

本实用新型实施例还提供一种触控输入系统的控制方法，如图6所示，所述方法包括：

S10、触摸显示屏中的控制系统根据触摸笔100与触摸显示屏接触位置处的电容变化确定触摸位置。

S20、触摸笔100中的角度检测部件30获取反映触摸笔100与水平面之间夹角的数据信号。

S30、触摸笔100中的主控功能模块40根据角度检测部件30获取的数据信号，得到触摸笔100与水平面之间的角度值。

S40、触摸笔100中的通信模块50将主控功能模块40得到的角度值发送至触摸显示屏中的控制系统。

S50、触摸显示屏中的控制系统根据角度值，控制触摸显示屏执行与角度值对应的操作。

本实用新型提供一种触控输入系统的控制方法，通过控制触摸笔100中的角度检测部件30获取反映触摸笔100与水平面之间夹角的数据信号，并控制主控功能模块40对所述数据信号进行处理，得到触摸笔100与水平面之间的角度值，然后通过通信模块50将所述角度值发出。基于此，当触摸笔100与触摸显示屏接触时，通信模块50可将所述角度值发送至触摸显示屏的控制系统，控制系统发出与所述角度值对应的操作信号，并控制触摸显示屏执行与角度值对应的操作。而不同的角度值可以对应不同的操作，这样一来，在不改变现有触摸显示屏结构的前提下，控制系统可根据触摸笔100与水平面之间的角度值控制触摸显示屏执行多种操作，实现多种扩展功能，从而可解决现有技术中触摸笔操作方式单一的问题，提升用户体验。

优选的，触摸显示屏中的控制系统根据角度值，控制触摸显示屏执行与角度值对应的操作，具体包括：

根据角度值得到角度值所属的角度范围；向触摸显示屏中的控制系统发出与角度范围对应的操作信号。

示例的，当触摸笔100以0°-45°的角度触摸触控显示面板时，控制触摸显示屏执行双击操作；当触摸笔100以46°-90°的角度触摸触控显示面板时，控制触摸显示屏执行单击操作。

以点击电话图标为例，当触摸笔100以0°-45°的角度点击电话图标时，则进入到通化记录界面；当触摸笔100以46°-90°的角度点击电话图标时，则直接拨出最近一个通话人的电话。

本实用新型实施例通过将角度范围设置多个梯度，使触摸笔100以不同的角度接触触摸显示屏时(即触控角度不同时)，触摸显示屏对应执行不同的操作，这样一来，用户可通过调整触控角度来实现不同的功能，可丰富触摸笔的操作种类，提高用户体验。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种触摸笔，包括笔筒、设置于所述笔筒一端的笔头，其特征在于，所述笔筒内设置有角度检测部件以及主控功能模块；

所述角度检测部件用于获取反映所述触摸笔与水平面之间夹角的数据信号；所述主控功能模块用于根据所述角度检测部件获取的所述数据信号，得到所述触摸笔与水平面之间的角度值；

所述触摸笔还包括通信模块，所述通信模块用于发送所述主控功能模块得到的所述角度值。

2.根据权利要求1所述的触摸笔，其特征在于，所述角度检测部件包括靠近所述笔头设置的压力传感器、设置于所述压力传感器远离所述笔头一侧的弹性部件和重力部件；所述弹性部件设置于所述压力传感器和所述重力部件之间，且与所述压力传感器和所述重力部件相连。

3.根据权利要求2所述的触摸笔，其特征在于，所述弹性部件的伸缩方向与水平面之间的夹角等于所述触摸笔与水平面之间的夹角。

4.根据权利要求2或3所述的触摸笔，其特征在于，所述重力部件和所述弹性部件设置在所述笔筒内部的凹槽中；

其中，沿所述弹性部件的伸缩方向，所述凹槽的长度大于等于所述弹性部件自然伸直时的长度与所述重力部件的长度和。

5.根据权利要求2所述的触摸笔，其特征在于，所述弹性部件为弹簧；

所述重力部件为重力球。

6.根据权利要求1所述的触摸笔，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块；

其中，所述无线通信模块包括红外模块、蓝牙模块、wifi模块中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的触摸笔，其特征在于，还包括供电模块和开关；

所述供电模块设置在所述笔筒内；

所述开关用于控制所述供电模块的开启和关闭；所述开关包括物理按键和线路板，所述物理按键设置在所述笔筒的外侧壁上。

8.一种触控输入系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的触摸笔、以及触摸显示屏；

所述触摸显示屏中的控制系统根据所述触摸笔与所述触摸显示屏接触位置处的电容变化确定触摸位置；并根据所述触摸笔中的通信模块发送的角度值，控制所述触摸显示屏执行与所述角度值对应的操作。