CN220419932U - 一种电容笔 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了本申请实施例提供了一种电容笔，所述电容笔包括：压力检测电路、主控电路，所述压力检测电路与所述主控电路连接，所述主控电路中集成有蓝牙模块，所述电容笔通过所述蓝牙模块与终端连接交互；所述压力检测电路，检测所述电容笔的笔尖压力，向所述主控电路发送笔尖压力信号；所述主控电路响应所述笔尖压力信号。

Description

一种电容笔

技术领域

本申请涉及手写笔技术领域，尤其涉及一种电容笔。

背景技术

现有电容笔要么是机械开关按键，要么是触摸按键实现开关机功能，因此使用前需要用户进行开关机操作，对于用户来说并不便利，同时如果加上这些按键还会和笔主体之间形成缝隙，导致电容笔防水等级不高，防水性能不好。另外，用户长久不正当用力很容易造成笔尖的损坏。这些都是亟需解决的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种电容笔。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种电容笔，所述电容笔包括：压力检测电路、主控电路，所述压力检测电路与所述主控电路连接，所述主控电路中集成有蓝牙模块，所述电容笔通过所述蓝牙模块与终端连接交互；

所述压力检测电路，检测所述电容笔的笔尖压力，向所述主控电路发送笔尖压力信号；

所述主控电路响应所述笔尖压力信号；当所述笔尖压力小于预设第一阈值时，所述主控电路发送第一触发信号，触发所述电容笔进入休眠状态；当所述笔尖压力大于等于预设第一阈值，小于等于预设第二阈值时，所述主控电路发送第二触发信号，触发所述电容笔进入工作状态；当所述笔尖压力大于预设第二阈值时，所述主控电路发送第三触发信号，触发所述电容笔进入停止工作状态；在所述电容笔保持停止工作状态预设时间后，所述主控电路发送第四触发信号，触发所述电容笔进入休眠状态。

通过本申请实施例所提供的电容笔，通过在电容笔中设置的压力检测电路，检测笔尖的书写压力，当笔尖压力处于合理的范围内时，电容笔正常工作，当笔尖压力过低时，电容笔处于休眠状态，当笔尖压力过高时，电容笔停止工作，并在预设的时间后自动进入休眠状态，完成正常书写功能，这样，电容笔根据笔尖压力自动进行开关，可以省去用户在使用电容笔的开关操作，为用户提供便利，也可以避免笔尖在高压下使用，提高电容笔使用寿命，另外，省去电容笔的机械开关或触控开关，可以提高电容笔的防水性能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电容笔100的结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的电容笔的外形示意图；

图3为本申请实施例提供的电容笔100的结构示意图二；

图4为本申请实施例提供的电容笔的工作逻辑流程示意图；

图5为本申请实施例提供的握笔姿势与平板面的角度检测示意图；

图6为本申请实施例提供的压力检测电路110的示意图；

图7为本申请实施例提供的蓝牙模块和指示灯电路150的示意图；

图8为本申请实施例提供的角度检测电路130的示意图；

图9为本申请实施例提供的马达电路140的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中，术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本申请实施例中，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。

为便于理解本申请实施例的技术方案，以下对本申请实施例的相关技术进行说明，以下相关技术作为可选方案与本申请实施例的技术方案可以进行任意结合，其均属于本申请实施例的保护范围。

图1为本申请实施例提供的一种电容笔100的结构示意图一，如图1所示，本申请实施例提供一种电容笔100，包括：压力检测电路110、主控电路120，所述主控电路120中集成有蓝牙模块，所述压力检测电路110与所述主控电路120连接，所述电容笔通过所述蓝牙模块与终端连接交互；其中，

所述压力检测电路110，检测所述电容笔的笔尖压力，向所述主控电路120发送笔尖压力信号；

所述主控电路120响应所述笔尖压力信号；当所述笔尖压力小于预设第一阈值时，触发所述电容笔100进入休眠状态；当所述笔尖压力大于等于预设第一阈值，小于等于预设第二阈值时，触发所述电容笔100进入工作状态；当所述笔尖压力大于预设第二阈值时，触发所述电容笔100进入停止工作状态；在所述电容笔100保持停止工作状态预设时间后，触发所述电容笔100进入休眠状态。

本申请实施例中，压力检测电路110包括：所述压力检测电路包括：压感元件和压感信号处理芯片；

所述压感元件与所述压感信号处理芯片连接，所述压感信号处理芯片与所述主控电路连接。

压电传感器可设置于电容笔的笔尖位置，压电传感器采集压感信号并发送至压感信号处理芯片，压感信号处理芯片对压感信号进行分析处理后，将笔尖压力信号发送给主控电路120。

主控电路120根据笔尖压力信号，触发电容笔100处于不同的状态，这里，休眠状态指的是电容笔处于待机状态，电容笔100中的各个模块正常接收信号；工作状态指电容笔100各个模块正常工作，书写功能开启；停止工作状态指的是电容笔100中的各个模块不再接收信号，书写功能关闭。

这样，电容笔可以根据笔尖压力自动开启和关闭，省去了机械开关或触摸开关，可以省去用户在使用电容笔的开关操作，为用户提供便利，也可以避免笔尖在高压下使用，提高电容笔使用寿命，另外，省去电容笔的机械开关或触控开关，可以提高电容笔的防水性能。

本申请实施例中，预设第一阈值、预设第二阈值和预设时间可以在电容笔出厂时设置，用户也可以通过终端APP进行设置，终端与主控电路120中的蓝牙模块进行通信，完成预设第一阈值、预设第二阈值和预设时间的设置。示意性的，本申请的优选实施例中，第一阈值为60gf，第二阈值为300gf，预设时间为60s。

这里，终端可以是智能手机，也可以是平板电脑，本申请对此并不做限定。

在电容笔的使用过程中，用户常因为不注意握笔姿势而养成不健康的书写习惯，为使用户养成良好的书写习惯，本申请实施例中，所述电容笔100，还包括：角度检测电路，所述角度检测电路与所述主控电路连接；

所述角度检测电路检测所述电容笔的倾斜角度，向所述主控电路发送倾斜角度信号；

所述主控电路响应所述倾斜角度信号，控制所述电容笔进行提示；

和/或，所述蓝牙模块响应所述倾斜角度信号，向所述终端进行提示；

其中，所述提示包括以下至少一种：声音、光、震动信号。

所述电容笔还包括：马达电路和指示灯电路；所述马达电路和所述指示灯电路分别与所述主控电路连接；

所述马达电路用于振动信号提示，所述指示灯电路用于光信号提示。

所述主控电路响应所述倾斜角度信号；当所述倾斜角度超出预设角度范围时，所述主控电路向所述马达电路和/或所述指示灯电路和/或终端发送触发信号，所述马达电路响应所述触发信号触发马达振动和/或所述指示灯电路响应所述触发信号触发指示灯闪烁和/或所述终端响应所述触发信号触发显示提示信息。

所述马达电路包括：第一电阻、第二电阻、MOS管、二极管和马达；

所述第一电阻的一端为所述马达电路的输入端，与所述主控电路连接；所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端和所述MOS管的栅极；所述第二电阻的另一端以及所述MOS管的源极共接至地；所述MOS管的漏极连接所述二极管的阳极和所述马达的负极；所述二极管的阴极和所述马达的正极与电源连接。

所述指示灯电路包括：第三电阻和指示灯；

所述第三电阻的一端为所述指示灯电路的输入端，与所述主控电路连接；所述第三电阻的另一端与所述指示灯正极连接，所述指示灯的负极接地。

本申请实施例中，所述角度检测电路，包括：六轴传感器；所述六轴传感器与所述主控电路连接。

实际应用时，六轴传感器可以设置在笔身内部。

本申请实施例中，预设角度范围可以在电容笔出厂时设置，用户也可以通过终端进行设置，终端与主控电路120进行通信，完成预设第一阈值、预设第二阈值和预设时间的设置。示意性的，本申请的优选实施例中，角度范围为45～90度。

这样，在超出预设角度范围后，对用户进行提醒，使用户养成良好的用笔书写使用习惯。

本申请实施例中，所述电容笔还包括：电池模块；

所述电池模块与所述压力检测电路、所述主控电路、所述角度检测电路和所述马达电路连接，向各个模块电路供电。

本申请实施例中，所述主控电路120可以通过蓝牙模块接收所述终端发送的配置信息，响应所述配置信息，对所述电容笔100的参数进行配置。

本申请实施例中，所述配置信息包括以下至少一种信息：

所述预设第一阈值的配置信息、所述预设第二阈值的配置信息、所述预设时间的配置信息以及所述预设角度范围的配置信息。

另外，本申请实施例中的主控电路120可以与终端进行通信，终端可以设置电容笔的笔画粗细与笔尖压力的对应关系，终端将该信息发送至主控电路120，主控电路120根据笔尖压力信号和笔画粗细与笔尖压力的对应关系对电容笔的书写笔画粗细进行调整。

所述配置信息中还包括：指示信息；所述指示信息用于指示笔尖压力与笔画粗细的对应关系；

所述主控电路120还用于基于所述笔尖压力信号和所述指示信息，触发所述电容笔调整笔画粗细。

这里，笔尖压力与笔画粗细的对应关系包括：所有笔尖压力对应同一笔画粗细或不同的笔尖压力对应不同笔画粗细。

本申请实施例中，所述电容笔100，还包括：笔尾；其中，

所述笔尾与所述电容笔100的笔身通过胶水粘合。

这样，可以进一步增加电容笔的防水性能。

本申请实施例中，所述电容笔100，还包括：电池模块；

所述电池模块与所述压力检测电路、所述主控电路、所述角度检测电路和所述马达电路连接，向各个模块电路供电。

本申请实施例中，电池模块用于给电容笔的各个模块电路供电，电池模块可采用无线充电，电容笔无需充电接口，进一步提高电容笔的防水性能。

参考图2，图2为本申请实施例所提供的电容笔的外形示意图，如图2所示，20为电容笔笔身，22为笔尖，24为笔尾，23为压电传感器，设置于笔尖内部，21为六轴传感器，设置于笔身内部。

参考图3，图3为本申请实施例所提供电容笔100的结构示意图二，如图3所示，电容笔100包括压力检测电路110、主控电路120、角度检测电路130、马达电路140、指示灯电路150以及电池模块160。

这里，压力检测电路110、主控电路120的功能可参考前述实施例的描述进行理解，角度检测电路130、马达电路140、指示灯电路150的功能可参考前述实施例中的角度检测电路、马达电路、指示灯电路进行理解，电池模块160可参考前述实施例中的电池模块进行理解，此处不再赘述。

参考图4，图4为本申请实施例所提供的电容笔的工作逻辑流程示意图，如图4所示，电容笔处于休眠状态，当用户开始书写时，压力检测电路检测到笔尖压力在合理工作范围内，电容笔开始工作；当压力检测电路检测到笔尖压力过大超出预设第二阈值时，电容笔暂停工作，处于停止工作状态，并在预设的时间后重新进入休眠状态；当电容笔处于工作状态时，电容笔根据预设的策略，根据笔尖压力，书写相对应的笔画粗细，另外，角度检测电路检测书写时电容笔的倾斜角度，当倾斜角度超出预设角度时，电容笔的马达振动或者指示灯进行闪烁或者终端APP进行信息提醒，用户调整姿势后继续进行书写。

参考图5，图5为本申请实施例提供的握笔姿势与平板面的角度检测示意图，图中T是笔杆，它与水平面K的夹角为A，笔杆上Q点是六轴传感器位置处，当笔杆与水平面平行时，夹角A为0度。当笔杆与水平面夹角为A在0～90度时，如图所示，此时A+D＝90，D＝E，B+E＝90，从而得出B＝A，即芯片与垂直方向的夹角A是笔杆与水平方向的夹角。因此可以通过计算六轴传感器与垂直方向的夹角来确定笔杆的倾斜使用角度。当笔杆倾斜水平夹角在45～90度时是正确的握笔使用姿势，从而使每个用户养成良好的用笔书写使用习惯。

参考图6至图9，图6为本申请实施例提供的压力检测电路110的示意图，图7为本申请实施例所提供的蓝牙模块和指示灯电路150的示意图，图8为本申请实施例提供的角度检测电路130的示意图，图9为本申请实施提供的马达电路140的示意图。

如图6所示，图6中TP2是压电传感器器件，U8是压感信号处理芯片，电容C31是供电端滤波电容，RM_SDA，RM_SCL，RST是通信信号脚，与主控电路120进行交互，通过RM_SDA，RM_SCL，RST与主控电路120进行交互的信号对应前述实施例中的笔尖压力信号。当笔尖感应到书写压力时，TP2压感器件产生的电荷电压变化，并通过高性能ADC量化为数值，然后通过内部的接近检测算法判断笔尖与屏幕极板之间的距离，或电荷电压的变化达到某一数值时，芯片会产生直接同步电平或事件编码脉冲波形输出，这些信号给到主控电路，主控电路对这些信号进行处理。当压力大于60gf从而开机实现书写，当压力过高达到300gf时对笔头形成破坏时关闭书写功能。当书写笔头压力在一定合理60～300gf范围内时，可在终端APP中设定固定的书写笔画粗细或者设置根据压力不同产生不同粗细的笔画。相比按键开机，本申请所提供的开机关机策略更便捷，同时可以实现不同的书写效果。示意性的，TP2可以采用压电传感器RM1116T-S；芯片U8可以采用DFN10L(2X2)封装传感器信号检测处理芯片RM1115B。

如图7所示，图中U3为蓝牙芯片，U3的19脚为RF射频输出脚，L7、C38、C32一起组成蓝牙天线阻抗匹配电路。16和17脚为晶振X1的2个信号脚。其他的引脚为对应的信号引脚与相应的模块连接。信号FG与振动马达相连，信号SCL，SDA，INT与角度检测电路130连接，信号RM_SDA，RM_SCL，RST与压力检测电路110相连。D2是发光二极管，对应前述实施例中的指示灯，电阻R1起到限流作用，对应前述实施例中的第三电阻，当超出预设角度后，芯片可以通过12针脚向指示灯电路发送触发信号，状态指示灯发光并且闪烁。蓝牙芯片可以采用QFN24封装的TLSR8232F128ET24。

如图8所示，图中VDD_SENSOR是供电信号端。SDA，SCL，INT是3个通信信号，与主控电路120相连，SDA，SCL，INT的信号对应前述实施例中的第二信号。图中电容C105，C106是供电端滤波电容，电阻R2与R3用于控制芯片1脚的电平。通过主控电路120与传感器之间的通信实现对笔杆倾斜角度的检测。示意性的，传感器可以采用型号为SH3001的六轴传感器。

如图9所示，图中J3是马达连接座子，D3是马达工作时的续流二极管防止马达损坏，对应前述实施例中的二极管。Q9是马达驱动控制MOS管，对应前述实施例中的MOS管，R11和R12是驱动电阻，分别对应前述实施例中的第一电阻和第二电阻，FG是主控电路120发出的信号。当需要启动马达工作时，主控电路120给出FG高电平，Q9导通，J3连接的马达工作产生振动。当FG为低电平时，马达不工作。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电容笔，其特征在于，所述电容笔包括：压力检测电路、主控电路，所述压力检测电路与所述主控电路连接，所述主控电路中集成有蓝牙模块，所述电容笔通过所述蓝牙模块与终端连接交互；

所述压力检测电路，检测所述电容笔的笔尖压力，向所述主控电路发送笔尖压力信号；

所述主控电路响应所述笔尖压力信号；当所述笔尖压力小于预设第一阈值时，所述主控电路发送第一触发信号，触发所述电容笔进入休眠状态；当所述笔尖压力大于等于预设第一阈值，小于等于预设第二阈值时，所述主控电路发送第二触发信号，触发所述电容笔进入工作状态；当所述笔尖压力大于预设第二阈值时，所述主控电路发送第三触发信号，触发所述电容笔进入停止工作状态；在所述电容笔保持停止工作状态预设时间后，所述主控电路发送第四触发信号，触发所述电容笔进入休眠状态。

2.根据权利要求1所述的电容笔，其特征在于，还包括：角度检测电路，所述角度检测电路与所述主控电路连接；

所述角度检测电路用于检测所述电容笔的倾斜角度，并向所述主控电路发送倾斜角度信号；

所述主控电路响应所述倾斜角度信号，控制所述电容笔进行提示；

和/或，所述蓝牙模块响应所述倾斜角度信号，向所述终端进行提示；

其中，所述提示包括以下至少一种：声音、光、震动信号。

3.根据权利要求2所述的电容笔，其特征在于，所述电容笔还包括：马达电路和指示灯电路，所述马达电路和所述指示灯电路分别与所述主控电路连接；

所述马达电路用于振动信号提示，所述指示灯电路用于光信号提示。

4.根据权利要求3所述的电容笔，其特征在于，所述角度检测电路包括：六轴传感器；

所述六轴传感器与所述主控电路连接。

5.根据权利要求4所述的电容笔，其特征在于，所述压力检测电路包括：压电传感器和压感信号处理芯片；

所述压电传感器与所述压感信号处理芯片连接，所述压感信号处理芯片与所述主控电路连接。

6.根据权利要求5所述的电容笔，其特征在于，所述马达电路包括：第一电阻、第二电阻、MOS管、二极管和马达；

所述第一电阻的一端为所述马达电路的输入端，与所述主控电路连接；所述第一电阻的另一端连接所述第二电阻的一端和所述MOS管的栅极；所述第二电阻的另一端以及所述MOS管的源极共接至地；所述MOS管的漏极连接所述二极管的阳极和所述马达的负极；所述二极管的阴极和所述马达的正极与电源连接。

7.根据权利要求3所述的电容笔，其特征在于，所述指示灯电路包括：第三电阻和指示灯；

所述第三电阻的一端为所述指示灯电路的输入端，与所述主控电路连接；所述第三电阻的另一端与所述指示灯正极连接，所述指示灯的负极接地。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的电容笔，其特征在于，还包括：电池模块；

所述电池模块与所述压力检测电路、所述主控电路、所述角度检测电路和所述马达电路连接，向各个模块电路供电。

9.根据权利要求6所述的电容笔，其特征在于，所述蓝牙模块包括：蓝牙芯片；

所述蓝牙芯片与所述压感信号处理芯片、六轴传感器、第一电阻和第二电阻连接。

10.根据权利要求1-7、9中任一项所述的电容笔，其特征在于，

所述终端包括以下至少之一：智能手机和平板电脑。