本實用新型涉及觸控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種觸摸筆及觸控輸入系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

觸摸屏作為一種新型的人機交互設(shè)備，是目前最簡單、方便、自然的一種人機交互方式。在信息網(wǎng)絡(luò)時代中，觸摸屏以其易于使用、堅固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間等優(yōu)點，得到人們的青睞。在使用過程中，觸摸屏除可以使用手指接觸操作外，還可以使用觸摸筆進行接觸操作。

現(xiàn)有技術(shù)中，觸摸筆包括被動筆和主動筆。其中，被動筆的作用相當于人的手指，當被動筆接觸觸摸屏?xí)r，觸摸屏有一小部分電流從觸摸點處流入被動筆，這等效為觸摸點處電極電容的改變，觸摸屏的控制系統(tǒng)通過檢測電極電容的變化可以確定觸摸點的位置。主動筆則可以發(fā)射激勵信號，以改變觸摸點處的電場，從而改變觸摸點處的電極電容，觸摸屏的控制系統(tǒng)通過檢測電極電容的變化可以確定觸摸點的位置。

然而，無論是主動筆還是被動筆，在對觸摸屏進行接觸操作時，其操作方式較為單一，只能完成基本的選擇功能，降低了用戶體驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的實施例提供一種觸摸筆及觸控輸入系統(tǒng)，可解決現(xiàn)有技術(shù)中觸摸筆操作方式單一的問題。

為達到上述目的，本實用新型的實施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種觸摸筆，包括筆筒、設(shè)置于所述筆筒一端的筆頭，所述筆筒內(nèi)設(shè)置有角度檢測部件以及主控功能模塊；所述角度檢測部件用于獲取反映所述觸摸筆與水平面之間夾角的數(shù)據(jù)信號；所述主控功能模塊用于根據(jù)所述角度檢測部件獲取的所述數(shù)據(jù)信號，得到所述觸摸筆與水平面之間的角度值；所述觸摸筆還包括通信模塊，所述通信模塊用于發(fā)送所述主控功能模塊得到的所述角度值。

優(yōu)選的，所述角度檢測部件包括靠近所述筆頭設(shè)置的壓力傳感器、設(shè)置于所述壓力傳感器遠離所述筆頭一側(cè)的彈性部件和重力部件；所述彈性部件設(shè)置于所述壓力傳感器和所述重力部件之間，且與所述壓力傳感器和所述重力部件相連。

進一步優(yōu)選的，所述彈性部件的伸縮方向與水平面之間的夾角等于所述觸摸筆與水平面之間的夾角。

優(yōu)選的，所述重力部件和所述彈性部件設(shè)置在所述筆筒內(nèi)部的凹槽中；其中，沿所述彈性部件的伸縮方向，所述凹槽的長度大于等于所述彈性部件自然伸直時的長度與所述重力部件的長度和。

優(yōu)選的，所述彈性部件為彈簧；所述重力部件為重力球。

優(yōu)選的，所述通信模塊為無線通信模塊；其中，所述無線通信模塊包括紅外模塊、藍牙模塊、wifi模塊中的至少一種。

優(yōu)選的，所述觸摸筆還包括供電模塊和開關(guān)；所述供電模塊設(shè)置在所述筆筒內(nèi)；所述開關(guān)用于控制所述供電模塊的開啟和關(guān)閉；所述開關(guān)包括物理按鍵和線路板，所述物理按鍵設(shè)置在所述筆筒的外側(cè)壁上。

第二方面，提供一種觸控輸入系統(tǒng)，包括第一方面所述的觸摸筆、以及觸摸顯示屏；所述觸摸顯示屏中的控制系統(tǒng)根據(jù)所述觸摸筆與所述觸摸顯示屏接觸位置處的電容變化確定觸摸位置；并根據(jù)所述觸摸筆中的通信模塊發(fā)送的角度值，控制所述觸摸顯示屏執(zhí)行與所述角度值對應(yīng)的操作。

本實用新型實施例提供一種觸摸筆及觸控輸入系統(tǒng)，通過在筆筒內(nèi)設(shè)置角度檢測部件以及主控功能模塊，角度檢測部件檢測出的數(shù)據(jù)信號經(jīng)主控功能模塊處理后，得到觸摸筆與水平面之間的角度值，并通過通信模塊將所述角度值發(fā)出?；诖耍斢|摸筆與觸摸顯示屏接觸時，通信模塊可將所述角度值發(fā)送至觸摸顯示屏的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出與所述角度值對應(yīng)的操作信號，并控制觸摸顯示屏執(zhí)行與角度值對應(yīng)的操作。而不同的角度值可以對應(yīng)不同的操作，這樣一來，在不改變現(xiàn)有觸摸顯示屏結(jié)構(gòu)的前提下，控制系統(tǒng)可根據(jù)觸摸筆與水平面之間的角度值控制觸摸顯示屏執(zhí)行多種操作，實現(xiàn)多種擴展功能，從而可解決現(xiàn)有技術(shù)中觸摸筆操作方式單一的問題，提升用戶體驗。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種觸摸筆的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2(a)為本實用新型實施例提供的一種觸摸筆的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖2(b)為本實用新型實施例提供的一種觸摸筆的結(jié)構(gòu)示意圖三；

圖3為本實用新型實施例提供的一種角度檢測部件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的一種觸摸筆的結(jié)構(gòu)示意圖四；

圖5為本實用新型實施例提供的一種觸摸筆的結(jié)構(gòu)示意圖五；

圖6為本實用新型實施例提供的一種觸控輸入系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

附圖標記：

100-觸摸筆；10-筆筒；20-筆頭；30-角度檢測部件；31-壓力傳感器；32-彈性部件；33-重力部件；34-凹槽；40-主控功能模塊；50-通信模塊；60-供電模塊；61-開關(guān)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型實施例提供一種觸摸筆100，如圖1所示，包括筆筒10、設(shè)置于筆筒10一端的筆頭20，筆筒10內(nèi)設(shè)置有角度檢測部件30以及主控功能模塊40；角度檢測部件30用于獲取反映觸摸筆100與水平面之間夾角的數(shù)據(jù)信號；主控功能模塊40用于根據(jù)角度檢測部件30獲取的數(shù)據(jù)信號，得到觸摸筆100與水平面之間的角度值；所述觸摸筆100還包括通信模塊50，通信模塊50用于發(fā)送主控功能模塊40得到的角度值。

需要說明的是，第一，不對筆筒10的材料及形狀進行限定，圖1中筆筒10的形狀僅為示意。

第二，不對筆頭20的材料及形狀進行限定，能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸筆的觸摸功能即可，圖1中筆頭20的形狀僅為示意。

第三，不對角度檢測部件30的具體結(jié)構(gòu)進行限定，能夠檢測到用于反應(yīng)觸摸筆100與水平面之間夾角的數(shù)據(jù)信號即可。

第四，主控功能模塊40可以設(shè)置在PCB(Printed Circuit Board，印制電路板)上，也可以單獨設(shè)置。其中，PCB可直接固定在筆筒10的內(nèi)壁上，或通過相應(yīng)的固定結(jié)構(gòu)進行固定，具體在此不做限定。

第五，不對通信模塊50進行限定，通信模塊50可以只包括無線通信模塊，在此情況下可實現(xiàn)與外部接收器的無線通信?；蛘?，通信模塊50可以只包括有線通信模塊，在此情況下可實現(xiàn)與外部接收器的有線通信。當然，還可以同時包括有線通信模塊和無線通信模塊。

其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，當觸摸筆100包括有線通信模塊時，在筆筒10外側(cè)表面可設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸接口，當數(shù)據(jù)線的一端連接該數(shù)據(jù)傳輸接口，另一端連接外部接收器時，便可實現(xiàn)與外部接收器的有線通信。

第六，本實用新型實施例不對角度檢測部件30、主控功能模塊40、通信模塊50在筆筒10內(nèi)的具體設(shè)置方式進行限定，可根據(jù)筆筒10的結(jié)構(gòu)進行合理排布。

第七，觸摸筆100可以為主動筆，也可以為被動筆。

本實用新型實施例提供一種觸摸筆100，通過在筆筒10內(nèi)設(shè)置角度檢測部件30以及主控功能模塊40，角度檢測部件30檢測出的數(shù)據(jù)信號經(jīng)主控功能模塊40處理后，得到觸摸筆100與水平面之間的角度值，并通過通信模塊50將所述角度值發(fā)出?；诖耍斢|摸筆100與觸摸顯示屏接觸時，通信模塊50可將所述角度值發(fā)送至觸摸顯示屏的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出與所述角度值對應(yīng)的操作信號，并控制觸摸顯示屏執(zhí)行與角度值對應(yīng)的操作。而不同的角度值可以對應(yīng)不同的操作，這樣一來，在不改變現(xiàn)有觸摸顯示屏結(jié)構(gòu)的前提下，控制系統(tǒng)可根據(jù)觸摸筆100與水平面之間的角度值控制觸摸顯示屏執(zhí)行多種操作，實現(xiàn)多種擴展功能，從而可解決現(xiàn)有技術(shù)中觸摸筆操作方式單一的問題，提升用戶體驗。

優(yōu)選的，如圖2(a)和2(b)所示，所述角度檢測部件30包括靠近筆頭20設(shè)置的壓力傳感器31、設(shè)置于壓力傳感器31遠離筆頭20一側(cè)的彈性部件32和重力部件33；彈性部件32設(shè)置于壓力傳感器31和重力部件33之間，且與壓力傳感器31和重力部件33相連。

即，角度檢測部件30中的壓力傳感器31獲取的壓力數(shù)據(jù)可用于反映觸摸筆100與水平面之間的夾角。

具體的，如圖3所示，重力部件33自身存在固定重力mg，壓力傳感器31檢測到的力為F，θ為彈性部件32的延伸方向與重力方向之間的夾角，根據(jù)余弦定理可得出，F(xiàn)＝mgcosθ，在F、mg都已知的情況下，可得知θ的值，即

基于此，重力方向與水平面之間的夾角β，即為β＝90°-θ。

其中，如圖2(a)所示，若彈性部件32的延伸方向與水平面之間的夾角等于觸摸筆100與水平面之間的夾角，則主控功能模塊40根據(jù)壓力傳感器31檢測到的力F，可得到θ的值，從而根據(jù)θ的值，直接通過90°-θ得到β的值，該β的值即為觸摸筆100與水平面之間的夾角。

如圖2(b)所示，若彈性部件32的延伸方向與水平面之間的夾角不等于觸摸筆100與水平面之間的夾角，則主控功能模塊40需對最終計算得到的β進行補償，對β進行補償后的角度值即為觸摸筆100與水平面之間的夾角。

需要說明的是，第一，不對彈性部件32與重力部件33和壓力傳感器31在筆筒10內(nèi)的設(shè)置方式進行限定，能夠使壓力傳感器31檢測到重力部件33沿彈性部件32伸縮方向上施加的力F即可。

此外，如圖2(b)所示，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，當彈性部件32的延伸方向與水平方向呈銳角夾角時，彈性部件32應(yīng)能支撐重力部件33，以使壓力傳感器31檢測到重力部件33沿彈性部件32延伸方向上施加的力。

本實用新型實施例根據(jù)壓力傳感器31檢測出的重力部件33對壓力傳感器31施加的壓力F，以及重力部件的重力mg，可計算得到觸摸筆100與水平面之間的夾角，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。

為了既便于對觸摸筆100與水平面之間的夾角進行計算，又便于角度檢測部件30的合理設(shè)置，本實用新型實施例優(yōu)選的，如圖2(a)所示，彈性部件32的伸縮方向與水平面之間的夾角等于觸摸筆100與水平面之間的夾角。

優(yōu)選的，如圖4所示，重力部件33和彈性部件32設(shè)置在筆筒10內(nèi)部的凹槽34中；其中，沿彈性部件32的伸縮方向，凹槽34的長度大于等于彈性部件32自然伸直時的長度與重力部件33的長度和。

其中，為了減小重力部件33在運動過程中與凹槽34產(chǎn)生摩擦力而影響壓力傳感器31檢測到的力F的準確性，本實用新型實施例優(yōu)選重力部件33的外側(cè)壁與凹槽34的內(nèi)側(cè)壁相切或具有間隙。

本實用新型通過將重力部件33和彈性部件32設(shè)置在凹槽34中，保證彈性部件32的收縮完全是基于重力部件33的作用，從而保證檢測的準確性。

為了使結(jié)構(gòu)簡單，制備方便，本實用新型實施例優(yōu)選的，彈性部件32為彈簧；重力部件33為重力球。

優(yōu)選的，通信模塊50為無線通信模塊；其中，所述無線通信模塊包括紅外模塊、藍牙模塊、wifi模塊中的至少一種。

本實用新型實施例采用無線通信模塊傳遞角度信號，則無需在觸摸筆100和觸摸顯示屏之間設(shè)置連接線，使用方便，提升用戶體驗。

優(yōu)選的，如圖5所示，所述觸摸筆100還包括供電模塊60和開關(guān)61；供電模塊60設(shè)置在筆筒10內(nèi)；開關(guān)61用于控制供電模塊60的開啟和關(guān)閉；開關(guān)61包括物理按鍵和線路板(圖5中未示出)，所述物理按鍵設(shè)置在筆筒10的外側(cè)壁上。

其中，供電模塊60，其可以設(shè)置在PCB上，也可根據(jù)筆筒10的形狀，設(shè)置在其他地方，只要能對該觸摸筆中的各器件進行供電即可。還可以在筆筒10上設(shè)置充電接口，通過該充電接口，可以向供電模塊60充電。

此外，開關(guān)61的線路板可以集成在PCB上，也可以設(shè)置在其他地方，不對物理按鍵的形狀進行限定，圖5中的供電模塊60和開關(guān)61僅為示意。

本實用新型實施例通過將開關(guān)61的物理按鍵設(shè)置在筆筒10的外側(cè)壁上，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。

本實用新型實施例還提供一種觸控輸入系統(tǒng)，包括上述觸摸筆100、以及觸摸顯示屏；觸摸顯示屏中的控制系統(tǒng)根據(jù)觸摸筆100與觸摸顯示屏接觸位置處的電容變化確定觸摸位置；并根據(jù)觸摸筆100中的通信模塊50發(fā)送的角度值，控制觸摸顯示屏執(zhí)行與角度值對應(yīng)的操作。

此處，角度值可以與角度范圍對應(yīng)，例如當角度值在第一預(yù)設(shè)值和第二預(yù)設(shè)值之間時，可對應(yīng)一級角度；當角度值在第二預(yù)設(shè)值和第三預(yù)設(shè)值之間時，可對應(yīng)二級角度；當角度值在第三預(yù)設(shè)值和第四預(yù)設(shè)值之間時，可對應(yīng)三級角度；以此類推。其中，第一預(yù)設(shè)值小于第二預(yù)設(shè)值，第二預(yù)設(shè)值小于第三預(yù)設(shè)值，第三預(yù)設(shè)值小于第四預(yù)設(shè)值。

在此基礎(chǔ)上，可將各級角度與具體的操作進行對應(yīng)。

示例的，當判斷角度值屬于一級角度時，可控制觸控系統(tǒng)放大觸摸位置處的信息。當判斷角度值屬于二級角度時，可控制觸控系統(tǒng)打開觸摸位置處圖標上一次退出前的界面。當判斷角度值屬于三級角度時，可控制觸控系統(tǒng)返回到主頁面。

其中，所述觸摸顯示屏可以為內(nèi)嵌式觸摸屏或外掛式觸摸屏。

本實用新型實施例提供一種觸控輸入系統(tǒng)，通過在觸摸筆100的筆筒10內(nèi)設(shè)置角度檢測部件30以及主控功能模塊40，角度檢測部件30檢測出的數(shù)據(jù)信號經(jīng)主控功能模塊40處理后，得到觸摸筆100與水平面之間的角度值，并通過通信模塊50將所述角度值發(fā)出?；诖耍斢|摸筆100與觸摸顯示屏接觸時，通信模塊50可將所述角度值發(fā)送至觸摸顯示屏的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出與所述角度值對應(yīng)的操作信號，并控制觸摸顯示屏執(zhí)行與角度值對應(yīng)的操作。而不同的角度值可以對應(yīng)不同的操作，這樣一來，在不改變現(xiàn)有觸摸顯示屏結(jié)構(gòu)的前提下，控制系統(tǒng)可根據(jù)觸摸筆100與水平面之間的角度值控制觸摸顯示屏執(zhí)行多種操作，實現(xiàn)多種擴展功能，從而可解決現(xiàn)有技術(shù)中觸摸筆操作方式單一的問題，提升用戶體驗。

本實用新型實施例還提供一種觸控輸入系統(tǒng)的控制方法，如圖6所示，所述方法包括：

S10、觸摸顯示屏中的控制系統(tǒng)根據(jù)觸摸筆100與觸摸顯示屏接觸位置處的電容變化確定觸摸位置。

S20、觸摸筆100中的角度檢測部件30獲取反映觸摸筆100與水平面之間夾角的數(shù)據(jù)信號。

S30、觸摸筆100中的主控功能模塊40根據(jù)角度檢測部件30獲取的數(shù)據(jù)信號，得到觸摸筆100與水平面之間的角度值。

S40、觸摸筆100中的通信模塊50將主控功能模塊40得到的角度值發(fā)送至觸摸顯示屏中的控制系統(tǒng)。

S50、觸摸顯示屏中的控制系統(tǒng)根據(jù)角度值，控制觸摸顯示屏執(zhí)行與角度值對應(yīng)的操作。

本實用新型提供一種觸控輸入系統(tǒng)的控制方法，通過控制觸摸筆100中的角度檢測部件30獲取反映觸摸筆100與水平面之間夾角的數(shù)據(jù)信號，并控制主控功能模塊40對所述數(shù)據(jù)信號進行處理，得到觸摸筆100與水平面之間的角度值，然后通過通信模塊50將所述角度值發(fā)出?；诖?，當觸摸筆100與觸摸顯示屏接觸時，通信模塊50可將所述角度值發(fā)送至觸摸顯示屏的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)發(fā)出與所述角度值對應(yīng)的操作信號，并控制觸摸顯示屏執(zhí)行與角度值對應(yīng)的操作。而不同的角度值可以對應(yīng)不同的操作，這樣一來，在不改變現(xiàn)有觸摸顯示屏結(jié)構(gòu)的前提下，控制系統(tǒng)可根據(jù)觸摸筆100與水平面之間的角度值控制觸摸顯示屏執(zhí)行多種操作，實現(xiàn)多種擴展功能，從而可解決現(xiàn)有技術(shù)中觸摸筆操作方式單一的問題，提升用戶體驗。

優(yōu)選的，觸摸顯示屏中的控制系統(tǒng)根據(jù)角度值，控制觸摸顯示屏執(zhí)行與角度值對應(yīng)的操作，具體包括：

根據(jù)角度值得到角度值所屬的角度范圍；向觸摸顯示屏中的控制系統(tǒng)發(fā)出與角度范圍對應(yīng)的操作信號。

示例的，當觸摸筆100以0°-45°的角度觸摸觸控顯示面板時，控制觸摸顯示屏執(zhí)行雙擊操作；當觸摸筆100以46°-90°的角度觸摸觸控顯示面板時，控制觸摸顯示屏執(zhí)行單擊操作。

以點擊電話圖標為例，當觸摸筆100以0°-45°的角度點擊電話圖標時，則進入到通化記錄界面；當觸摸筆100以46°-90°的角度點擊電話圖標時，則直接撥出最近一個通話人的電話。

本實用新型實施例通過將角度范圍設(shè)置多個梯度，使觸摸筆100以不同的角度接觸觸摸顯示屏?xí)r(即觸控角度不同時)，觸摸顯示屏對應(yīng)執(zhí)行不同的操作，這樣一來，用戶可通過調(diào)整觸控角度來實現(xiàn)不同的功能，可豐富觸摸筆的操作種類，提高用戶體驗。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。