一种电容主动笔的制作方法

本实用新型实施例涉及触控技术，尤其涉及一种电容主动笔。

背景技术：

随着智能手机和平板电脑的迅猛发展，触摸屏在日常生活中已经得到广泛的应用。但是手指的操作有其局限性，由于手指较粗所以很难在尺寸较小的屏幕上进行精确的书写和快速书写。于是催生了各种应用于触摸屏的手写笔。

由于指纹对于每一个人而言是与身俱来的，是独一无二的。随着科技的发展，市场上出现了多种带有指纹识别功能的显示装置，如手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。

在使用手写笔来操作触摸屏之前，还需要专门来操作手机等具有指纹识别功能的智能设备来解锁，降低了用户体验，该问题有待解决。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种电容主动笔，以实现通过电容主动笔对智能设备解锁以及对智能设备设定功能的控制，方便快捷，提升了用户体验。

本实用新型提供了一种电容主动笔，一种电容主动笔，包括笔身和笔尖，其中，所述笔身的内部结构包括：主控制器，以及分别与所述主控制器相连接的指纹模块、按键模块和通信模块；所述指纹模块获取指纹信息并将获取的所述指纹信息发送给所述主控制器；所述按键模块获取操作信息并将获取的所述操作信息发送给所述主控制器；所述通信模块接收所述主控制器发送的所述指纹信息和所述操作信息，并将所述指纹信息和所述操作信息传输给智能设备，以实现所述智能设备的指纹解锁以及对所述智能设备的设定功能的控制。

可选地，所述笔身的内部结构还包括：电源管理模块和电池，所述电池与所述电源管理模块相连接，所述电源管理模块与所述主控制器相连接，所述电池在所述电源管理模块的控制下向所述电容主动笔提供电能。

可选地，所述笔身的内部结构还包括：压力检测模块，所述压力检测模块与所述主控制器相连接，所述压力检测模块检测压力值并将检测到的所述压力值发送给所述主控制器。

可选地，所述笔身的内部结构还包括：高压驱动信号发射模块，所述高压驱动信号发射模块与所述主控制器相连接，所述高压驱动信号发射模块在所述主控制器的控制下发射高压驱动信号给所述智能设备。

可选地，所述笔身的外部结构包括至少一个指纹识别区，所述指纹识别区与所述指纹模块相连接，所述指纹识别区发送指纹信息给所述指纹模块。

可选地，所述笔身的外部结构包括至少一个按键，所述按键与所述按键模块相连接，所述按键发送操作信息给所述按键模块。

可选地，所述笔身的外部结构还包括：USB接口，所述USB接口与所述电源管理模块相连接；在所述电源管理模块的控制下，外部电源通过所述USB接口为所述电池提供电能。

可选地，所述笔身的外部结构还包括功能指示灯，所述功能指示灯与所述主控制器相连接，所述功能指示灯在所述主控制器的控制下根据所述电容主动笔对所述智能设备的不同操作变换颜色。

可选地，所述通信模块为蓝牙信号发生器。

可选地，所述笔尖的材料包括银。

本实用新型实施例提供的电容主动笔包括通信模块、指纹模块和按键模块，一方面，指纹模块可以获取指纹，并将获取的指纹通过通信模块传输给智能设备，智能设备例如可以是手机或电脑等具有触摸屏的设备，智能设备接收到该指纹信息，并在确认指纹信息正确的基础上解锁，因此可以直接使用电容主动笔来对智能设备解锁，且在操作触摸屏之前，无需专门来操作手机等具有指纹识别功能的智能设备来解锁；另一方面，按键模块获取用户的操作信息，并将获取的操作信息通过通信模块传输给智能设备，智能设备接收到该操作信息，并在操作信息的指令下对智能设备进行例如提高播放声音、降低显示亮度等操作。如上所述，本实用新型实施例提供的电容主动笔不仅可以为智能设备解锁，还可以对智能设备的设定功能进行控制，从而扩大了电容主动笔的使用范围，提升了用户体验。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种电容主动笔的笔身的内部结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的一种电容主动笔的笔身的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例三提供的一种电容主动笔的正视图；

图4为本实用新型实施例三提供的一种电容主动笔的侧视图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种电容主动笔的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种电容主动笔，包括笔身和笔尖，图1为本实用新型实施例一提供的一种电容主动笔的笔身的内部结构示意图，如图1所示，电容主动笔的笔身的内部结构包括主控制器10以及分别与主控制器10相连接的指纹模块20、按键模块40和通信模块30，主控制器10具有类似于CPU的功能，其可以采用微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)来实现。指纹模块20用于获取指纹信息，并将获取的指纹信息发送给主控制器10，指纹模块20获取指纹信息的方式例如可以为通过电容式指纹识别器、光学式指纹识别器或射频式指纹识别器等获取。主控制器10发送指纹信息给通信模块30，通过通信模块30将获取的指纹信息传输给智能设备，以实现智能设备的指纹解锁。其中，通信模块30与智能设备之间的通信可以通过有线或无线的方式实现，无线传输方式例如可以是通过WiFi或蓝牙等。智能设备例如可以是手机或电脑等具有有线和/或无线通信功能的设备。

使用电容主动笔进行智能设备的解锁过程为：

步骤一、通过电容主动笔上的指纹模块获取指纹图像。

步骤二、电容主动笔上的指纹模块对获取的指纹图像进行预处理以及特征提取。

步骤三、通过电容主动笔上的通信模块将指纹信息(指纹图像和/或被提取的指纹特征)发送到智能设备，智能设备核对指纹信息是否正确，并在指纹信息正确的情况下解锁。

按键模块40用于获取操作信息，并将获取的操作信息发送给主控制器10，操作信息例如可以是用户对电容主动笔的一种或多种特定的动作。主控制器10发送操作信息给通信模块30，通过通信模块30将获取的操作信息传输给智能设备，以实现对智能设备的设定功能的控制。智能设备的设定功能例如可以是智能设备的显示屏的亮度或智能设备的喇叭的声音大小等。

可选地，通信模块30可以使用蓝牙信号发生器，蓝牙信号发生器自身体积较小，比较容易被整合到主动笔内部，蓝牙信号发生器可以借助于定时器，实现秒脉冲工作模式，并以一秒为周期，循环发送蓝牙信号到智能设备，充分降低电容主动笔的功耗。

本实用新型实施例提供的电容主动笔包括通信模块、指纹模块和按键模块，一方面，指纹模块可以获取指纹，并将获取的指纹通过通信模块传输给智能设备，智能设备例如可以是手机或电脑等具有触摸屏的设备，智能设备接收到该指纹信息，并在确认指纹信息正确的基础上解锁，因此可以直接使用电容主动笔来对智能设备解锁，且在操作触摸屏之前，无需专门来操作手机等具有指纹识别功能的智能设备来解锁(例如将手指放到手机屏进行解锁，或者，输入密码进行手机解锁)；另一方面，按键模块用于获取用户的操作信息，并将获取的操作信息通过通信模块传输给智能设备，智能设备接收到该操作信息，并在操作信息的指令下对智能设备进行例如提高播放声音、降低显示亮度等操作。总之，本实用新型实施例提供的电容主动笔不仅可以为智能设备解锁，还可以对智能设备的设定功能进行控制，从而扩大了电容主动笔的使用范围，提升了用户体验。

实施例二

图2为本实用新型实施例二提供的一种电容主动笔的笔身的内部结构示意图，参考图2，可选地，在实施例一的基础上，笔身的内部结构还可以包括电源管理模块50和电池，电池与电源管理模块50相连接，电源管理模块50与主控制器10相连接，电池用于在电源管理模块50的控制下向电容主动笔提供电能，电池可以在电源管理模块50的控制下为主控制器10、指纹模块20、通信模块30和按键模块40等提供工作电压或工作电流。

可选地，笔身的内部结构还可以包括压力检测模块60，压力检测模块60与主控制器10相连接，用于检测压力值并将检测到的压力值发送给主控制器10，主控制器10发送压力值给通信模块30，通过通信模块30将获取的压力值传输给智能设备。进一步地，压力检测模块60还可以对检测到的压力值进行预处理得到压力预处理值，并将压力值和/或压力预处理值通过主控制器10以及通信模块30发送给智能设备，从而使智能设备根据获取到的压力值和/或压力预处理值进行相应地操作，例如根据压力值的大小控制书写的字体粗细。

可选地，笔身的内部结构还包括高压驱动信号发射模块70，高压驱动信号发射模块70与主控制器10相连接，用于在主控制器10的控制下发射高压驱动信号给智能设备。智能设备具有触控功能层，触控功能层用于确定触控位置，其可以确定手指的触控位置，或者确定电容主动笔的触控位置。电容主动笔的高压驱动信号发射模块70在主控制器10的控制下，将触控信号(高压驱动信号)发送给智能设备，智能设备的触控功能层接收到触控信号并定位触控位置，从而达到触控操作的目的。

本实用新型实施例在实施例一的基础上，进一步地，电容主动笔的笔身的内部结构还可以包括电源管理模块和电池，以实现更高的电源转换效率和更低功耗；电容主动笔还可以包括压力检测模块，以实现例如对书写字体粗细的控制；电容主动笔还可以包括高压驱动信号发射模块，以便将触控信号发送给智能设备，从而实现对智能设备的触控操作，本实用新型实施例进一步丰富了电容主动笔的功能，从而扩大了电容主动笔的使用范围，提升了用户体验。

实施例三

实施例一和实施例二主要从笔身的内部结构给出了介绍，本实用新型实施例主要从笔身的外部结构给出介绍，需要说明的是，对于电容主动笔来说，其既包括位于笔身的内部结构的各种模块、部件，又包括位于笔身的外部结构的各种部件，且位于笔身的内部结构的各种模块、部件和位于笔身的外部结构的各种部件协同工作，从而实现了电容主动笔的各种功能。

图3为本实用新型实施例三提供的一种电容主动笔的正视图，图4为本实用新型实施例三提供的一种电容主动笔的侧视图。结合图1、图2、图3和图4所示，电容主动笔包括笔身1和笔尖5，其中，笔身1的外部结构包括笔盖2、笔夹3和笔头基座4，笔尖5从笔头基座4中伸出。笔身1的外部结构还包括至少一个按键8，按键8与按键模块40相连接，用于发送操作信息给按键模块40。示例性地，用户按压“+”按键时，按键模块40获取到的是“+”按键对应的操作信息；用户按压“-”按键时，按键模块40获取到的是“-”按键对应的操作信息。电容主动笔包括一个按键8时，其可以实现类似于鼠标右击的“菜单”功能。电容主动笔包括两个按键8时，其可以实现类似于鼠标左击的“选中”功能和鼠标右击的“菜单”功能；或者，其可以实现前后翻页的功能；或者，其可以实现对智能设备的音量大小以及亮度大小的调节。可以理解的是，越多的按键8可以实现对智能设备更为复杂的操作。

可选地，笔身1的外部结构还包括至少一个指纹识别区6，指纹识别区6与指纹模块20相连接，用于发送指纹信息给指纹模块20。笔身1的外部可以设置一个或多个指纹识别区6，且指纹识别区6可以位于笔身1的大体中间位置，也就是说，指纹识别区6到笔盖2的距离与指纹识别区6到笔尖5的距离可以大体相等，以避开经常拿握的位置，从而避免误触操作。

可选地，笔身1的外部结构还还包括USB接口9，USB接口9与电源管理模块50相连接。在电源管理模块50的控制下，外部电源通过USB接口9为电池提供电能。USB接口9可以作为充电插口，用于为电容主动笔充电，并将电能存储在电池中。USB接口9可以设置于笔盖2位置处，这样就不影响电容主动笔的外观美观性，且便于充电。

可选地，笔身1的外部结构还还包括功能指示灯7，功能指示灯7与主控制器10相连接，用于在主控制器10的控制下根据电容主动笔对智能设备的不同操作变换颜色，电容主动笔对智能设备的操作例如可以是对于智能设备的音量大小的调节、亮度大小的调节等。功能指示灯7的数量可以为一个或多个，当功能指示灯7的数量为一个时，其可以变换不同的颜色；当功能指示灯7的数量为多个时，其每一个功能指示灯7可以固定地发出一种颜色的光。

可选地，笔尖5的材料包括银。包括材质银的笔尖5比较耐磨损，且机械强度比较大，因此也能够承受比较大的压力。在操作智能设备时，电容主动笔可以通过笔尖5将触控信号发送给智能设备，以便智能设备定位触控位置，从而达到触控操作的目的，触控操作例如可以是点击、书写等。另一方面，由于笔尖5的材料包括银，笔尖5在普通的纸张上划过后，由于银氧化后在纸上显示出划痕，因此本实用新型实施例提供的电容主动笔还能够实现在普通纸张上书写的功能，进一步扩展了电容主动笔的功能，提升了用户体验。需要说明的是，在其他实施方式中，还可以使用其他能够实现在普通纸张上书写的金属或金属合金来制作电容主动笔的笔尖，本实用新型实施例对此不做限制。

示例性地，压力检测模块60可以与笔尖5相连接，并检测来自笔尖5的压力值。压力检测模块60通过检测来自笔尖5的压力值，并将来自笔尖5的压力值数据发送给智能设备，从而使智能设备能够根据施加到笔尖5的压力值进行相应的操作，例如，当使用电容主动笔对智能设备进行点击操作，施加到笔尖5的压力值超过一定数值时，压力检测模块60检测到的来自笔尖5的压力值大于设定阈值，此时实现对智能设备的类似于鼠标右击的“菜单”功能。或者，当使用电容主动笔对智能设备进行绘画操作时，施加到笔尖5的压力值越大绘画出的线条越粗，施加到笔尖5的压力值越小绘画出的线条越细。

示例地，高压驱动信号发射模块70可以与笔尖5相连接，并通过笔尖5发射高压驱动信号给智能设备。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。