>[0050] 步骤五：通过笔头流入的电子流向信号增强器3,该信号被方法后传输于蓝牙模 块4;
[0051] 步骤六：蓝牙模块4负责将没有补偿的信号和巧螺仪产生的需要补偿的信号通过 蓝牙模块4发送给触控屏，在触控屏端设置补偿后的信号的计算方法来计算补偿后的信 号，从而获取经过补偿的触控信息。 阳0巧 实施例四
[0053] 如图4所示，按照本实用新型的实施例四实现的电容笔的具体结构包括为电容笔 所有其它模块电路进行供电的电池1，W及能够为电池1进行充电的能量转换模块2,其中， 笔头7作为触控屏触控信号的接收端，将信号传送至压力传感器6,计算出压力信息，再将 该信息传送于蓝牙模块4,巧螺仪5用于感测用户在操作时的触控笔的倾斜方向及角度，并 且计算出由于笔头7和触控屏接触时所产生的形变而所需要的补偿值，并将该补偿值发送 至蓝牙模块4,信号增强器3将其信号放大信息传输至蓝牙模块4,最后蓝牙模块4综合= 个模块的信息一起发送至触控屏端，从而由触控屏根据上述信号计算出修正补偿后的电容 笔的位置信息。
[0054] 其中，按照上述实施例四实现的电容笔的工作过程如下所示： 阳化5] 步骤一：触控屏对接设备打开蓝牙功能，捜索电容笔蓝牙ID实现对接；
[0056] 步骤二：电容笔笔头7接触触控屏面板，笔头与触控屏面板上的触控图形形成禪 合电容；
[0057] 步骤=:触控屏面板的脉冲电子部分通过笔头流向电容笔，同时触控笔的笔头7 与通过压力传感器6计算出压力值，将该值直接传送于蓝牙模块4;
[0058] 步骤四：巧螺仪5通过自侦测算法计算实际操作时电容笔倾斜方向及角度，计算 出笔头7接触位置所需的补偿值，传送至蓝牙模块4;
[0059] 步骤五：信号增强器3将自身的对信号的增强放大的信息传送于蓝牙模块4;
[0060] 步骤六：蓝牙模块4负责将所有上述模块所具有的信息发送于触控屏，触控屏采 集上述的所有信息，利用内置的算法来计算出经过补偿后的触控信息，采用该种实施方式 的技术最大优势为，不管想开通或关闭电容笔的何种功能，仅仅通过改变蓝牙模块的数据 传送就可W实现。
[0061] 其中在上述实施例中，能量转换模块2能将机械能转换为电能，设计原理为机械 表能量转换模块原理，主要组成部件为依次相连的：转子摆巧2-1、齿轮序列2-2、发电线圈 2-3,其中发电线圈2-3直接与电池1相连，其中，上述能量转换模块2的原理为：使用电容 笔进行操作，转子摆舱2-1根据运动使用进行转动；转子摆舱2-1的转动通过齿轮序列2-2 将转速扩大；加速后转动的微型转子旋转产生磁性电荷；磁性电荷通过发电线圈进行电磁 转换将磁性电荷转化为电能。
[0062] 另外，在上述实施例的电容笔的工程安装设置方式上，将巧螺仪5设置于电容笔 整体结构的最上端，运样巧螺仪能最大程度地感受到电容笔的运动，但是为了方便电容笔 进行电池的更换和安装，可将供电模块中的电池放置于笔头的顶端，从而将巧螺仪的安装 位置进行下调，但是一旦为电容笔中的电池增加了能量转换模块2,电池的续航能力变好 后，无需经常更换电池，可直接将巧螺仪设置于电容笔的整体结构的最上端。其中所有的 内部电路需与触控笔外壳共地，触控笔头在笔体内部需要采用注塑等方式形成屏蔽层防止 形成电磁干扰。
[0063]另外需注意的是，在上述实施例中，作为与触控屏进行信息交互的蓝牙模块并不 具体限定为蓝牙模块，其可为WiFi、蓝牙、无线个域网（zigbee)、RFID、NFC、超声波等各种 无线信号传播方式。 W64] 其中，按照上述实施例，如果在电容笔中完成补偿信号的运算，按照上述巧螺仪的 通过计算倾斜方向与角度后是用如下的算法来对信号进行补偿的：
[0065] 如图6所示，笔头在未与触控屏进行接触时，其斜面为一斜线，但是与触控屏接触 产生挤压后，其侧面发生挤压外张形成为圆弧形，其中会产生一个为C的形变量，而本实用 新型的补偿算法体现在其中，在代入巧螺仪5的计算电容笔倾斜角度的公式中的角度值不 是巧螺仪5实际感测的笔头7与触控屏平面的夹角0，而是对该夹角进行了形变补偿值修 正后的0 '，上述补偿值修正后的补偿角的计算方式如下：
[0066] 步骤一：根据笔头材料弹性形变系数设置参数a
[0067] 步骤二：实际操作时，根据压力传感器获取压力值b与电容笔笔头材料弹性形变 系数参数曰，通过该压力值和笔头材料的弹性形变系数参数a计算出形变量C，运=个参数 相互之间的关系可W采用经验系数来进行对应映射，从而在形变量的基础上进行角度的计 算，获取角度修正后的0'，带入巧螺仪的公式计算出触控笔的触控位置信息； W側步骤S:通过所获取的参数对信号增强器3发射的脉冲信号进行补偿，由于触控 坐标定位计算公式通常为内插权重法：
[0069] 表1触控坐标定位计算列表
[0070]
阳07U 其中，DF指触控感应时的充放电值（业界称为rawdata)与未触控时的基准值 (业界称为baseline)的差值。
[0072] 电容笔的触控坐标计算公式为：
[0073]X=X1+((DF1+DF4+D巧）*1+(DF2+D巧+DF8)巧+(DF3+DF6+DF9)*3)/(DF1+DF2+DF3 +DF4+D巧+DF6+D巧+DF8+DF9)
[0074]Y=Y1+ ((DF1+DF2+DF3)*1+ (DF4+D巧+DF6)巧+(D巧+DF8+DF9)*3)/(DF1+DF2+DF3 +DF4+D巧+DF6+D巧+DF8+DF9)
[0075] 其中，XI和Y1为触控屏原点位置值感应位置的基准坐标量，相乘的系数1、2、3等 数值为权重参数。
[0076] 根据W上公式，通过倾斜方向确认校正区域，校正区域为W上九宫格中四格子 (因为电容笔的倾斜朝向分布只有四种情况：DF1/DF2/DF4/D巧或DF2/DF3/DF5/DF6或 DF4/D巧/D巧/DF8或DF5/DF6/DF8/DF9)，确认相对方位后根据倾斜角0 '对接触区域对信 号增强器3发射的脉冲校正，增强此方向脉冲抵消。
[0077] 另外，如果不在电容笔端计算补偿值，而是在终端上计算补偿值，还可W不采用压 力传感器计算出来的压力值计算新的倾斜角度来对巧螺仪运算做补偿的方法，可W采用的 方法为：巧螺仪定位电容笔空间坐标，终端定位终端的空间坐标，两者空间坐标通过蓝牙 模块4交互进行空间运算，计算出差异量即可。
[0078] 压力传感器6基础压力值为曰，将检测压力的级别均匀分布为256阶（0~255)， 在进行触控操作时，将判定的压力级别传输给蓝牙模块4,由蓝牙模块4发射数据与触控屏 通信；触控协议对于系统而言，由于早期电阻屏有压力值的原因，目前流行的电容式触控屏 对压力值在数据协议上进行了保留，但是目前基本未能使用，例如：
[0079] 表2电容式触控屏的压力值的数据协议 [00801
[0081] 而在本实用新型中，压力传感器6能够通过蓝牙模块4传送不同的压力值送给触 控屏所对应的终端系统，其获取压力值之后，在用户操作的时候，对应不同的功能。
[0082]本领域的技术人员容易理解，W上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不 用W限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改 进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种主动式电容笔，其特征在于，该电容笔包括： 触控单元以及与所述触控单元相连的信息处理单元； 所述触控单元包括用于与触控屏终端接触的触控信号接收端（7)及与所述触控信号 接收端（7)相连的压力传感器（6); 所述信息处理单元包括用于传输触控信息的信息收发单元（4)及与所述信息收发单 元（4)相连的获取所述电容笔位置信息的姿态传感器（5)。2. 如权利要求1中所述的主动式电容笔，其特征在于，所述电容笔还包括供电单元，其 包括电池（1)以及与电池相连的能量转换模块（2)，所述能量转换模块（2)采集操作所述主 动式电容笔产生的机械能转化为电能。3. 如权利要求2中所述的主动式电容笔，其特征在于，所述能量转换模块（2)包括依次 相连的转子摆陀（2-1)、齿轮序列（2-2)、发电线圈（2-3)，所述发电线圈（2-3)与所述电池 (1)相连。4. 如权利要求1-3中任意一项所述的主动式电容笔，其特征在于，所述姿态传感器（5) 设置于所述电容笔的上部，用于提高其对所述电容笔运动的感测能力。
【专利摘要】本实用新型公开了一种主动式电容笔，该电容笔包括：触控单元以及与触控单元相连的信息处理单元；触控单元包括用于与触控屏终端接触的触控信号接收端及与触控信号接收端相连的压力传感器；信息处理单元包括用于传输触控信息的信息收发单元及与信息收发单元相连的获取主动式电容笔位置信息的姿态传感器。按照本实用新型实现的主动式电容笔，集成了姿态传感器，能够提高电容笔的感测精度，并且安装了能量转换电路，能够最大程度地发挥取向传感器的作用提供优化的工程设计。
【IPC分类】G06F3/044, G06F3/0354
【公开号】CN204945958
【申请号】CN201520505000
【发明人】游健超
【申请人】武汉精测电子技术股份有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年7月14日