本技術實施例涉及觸控感測，尤其涉及一種筆尾模組、觸控筆、觸控系統及觸控筆的控制方法。

背景技術：

1、觸控筆是一種將信息通過觸摸屏輸入電子設備的電子產品，例如但不限于手機或平板電腦等，以更加方便準確地在手機、平板上進行寫字和繪畫等操作。為了提高用戶體驗，除通過筆尖向無線終端輸入信息外，會在觸控筆的筆尾增加按鍵功能和橡皮擦功能。

2、一種典型的觸控筆在筆尾設置有物理按鍵，并通過物理按鍵的尾端接觸觸摸屏實現擦除功能。然而，該物理按鍵基于彈簧或彈片結構獲得按壓行程，其尾端處于浮動狀態，通過該尾端執行橡皮擦功能時可明顯感知尾部晃動，影響用戶體驗。

技術實現思路

1、本技術實施例提供了筆尾模組、觸控筆、觸控系統及觸控筆的控制方法，在集成實現按鍵功能和橡皮擦功能的基礎上，避免操作時出現尾部晃動。

2、本技術實施例第一方面提供了一種筆尾模組，用于與觸控筆的筆桿適配，該筆尾模組包括筆帽、第一電極和第二電極；該筆帽用于與筆桿固定連接且具有彈性，第一電極和第二電極間隔設置在筆帽上，第一電極、第二電極和筆帽形成筆帽組件；其中，第一電極用于與接觸物耦合產生識別信號，接觸物為第一接觸物時，識別信號為用于執行第一功能的第一識別信號，接觸物為第二接觸物時，識別信號為用于執行第二功能的第二識別信號；其中，第一接觸物與第二接觸物的材質不同，第一識別信號與第二識別信號不同；第二電極用于發射打碼信號。

3、如此設置，基于材料不同的接觸物，通過第一電極可耦合產生不同的識別信號，接觸物為第一接觸物時，識別信號為用于執行按鍵功能的第一識別信號，該接觸物為第二接觸物時，識別信號為用于執行橡皮擦功能的第二識別信號。以第一功能為按鍵功能、第二功能為橡皮擦功能為例，該筆尾模組可同時實現按鍵功能和橡皮擦功能，并基于接近筆帽的接觸物確認當前需要執行的功能。

4、另外，基于具有彈性的筆帽提供的變形能力，當用戶執行按鍵功能時，通過筆帽釋放受壓形變儲備的變形能，并基于恢復形狀的筆帽帶動電極復位；當用戶將筆帽壓抵觸摸屏執行擦除操作時，一方面，可在擦除操作力度變化時獲得類似于傳統橡皮的手感反饋，形成壓感式橡皮擦，可完全規避傳統物理按鍵執行擦除功能的晃動感。這樣，該筆尾模組在兼具按鍵功能和橡皮擦功能的同時，能夠有效規避擦除操作時產生尾部晃動的可能性。

5、此外，當用戶將筆帽壓抵觸摸屏執行擦除操作時，隨著壓抵作用力的減小可恢復變形，在擦除操作過程中，筆帽能夠始終與觸摸屏操持可靠的接觸，以便電子設備側響應用戶操作呈現連續穩定的擦除痕跡，可整體提升用戶體驗。

6、另外，基于彈性筆帽的結構特點，在按鍵操作過程中，筆帽無需整體相對于筆桿移動，可以將筆帽與筆桿連接部位配置為膠接密封連接，或者說無間隙配合。這樣，當手指出汗或者被水打濕時進行操作時，相較于傳統的物理按鍵方案，應用本技術方案可規避水汽進入內部電路，保證操作可靠性，進一步提升用戶體驗。

7、在實際應用中，該筆帽可以采用彈性材料制成，例如但不限于，橡膠或者tpu等材料，用戶操作施壓時能夠產生適度變形并提供恢復力，滿足相應的操作功能要求。

8、基于第一方面，本技術實施例還提供了第一方面的第一種實施方式：該筆尾模組還包括壓力傳感器和筆尾支架，壓力傳感器固定在筆尾支架上，用于檢測施加于筆尾的壓力。這樣，通過獲得用戶操作壓力，并根據該操作指令實現按鍵功能或橡皮擦功能。按鍵功能和橡皮擦功能共用一個壓感器件，可以節約設計空間，合理控制成本。

9、在實際應用中，該壓力傳感器可以直接固定在筆尾支架上，也可以通過其他構件間接固定在筆尾支架上。

10、基于第一方面的第一種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第二種實施方式：該壓力傳感器集成設置在傳感器fpc上，該傳感器fpc包括第一端和第二端；第一電極的第一電連接部和第二電極的第二電連接部，分別與傳感器fpc的第一端的電連接口電氣連接；第一端的電連接口和壓力傳感器，分別通過傳感器fpc基材內的導線連接至第二端，傳感器fpc的第二端的電連接口用于與觸控筆的控制單元電氣連接。這樣，傳感器fpc兼具壓力傳感器和導線功能，集成度較高，且具有較好的組裝工藝性。

11、示例性地，該第一端的電連接口可以為傳感器fpc上的表面亮銅，基于相對較大的接觸面積，兩個電極的電連接部可通過導電泡棉膠接在相應的表面亮銅處，得以形成可靠的電氣連接，并通過傳感器fpc6基材內的導線形成電連接通路。

12、其他示例性地，第一端的電連接口還可以為傳感器fpc上的焊盤。

13、基于第一方面的第二種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第三種實施方式：筆尾模組還包括支撐件和形變承載片，該形變承載片固定在筆尾支架上，壓力傳感器位于形變承載片上；支撐件位于筆帽組件與形變承載片之間，且支撐件與筆帽組件和形變承載片分別相抵接，以傳遞壓力至形變承載片。這樣，施加在筆尾的作用力，可依次通過筆帽、電極組件及支撐件傳遞至形變承載片，位于其上的壓力傳感器可獲得用戶操作壓力，由此根據該操作指令實現按鍵功能或橡皮擦功能。

14、在實際應用中，筆帽組件和支撐件中，一者上設置有傳力凸部，另一者上設置有傳力凹部，傳力凸部可部分插裝在傳力凹部中并與傳力凹部相抵接。

15、基于第一方面的第三種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第四種實施方式：該傳力凸部設置在筆帽組件上，且第一電極的第一電連接部和第二電極的第二電連接部分別位于傳力凸部的兩旁側。基于良好的物理絕緣，提升第一電極和第二電極的電氣性能。

16、基于第一方面的第三種實施方式，或第一方面的第四種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第五種實施方式：形變承載片的兩端部包括朝向筆尾支架彎折形成的安裝部，筆尾支架上具有相應開設的槽口，該形變承載片的安裝部插裝固定在筆尾支架的槽口中。這樣，插裝適配的安裝部和槽口可以提供組裝定位，再進行焊接或膠接固定。一方面，具有較好的裝配工藝性，且可提升產品組裝精度；另一方面，增大了兩者之間的固定接觸面積，固定關系得以有效加強。

17、基于第一方面的第三種實施方式，或第一方面的第四種實施方式，或第一方面的第五種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第六種實施方式：支撐件包括與形變承載片相抵接的壓抵部，壓抵部設置有金屬轉接件，金屬轉接件包括與形變承載片的受力面相對設置的壓抵面，以與形變承載片相抵接。這樣，基于金屬轉接件的設置，可以提升支撐件的承載能力，對于集成按鍵功能和橡皮擦功能的筆尾模組來說，在操作頻率較高的場景下，保持穩定的使用可靠性。

18、示例性地，該金屬轉接件與支撐件的本體采用注塑工藝成型，例如但不限于，支撐件的本體可以采用pc材料注塑成型。

19、基于第一方面的第三種實施方式，或第一方面的第四種實施方式，或第一方面的第五種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第七種實施方式：支撐件和形變承載片一體加工成型。具有結構簡單，工藝性好的特點。

20、基于第一方面的第三種實施方式，或第一方面的第四種實施方式，或第一方面的第五種實施方式，或第一方面的第六種實施方式，或第一方面的第七種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第八種實施方式：該傳感器fpc的第一端彎折至支撐件與第一電極和第二電極的相對側，第一電極的第一電連接部和第二電極的第二電連接部，分別通過導電泡棉與傳感器fpc的第一端上相應的表面亮銅電氣連接。這樣，充分利用傳感器fpc，形成可靠的電氣連接，產品集成度較高。

21、基于第一方面的第三種實施方式，或第一方面的第四種實施方式，或第一方面的第五種實施方式，或第一方面的第六種實施方式，或第一方面的第七種實施方式，或第一方面的第八種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第九種實施方式：該筆尾模組還包括限位部，該限位部可限制筆帽組件的按壓行程。這樣，當筆尾的按壓力逐漸增大，限位部可產生的反作用力，保證形變承載片不被壓潰，進而能夠保護壓力傳感器的工作狀態。

22、示例性地，該限位部為固定設置的限位擋板，相應地，支撐件包括限位面，在筆帽組件的按壓方向上，該支撐件的限位面與限位擋板之間具有間距，以限制筆帽組件的按壓行程。隨著筆尾的按壓力逐漸增大，該間距隨之減小，直至支撐件的限位面壓抵限位擋板，限位面壓抵限位擋板，能夠合理控制形變承載片的最大位移量，保證形變承載片的使用可靠性。

23、其他示例性地，該筆帽組件上也可以包括與限位擋板的限位面，在筆帽組件的按壓方向上，筆帽組件的限位面與限位擋板之間具有該間距，以限制筆帽組件的按壓行程。

24、另外示例性地，該限位部設置在筆尾支架的中部，在所筆帽組件的按壓方向上，該限位部與形變承載片之間具有間距，以限制筆帽組件的按壓行程；或者，限位部與形變承載片上的壓力傳感器之間具有間距，以限制筆帽組件的按壓行程。

25、基于第一方面，或第一方面的第一種實施方式，或第一方面的第二種實施方式，或第一方面的第三種實施方式，或第一方面的第四種實施方式，或第一方面的第五種實施方式，或第一方面的第六種實施方式，或第一方面的第七種實施方式，或第一方面的第八種實施方式，或第一方面的第九種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第十種實施方式：該第一電極和第二電極安裝在電極支架上，該筆帽組件的傳力凸部形成在該電極支架上。

26、在具體實現中，第一電極的本體和第二電極的本體位于該電極支架與筆帽的相對側，且第一電極的第一電連接部和第二電極的第二電連接部均伸出于電極支架，以分別建立相應的電氣連接。結構簡單，易于實現。

27、示例性地，電極組件的第一電極、第二電極和電極支架可以采用注塑工藝成型，可進一步提升工藝性，同時能夠合理控制產品精度。

28、基于第一方面，或第一方面的第一種實施方式，或第一方面的第二種實施方式，或第一方面的第三種實施方式，或第一方面的第四種實施方式，或第一方面的第五種實施方式，或第一方面的第六種實施方式，或第一方面的第七種實施方式，或第一方面的第八種實施方式，或第一方面的第九種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第十一種實施方式：該筆帽組件的第一電極、第二電極和筆帽采用注塑工藝成型。在具體實現中，該筆帽組件的傳力凸部形成在第一電極上，或者形成在第二電極上。如此設置，按壓力的傳遞效率相對較高。

29、基于第一方面，或第一方面的第一種實施方式，或第一方面的第二種實施方式，或第一方面的第三種實施方式，或第一方面的第四種實施方式，或第一方面的第五種實施方式，或第一方面的第六種實施方式，或第一方面的第七種實施方式，或第一方面的第八種實施方式，或第一方面的第九種實施方式，或第一方面的第十種實施方式，或第一方面的第十一種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第十二種實施方式：在與筆尾模組的長度方向垂直的平面內，第一電極的本體的投影為圓形，第二電極的本體的投影為圓環形，且套設在第一電極的本體的外側。如此設置，第一電極的本體位于內側，可以設置相對較大的電極面積，以保證與接觸物接觸后獲得較大的信號量；環形第二電極本體套設在第一電極本體外側，可以滿足全周范圍內無死角的打碼信號通信，提高識別確定當前擦除位置的精確度。

30、在其他實際應用中，在與筆尾模組的長度方向垂直的平面內，第二電極的本體的投影為圓形，第一電極的本體的投影為圓環形，且套設在第二電極的本體的外側。

31、在另外的實際應用中，在與筆尾模組的長度方向垂直的平面內，第二電極的本體的投影為“十”字形，第一電極的本體的投影為圓環形，且套設在第二電極的本體的外側。

32、在另外的實際應用中，在與筆尾模組的長度方向垂直的平面內，第二電極的本體的投影為“十”字形，第一電極的本體的投影為周向間隔設置的四段弧段，且第二電極的四個外伸端分別位于第一電極的本體相鄰的兩個弧段之間。當然，在其他可能的實現方案中，該第二電極的本體的投影還可以為自中心向外呈輻射狀布置的其他數量的外伸端，相應地，第一電極的本體的投影為周向間隔設置的其他數量的段弧段，各外伸端分別位于第一電極的本體相鄰兩個弧段之間。

33、基于第一方面，或第一方面的第一種實施方式，或第一方面的第二種實施方式，或第一方面的第三種實施方式，或第一方面的第四種實施方式，或第一方面的第五種實施方式，或第一方面的第六種實施方式，或第一方面的第七種實施方式，或第一方面的第八種實施方式，或第一方面的第九種實施方式，或第一方面的第十種實施方式，或第一方面的第十一種實施方式，或第一方面的第十二種實施方式，本技術實施例還提供了第一方面的第十三種實施方式：該筆帽包括按壓部和連接部，按壓部位于筆帽的中部，連接部位于筆帽的周沿，連接部的外周表面具有膠槽。這樣，筆帽與筆桿內壁粘接固定時，基于該膠槽形成的容膠空間形成的膠層，保證筆帽與筆桿之間的穩固連接。

34、在實際應用中，該筆帽的按壓部可以具有外突的弧面外廓，相應地，與該按壓部的內壁面相貼合的電極組件也具有外突的弧面外廓。如此設置，可方案用戶傾斜筆體執行功能操作，可進一步提升用戶體驗。在執行橡皮擦功能時，用戶體驗的提升更加顯著。

35、本技術實施例第二方面提供了一種觸控筆，該觸控筆包括筆桿和如前所述的筆尾模組，該筆尾模組固定設置在筆桿的尾部，該筆尾模組的筆帽與筆桿固定連接。

36、示例性地，該筆桿可以為中空結構，筆帽與筆桿的內壁可以采用膠接工藝固定。

37、本技術實施例第三方面提供了一種觸控系統，包括具有觸摸屏的電子設備和與該電子設備相適配的觸控筆，該觸控筆為如前所述的觸控筆。

38、本技術實施例第四方面提供了一種觸控筆的控制方法，該觸控筆包括如前所述的筆尾模組，該觸控筆的控制方法包括下述步驟：獲取第一電極與接觸物耦合產生的識別信號；該識別信號為第一識別信號時，執行第一功能；該識別信號為第二識別信號時，執行第二功能。基于材料不同的接觸物，通過第一電極可耦合產生不同的識別信號，以第一功能為按鍵功能、第二功能為橡皮擦功能為例，可基于接近筆帽的手指或觸控屏確認當前需要執行的功能。

39、基于第四方面，本技術實施例還提供了第四方面的第一種實施方式：該執行第一功能包括：獲取壓力傳感器采集的第一壓力數據，根據該第一壓力數據輸出執行第一功能的第一控制信號。例如輸出按鍵事件，該第一控制信號用于電子設備執行按鍵功能。當壓力數據未達到按鍵操作閾值時，則釋放該按鍵事件。

40、基于第四方面，或第四方面的第一種實施方式，本技術實施例還提供了第四方面的第二種實施方式：該執行第二功能包括：通過第二電極輸出打碼信號，并獲取壓力傳感器采集的第二壓力數據，根據該第二壓力數據輸出執行第二功能的第二控制信號。例如輸出橡皮擦事件，該第二控制信號用于電子設備執行橡皮擦功能。當壓力數據未達到橡皮擦操作閾值時，則釋放該橡皮擦事件。

41、在實際應用中，以壓力數據大于第二功能觸發閾值為條件，輸出執行第二功能的第二控制信號；當筆尾接觸或接近觸摸屏時，用力擦除才能喚醒橡皮擦功能，其余場景下處于關閉狀態，以此可以降低產品的功耗。

42、基于第四方面，或第四方面的第一種實施方式，或第四方面的第二種實施方式，本技術實施例還提供了第四方面的第三種實施方式：獲取第一電極與接觸物耦合產生的識別信號之前，壓力傳感器采集第三壓力數據，若第三壓力數據滿足預設條件，則執行獲取第一電極與接觸物耦合產生的識別信號的步驟。也就是說，以壓力傳感器采集到的壓力數據為條件，獲取第一電極與接觸物耦合產生的識別信號。筆尾模組功能啟用時，以筆尾施加按壓力且與接觸物耦合產生相應的識別信號為條件，這樣，可避免誤觸發第一功能或第二功能。