CN103744541B - 书写笔、电子终端及书写系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种书写笔、电子终端及书写系统。本发明提供的书写笔可以在纸张或其他可供书写的表面上进行书写，得到纸质或其它媒介的手写文档，同时书写笔还可以将书写笔的笔迹信息转换为电子信息存储在书写笔中或者传输给与书写笔配合使用的电子终端中，得到电子文档。利用本发明提供的书写笔、电子终端和书写系统，操作者不用改变日常的书写习惯，就可以快速在纸张或其他可供书写的表面上进行书写，并且可以同时得到内容相同的手写纸质文档和电子文档。

Description

书写笔、电子终端及书写系统

技术领域

本发明涉及电子通讯领域，具体涉及书写笔、电子终端及书写系统。

背景技术

随着信息技术的不断发展，电子产品日益渗透到人们的日常生活中，人们的一些习惯也在逐步发生变化。例如书写是人们在日常生活中经常发生的行为，以前是在纸张等媒介上进行书写，但随着信息技术的不断发展，电子产品越来越普及，文字输入逐步转移到电脑或其它手持电子设备上。虽然可以通过键盘输入文字或者在触摸屏上手写直接输入文字，但操作者对上述输入方式的体验并不好，特别是老年人群，他们接受新事物的能力慢，并不习惯利用键盘或触屏进行文字输入。目前市场上有手写输入板之类的设备，可以方便人们手写输入，但由于不是所写即所得，输入不太方便，速度也比较慢。因此如何找到一种快速输入信息的装置和方法是非常有必要。

另外随着电子化办公的普及，很多手写纸质文档需要转换为电子文档，这种转换工作的工作量是很大的，并且在将手写纸质文档转换为电子文档后，电子文档中只会保留文字信息，原有的笔迹信息，例如笔画的粗细、字与字之间的间距等信息都会丢失。如果原有的手写纸质文档中存在一些手绘的图形或表格，也是很难将其转换为电子文档的。因此如何找到一种兼顾手写纸质文档和电子文档的输入装置和方法也是很有必要的。

鉴于此，有必要提供一种新的书写笔、电子终端和书写系统以解决上述不足。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种书写笔、电子终端及书写系统，使采用上述书写笔和电子终端的书写系统可以快速输入信息，并可以同时得到纸质文档和电子文档。

为实现该目的，本发明提供一种书写笔，包括笔尖和笔杆，其笔杆包括书写位置记录模块、笔迹处理模块和数据传输模块；

书写位置记录模块，记录笔尖在书写表面上的书写位置信息；

笔迹处理模块与书写位置记录模块连接，记录笔尖在书写表面上的运动轨迹信息；

数据传输模块分别与书写位置记录模块和笔迹处理模块连接，向外部传输书写位置信息和运动轨迹信息。

本发明还提供一种电子终端，其包括数据接收模块和中央处理器；

数据接收模块接收书写位置信息和运动轨迹信息；

中央处理器与数据接收模块连接，将书写位置信息和运动轨迹信息还原为笔尖的笔迹图像。

本发明还提供一种书写系统，该系统包括本发明提供的书写笔和本发明提供的与上述书写笔配合使用的电子终端。

本发明还提供一种书写笔的书写方法，应用于本发明提供的书写笔中，该书写方法包括以下步骤：

记录笔尖在书写表面上的书写位置信息；

记录笔尖在书写表面上的运动轨迹信息；

向外部传输书写位置信息和运动轨迹信息。

本发明还提供一种电子终端的工作方法，应用于本发明提供的与上述书写笔配合使用的电子终端中，该电子终端的工作方法包括以下步骤：

接收书写位置信息和运动轨迹信息；

将书写位置信息和运动轨迹信息还原为笔尖的笔迹图像。

本发明还提供一种书写系统的实现方法，应用于本发明提供的书写系统中，该书写系统的实现方法包括以下步骤：

书写笔记录笔尖在书写表面上的书写位置信息和运动轨迹信息；

书写笔传输书写位置信息和运动轨迹信息；

电子终端接收书写位置信息和运动轨迹信息；

电子终端将书写位置信息和运动轨迹信息还原为笔尖的笔迹图像。

本发明提供的书写笔可以在纸张或其他可供书写的表面上进行书写，得到纸质或其它媒介的手写文档，同时书写笔还可以将书写笔的笔迹信息转换为电子信息存储在书写笔中或者传输给与书写笔配合使用的电子终端中，得到电子文档。利用本发明提供的书写笔、电子终端和书写系统，操作者不用改变日常的书写习惯，就可以快速在纸张或其他可供书写的表面上进行书写，并且可以同时得到内容相同的手写纸质文档和电子文档。

附图说明

图1为本发明提供的书写笔的实施例一的结构图。

图2为本发明提供的书写笔的实施例二的结构图。

图3为本发明提供的书写笔的实施例三的结构图。

图4为本发明提供的书写笔的实施例四的结构图。

图5为本发明提供的书写笔的实施例五的结构图。

图6为本发明提供的书写笔的实施例六的结构图。

图7为本发明提供的书写笔的实施例七的结构图。

图8为本发明提供的书写系统的结构图。

图9为本发明提供的书写笔的书写方法实施例一的流程图。

图10为本发明提供的书写笔的书写方法实施例二的流程图。

图11为本发明提供的书写系统的实现方法的流程图。

具体实施方式

下文将结合附图详细描述本发明的实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合和相互结合从而达到更好的技术效果。

应当说明的是，本发明提供的书写笔包括笔尖和笔杆两部分，其中，笔尖具有储墨结构和下墨结构，也可以将储墨结构设置在笔杆中，本发明对此不作限制。笔尖中的储墨结构用于储存墨水，笔尖中的下墨结构与储墨结构连接，向笔尖供应墨水，使该书写笔可以像正常的书写笔（例如钢笔、圆珠笔、中性笔）一样，在纸张或其它可供书写的表面上进行书写，书写的内容可以是文字、标点或图形等任何内容。书写笔在纸张或其它可供书写的表面上进行书写时，会留下笔迹，该笔迹所包含的信息为书写位置信息和运动轨迹信息，书写位置信息指笔尖在纸张或其它可供书写的表面上下笔的具体位置，运动轨迹信息指笔尖在纸张或其它可供书写的表面上书写时留下的笔迹图像。

如图1所示，为本发明提供的书写笔的实施例一的结构图。

在本实施例中，笔杆包括书写位置记录模块101、笔迹处理模块102和数据传输模块103。应当说明的是，书写位置记录模块101、笔迹处理模块102和数据传输模块103在笔杆中的具体位置可以根据需要进行设置，本发明对此不作限制。

书写位置记录模块101，记录笔尖在书写表面上的书写位置信息。笔迹处理模块102与书写位置记录模块101连接，记录笔尖在书写表面上的运动轨迹信息。数据传输模块103分别与书写位置记录模块101和笔迹处理模块102连接，向外部传输书写位置信息和运动轨迹信息。

将书写位置记录模块101记录的书写位置信息和笔迹处理模块102记录的运动轨迹信息进行处理，便可以还原出书写笔在纸张或其它可供书写的表面上进行书写时留下笔迹。

应当说明的是，数据传输模块104可以通过有线或无线方式向外部传输书写位置信息和运动轨迹信息，本发明对数据传输模块104的传输方式不作限制。

应当说明的是，笔杆还可以包括供电模块，供电模块分别与书写位置记录模块101、笔迹处理模块102和数据传输模块103连接，向书写位置记录模块101、笔迹处理模块102和数据传输模块103提供电力。供电模块可以采用内置锂电池、碱性电池等供电方式，也可以采用外接电源的供电方式，或者同时采用上述两种供电方式，本发明对此不作限制。

如图2所示，为本发明提供的书写笔的实施例二的结构图，本实施例是对实施例一的进一步优化。

在本实施例中，书写位置记录模块101为摄像头1011，此时书写位置信息为笔尖在书写表面上的图像，上述图像由摄像头1011获取。摄像头1011与笔迹处理模块102，摄像头1011、笔迹处理模块102分别与数据传输模块103连接。

由于笔尖在书写表面上书写时，会留下笔迹，故摄像头1011在拍摄笔尖的图像时，会同时拍摄到笔迹的图像，此时在笔迹图像上选取参考点，通过计算笔尖与参考点之间的相对位置，就可以确定笔尖在书写表面上的书写位置。摄像头1011拍摄的间隔时间越短，获取的笔尖在书写表面上的书写位置的精度越高，如果摄像头1011可以实时记录笔尖在书写表面上的图像，便可以获取笔尖在书写表面上的实时书写位置。

在本实施例中，参考点的选取对计算书写位置信息的准确度影响很大，故可以采用激光指示信号作为参考点，进一步提高书写位置信息的精度。

如图3所示，为本发明提供的书写笔的实施例三的结构图，本实施例是对实施例二的进一步优化。

在本实施例中，书写位置记录模块101包括摄像头1011和激光指示器1012，此时书写位置信息包括笔尖在书写表面上的图像和笔尖在书写表面上的参考点，上述图像由摄像头1011获取，上述参考点由激光指示器1012发射的激光信号指示。摄像头1011与激光指示器1012连接，摄像头1011还与笔迹处理模块102连接，摄像头1011、激光指示器1012、笔迹处理模块102分别与数据传输模块103连接。

激光指示器1012发射的激光指示信号在摄像头1011的拍摄范围内，即激光指示器1012发射的激光指示信号可以被摄像头1011拍摄到。由于在制造书写笔时可以对激光指示器1012的角度进行设置，所以激光指示器1012发射的激光指示信号在书写表面上的位置是可以调整的，通过调整可以获取一个合适的参考点，使得笔尖与参考点之间相对位置的计算结果更准确。同时相较于以笔迹为参考点，激光指示信号的可识别性更好，采用激光指示信号作为参考点可以进一步提高书写位置信息的精度。

应当说明的是，在记录笔尖在书写表面上的书写位置信息时，摄像头1011与激光指示器1012是同时进行工作的。

由于在书写过程中，书写笔的笔尖可能会被握持书写笔的手掌遮挡，导致摄像头1011拍摄不到笔尖的完整图像。此时在选取参考点后，并不能准确的计算笔尖与参考点之间的相对位置，故在这种情况下只通过笔尖在书写表面上的图像来计算笔尖的书写位置，获得的书写位置信息可能是不准确的，此时可以结合笔杆的倾斜度来进一步计算笔尖在书写表面上的书写位置信息。

如图4所示，为本发明提供的书写笔的实施例四的结构图，本实施例是对实施例二的进一步优化。

在本实施例中，书写位置记录模块101包括陀螺仪1013和摄像头1011，此时书写位置信息包括笔尖在书写表面上的图像和笔杆的倾斜度，上述图像由摄像头1011获取，上述倾斜度由陀螺仪1013获取。摄像头1011与陀螺仪1013连接，摄像头1011还与笔迹处理模块102连接，摄像头1011、陀螺仪1013、笔迹处理模块102分别与数据传输模块103连接。

陀螺仪1013和摄像头1011在笔杆上固定后，其相对于笔尖的距离为固定值，摄像头1011相对于笔杆的拍摄角度可以在安装摄像头1011时进行设置。为便于理解书写位置的计算原理，以陀螺仪1013和摄像头1011同时安装在笔杆的顶端为例进行说明。

陀螺仪1013测量笔杆相对于书写表面的倾斜角度，笔杆的长度是固定值，利用勾股定理可以计算出笔杆在书写表面上的正投影的数值a1和笔杆顶端与书写表面之间的垂直距离a2，该垂直距离a2也是摄像头1011与书写表面之间的垂直距离；摄像头1011相对于笔杆的拍摄角度与笔杆相对于书写表面的倾斜角度相加，可以得出摄像头1011相对于笔杆的拍摄角度与书写表面之间的夹角，结合摄像头1011与书写表面之间的垂直距离a2，利用勾股定理可以计算出摄像头1011拍摄的图像与摄像头1011在书写表面上的正投影之间的距离a3，此时在笔迹图像上选取参考点，距离a3可近似为参考点与摄像头1011在书写表面上的正投影之间的距离，a3与a1的差值即为笔尖与参考点之间的距离值，进而可以获取笔尖在书写表面上的书写位置信息。

应当说明的是，由于书写笔在书写的过程中会不断晃动，摄像头1011在对焦时会受到影响，摄像头1011拍摄的笔尖在书写表面上的图像会不清晰。此时还可以利用陀螺仪1013检测摄像头1011的晃动，补偿摄像头1011的对焦数据，进一步提高摄像头1011的拍摄精度。

应当说明的是，在记录笔尖在书写表面上的书写位置信息时，摄像头1011与陀螺仪1013是同时进行工作的。

如图5所示，为本发明提供的书写笔的实施例五的结构图，本实施例是对实施例四的进一步优化。

在本实施例中，书写位置记录模块101包括摄像头1011、激光指示器1012和陀螺仪1013，此时书写位置信息包括笔尖在书写表面上的图像、笔尖在书写表面上的参考点和笔杆的倾斜度，上述图像由摄像头1011获取，上述参考点由激光指示器1012发射激光信号指示，上述倾斜度由陀螺仪1013获取。摄像头1011分别与激光指示器1012和陀螺仪1013连接，摄像头1011还与笔迹处理模块102连接，摄像头1011、激光指示器1012、陀螺仪1013、笔迹处理模块102分别与数据传输模块103连接。

在本实施例中，摄像头1011、激光指示器1012和陀螺仪1013结合在一起，可以获取更加准确的书写位置信息。应当说明的是，在记录笔尖在书写表面上的书写位置信息时，摄像头1011、激光指示器1012和陀螺仪1013是同时工作的。

如图6所示，为本发明提供的书写笔的实施例六的结构图，本实施例是对实施例五的进一步优化。

在本实施例中，笔迹处理模块102包括压力传感器1021和加速度传感器1022。此时运动轨迹信息包括笔尖受到的压力值和笔尖的加速度值，上述压力值由压力传感器1021获取，上述加速度值由加速度传感器1022获取。压力传感器1021与加速度传感器1022连接，摄像头1011分别与激光指示器1012和陀螺仪1013连接，摄像头1011还与压力传感器1021连接，摄像头1011、激光指示器1012、陀螺仪1013、压力传感器1021、加速度传感器1022分别与数据传输模块103连接。

在本实施例中，通过压力传感器1021获取的压力值可以判断操作者是否将笔尖放在纸张或其它可供书写的表面上，即操作者是否有下笔操作。进一步的，在书写笔进行书写的过程中，通过压力传感器1021获取的压力值还可以判断笔尖在书写表面上施加的压力，进而判断笔迹的轻重，当压力值大时，笔迹粗；当压力值小时，笔迹细。

在本实施例中，通过加速度传感器1022获取的加速度值可以判断笔迹的运动方向，将加速度值进行一次积分可以得到速度，将加速度值进行二次积分可以得到位移，通过方向、速度和位移数据便可以确定笔尖在书写表面上的详细运动轨迹。结合笔迹的轻重信息和笔尖的运动轨迹信息，并将上述信息按时间值对应在一起，便可以将书写笔在书写表面上的笔迹信息完整的记录下来。

应当说明的是，结合上述实施例二、上述实施例三和上述实施例四，在本实施例中，书写位置记录模块101也可以是只包括摄像头1011、包括摄像头1011和激光指示器1012、包括陀螺仪1013和摄像头1011中的任何一种。

如图7所示，为本发明提供的书写笔的实施例七的结构图，本实施例是对实施例六的进一步优化。

在本实施例中，笔杆包括书写位置记录模块101、笔迹处理模块102、数据传输模块103和存储模块104。其中书写位置记录模块101包括摄像头1011、激光指示器1012和陀螺仪1013，笔迹处理模块102包括压力传感器1021和加速度传感器1022。压力传感器1021与加速度传感器1022连接，摄像头1011分别与激光指示器1012和陀螺仪1013连接，摄像头1011还与压力传感器1021连接，摄像头1011、激光指示器1012、陀螺仪1013、压力传感器1021、加速度传感器1022分别与数据传输模块103连接，摄像头1011、激光指示器1012、陀螺仪1013、压力传感器1021、加速度传感器1022还分别与存储模块104连接，数据传输模块103与存储模块104连接。

在本实施例中，存储模块103用于存储书写位置信息和运动轨迹信息。

应当说明的是，在本实施例中，书写位置记录模块101、笔迹处理模块102记录下书写位置信息和运动轨迹信息后，操作者可以选择由数据传输模块104实时向外部传输书写位置信息和运动轨迹信息，也可以选择将上述书写位置信息和运动轨迹信息先存储在存储模块103中，后期再决定何时向外部传输书写位置信息和运动轨迹信息。

应当说明的是，在本实施例中，笔杆还可以包括供电模块，供电模块分别与书写位置记录模块101、笔迹处理模块102、数据传输模块103和存储模块104连接，向书写位置记录模块101、笔迹处理模块102、数据传输模块103和存储模块104提供电力。供电模块可以采用内置锂电池、碱性电池等供电方式，也可以采用外接电源的供电方式，或者同时采用上述两种供电方式，本发明对此不作限制。

应当说明的是，在本实施例中，摄像头1011、激光指示器1012和陀螺仪1013在笔杆中的具体位置可以根据需要进行设置。例如，陀螺仪1013可以设置在笔杆的顶部以获取更好的对角度变化的灵敏度； 摄像头1011可以设置在笔杆的顶部以获取更好的拍照视野，摄像头1011也可以设置在靠近笔尖的部位以获取更高清晰度的笔尖的图像；激光指示器1012的设置以激光指示器1012发射的激光信号不会被握持书写笔的手掌遮挡，并且激光指示器1012发射的激光指示信号在摄像头1011的拍摄范围内为准。本发明对摄像头1011、激光指示器1012和陀螺仪1013在笔杆中的具体位置不作限制。

应当说明的是，在本实施例中，压力传感器1021和加速度传感器1022在书写笔中的位置也可以根据需要进行设置，例如可以将压力传感器1021紧贴笔尖设置，也可以将压力传感器1021设置在笔杆的其它部位，通过刚性体将笔尖与压力传感器1021连接在一起；加速度传感器1022也可以紧贴笔尖设置，在本发明对压力传感器1021和加速度传感器1022在书写笔中的位置同样不作限制。

应当说明的是，在上述实施例中书写位置记录模块101利用摄像头1012、陀螺仪1011和激光指示器1013记录的图像数据和角度数据，笔迹处理模块102利用加速度传感器1022获取的加速度值，将以笔尖的坐标值数据反映，即以纸张或其它可供书写的表面为坐标系平面，上述图像数据、角度数据、方向数据、速度数据和位移数据将被计算为笔尖在该坐标系平面上的坐标值，并且通过时间值对应在一起。

操作者在一份文档的书写过程中可能会出现如下情况：当操作者书写完一个字符后，操作者会停顿一段时间后再书写下一个字符，上述下一个字符可能紧接着上一个书写字符，也可能插入在文档中的任意位置；操作者也可能将书写笔放在纸张或其它可供书写的表面上，并对书写笔施加一定的压力，但并没有移动书写笔；操作者也可能在空中挥动书写笔。不论是何种情况，一次书写操作必然包括两个步骤：下笔和开始书写。下笔会产生压力值，开始书写会产生加速度值，通过判断笔迹处理模块102是否同时记录到压力值和加速度值就可以确定操作者是否进行了一次书写操作。

本发明还提供一种电子终端，可以与本发明提供的书写笔配合使用。

电子终端与书写笔连接在一起，书写笔传输书写位置信息和运动轨迹信息。应当说明的是，电子终端和书写笔可以通过有线或无线的方式连接在一起。

该电子终端包括数据接收模块和中央处理器。其中，数据接收模块接收书写位置信息和运动轨迹信息；中央处理器与数据接收模块连接，将所述书写位置信息和所述运动轨迹信息还原为笔尖的笔迹图像。

书写笔在纸张或其它可供书写的表面上进行书写时，会留下笔迹，该笔迹所包含的信息为书写位置信息和运动轨迹信息，书写位置信息指笔尖在纸张或其它可供书写的表面上下笔的具体位置，运动轨迹信息指笔尖在纸张或其它可供书写的表面上书写时留下的笔迹图像。在本发明中，书写笔记录的书写位置信息和运动轨迹信息是以数据的形式反映的，具体来说是指笔尖在纸张或其它可供书写的表面上的坐标值，不间断的记录笔尖的坐标值就可以真实完整的反映笔尖在纸张或其它可供书写的表面上的运动情况。数据接收模块接收到上述书写位置信息和运动轨迹信息（即坐标值）后，利用上述坐标值将点连成线，即可以还原出笔尖在纸张或其它可供书写的表面上留下的笔迹图像。

经过电子终端的数据处理，书写位置信息和运动轨迹信息将被还原为书写笔在纸张或其它可供书写的表面上书写时的笔迹图像，电子终端还可以将上述书写笔迹的图像显示在电子终端的屏幕上。

应当说明的是，在其它实施例中，中央处理器也可以设置在书写笔中，在书写笔记录下笔尖的书写位置信息和运动轨迹信息后，由书写笔进一步处理书写位置信息和运动轨迹信息，将书写位置信息和运动轨迹信息还原为书写笔在纸张或其它可供书写的表面上书写时的笔迹图像，电子终端负责接收并显示书写笔的笔迹图像。

应当说明的是，该电子终端可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等电子设备。

本发明还提供一种书写系统，该系统包括本发明提供的书写笔和本发明提供的与上述书写笔配合使用的电子终端。

如图8所示，为本发明提供的书写系统的结构图。

在本实施例中，书写系统包括电子终端一401，电子终端二402，书写笔403。

书写笔403记录笔尖的书写位置信息和运动轨迹信息，并将上述书写位置信息和运动轨迹信息发送给电子终端一401和电子终端二402，电子终端一401和电子终端二402可以同时接收书写笔403发送的书写位置信息和运动轨迹信息，并将上述书写位置信息和运动轨迹信息处理后还原为书写笔在纸张或其它可供书写的表面上书写时的笔迹图像，电子终端一401和电子终端二402还可以将上述书写笔迹图像显示在其屏幕上。

应当说明的是，本实施例中将电子终端的数量设定为两个，这只是为了叙述的方便，并不是对本发明提供的书写系统中的电子终端的数量进行限制，在其它实施例中也可以将电子终端的数量设定为一个或者两个以上，本发明对此不作限制。

通过本发明提供的书写系统，操作者获得了一份在纸张或其它可供书写的表面上进行书写的真实文档，同时还获得了多份与上述真实文档相同的电子文档。

应当说明的是，上述书写笔通过数据线或者无线传输方式将笔尖的书写位置信息和运动轨迹信息传输给上述电子终端，上述电子终端还可以为上述书写笔提供电力。当电子终端与书写笔采用数据线方式连接在一起时，电子终端可以通过数据线将电力传输至书写笔的供电模块，为书写笔提供电力；当电子终端与书写笔采用无线传输方式连接在一起时，可以采用无线充电的方式由电子终端为书写笔提供电力，无线充电的方法可以利用现有技术，本发明对此不作详细叙述。

本发明还提供一种书写方法，应用于本发明提供的书写笔中。

如图9所示，为本发明提供的书写笔的书写方法实施例一的流程图，本实施例包括以下步骤：

S101：开始。

书写方法程序启动。

S102：记录笔尖在书写表面上的书写位置信息。

书写笔记录笔尖在纸张或其它可供书写的表面上书写时的书写位置信息。书写位置信息可以利用书写笔中的书写位置记录模块101获取，本发明对此不再作详细叙述。

S103：记录笔尖在书写表面上的运动轨迹信息。

书写笔记录笔尖在纸张或其它可供书写的表面上书写时的运动轨迹信息。运动轨迹信息可以利用书写笔中的笔迹处理模块102获取，本发明对此不再作详细叙述。

S104：向外部传输书写位置信息和运动轨迹信息。

书写笔可以采用有线或无线方式将记录的书写位置信息和运动轨迹信息传输给外部接收设备。本实施例中可以利用书写笔的数据传输模块103将上述书写位置信息和运动轨迹信息传输给外部接收设备，本发明对此不再作详细叙述。

S105：结束。

结束本次书写方法操作。

如图10所示，为本发明提供的书写笔的书写方法实施例二的流程图，本实施例是对书写笔的书写方法实施例一的进一步优化，本实施例包括以下步骤：

S201：开始。

书写方法程序启动。

S202：测量笔尖所受压力值。

当书写笔开始在书写表面上进行书写时，笔尖将对书写表面上施加压力，进而笔尖将受到书写表面施加的反作用力，该压力值可以由书写笔中的压力传感器1021获取。

S203：判断压力值是否大于阈值。

记录压力值，并将压力值与阈值进行比较，判断压力值是否大于阈值。阈值可以在生产书写笔时进行设定，也可以通过操作者进行压力值校准来设定阈值，本发明对此不作限制。阈值的具体数值可以根据经验值来设定，本发明对此亦不作限制。

当压力值大于阈值时，执行步骤S204；当压力值小于等于阈值时，则执行步骤S209。

S204：测量笔尖在书写表面上的书写位置。

应当说明的是，本步骤的具体实施方式可以是获取笔尖在所述书写表面上的图像；也可以是获取笔尖在书写表面上的图像，并获取笔杆的倾斜角度；也可以是获取笔尖在书写表面上的图像，并指示笔尖在书写表面上的参考点；还可以是获取笔尖在书写表面上的图像，并获取笔杆的倾斜角度，并指示笔尖在书写表面上的参考点。

应当说明的是，上述图像数据和角度数据将以笔尖的坐标值数据反映，即以纸张或其它可供书写的表面为坐标系平面，上述图像数据和角度数据将被计算为笔尖在该坐标系平面上的坐标值。

S205：测量笔尖的加速度值。

笔尖如果发生运动会产生加速度，根据加速度值可以判断书写笔是否运动。

S206：判断加速度值是否为预设值。

记录加速度值，并将加速度值与预设值进行比较，判断加速度值是否为预设值。预设值可以在生产书写笔时进行设定，也可以由操作者进行手动设定，本发明对此不作限制。当书写笔静止时，其加速度值为0，操作者可以将预设值设定为0或者与0接近的其它数值，具体数值可以根据经验值来设定，本发明对此亦不作限制。

当加速度值不为预设值时，执行步骤S207；当加速度值为预设值时，则返回步骤S202。

S207：记录笔尖在书写表面上所受的压力值和加速度值。

加速度是矢量，本身具有方向，将加速度值进行一次积分可以得到速度，将加速度值进行二次积分可以得到位移，通过方向、速度和位移数据便可以确定笔尖在书写表面上的详细运动轨迹。

笔尖在书写表面上所受的压力值可以反映出笔迹的粗细，当压力值大时，笔迹粗，当压力值小时，笔迹细。

如果不间断的测量书写笔在书写表面上所受的压力值和加速度值，并将压力值和加速度值按时间值对应在一起，便可以利用上述压力值和加速度值将书写笔在书写表面上的笔迹信息完整的记录下来。

应当说明的是，上述加速度值将以笔尖的坐标值数据反映，即以纸张或其它可供书写的表面为坐标系平面，上述方向、速度和位移数据将被计算为笔尖在该坐标系平面上的坐标值。

S208：向外部传输书写位置信息和运动轨迹信息。

本实施例中可以利用书写笔中数据传输模块103将上述书写位置信息和运动轨迹信息传输给外部接收设备，本发明对此不再作详细叙述。

S209：结束。

结束本次书写方法操作。

本发明还提供一种电子终端的工作方法，应用于本发明提供的电子终端中。本发明提供的电子终端的工作方法包括以下步骤：

步骤一：接收书写位置信息和运动轨迹信息。

电子终端可以利用数据接收模块接收外界传输的书写位置信息和运动轨迹信息。

步骤二：将书写位置信息和运动轨迹信息还原为笔尖的笔迹图像。

电子终端可以利用中央处理器处理接收的书写位置信息和运动轨迹信息，将上述书写位置信息和运动轨迹信息还原为笔尖在书写表面上的书写笔迹图像，并将上述书写笔迹图像显示在电子终端的屏幕上。

应当说明的是，上述书写位置信息和运动轨迹信息由本发明提供的书写笔传输，书写笔与电子终端之间可以采用有线或无线方式传输上述书写位置信息和运动轨迹信息。

本发明还提供一种书写系统的实现方法，应用于本发明提供的书写系统中，该系统包括本发明提供的书写笔和本发明提供的与上述书写笔配合使用的电子终端。

如图11所示，为本发明提供的书写系统的实现方法的流程图，本实施例包括以下步骤：

S301：开始。

书写系统程序启动。

S302：书写笔记录笔尖在书写表面上的书写位置信息和运动轨迹信息。

书写笔记录笔尖在纸张或其它可供书写的表面上书写时的书写位置信息和运动轨迹信息。

S303：书写笔传输书写位置信息和运动轨迹信息。

书写笔可以采用有线或无线方式将记录的书写位置信息和运动轨迹信息传输给外部接收设备。

S304：电子终端接收书写位置信息和运动轨迹信息。

电子终端与利用数据接收模块接收书写笔传输的书写位置信息和运动轨迹信息。

应当说明的是，书写笔与电子终端之间可以采用有线或无线方式传输上述书写位置信息和运动轨迹信息。

S305：电子终端将书写位置信息和运动轨迹信息还原为笔尖的笔迹图像。

电子终端可以利用中央处理器处理接收的书写位置信息和运动轨迹信息，将上述书写位置信息和运动轨迹信息还原为笔尖在书写表面上的书写笔迹图像，并将上述书写笔迹图像显示在电子终端的屏幕上。

S306：结束。

结束本次书写系统程序操作。

应当说明的是，在步骤S302：书写笔记录笔尖在书写表面上的书写位置信息和运动轨迹信息中，进一步包括如下子步骤：

子步骤一：测量笔尖所受的压力值。

子步骤二：判断压力值是否大于阈值。

当压力值大于所述阈值时，执行子步骤三；当压力值小于等于所述阈值时，则执行步骤S306。

子步骤三：测量笔尖在书写表面上的书写位置。

子步骤四：测量笔尖的加速度值。

子步骤五：判断加速度值是否为预设值。

当加速度值不为预设值时，执行子步骤六；当加速度值为预设值时，则返回子步骤一。

子步骤六：记录笔尖在书写表面上所受的压力值和加速度值。

进一步的，在本实施例中，还可以在步骤S302：书写笔记录笔尖在书写表面上的书写位置信息和运动轨迹信息之前，加入书写笔与电子终端通过有线或无线连接方式建立通讯连接的步骤。

进一步的，在本实施例中，还可以在步骤S302：书写笔记录笔尖在书写表面上的书写位置信息和运动轨迹信息之后，步骤S303：书写笔传输书写位置信息和运动轨迹信息之前，加入书写笔与电子终端通过有线或无线连接方式建立通讯连接的步骤。

本发明提供的书写笔、电子终端及书写系统，可以在纸张或其他可供书写的表面上进行书写，得到纸质或其它媒介的手写文档，同时书写笔还可以将书写笔的笔迹信息转换为电子信息存储在书写笔中或者传输给与书写笔配合使用的电子终端中，得到电子文档。利用本发明提供的书写笔、电子终端和书写系统，操作者不用改变日常的书写习惯，就可以快速在纸张或其他可供书写的表面上进行书写，并且可以同时得到内容相同的手写纸质文档和电子文档。

本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。

Claims (20)

1.一种书写笔，包括笔尖和笔杆，其特征在于，所述笔杆包括书写位置记录模块、笔迹处理模块和数据传输模块；

所述书写位置记录模块，记录所述笔尖在书写表面上的书写位置信息；其中，通过计算笔尖与参考点之间的相对位置，确定笔尖在书写表面上的书写位置；

所述笔迹处理模块与所述书写位置记录模块连接，记录所述笔尖在所述书写表面上的运动轨迹信息；

所述数据传输模块分别与所述书写位置记录模块和所述笔迹处理模块连接，向外部传输所述书写位置信息和所述运动轨迹信息。

2.如权利要求1所述的书写笔，其特征在于，所述书写位置记录模块为摄像头，所述书写位置信息为所述笔尖在所述书写表面上的图像，所述图像由所述摄像头获取。

3.如权利要求1所述的书写笔，其特征在于，所述书写位置记录模块包括摄像头和激光指示器，所述书写位置信息包括所述笔尖在所述书写表面上的图像和所述笔尖在所述书写表面上的参考点，所述图像由所述摄像头获取，所述参考点由所述激光指示器指示。

4.如权利要求1所述的书写笔，其特征在于，所述书写位置记录模块包括摄像头和陀螺仪，所述书写位置信息包括所述笔尖在所述书写表面上的图像和所述笔杆的倾斜角度，所述图像由所述摄像头获取，所述倾斜角度由所述陀螺仪获取。

5.如权利要求1所述的书写笔，其特征在于，所述书写位置记录模块包括摄像头、陀螺仪和激光指示器，所述书写位置信息包括所述笔尖在所述书写表面上的图像、所述笔杆的倾斜角度和所述笔尖在所述书写表面上的参考点，所述图像由所述摄像头获取，所述倾斜角度由所述陀螺仪获取，所述参考点由所述激光指示器指示。

6.如权利要求1所述的书写笔，其特征在于，所述笔迹处理模块包括压力传感器和加速度传感器，所述运动轨迹信息包括所述笔尖受到的压力值和所述笔尖的加速度值，所述压力值由所述压力传感器获取，所述加速度值由所述加速度传感器获取。

7.如权利要求6所述的书写笔，其特征在于，所述笔尖包括储墨结构和下墨结构，所述储墨结构储存墨水，所述下墨结构与所述储墨结构连接，向所述笔尖供应墨水；所述笔杆还包括存储模块，所述存储模块分别与所述书写位置记录模块、所述笔迹处理模块和所述数据传输模块连接，存储所述书写位置信息和所述运动轨迹信息。

8.一种书写系统，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的书写笔和电子终端，所述电子终端包括数据接收模块和中央处理器；所述数据接收模块接收书写位置信息和运动轨迹信息；所述中央处理器与所述数据接收模块连接，将所述书写位置信息和所述运动轨迹信息还原为笔尖的笔迹图像。

9.如权利要求8所述的书写系统，其特征在于，所述书写笔通过数据线或者无线传输方式将所述笔尖的书写位置信息和运动轨迹信息传输给所述电子终端，所述电子终端为所述书写笔提供电力。

10.一种书写笔的书写方法，应用于权利要求1至7任一项所述的书写笔中，其特征在于，包括以下步骤：

记录所述笔尖在书写表面上的书写位置信息；

记录所述笔尖在所述书写表面上的运动轨迹信息；

向外部传输所述书写位置信息和所述运动轨迹信息。

11.如权利要求10所述的书写笔的书写方法，其特征在于，所述记录所述笔尖在书写表面上的书写位置信息的步骤包括：

测量所述笔尖所受的压力值；

判断所述压力值是否大于阈值，当所述压力值大于所述阈值时，测量所述笔尖在所述书写表面上的书写位置；当所述压力值小于等于所述阈值时，结束本次操作。

12.如权利要求11所述的书写笔的书写方法，其特征在于，所述测量所述笔尖在所述书写表面上的书写位置的步骤具体为：获取所述笔尖在所述书写表面上的图像。

13.如权利要求11所述的书写笔的书写方法，其特征在于，所述测量所述笔尖在所述书写表面上的书写位置的步骤具体为：获取所述笔尖在所述书写表面上的图像，并获取所述笔杆的倾斜角度。

14.如权利要求11所述的书写笔的书写方法，其特征在于，所述测量所述笔尖在所述书写表面上的书写位置的步骤具体为：获取所述笔尖在所述书写表面上的图像，并指示所述笔尖在所述书写表面上的参考点。

15.如权利要求11所述的书写笔的书写方法，其特征在于，所述测量所述笔尖在所述书写表面上的书写位置的步骤具体为：获取所述笔尖在所述书写表面上的图像，并获取所述笔杆的倾斜角度，并指示所述笔尖在所述书写表面上的参考点。

16.如权利要求11所述的书写笔的书写方法，其特征在于，所述记录所述笔尖在所述书写表面上的运动轨迹信息的步骤包括：

测量所述笔尖的加速度值；

判断所述加速度值是否为预设值，当所述加速度值不为预设值时，记录所述笔尖在所述书写表面上所受的压力值和加速度值；当所述加速度值为预设值时，返回测量所述笔尖所受的压力值步骤。

17.一种书写系统的实现方法，应用于权利要求8所述的书写系统中，其特征在于，包括以下步骤：

所述书写笔记录所述笔尖在所述书写表面上的书写位置信息和运动轨迹信息；

所述书写笔传输所述书写位置信息和所述运动轨迹信息；

所述电子终端接收所述书写位置信息和所述运动轨迹信息；

所述电子终端将所述书写位置信息和所述运动轨迹信息还原为笔尖的笔迹图像。

18.如权利要求17所述的书写系统的实现方法，其特征在于，所述书写笔记录所述笔尖在所述书写表面上的书写位置信息和运动轨迹信息的步骤包括：

测量所述笔尖所受的压力值；

判断所述压力值是否大于阈值，当所述压力值大于所述阈值时，测量所述笔尖在所述书写表面上的书写位置；当所述压力值小于等于所述阈值时，结束本次操作；

测量所述笔尖的加速度值；

判断所述加速度值是否为预设值，当所述加速度值不为预设值时，记录所述笔尖在所述书写表面上所受的压力值和加速度值；当所述加速度值为预设值时，返回测量所述笔尖所受的压力值步骤。

19.如权利要求17所述的书写系统的实现方法，其特征在于，在所述书写笔记录所述笔尖在所述书写表面上的书写位置信息和运动轨迹信息的步骤之前还包括：所述书写笔与所述电子终端通过有线或无线连接方式建立通讯连接的步骤。

20.如权利要求17所述的书写系统的实现方法，其特征在于，在所述书写笔记录所述笔尖在所述书写表面上的书写位置信息和运动轨迹信息的步骤之后，所述书写笔传输所述书写位置信息和所述运动轨迹信息的步骤之前还包括：所述书写笔与所述电子终端通过有线或无线连接方式建立通讯连接的步骤。