CN107798322A - 一种智能笔 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种智能笔，包括笔壳，设置在笔壳内的控制器、通讯单元和拼写检测单元，以及设置在笔壳外的摄像头；所述摄像头用于拍摄并得到书写图片；所述拼写检测单元用于当所述智能笔处于拼写检测状态时，识别书写图片中的文字并拆分成单词，还用于将拆分后的单词与文字库进行对比，判断文字库中是否存在与该单词相符的词组，如果不存在，生成错误信息；所述控制器中存储有所述文字库，文字库中设有多个词组；控制器还用于将生成的错误信息通过通讯单元上传。该智能笔能够检测书写的单词是否正确，当书写不正确时进行报错，具备书写检测的功能。还能够将错误信息上传给外部设备或移动终端，功能多样化。

Description

一种智能笔

技术领域

本发明属于教学辅助工具技术领域，具体涉及一种智能笔。

背景技术

工业就是工具的产业，工业在不断的发展，向智能方向发展，因此市 面上出现了很多智能笔，但是现有的智能笔只是具备基本的书写功能记录 或者翻译功能。上述这些教学辅助工具虽然书写方便，但是还是存在以下 缺陷：功能单一，不具备书写检测的功能。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种智能笔，具备书写检测的功能， 功能多样化。

一种智能笔，包括笔壳，设置在笔壳内的控制器、通讯单元和拼写检测单 元，以及设置在笔壳外的摄像头；

所述摄像头用于拍摄并得到书写图片；

所述拼写检测单元用于当所述智能笔处于拼写检测状态时，识别书写图片 中的文字并拆分成单词，还用于将拆分后的单词与文字库进行对比，判断文字 库中是否存在与该单词相符的词组，如果不存在，生成错误信息；

所述控制器中存储有所述文字库，文字库中设有多个词组；控制器还用于 将生成的错误信息通过通讯单元上传。

优选地，所述笔壳内还设有动作传感器，笔壳上位于笔尖的位置还设有压 力传感器；所述拼写检测单元用于根据压力传感器的输出信号判断是否开始书 写，如果开始书写，拼写检测单元通过动作传感器识别智能笔移动的笔迹，并 根据该笔迹的得到所述书写图片中的文字。

优选地，所述控制器还用于将压力传感器的输出信号与预设的压力阈值进 行对比，当压力传感器的输出信号大于压力阈值时，判定当前书写过重。

优选地，所述笔壳上还设有麦克风；所述拼写检测单元用于通过麦克风采 集并分析语音信号，得到语音信号中的单词。

优选地，所述拼写检测单元还用于当所述智能笔处于语法检测状态时，根 据拆分后的单词得到文字中的语法，并判断该语法是否正确，如果不正确，生 成错误信息并显示正确语法。

优选地，所述拼写检测单元中还存储有多个潦草等级；拼写检测单元用于 当所述智能笔处于潦草检测状态时，计算所述书写图片中拆分得到的单词与文 字库中的词组之间的笔画差值，并将该笔画差值与预设的潦草等级进行对比， 输出与该笔画差值相符的潦草等级。

优选地，还包括设置在笔壳内的翻译单元；所述翻译单元用于当所述智能 笔处于翻译状态时，识别书写图片中的文字并拆分成单词得到文字中的语法， 翻译单元还用于分别将拆分后的单词进行翻译，并结合该文字中的语法输出翻 译后的文字信息。

优选地，所述笔壳上还设有触觉反馈马达；所述控制器用于根据触觉反馈 马达的输出信息得到状态切换命令，并根据状态切换命令切换智能笔的状态； 所述智能笔的状态包括拼写检测状态、语法检测状态、潦草检测状态和翻译状 态。

优选地，所述控制器还用于将输入的单词转换为电子档，并保存。

由上述技术方案可知，本发明提供的智能笔，能够检测书写的单词是否正 确，当书写不正确时进行报错，具备书写检测的功能。还能够将错误信息上传 给外部设备或移动终端，功能多样化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将 对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附 图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分 并不一定按照实际的比例绘制。

图1为实施例中智能笔的模块框图。

图2为实施例中智能笔的功能示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例 仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限 制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语 或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例：

一种智能笔，如图1、2所示，包括笔壳，设置在笔壳内的控制器、通讯 单元和拼写检测单元，以及设置在笔壳外的摄像头；

所述摄像头用于拍摄并得到书写图片；

所述拼写检测单元用于当所述智能笔处于拼写检测状态时，识别书写图片 中的文字并拆分成单词，还用于将拆分后的单词与文字库进行对比，判断文字 库中是否存在与该单词相符的词组，如果不存在，生成错误信息；

所述控制器中存储有所述文字库，文字库中设有多个词组；控制器还用于 将生成的错误信息通过通讯单元上传。

具体实施时，摄像头可采用红外摄像头,需要与红外二极管光源配合使用。 红外线是一种电磁波，它的波长范围为0.78～1000μm，不为人眼所见。因此 红外摄像头不依赖外界人体可见光源，而是自身发射红外线充当光源。

控制器的主芯片可以采用24脚QFP封装的SMD元器件，采用高速率低功 耗的7纳米的芯片CPU，降低整机功耗。控制器的存储器可采用flash芯片， 能够存储很多实时数据，如通过麦克风和红外摄像头采集来的数据，能在CPU 运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能 的设备，它采用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记 忆元件。在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记 忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转 换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符，例如英文 字母、运算符号等，也要转换成二进制代码才能存储和操作。

通讯单元可采用Wifi蓝牙通讯模组,负责上传和下载数据包。蓝牙通信实 现音频数据的传输，可以无线连接蓝牙耳机，蓝牙音响或蓝牙平板音响。当打 开相应的开关就可以读出声音。尤其在外语的学习当中。

拼写检测单元根据单词可以判断是否存在拼写错误,若拼写错误会通过语 音输出器播放让用户修正。例如用户在拼写单词或书写语句的时候，如果想确 定拼写是否正确或语法是否正确，获得书写的文字。如果书写正确会通过语音 输出器播放一些鼓励语言，如果书写错误就会通过语音输出器播放出正确的拼 写和语句。例如书写“priviledge”,这个拼写错误就会通过语音输出器播放 正确的拼写“privilege”，如果书写“privilege”，这个拼写正确就会通过语 音输出器播放出“你非常棒”之类的鼓励性语音。

拼写检测单元还具有读写功能，通过摄像头得到书写图片，对书写图片进 行处理得到文字信息，再将文字信息通过语音输出器播放出来，例如用户通过 摄像头得到一个含“屏幕”的图像文本，图像处理器就会解析出“屏幕”的文 字信息，屏幕传给语音输出器播放出来。也可以将屏幕翻译出“screen”，再 播放出来。

该智能笔能够检测书写的单词是否正确，当书写不正确时进行报错，具备 书写检测的功能。还能够将错误信息上传给外部设备或移动终端，功能多样化。

所述笔壳内还设有动作传感器，笔壳上位于笔尖的位置还设有压力传感 器；所述拼写检测单元用于根据压力传感器的输出信号判断是否开始书写，如 果开始书写，拼写检测单元通过动作传感器识别智能笔移动的笔迹，并根据该 笔迹的得到所述书写图片中的文字。

拼写检测单元通过压力传感器和动作传感器数据来获得智能笔书写的文 字。当压力传感器感受到的压力过大时，认为使用者开始书写，开始记录书写 的轨迹，得到书写的文字。动作传感器也叫加速度传感器,其中包括陀螺仪和 加速计，可以记录动作的方向，动作产生的时间，以及这个动作的运动参数, 由内部阻尼器、弹性元件、敏感元件等部分组成。传感器在加速过程中，通过 对质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值。

所述控制器还用于将压力传感器的输出信号与预设的压力阈值进行对比， 当压力传感器的输出信号大于压力阈值时，判定当前书写过重。控制器通过该 方法判断用户是否下笔太重，当下笔太重时，及时提醒用户，延长了智能笔的 使用寿命。

所述笔壳上还设有麦克风；所述拼写检测单元用于通过麦克风采集并分析 语音信号，得到语音信号中的单词。该智能笔还具有语音识别功能，通过麦克 风采集语音信号，并进行分析得到语音信号中的单词，进而保存或进行翻译。 本实施例中麦克风采用目前最薄稀土合金材料实现压电功能。

所述拼写检测单元还用于当所述智能笔处于语法检测状态时，根据拆分后 的单词得到文字中的语法，并判断该语法是否正确，如果不正确，生成错误信 息并显示正确语法。通过该方法纠正错误的语法，能够让用户的外语得到提高。 例如：根据拆分后的单词得到主语、谓语和宾语，判断对应的主语、谓语和宾 语是否正确。

所述拼写检测单元中还存储有多个潦草等级；拼写检测单元用于当所述智 能笔处于潦草检测状态时，计算所述书写图片中拆分得到的单词与文字库中的 词组之间的笔画差值，并将该笔画差值与预设的潦草等级进行对比，输出与该 笔画差值相符的潦草等级。这样通过判断笔迹是否太过潦草来培养用户书规范 和养成良好的书写习惯。具体实施时，可以设定各种字体的潦草等级。拼写检 测单元首先判断书写的字体，再与文字库中的词组进行对比，得到笔画差异， 判定潦草等级。

还包括设置在笔壳内的翻译单元；所述翻译单元用于当所述智能笔处于翻 译状态时，识别书写图片中的文字并拆分成单词得到文字中的语法，翻译单元 还用于分别将拆分后的单词进行翻译，并结合该文字中的语法输出翻译后的文 字信息。翻译可以翻译单个词组，也可以翻译完整的语句。用户书写的时候如 果想要翻译当前的词组或语句，通过当前的笔迹转化文字信息，然后把翻译的 信息发送给语音输出器，例如用户书写一个词组“中国”，然后通过语音输出 器播放出来“China”。

所述笔壳上还设有触觉反馈马达；所述控制器用于根据触觉反馈马达的输 出信息得到状态切换命令，并根据状态切换命令切换智能笔的状态；所述智能 笔的状态包括拼写检测状态、语法检测状态、潦草检测状态和翻译状态。

触觉反馈马达通过通电线圈在磁场中受力转动带动起动机转子旋转。触觉 反馈马达是开发一种可行的动态触觉接口，从而让电信号及触觉信息以实时方 式在触觉，而不是触觉空间中被呈现。触觉反馈马达包含一体化的触摸笔，以 便用户能够按握笔的不同区域，以激活他们感觉存在的菜单及其它触觉。由于 能够驱动及由触摸激活它们，主芯片上可用的整个触觉信息显示最终可能由用 户所使用。

所述控制器还用于将输入的单词转换为电子档，并保存，这样能将书写的 信息转为电子文档，方便数字化保存，也方便后续的数字化检索。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者 对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相 应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明 的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种智能笔，其特征在于，包括笔壳，设置在笔壳内的控制器、通讯单元和拼写检测单元，以及设置在笔壳外的摄像头；

所述摄像头用于拍摄并得到书写图片；

所述拼写检测单元用于当所述智能笔处于拼写检测状态时，识别书写图片中的文字并拆分成单词，还用于将拆分后的单词与文字库进行对比，判断文字库中是否存在与该单词相符的词组，如果不存在，生成错误信息；

所述控制器中存储有所述文字库，文字库中设有多个词组；控制器还用于将生成的错误信息通过通讯单元上传。

2.根据权利要求1所述智能笔，其特征在于，

所述笔壳内还设有动作传感器，笔壳上位于笔尖的位置还设有压力传感器；所述拼写检测单元用于根据压力传感器的输出信号判断是否开始书写，如果开始书写，拼写检测单元通过动作传感器识别智能笔移动的笔迹，并根据该笔迹的得到所述书写图片中的文字。

3.根据权利要求2所述智能笔，其特征在于，

所述控制器还用于将压力传感器的输出信号与预设的压力阈值进行对比，当压力传感器的输出信号大于压力阈值时，判定当前书写过重。

4.根据权利要求1所述智能笔，其特征在于，

所述笔壳上还设有麦克风；所述拼写检测单元用于通过麦克风采集并分析语音信号，得到语音信号中的单词。

5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述智能笔，其特征在于，

所述拼写检测单元还用于当所述智能笔处于语法检测状态时，根据拆分后的单词得到文字中的语法，并判断该语法是否正确，如果不正确，生成错误信息并显示正确语法。

6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述智能笔，其特征在于，

所述拼写检测单元中还存储有多个潦草等级；拼写检测单元用于当所述智能笔处于潦草检测状态时，计算所述书写图片中拆分得到的单词与文字库中的词组之间的笔画差值，并将该笔画差值与预设的潦草等级进行对比，输出与该笔画差值相符的潦草等级。

7.根据权利要求1-4中任一权利要求所述智能笔，其特征在于，

还包括设置在笔壳内的翻译单元；所述翻译单元用于当所述智能笔处于翻译状态时，识别书写图片中的文字并拆分成单词得到文字中的语法，翻译单元还用于分别将拆分后的单词进行翻译，并结合该文字中的语法输出翻译后的文字信息。

8.根据权利要求1-4中任一权利要求所述智能笔，其特征在于，

所述笔壳上还设有触觉反馈马达；所述控制器用于根据触觉反馈马达的输出信息得到状态切换命令，并根据状态切换命令切换智能笔的状态；所述智能笔的状态包括拼写检测状态、语法检测状态、潦草检测状态和翻译状态。

9.根据权利要求1-4中任一权利要求所述智能笔，其特征在于，

所述控制器还用于将输入的单词转换为电子档，并保存。