CN109263362A - 一种智能笔及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于智能学习电子装置技术领域，公开了一种智能笔及其控制方法。智能笔，包括笔身和笔芯，笔身的外部连接有朝向于笔尖的摄像头，笔身内设置有电路板和电池，电路板或摄像头连接有用于识别文本信息、图案信息的识别模块，电路板连接有搜索模块和无线通信模块、图像输出装置或/和声音输出装置。本发明所提供的一种智能笔及其控制方法，摄像头可以对笔尖方向进行拍摄，识别模块可以识别笔尖所书写的内容或笔尖所指向之介质所显示的内容，用户可以对普通书本等可视内容进入识别并搜索(检索)等，并可通过图像输出装置或/和声音输出装置向用户反馈，提高了智能笔的适用范围，且大大提高了用户的学习效率，用户体验佳。
Description
技术领域
本发明属于智能学习电子装置技术领域，尤其涉及一种智能笔及其控制方法。
背景技术
目前的智能学习电子装置，例如点读机，只能对预设的内容进行点读、解题等，其不能对普通书本等进行操作，具有较大的局限性，用户体验欠佳。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种智能笔，其用户体验佳。
本发明的技术方案是：一种智能笔，包括笔身和笔芯，所述笔芯的前端为笔尖，所述笔芯设置于所述笔身内且所述笔尖伸出于所述笔身的前端，所述笔身的外部连接有用于获取文本信息或/和图像信息的摄像头，所述摄像头的镜头朝向于所述笔尖方向；
所述笔身内设置有电路板和连接于所述电路板的电池，所述摄像头通过导电器件连接于所述电路板，所述电路板或所述摄像头连接有用于识别文本信息、图案信息的识别模块，所述电路板连接有用于对文本信息、图案信息进行搜索并得出搜索结果的搜索模块，所述电路板还设置有无线通信模块；
所述电路板还连接有用于输出搜索结果的图像输出装置或/和声音输出装置。
可选地，所述图像输出装置为电子屏幕或投影器件或无线图像输出模块；且/或，所述声音输出装置为喇叭或无线音频输出模块。
可选地，所述笔身具有握笔部，所述摄像头通过支架结构固定于所述握笔部的一侧。
可选地，所述笔身内设置有连接于所述笔芯的弹性件，所述笔身内还设置有由所述笔芯触发的开关。
可选地，所述开关为薄膜开关，所述薄膜开关靠近所述笔芯的后端处设置，所述薄膜开关通过导线连接于所述电池或所述电路板。
可选地，所述电池设置于所述笔身的中部或中前部，且/或，所述电路板设置于所述笔身的后部或中后部。
可选地，所述电路板的一侧设置有喇叭，所述笔身对应所述喇叭处设置有扬声孔位。
可选地，所述电路板的一侧设置有控制按键，所述笔身对应所述控制按键处设置有按键孔位。
可选地，所述笔身的末端设置有充电接口。
可选地，所述笔身内还设置有动作感应器件，所述电路板设置有由所述动作感应器件触发的功能模块。
可选地，所述动作感应器件包括加速度传感器、方向传感器、陀螺仪传感器、重力传感器、线性加速度传感器和旋转矢量传感器中的至少一种。
可选地，所述功能模块包括翻译模块、组词模块、拍照控制模块、笔迹识别模块、身份识别模块中的至少一种。
可选地，所述笔身内设置有震动反馈马达；且/或，所述笔身设置有状态指示灯。
可选地，所述识别模块、搜索模块一体集成于所述电路板，或者，所述识别模块和搜索模块分别独立设置于所述电路板。
本发明还提供了一种智能笔的控制方法，采用上述的一种智能笔，包括以下步骤：
智能笔的摄像头获取智能笔的笔尖处的图像；
智能笔的识别模块对图像进行识别并得到文本信息或/和图案信息；
智能笔的搜索模块对文本信息或/和图案信息进行搜索并得到搜索结果；
智能笔的图像输出装置或/和声音输出装置对搜索结果进行反馈。
可选地，所述智能笔内的动作传感器感应用户的动作，根据动作传感器的反馈，智能笔对识别的词组进行翻译、组词；或者，根据动作传感器的反馈，智能笔对识别的题目进行搜索并通过图像输出装置或/和声音输出装置反馈；或者，根据动作传感器的反馈，智能笔对识别的题目答案进行判断对错并通过图像输出装置或/和声音输出装置反馈；或者，根据动作传感器的反馈，智能笔控制所述摄像头启动、关闭或拍照；或者，根据动作传感器的反馈，所述图像输出装置、声音输出装置输出图像、声音。
本发明所提供的一种智能笔及其控制方法，摄像头可以对笔尖方向进行拍摄，识别模块可以识别笔尖所书写的内容或笔尖所指向之介质所显示的内容，依托摄像头、识别模块、搜索模块及无线通信模块，用户可以对普通书本、习题册、稿纸等印刷或手写的内容或显示屏幕所显示的可视内容进入识别并搜索(检索)等，并可通过图像输出装置或/和声音输出装置向用户反馈，提高了智能笔的适用范围，且大大提高了用户的学习效率，用户体验佳。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种智能笔的立体示意图；
图2是本发明实施例提供的一种智能笔的立体示意图；
图3是本发明实施例提供的一种智能笔的立体示意图；
图4是本发明实施例提供的一种智能笔的内部结构立体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。
另外，本发明实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语，其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。
如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种智能笔，包括笔身10和笔芯20，笔身10可呈中空杆状。所述笔芯20的前端为笔尖21，所述笔芯20设置于所述笔身10内且所述笔尖21伸出于所述笔身10的前端，所述笔身10的外部连接有用于获取文本信息或/和图像信息的摄像头30，所述摄像头30的镜头朝向于所述笔尖21方向。所述笔身10内设置有电路板40和连接于所述电路板40的电池50，所述摄像头30通过导电器件连接于所述电路板40，所述电路板40或所述摄像头30连接有用于识别文本信息、图案信息的识别模块，识别模块可以集成于电路板40。所述电路板40连接有用于对文本信息、图案信息进行搜索并得出搜索结果的搜索模块，所述电路板40还设置有无线通信模块；识别模块、搜索模块可为独立模块或集成模块。所述电路板40还连接有用于输出搜索结果的图像输出装置或/和声音输出装置。即摄像头30可以对笔尖21方向进行拍摄，识别模块可以识别笔尖21所书写的内容或笔尖21所指向之介质所显示的内容，上述介质包括但不限于：纸张(例如印刷物或稿纸等)、显示屏、写字板等。即用户可以对普通书本、稿纸、显示屏、写字板的内容进行识别，只要肉眼可见的内容均可通过摄像头成像后由识别模块识别，并根据识别的信息进行处理，例如，识别为单词时，可以选择对单词进行搜索(检索)，以对单词进行翻译、朗读、释义等并通过图像输出装置或/和声音输出装置输出结果，识别为题目时，可以选择对题目进行搜索(检索)并得出解题过程、答案等并通过图像输出装置或/和声音输出装置输出结果，识别为题目和用户所作答答案时，可以选择对题目和答案进行搜索(检索)并判断是否正确，并通过图像输出装置或/和声音输出装置输出结果，若答案判定为错误时，可通过图像输出装置或/和声音输出装置输出正确解题过程或答案，这样，不仅仅局限于现有技术中只能对预设印刷物(点读机对应的点读本)，依托摄像头30、识别模块、搜索模块及无线通信模块，用户可以对普通书本、习题册、稿纸等印刷或手写的内容或显示屏幕所显示的内容进入识别并搜索(检索)等，并可通过图像输出装置或/和声音输出装置向用户反馈，提高了智能笔的适用范围，且大大提高了用户的学习效率，用户体验佳。
可选地，所述图像输出装置可为电子屏幕或投影器件或无线图像输出模块。电子屏幕或投影器件可以设置于笔身10的壳体处，无线图像输出模块可设置于笔身10的壳体内。无线图像输出模块可与手机、平板电脑、PC等连接，通过无线传输(例如WIFI、蓝牙)的方式将内容显示于手机、平板电脑、PC等电子设置的显示屏上。
可选地，所述声音输出装置为喇叭41或无线音频输出模块，无线音频输出模块可通过无结传输的方式将声音传输至机、平板电脑、PC的喇叭41或蓝牙音箱等。
可选地，所述笔身10具有握笔部11，所述摄像头30通过支架结构12固定于所述握笔部11的一侧。支架结构12可为一体成型于笔身10侧面的一体式结构，也可为固定或可拆卸式连接于笔身10侧面的支架。当然，具体应用中，支架结构12、摄像头30也可以固定于笔身10的中段等区域处。
可选地，所述笔身10内设置有连接于所述笔芯20的弹性件，所述笔身10内还设置有由所述笔芯20触发的开关13，弹性件可为套于笔芯20的弹簧，即使用智能笔时，笔芯20前端的笔尖21受压并克服弹性件的弹力，笔芯20后移而触发开关13，进而启动摄像对等相应的电子器件，在设定时长后，开关13没有被触发，则摄像头30等电子器件可以进入待机或关机状态，省电效果佳，可以提高续航时间。
可选地，所述开关13为薄膜开关，所述薄膜开关靠近所述笔芯20的后端处设置，所述薄膜开关通过导线或柔性线路板电连接于所述电池50或所述电路板40，薄膜开关的应用，使笔芯20移动较小的行程便可以触发开关13，对正常书写没有影响。
具体地，所述电池50可以设置于所述笔身10的中部或中前部，即电池50可设置于靠近于用户握笔的位置处，其重心相对用户的手心，避免智能笔的重心过高而带来书写时稳定性欠佳的缺陷。且/或，所述电路板40设置于所述笔身10的后部或中后部，电路板40一般较轻，可以设置于相对靠上的位置。电路板40上可以设置有存储器(例如闪存芯片)等。开关13和电路板40分别设置于电池50的两端。
具体应用中，电池50可为充电式电池，例如锂电池、聚合物电池、石墨烯电池等。
具体地，笔身10内可以设置有喇叭41，喇叭41可位于所述电路板40的一侧，所述笔身10对应所述喇叭41处设置有扬声孔位。喇叭41可以播放搜索结果、翻译结果、操作反馈等。
具体地，笔身10内还可以设置有麦克风，所述笔身10对应所述麦克风处设置有麦克风孔位。麦克风可用于接收语音指令等。例如用户可以通过语音控制对识别模块所识别的信息进行朗读、翻译等处理，也可通过语音输入并由语音识别模块识别，人机交互效果佳。当然，麦克风配合内置的存储器，智能笔还可用作录音机等。
具体地，所述电路板40的一侧设置有控制按键42，所述笔身10对应所述控制按键42处设置有按键孔位。控制按键42可以设置有一个或多个，控制按键42可为按压式或/和摇杆式，其布局紧凑且易于操作。
具体地，所述笔身10的末端或侧面处设置有充电接口(充电连接器)43或/和无线充电模块，以便于充电。充电接口(充电连接器)43通过焊脚或导线连接于电路板的焊点上。
具体地，所述笔身10设置有状态指示灯。具体应用中，所述笔身10的末端或侧面处还可以设置有充电指示灯或/和电池50电量指示灯。
具体地，所述笔身10内还设置有动作感应器件，所述电路板40设置有由所述动作感应器件触发的功能模块。用户可以通过设定的动作启动相应的功能。功能模块可以集成于电路板40。
具体应用中，所述动作感应器件可以包括加速度传感器、方向传感器、陀螺仪传感器、重力传感器、线性加速度传感器和旋转矢量传感器中的至少一种。
具体应用中，所述功能模块可以包括翻译模块、组词模块、拍照控制模块、笔迹识别模块、身份识别模块中的至少一种。翻译模块、组词模块、拍照控制模块、笔迹识别模块、身份识别模块可以集成于电路板40上，其可以共用处理器、存储器等。
具体地，所述笔身10内可以设置有震动反馈马达，除了通过显示或语音的方式，还可以通过震动的方式向用户提供反馈信息。
具体地，所述识别模块、搜索模块可一体集成于所述电路板40，或者，所述识别模块和搜索模块分别独立设置于所述电路板40。
本发明实施例还提供了一种智能笔的控制方法，采用上述的一种智能笔，包括以下步骤：
智能笔的摄像头30获取智能笔的笔尖21处所对应的图像；
智能笔的识别模块对图像进行识别并得到文本信息或/和图案信息；
智能笔的搜索模块对文本信息或/和图案信息进行搜索并得到搜索结果；
智能笔的图像输出装置或/和声音输出装置对搜索结果进行反馈。
即摄像头30可以对笔尖21方向进行拍摄，识别模块可以识别笔尖21所书写的内容或笔尖21所指向之介质所显示的内容，上述介质包括但不限于：纸张(例如印刷物或稿纸等)、显示屏。即用户可以对普通书本、稿纸、显示屏的内容进行识别，并根据识别的信息进行处理，例如，识别为单词时，可以选择对单词进行搜索(检索)，以对单词进行翻译、朗读、释义等并通过图像输出装置或/和声音输出装置输出结果，识别为题目时，可以选择对题目进行搜索(检索)并得出解题过程、答案等并通过图像输出装置或/和声音输出装置输出结果，识别为题目和用户所作答答案时，可以选择对题目和答案进行搜索(检索)并判断是否正确，并通过图像输出装置或/和声音输出装置输出结果，若答案判定为错误时，可通过图像输出装置或/和声音输出装置输出正确解题过程或答案，这样，不仅仅局限于现有技术中只能对预设印刷物(点读机对应的点读本)，依托摄像头30、识别模块、搜索模块及无线通信模块，用户可以对普通书本、习题册、稿纸等印刷或手写的内容或显示屏幕所显示的内容进入识别并搜索(检索)等，并可通过图像输出装置或/和声音输出装置向用户反馈，提高了智能笔的适用范围，且大大提高了用户的学习效率，用户体验佳。
具体地，所述智能笔内的动作传感器感应用户的动作，作为可能实现的第一种情况：根据动作传感器的反馈，智能笔对识别的词组进行翻译、组词。
作为可能实现的第二种情况：根据动作传感器的反馈，智能笔对识别的题目进行搜索并通过图像输出装置或/和声音输出装置反馈。
作为可能实现的第三种情况：根据动作传感器的反馈，智能笔对识别的题目答案进行判断对错并通过图像输出装置或/和声音输出装置反馈。
作为可能实现的第四种情况：根据动作传感器的反馈，智能笔控制所述摄像头30启动、关闭或拍照。
作为可能实现的第五种情况：根据动作传感器的反馈，所述图像输出装置、声音输出装置输出图像、声音。
当然，基于摄像头30的成像和识别模块的识别，并配合搜索、检索等，其还可以进行其他可能实现的情况，在此不一一列举。
本发明实施例所提供的一种智能笔及其控制方法，摄像头30可以对笔尖21方向进行拍摄，识别模块可以识别笔尖21所书写的内容或笔尖21所指向之介质所显示的内容，依托摄像头30、识别模块、搜索模块及无线通信模块，用户可以对普通书本、习题册、稿纸等印刷或手写的内容或显示屏幕所显示的可视内容进入识别并搜索(检索)等，并可通过图像输出装置或/和声音输出装置向用户反馈，提高了智能笔的适用范围，且大大提高了用户的学习效率，用户体验佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种智能笔，其特征在于，包括笔身和笔芯，所述笔芯的前端为笔尖，所述笔芯设置于所述笔身内且所述笔尖伸出于所述笔身的前端，所述笔身的外部连接有用于获取文本信息或/和图像信息的摄像头，所述摄像头的镜头朝向于所述笔尖方向；
所述笔身内设置有电路板和连接于所述电路板的电池，所述摄像头通过导电器件连接于所述电路板，所述电路板或所述摄像头连接有用于识别文本信息、图案信息的识别模块，所述电路板连接有用于对文本信息、图案信息进行搜索并得出搜索结果的搜索模块，所述电路板还设置有无线通信模块；
所述电路板还连接有用于输出搜索结果的图像输出装置或/和声音输出装置。
2.如权利要求1所述的一种智能笔，其特征在于，所述图像输出装置为电子屏幕或投影器件或无线图像输出模块；且/或，所述声音输出装置为喇叭或无线音频输出模块。
3.如权利要求1所述的一种智能笔，其特征在于，所述笔身具有握笔部，所述摄像头通过支架结构固定于所述握笔部的一侧。
4.如权利要求1所述的一种智能笔，其特征在于，所述笔身内设置有连接于所述笔芯的弹性件，所述笔身内还设置有由所述笔芯触发的开关。
5.如权利要求4所述的一种智能笔，其特征在于，所述开关为薄膜开关，所述薄膜开关靠近所述笔芯的后端处设置，所述薄膜开关通过导线连接于所述电池或所述电路板。
6.如权利要求1所述的一种智能笔，其特征在于，所述电池设置于所述笔身的中部或中前部，且/或，所述电路板设置于所述笔身的后部或中后部。
7.如权利要求1所述的一种智能笔，其特征在于，所述电路板的一侧设置有喇叭，所述笔身对应所述喇叭处设置有扬声孔位。
8.如权利要求1所述的一种智能笔，其特征在于，所述电路板的一侧设置有控制按键，所述笔身对应所述控制按键处设置有按键孔位。
9.如权利要求1所述的一种智能笔，其特征在于，所述笔身的末端设置有充电接口。
10.如权利要求1至9中任一项所述的一种智能笔，其特征在于，所述笔身内还设置有动作感应器件，所述电路板设置有由所述动作感应器件触发的功能模块。
11.如权利要求10所述的一种智能笔，其特征在于，所述动作感应器件包括加速度传感器、方向传感器、陀螺仪传感器、重力传感器、线性加速度传感器和旋转矢量传感器中的至少一种。
12.如权利要求10所述的一种智能笔，其特征在于，所述功能模块包括翻译模块、组词模块、拍照控制模块、笔迹识别模块、身份识别模块中的至少一种。
13.如权利要求1至9中任一项所述的一种智能笔，其特征在于，所述笔身内设置有震动反馈马达；且/或，所述笔身设置有状态指示灯。
14.如权利要求1至9中任一项所述的一种智能笔，其特征在于，所述识别模块、搜索模块一体集成于所述电路板，或者，所述识别模块和搜索模块分别独立设置于所述电路板。
15.一种智能笔的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1至14任一项所述的一种智能笔，包括以下步骤：
智能笔的摄像头获取智能笔的笔尖处的图像；
智能笔的识别模块对图像进行识别并得到文本信息或/和图案信息；
智能笔的搜索模块对文本信息或/和图案信息进行搜索并得到搜索结果；
智能笔的图像输出装置或/和声音输出装置对搜索结果进行反馈。
16.如权利要求15所述的控制方法，其特征在于，所述智能笔内的动作传感器感应用户的动作，根据动作传感器的反馈，智能笔对识别的词组进行翻译、组词；或者，根据动作传感器的反馈，智能笔对识别的题目进行搜索并通过图像输出装置或/和声音输出装置反馈；或者，根据动作传感器的反馈，智能笔对识别的题目答案进行判断对错并通过图像输出装置或/和声音输出装置反馈；或者，根据动作传感器的反馈，智能笔控制所述摄像头启动、关闭或拍照；或者，根据动作传感器的反馈，所述图像输出装置、声音输出装置输出图像、声音。
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