CN110456931A - 一种智能笔的笔尾结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能笔的笔尾结构，包括壳体、笔体支架，所述壳体包括笔尾壳体，所述笔尾壳体内壁设置有两条条形凸棱，所述条形凸棱体积不一，所述笔体支架上设置有条形凹槽，所述两条条形凸棱分别与笔体支架的条形凹槽相楔合；优点在于，笔尾壳体防呆、笔尾壳可以随意更换，结构简洁，方便实用，笔尾壳体能快速准确插入笔体支架。

Description

一种智能笔的笔尾结构

技术领域

本发明涉及智能书写笔技术领域，尤其是涉及一种智能笔的笔尾结构。

背景技术

随着科技的发展，各种智能设备如雨后春笋般出现，深刻改变了人们传统的习惯，由于人们对各种智能设备越来越依赖，人们对文件的电子化产生了越来越大的需求，现在出现了各种智能笔用于在传统的纸张或黑板或物体上书写或绘图、触摸显示屏或触摸屏上书写或绘图，然后在触摸显示屏或显示屏显示出来，并形成电子文件保存。

一般情况下的笔尾结构都是固定在智能笔笔尾，不能拆卸，能拆卸的智能笔笔尾，一般都是需要借助工具，才能实现拆卸的功能。因此现有的智能笔往往存在以下几个缺陷：笔尾设计灵活性不够，更换笔尾不方便，笔尾与笔体支架的连接复杂。因此，作为结构设计人员，在面对现有的智能笔时，就需要考虑如何在智能笔笔尾，设计出既能保证智能笔美观，又便于装配，且结构简单的笔尾结构。

综上所述，我们需要一个结构简单，便于装配，且有利于智能笔美观的笔尾结构。

发明内容

鉴于目前技术存在的上述不足，本发明提供一种智能笔的笔尾结构，利用笔尾内壁的条形棱条让装配起来更加方便，可以更换的笔尾让智能笔更加美观；来解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明的采用如下技术方案：一种智能笔的笔尾结构包括壳体、笔体支架，所述壳体包括笔尾壳体，所述笔尾壳体内壁设置有两条条形凸棱，所述条形凸棱体积不一，所述笔体支架上设置有条形凹槽，所述两条条形凸棱分别与笔体支架的条形凹槽相楔合。

作为本发明的优选技术方案，所述条形凹槽为L字型，所述笔尾壳体通过条形凸棱沿条形凹槽L字型中的I字型进入笔体支架，且与笔体支架相契合。

作为本发明的优选技术方案，所述条形凹槽内还设置有弹性件，所述弹性件在远离笔尾端的位置，所述弹性件与条形凹槽两侧内壁任一一侧垂直，远离垂直接点的一侧设置有限位槽，所述限位槽可容纳圆弧形圆台。

作为本发明的优选技术方案，所述所述条形凸棱一侧设置有圆弧型圆台，所述条形凸棱长度小于条形凹槽，所述圆弧形圆台通过旋转笔尾壳体与弹性件卡合。

作为本发明的优选技术方案，所述笔尾壳体分为限位环与笔尾壳，所述条形棱设置在限位环上，通过旋转限位环，让笔尾支架与笔尾壳固定。

作为本发明的优选技术方案，所述笔尾壳与限位环通过卡扣方式连接，可自由替换笔尾壳。

综合上述技术方案，我们有区别于传统智能笔的笔尾结构。本发明的有益效果：利用笔尾内壁的条形棱条让装配起来更加方便，可以更换的笔尾让智能笔更加美观。

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为本发明所述智能笔的笔尾结构的结构示意图。

图2为本发明所述具有该智能笔的笔尾结构的智能笔尾部径向截面示意图。

图3为本发明具有该智能笔的笔尾结构的另一结构示意图。

附图标记说明

10、壳体；1、笔尾壳体；101、条形凸棱；1011、圆弧形圆台；102、限位环；103、笔尾壳；2、笔体支架；201、条形凹槽；202、弹性件；203、限位槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“外”、“内”、 “上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示 或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以 具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；并且，所述的“和/或”包括了“和”与“或”两种可能的实施例。

本发明提供一种智能笔的笔尾结构，如图1、图2、图3所示，包括壳体10、笔体支架2，所述壳体包括笔尾壳体1，所述笔尾壳体1内壁设置有两条条形凸棱101，所述条形凸棱101体积不一，所述笔体支架2上设置有条形凹槽201，所述两条条形凸棱101分别与笔体支架2的条形凹槽201相楔合；两条不同大小的条形凸棱101设置在笔尾壳体1内壁，它与条形凹槽201相契合，笔尾壳体1与笔体支架2相契合。

进一步，所述条形凹槽201为L字型，所述笔尾壳体1通过条形凸棱101沿条形凹槽201L字型中的I字型进入笔体支架2，且与笔体支架2相契合，条形凸棱101沿着条形凹槽201进入笔体支架2内，结合上述的两条不同条形凸棱101，可以起到一定的防呆作用，免得笔尾壳体1在笔体支架2上插反。

进一步，所述条形凹槽201内还设置有弹性件202，所述弹性件202在远离笔尾端的位置，所述弹性件202与条形凹槽201两侧内壁任一一侧垂直，远离垂直接点的一侧设置有限位槽203，所述限位槽203可容纳圆弧形圆台1011；限位槽203由条形凹槽201与弹性件202之间的空间集成；弹性件202可以为塑料材料制成，有一定的弹性。

进一步，所述所述条形凸棱101一侧设置有圆弧型圆台1011，所述条形凸棱101长度小于条形凹槽201，所述圆弧形圆台1011通过旋转笔尾壳体1与弹性件202卡合；对应条形凹槽201内的限位槽203，可以让条形凸棱101卡合在条形凹槽201内，也就是笔尾壳体1卡合在笔体支架2上。

进一步，所述笔尾壳体1分为限位环102与笔尾壳103，所述条形凸棱101设置在限位环102上，通过旋转限位环102，让笔尾支架2与笔尾壳1固定；对笔尾壳体1进行拆解为两个部件，方便在笔尾壳103上面进行图绘，可以根据不同的场景切换不同的笔尾壳103。

进一步，所述笔尾壳103与限位环102通过卡扣方式连接，可自由替换笔尾壳103，笔尾壳103与限位环102通过卡扣方式连接，便于拆卸笔尾壳103。

综上，弹性件203的顶部与圆弧形圆1011台相邻的位置设置成圆弧型，便于圆弧形圆台1011可以通过旋转的外力，卡入限位槽203里面。

利用例如包括聚碳酸酯和ABS塑料的热塑性塑料注塑成型智能笔壳体。也可以将诸如热固性塑料或金属的其他材料用于智能笔壳体。还可以通过例如铸造或铣削，进行成型。

在制造智能笔笔时，还适于将一个或者多个主电路板安装在笔的笔壳体内。一个或者多个处理器、存储单元和图像采集组件以及布线、充电插口等也可以安装在所述主电路板(各主电路板)上/与所述主电路板(各主电路板)集成在一起。然后， 利用柔性电耦合，将摄像机单元连接到处理器。在例如通过接合两半外壳密封笔壳体之前，可以将诸如电池的附加部件安装在笔的内部。壳体可以为工程塑料，通常包括两个可以扣合的外壳，将其他器件容纳在壳体中。我们理解的两个可以扣合的外壳，可以分为左右结构的笔体外壳，也可以是上下结构的笔体与笔帽外壳。

智能笔包括：壳体10、笔芯、压力传感器、信号发射器、信号接收器、处理器、无线数据接口。信号发射器与信号接收器可以为发光二级光与摄像单元集成的图像采集组件。

笔芯的笔尖从笔壳体伸出，笔芯的作用是用来书写，也就是产生笔画和笔顺，可以写在纸面上，也可以写在白板上。如果为了书写在纸面上，笔芯可以是油性(圆珠)笔芯、水性(中性)笔芯、铅笔芯、可擦写(油墨分 解)笔芯、可擦写(油墨固化)笔芯、塑胶(PP、PET、PVC等)笔芯等。如果写在白板上，白板可以是手持白板或者墙面外挂、粘贴的白板。

当笔芯书写时产生所产生的压力传递到压力传感器，产生传感信号，启动处理器、信号发射器和信号接收器。

压力传感器的作用是表示笔芯已经在书写了，智能笔需要进行工作。压力传感器可以根据智能笔使用场景进行不同的匹配。 例如当书写在纸面上的时候，因为纸面是具有弹性可压缩的，所以压力传感器的灵敏度需要高一些，否则无法识别笔芯在书写。当书写在白板上的时候，因为白板是硬质的，弹性很小，所以压力传感器的灵敏度可以稍微小 一些，也可以识别笔芯在书写。

信号发射器与压力传感器相连接，向笔尖周围的待测物发射探测信号。当压力传感器感受到笔芯书写的压力时，信号发射器开始工作， 发射信号。信号发生器可以为发射声波、超声波、红外线、紫外线、可见 光(各波段)、X射线、伽马射线等的发射器。

可选的，信号发射器发射探测信号的方式有很多种，具体为持续或者 定频或者变频或者调频方式向笔尖周围的待测物发射探测信号。

信号接收器与压力传感器相连接，接收从待测物反射的探测信号， 生成图像数据。此时的图像数据是模拟信号。信号接收器需要与信号发射器相匹配，可以接收从待测物反射的探测信号。因为发射器是向笔芯周围的待测物发射探测信号，所以信号接收器生成的也是笔芯周围的待测物图像。当压力传感器感受到笔芯书写的压力时，信号接收器开始工作，接收待测物反射的探测信号，生成模拟图像数据。

处理器与压力传感器和信号接收器相连接，接收信号接收器发 送的图像数据，并解析为数字信号，生成传输数据包。当压力传感器感受到笔芯书写的压力时，处理器开始工作，将接收到的模拟图像数据处理 为数字信号的数据，然后生成传输数据包。

可选的，压力传感器在感受到笔芯书写的压力时，产生压感数据， 发送给处理器，处理器将图像数据解析为数字信号，并与压力传感器发送 的压感数据，以及时钟和时间轴编码成标准传输数据包。

无线数据接口与处理器相连接，将传输数据包通过无线方式传输到上位机。无线数据接口的作用是利用无线方式传输传输数据包给上位机， 因为无线方式比较方便，不需要线缆连接。具体的，无线数据接口具体为蓝 牙接口、红外接口、Wifi接口、2.4-5.0GHz波段接口或者无线通信接口。蓝 牙接口、红外接口、Wifi接口、2.4-5.0GHz波段接口为无线局域网通信，而 通信接口可以利用2G、3G或者4G技术利用通信网络与上位机进行通信。

上位机根据传输数据包，获取到笔尖周围待测物的图像信息，利用点阵 技术实现精准定位和同步数据电子化。整个智能笔加入了处理器等等智能化的系统，导致在出现系统紊乱时，就可以通过复位键3重新启动智能笔。

本发明的智能笔还包括：存储器、电源、 开关电路。

存储器与处理器相连接，存储图像数据和传输数据包。无线数据接口将存储在存储器中的传输数据包通过无线方式传输到上位机。

此处需要说明的是，无线数据接口向上位机传输传输数据包有两种情况，一种是实时传输，处理器实时将图像数据解析为数字信号，并与压力 传感器发送的压感数据，以及时钟和时间轴实时编码成标准传输数据包，然后无线数据接口实时将传输数据包通过无线方式传输到上位机。另外一种 是非实时传输，处理器实时将图像数据解析为数字信号，并与压力传感器 发送的压感数据，以及时钟和时间轴实时编码成标准传输数据包然后存储在 存储器中，然后在设定时间或者其他非实时方式由无线数据接口将存储器中存储的传输数据包向上位机传输。

电源与压力传感器、处理器、信号发射器和信号接收器相连接。电源的目的是为压力传感器、处理器、信号发射器和信号接收器供电。

具体的，电源可以为电池，例如充电电池。

开关电路与电源相连接，作用是控制电源为压力传感器、处理器、信号发射器和信号接收器供电，可以利用硬开关来实现。

另外，智能笔还可以包括柔性连接的第一电路板和第二电路板， 开关电路和无线数据接口位于第一电路板，压力传感器、处理器、信号发 射器、信号接收器位于第二电路板。第一电路板和第二电路板之间隔着电池， 而连接方式可以利用柔性连接。

本发明智能笔的具体工作过程如下：

1、打开开关电路，电源接通，压力传感器、处理器、信号发射器和信号接收器，检测自身状态，并处于待机状态；

2、笔芯的笔尖进行书写，笔芯书写时产生所产生的压力传递到压力传感器，产生传感信号，启动处理器、信号发射器和信号接收器工作，并将包括 受力方向和受力大小数据发送到处理器；

3、信号发射器向笔尖周围的待测物发射探测信号；

4、信号接收器按照设定频率接收从待测物反射的探测信号，生成图像数 据发送到处理器，此处的图像数据为笔尖周围所采集的图像，是模拟图像信号；

5、处理器接收模拟图像信号，通过设定的程序算法，将模拟信号图像解 析为数字信号，并与压感数据、时钟、音频时间轴等编码成标准数据包格式 的传输数据包；

6、处理器根据任务指令将标准数据格式发送到无线数据接口或存储器；

7、无线数据接口实时的将处理器发送的传输数据包发送到上位机，或者 非实时的将存储器存储的传输数据包发送到上位机；

8、笔芯停止书写，压力传感器不再产生传感信号，处理器、信号发射器 和信号接收器停止工作；

9、关闭开关电路，电源断开，不再为压力传感器、处理器、信号发射器 和信号接收器供电。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在限制本发明。

Claims (6)

1.一种智能笔的笔尾结构，包括壳体、笔体支架，其特征在于，所述壳体包括笔尾壳体，所述笔尾壳体内壁设置有两条条形凸棱，所述条形凸棱体积不一，所述笔体支架上设置有条形凹槽，所述两条条形凸棱分别与笔体支架的条形凹槽相楔合。

2.根据权利要求2所述智能笔的笔尾结构，其特征在于，所述条形凹槽为L字型，所述笔尾壳体通过条形凸棱沿条形凹槽L字型中的I字型进入笔体支架，且与笔体支架相契合。

3.根据权利要求1或2所述智能笔的笔尾结构，其特征在于，所述条形凹槽内还设置有弹性件，所述弹性件在远离笔尾端的位置，所述弹性件与条形凹槽两侧内壁任一一侧垂直，远离垂直接点的一侧设置有限位槽，所述限位槽可容纳圆弧形圆台。

4.根据权利要求3所述智能笔的笔尾结构，其特征在于，所述所述条形凸棱一侧设置有圆弧型圆台，所述条形凸棱长度小于条形凹槽，所述圆弧形圆台通过旋转笔尾壳体与弹性件卡合。

5.根据权利要求5所述智能笔的笔尾结构，其特征在于，所述笔尾壳体分为限位环与笔尾壳，所述条形棱设置在限位环上，通过旋转限位环，让笔尾支架与笔尾壳固定。

6.根据权利要求5所述智能笔的笔尾结构，其特征在于，所述笔尾壳与限位环通过卡扣方式连接，可自由替换笔尾壳。