CN111831139B - 具有测力笔头的智能笔及其交互方法 - Google Patents
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Abstract
本说明书公开一种具有测力笔头的智能笔及其交互方法。具体地，所述智能笔包括笔尖、用于测量所述笔尖的轴向分压力的第一测量单元以及用于测量所述笔尖的径向分压力的第二测量单元；其中，所述第二测量单元包括径向分压力确定模块和成对设置于所述笔尖的侧面的应变片；所述径向分压力确定模块连接所述应变片，被配置为根据每对应变片的电阻值确定所述径向分压力在对应方向的力度。通过这样的技术方案，能够精准测量执笔操作时作用面反馈于笔尖的作用力，使得所述作用力能够全面体现执笔操作的特点，实现通过执笔操作控制所述智能笔执行相应的功能，极大提高智能笔操控的便捷性。
Description
技术领域
本说明书一个或多个实施例涉及智能笔技术领域，尤其涉及一种具有测力笔头的智能笔及其交互方法。
背景技术
随着科学技术的发展，智能笔在消费者工作学习中得到了广泛的使用。智能笔为满足消费者的使用需求，通常设置有多个功能按键。目前，常见的功能按键可以是机械按键、触摸按键等。对于机械按键，由于智能笔形状尺寸的限制，可选择的机械按键种类少，设计空间狭小，也不便于消费者操作，特别是频繁操作的情况下，需要手指反复按压，容易疲劳；对于触摸按键，同样存在设计空间有限的问题，此外还容易造成使用中的误触，降低使用体验，难以满足消费者不断提高的使用需求。
发明内容
有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种具有测力笔头的智能笔及其交互方法，通过测力笔头获取作用力来实现对智能笔的操控，以解决现有智能笔功能按键多，操作不便的问题。
基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种具有测力笔头的智能笔，所述智能笔包括笔尖、用于测量所述笔尖的轴向分压力的第一测量单元以及用于测量所述笔尖的径向分压力的第二测量单元；其中，所述第二测量单元包括径向分压力确定模块和成对设置于所述笔尖的侧面的应变片；所述径向分压力确定模块连接所述应变片，被配置为根据每对应变片的电阻值确定所述径向分压力在对应方向的力度。
进一步地，所述笔尖的侧面设置有两对应变片且其测量方向相互垂直。
进一步地，所述笔尖具有柱形延伸部，所述柱形延伸部与每对应变片对应的位置均设置有应力集中结构。
进一步地，所述应力集中结构为通孔，所述通孔的两个侧面设置所述应变片；或所述应力集中结构为成对设置的凹槽，所述凹槽的槽底设置所述应变片。
进一步地，所述第一测量单元，包括：固定块，连接所述笔尖的尾端；
轴向分压力感受器，设置于所述固定块远离所述笔尖的一侧且能够获取通过所述固定块传递的所述笔尖受到的轴向分压力；以及隔板，被配置为固定所述轴向分压力传感器。
进一步地，还包括：处理器，被配置为：通过所述第一测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的轴向分压力；通过所述第二测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的径向分压力；基于预设处理条件，对所述轴向分压力和径向分压力进行预处理得到力学信息；根据所述力学信息和预设功能条件，确定并执行所述执笔操作对应的预设功能。
本说明书的另一方面，还提供一种交互方法，应用于配置测力笔头的智能笔，所述测力笔头包括第一测量单元和第二测量单元，所述方法包括：通过所述第一测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的轴向分压力；通过所述第二测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的径向分压力；基于预设处理条件，对所述轴向分压力和径向分压力进行预处理得到力学信息；根据所述力学信息和预设功能条件，确定并执行所述执笔操作对应的预设功能。
进一步地，所述预设处理条件包括预设坐标系；所述预设坐标系基于轴向和垂直轴向的平面构建且与执笔操作时所述智能笔的特定角度对应；
所述基于预设处理条件，对所述轴向分压力和径向分压力进行预处理得到力学信息的步骤，包括：
通过计算所述轴向分压力和所述径向分压力的合力，得到所述作用面反馈于笔尖的作用力；
根据第一阶段内的作用力，得到第一阶段作用力在预设坐标系中的平均单位矢量；其中，所述第一阶段的开始时间对应于所述轴向分压力首次增大并超过所述预设压力阈值的时刻，终止时间对应于所述轴向分压力开始下降的时刻或在第一预设时域所述轴向分压力的增加量小于预设增幅的时刻；
基于所述平均单位矢量和第二阶段的作用力，得到第二阶段与所述作用面平行的操作力；其中，所述第二阶段接续所述第一阶段；
若所述操作力大于预设操作力阈值，则将所述操作力向所述平面进行投影并得到其相对预定坐标轴预定方向转过的角度。
进一步地，所述智能笔包括摄像头且所述拍照的对象位于所述作用面；
所述根据所述力学信息和预设功能条件，确定所述执笔操作对应的预设功能的步骤，具体包括：
若所述作用力与轴向的夹角小于预设角且对应的轴向分压力超过预设压力阈值，则对应的预设功能包括拍照；
若所述轴向分压力超过所述预设压力阈值的持续时长小于第二预设时域，则根据所述摄像头和所述笔尖最前端的位置关系，确定预设坐标系内所述摄像头的位置、视场角和光轴方向；根据所述平均单位矢量的方向以及所述摄像头的位置、视场角和光轴方向，校正拍照得到的图片。
进一步地，所述智能笔包括显示屏；
所述根据所述力学信息和预设功能条件，确定所述执笔操作对应的预设功能的步骤，具体包括：
根据所述操作力在所述平面内投影相对预定坐标轴预定方向转过的角度以及预设分型条件，确定所述操作力在所述平面内的方向类型；
根据所述操作力在所述平面内的方向类型，确定所述显示屏上显示内容的滚动方向。
进一步地，所述智能笔包括显示屏；当所述应用场景对应功能操作模式时，所述显示屏显示指示标记；
所述根据所述应用场景、所述力学信息和预设功能条件确定所述预设功能的步骤，具体包括：
根据所述操作力在所述平面内投影相对预定坐标轴预定方向转过的角度，确定所述指示标记在所述显示屏中的移动方向；其中，所述移动方向以相对于所述显示屏中设定方向转过相应角度表示；
根据所述操作力的大小，确定所述指示标记的移动速度。
进一步地，所述智能笔包括显示屏；当所述应用场景对应功能操作模式时，所述显示屏显示指示标记且所述指示标记指向可操作位置时；
所述根据所述应用场景、所述力学信息和预设功能条件确定所述预设功能的步骤，具体包括：
若所述作用力与轴向的夹角小于预设角且所述轴向分压力超过所述预设压力阈值的持续时长小于第二预设时域，则所述预设功能为执行所述可操作位置对应的功能。
从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的具有测力笔头的智能笔，利用第一测量单元获得所述笔尖的轴向分压力，将第二测量单元包括的应变片设置于笔尖的侧面进而获得径向分压力，由此能够精准测量执笔操作时作用面反馈于笔尖的作用力，使得所述作用力能够全面体现执笔操作的特点，有利于实现通过执笔操作控制所述智能笔执行相应的功能，极大提高智能笔操控的便捷性。基于此，所述智能笔能够设置更少数量的功能按键，扩大功能按键的设计空间，甚至减小所述智能笔的体积。此外，与在智能笔的表面设置触摸按键相比，轻薄的应变片设置于所述笔尖，能够有效避免使用者误触。
本说明书一个或多个实施例提供的交互方法，应用于配置测力笔头的智能笔，通过第一测量单元和第二测量单元获取作用面对执笔操作反馈于笔尖的轴向分压力和径向分压力，根据预设处理条件得到力学信息，最后根据所述力学信息和预设功能条件，确定并执行所述执笔操作对应的预设功能。通过这样的技术方案，使用者仅需要采用常规的执笔操作就能够实现对智能笔的操作，无需频繁变换手势操作功能按键，交互便捷舒适。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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说明书一个或多个实施例，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为本说明书一个或多个实施例提供的具有测力笔头的智能笔的部分结构示意图；
图2为本说明书一个或多个实施例提供的笔尖局部结构示意图；
图3为本说明书一个或多个实施例提供的具有测力笔头的智能笔接触作用面时的受力情况示意图；
图4为本说明书一个或多个实施例提供的另一具有测力笔头的智能笔的结构示意图；
图5为本说明书一个或多个实施例提供的一种交互方法的流程示意图；
图6为本说明书一个或多个实施例提供的测力笔头的受力分析示意图；
图7为本说明书一个或多个实施例提供的另一种交互方法的流程示意图；
图8为本说明书一个或多个实施例提供的又一种交互方法的流程示意图；
图9为本说明书一个或多个实施例提供的获取力学信息的流程示意图；
图10为本说明书一个或多个实施例提供的点击操作的受力分析示意图；
图11为本说明书一个或多个实施例提供的推压操作的受力分析示意图；
图12为本说明书一个或多个实施例提供的透视畸变的原理示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
针对现有技术中智能笔功能按键数量多，操作复杂，容易发生误触等问题，如图1所示，本发明实施例的第一个方面提出一种具有测力笔头的智能笔。
具体地，所述智能笔，包括：笔尖101、用于测量所述笔尖101的轴向分压力的第一测量单元以及用于测量所述笔尖101的径向分压力的第二测量单元；其中，所述第二测量单元包括径向分压力确定模块108和成对设置于所述笔尖的侧面的应变片(图中对应102a和102b)；所述径向分压力确定模块108连接所述应变片(图中对应102a和102b)，被配置为根据每对应变片的电阻值确定所述径向分压力在对应方向的力度。
由上所述可见，利用第一测量单元获得所述笔尖的轴向分压力，将第二测量单元包括的应变片设置于笔尖的侧面进而获得径向分压力，由此能够精准测量执笔操作时作用面反馈于笔尖的作用力，使得所述作用力能够全面体现执笔操作的特点，有利于实现通过执笔操作控制所述智能笔执行相应的功能，极大提高智能笔操作的便捷性。基于此，所述智能笔能够设置更少数量的功能按键，扩大功能按键的设计空间，甚至减小所述智能笔的体积。此外，与在智能笔的表面设置触摸按键相比，轻薄的应变片设置于所述笔尖，能够有效避免使用者误触。
应当理解的是，所述智能笔可以为翻译笔、点读笔、词典笔等。这里，本申请中的智能笔无需与电磁手写板配合，仅通过获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的作用力，就能够实现对所述智能笔的控制操作。
应当理解的是，本申请中的轴向是指智能笔的延伸方向；径向是指垂直于所述轴向且经过轴心的方向。进一步地，所述轴向分压力是作用于笔尖的作用力的一个分量，其方向为轴向或平行于轴向；所述径向分压力是作用于笔尖的作用力的另一个分量，其方向为垂直轴向且经过轴心的方向。
需要说明的是，所述笔尖101可在垂直轴向的力的作用下产生一定弯曲形变。可选的，所述笔尖101由硬质有弹性的材料制成，例如铝、铜、硬塑料、半导体材料等。
需要说明的是，应变片成对固定在笔尖101的侧面，当所述笔尖101在力的作用下发生形变时，所述应变片被拉伸或压缩，产生电阻变化，电阻变化量反映了形变的大小，径向分压力确定模块108根据成对设置的每个应变片电阻变化量即可确定径向分压力在对应方向的力度。这里，对于径向分压力确定模块108确定对应方向的力度的方法属于现有成熟技术，不再赘述。进一步地，根据每对所述应变片位于笔尖101的具体位置，即可确定对应的方向。
作为一种可选的实施方式，所述应变片通过贴装的方式设置于所述笔尖101的表面。
作为一种可替代的实施方式，当所述笔尖101的部分或全部采用半导体材料时，通过离子注入技术在所述笔尖101相应的位置形成所述应变片。这样的技术方案形成的应变片具有更高的灵敏度，且能够保持笔尖101的外形不变，有效保障所述笔尖101的机械强度。
可选地，如图1所示，所述应变片通过引线107连接所述径向分压力确定模块108。对于引线107的具体材质，这里不作限定。
在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，所述笔尖101的侧面设置有两对应变片且其测量方向相互垂直。这里，通过设置两对应变片且保证其测量方向相互垂直，能够精确、全面的测量所述笔尖径向受到的压力，并且使用的应变片的数量最少，能够有效减少所述径向分压力确定模块的数据处理量。此外，对于相互垂直的两个方向的压力，便于通过直角坐标系进行力学分析处理，简单方便。
参考图2，在本发明的一些实施例中，所述笔尖101具有柱形延伸部(图中未标示)。
这里，所述柱形延伸部可以是圆柱、棱柱等。需要说明的是，所述柱形延伸部的长度明显大于其直径或宽度，有利于在受到径向压力时，能够产生足够的形变，使得应变片能够方便的检测到该形变。
示例性的，请参阅图2中的a行，所述柱形延伸部为圆柱，所述应变片贴装于所述圆柱的弧面上。
示例性的，请参阅图2中的b行，所述柱形延伸部为方柱，所述应变片贴装于所述方柱的平面上。这里，所述应变片贴装于平面上，有利于降低装配难度。
进一步地，所述柱形延伸部与每对应变片对应的位置均设置有应力集中结构。应力集中结构根据每对应变片的位置设置，有利于使得对应位置的形变更加明显，提高测量灵敏度。
作为一个可选的实施例，请参阅图2中的c行，所述应力集中结构为通孔，所述通孔的两个侧面设置所述应变片。通过设置通孔，有利于增加通孔两个侧面在力的作用下的形变，提高测量灵敏度。
可选地，图2中的c行，沿所述柱形延伸部的延伸方向设置有两个通孔，且两个通孔的延伸方向相互垂直。相应的，所述应变片为两对，每一对均位于所述通孔的两侧，分别是应变片102a和应变片102b。由于通孔的延伸方向相互垂直，因此应变片102a和应变片102b分别测量相互垂直的两个方向的形变。
作为一个可替代的实施方式，请参阅图2中的d行，所述应力集中结构为成对设置的凹槽，所述凹槽的槽底设置所述应变片。通过设置凹槽，将所述柱形延伸部减薄为片状结构，在力的作用下，所述片状结构表面的形变更加明显，有利于提高测量灵敏度。
可选地，图2中的d行，沿所述柱形延伸部的延伸方向设置有两对凹槽，且两对凹槽形成的片状结构相互垂直。相应的，所述应变片为两对，分别位于两对凹槽的槽底，分别是应变片102a和应变片102b。由于片状结构相互垂直，因此应变片102a和应变片102b分别测量相互垂直的两个方向的形变。
在本发明的一些实施例中，请参阅图1，所述第一测量单元，包括：
固定块103，连接所述笔尖101的尾端；
轴向分压力感受器105，设置于所述固定块103远离所述笔尖的一侧且能够获取通过所述固定块103传递的所述笔尖101受到的轴向分压力；以及
隔板106，被配置为固定所述轴向分压力传感器105。
需要说明的是，轴向分压力感受器105可以是压力传感器，包括但不限于薄膜压力传感器。可选地，所述轴向分压力感受器105也可以是压力触发的开关，例如微动开关。
可选地，当所述智能笔包括笔壳时，参考图1中的笔壳104，所述隔板106固定于笔壳104上，并且所述隔板106为硬质材料，使得轴向分压力感受器105能够正确感知轴向压力。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，所述智能笔还包括笔壳104，所述笔壳104具有开口使得所述笔尖101的头部能够伸出，并被配置为允许所述笔尖101在径向分压力的作用下弯曲。这里，通过笔壳104以及开口，不仅能够保证径向分压力的获取，而且避免使用者误触应变片，能够提高操作的便捷性。
在本发明的一些实施例中，所述智能笔，还包括：处理器(图中未示出)，被配置为：
通过所述第一测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的轴向分压力。
通过所述第二测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的径向分压力。
应当理解的是，本发明中的作用面包括但不限于作用面、黑板、电子白板、电子终端显示屏等。
应当理解的是，执笔操作是指使用者正常用笔时的动作。
例如，点击，对应使用者用智能笔点击作用面。请参阅图3，当智能笔点击作用面302时，笔尖101与作用面302的接触点为C，在垂直作用面302的方向，笔尖101向作用面302施加压力；相应的，基于力是相互的，所述作用面302对于施加压力的反馈为对所述笔尖101的支撑力FN。
由于大多数使用者执笔时习惯让笔尖101有一定的倾斜角度，因此笔尖101在作业面302上具有向对应方向移动的趋势；相应的，所述作用面302对于该移动的趋势的反馈为对所述笔尖101的摩擦力Ff。
进一步地，所述支撑力FN、所述摩擦力Ff的合力即为作用面对笔尖101的作用力Fr。通过第一测量单元和第二测量单元进行测量得到的轴向分压力和径向分压力，即为作用力Fr在轴向和径向的分力。
需要说明的是，由于执笔时笔尖倾斜，接触点C不一定在笔尖101的主轴上，但笔尖101很细长，可以近似认为接触点C就在笔尖101的主轴上。
本领域技术人员应当理解的，点击时的摩擦力Ff仅来自于笔尖101的倾斜而非使用者特别施加的平行作用面302方向的力，因此摩擦力Ff明显小于支撑力FN。
又如，推压，对应使用者将智能笔按压于作用面302后并沿作用面302的某一方向施加推力以产生智能笔向该方向移动的趋势(或向该方向移动)。
本领域技术人员应当理解的，由于所述作用面302对推力的反作用，即便使用者已经向某一方向施加推力，所述智能笔可能移动也可能保持不动。例如，所述推力小于所述摩擦力Ff，则所述智能笔保持不动；例如，所述推力大于所述摩擦力Ff，则所述智能笔向推力方向移动。
这里，推压操作与点击操作的区别在于笔尖与作用面接触后进一步向某一方向施加推力。对应的，所述作用面302对于该推力的反馈为对所述笔尖的摩擦力Ff将增大，不再明显小于支撑力FN。
基于预设处理条件，对所述轴向分压力和径向分压力进行预处理得到力学信息。
需要说明的是，所述预设处理条件包括预设坐标系、预设压力阈值、预设时域等。
这里，对预设坐标系进行举例说明。具体地，请参阅图3，建立固定于笔尖101的空间直角坐标系301，其原点固定在笔尖101上某点。例如，笔尖101的尾端中心，优势在于这点不会受到笔尖101受力形变的影响。x轴的正方向指向笔的右方(由笔尾看向笔尖时的右方)，y轴的正方向指向笔的上方，z轴的正方向指向笔尖101的头部至尾端的方向。其中，笔的上方和右方，就是在笔垂直轴向的面上定义的两个相互垂直的方向。
可选地，每对应变片在所述笔尖的位置和所述预设坐标系具有对应关系；也就是说，每对应变片测量的具体方向能够在所述预设坐标系中精确体现。例如，一对应变片102a测量径向分压力在x轴方向的分力；一对应变片102b测量径向分压力在y轴方向的分离。
可选地，所述智能笔上的特定组件位置与所述预设坐标系具有对应关系，当使用智能笔时，所述特定组件处于手部的预设位置，由此能够确定执笔操作时作用力Fr相对于作用面的具体方向，便于所述处理器更方便的利用所述力学信息。这里，特定组件可以是商品名称、摄像头、功能按键等，具体可以根据智能笔的结构具体选择，不作具体限定。这里，预设位置，可以是位于靠近使用者手部虎口一侧或远离使用者手部虎口一侧(对应于笔的上方)。
应当理解的，这里笔的上方和右方仅仅是示例，也可以是符合规定的任意指定方向。
可选地，预设压力阈值、预设时域等为实际应用中根据用户习惯确定的一个经验值，此处具体不作限定。
根据所述力学信息和预设功能条件，确定并执行所述执笔操作对应的预设功能。
应当理解的，所述智能笔具有多种功能，当获取一力学信息时，其和多种功能中的哪一种对应需要根据预设功能条件确定，以使所述智能笔能够自动执行相应的预设功能。
示例性的，当所述执笔操作为推压时，所述智能笔执行音量调节功能。例如，向上推压音量增加，向下推压音量减小。
这样的技术方案，借助第一测量单元和所述第二测量单元，能够方便获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的轴向分压力和径向分压力。所述处理器根据轴向分压力和径向分压力得到力学信息，基于所述力学信息和预设功能条件，确定并执行所述执笔操作对应的预设功能，通过简单的执笔操作就能够实现对所述智能笔的控制，高效便捷。
在本发明的一些实施例中，请参阅图4，所述智能笔还包括：摄像头403，所述智能笔的笔壳上设置有开窗402，所述摄像头403设置于所述开窗402内且能够基于所述处理器的指令执行拍照功能；所述处理器基于所述拍照功能获得的图片进行文字识别并翻译输出。
应当理解的是，根据所述智能笔的结构设置，翻译结果的输出方式包括但不限于语音播放、屏幕显示等。
通过这样的方式，使用者无需使用功能按键，只需要利用所述智能笔点击作用面，即可获取待翻译词组的图片信息，并基于所述图片信息得到该词组的翻译结果，极大提高操作的便捷性。
如图5所示，本发明实施例的第二个方面提出一种交互方法。所述交换方法，应用于配置测力笔头的智能笔，所述测力笔头包括第一测量单元和第二测量单元。
所述方法包括：
步骤501：通过所述第一测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的轴向分压力。
可选地，所述第一测量单元可以如前所述，也可以是任何能够测量所述智能笔的笔尖的轴向分压力的结构，这里不作具体限定。
步骤502：通过所述第二测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的径向分压力。
可选地，所述第二测量单元可以如前所述，也可以是任何能够测量所述智能笔的笔尖的径向分压力的结构，这里不作具体限定。
应当理解的是，本实施例中的作用面、执笔操作、笔尖受力情况与前述类似，这里不再赘述。
可选地，步骤501和步骤502同时执行，也就是说，每一轴向分压力均对应一径向分压力，以便于在后续的预处理时得到作用面对所述笔尖的作用力的准确值。
应当理解的是，执笔操作会有一定的操作时间，可以按预设频率(例如1khz)获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的轴向分压力和径向分压力。通常，频率越高精度越高，具体的预设频率可以根据需求设置，这里不做限定。
步骤503：基于预设处理条件，对所述轴向分压力和所述径向分压力进行预处理得到力学信息。
需要说明的是，所述预设处理条件包括预设坐标系、预设压力阈值、预设时域等。
应当理解的是，本发明的第一方面已经对预设坐标系进行举例说明，这里不再赘述。
为便于本领域技术人员更深入的了解预设坐标系和笔尖受力情况，下面以翻译笔为例进行详细的说明。
具体地，请参阅图4，所述翻译笔401包括笔尖101、笔壳(图中未标示)、摄像头403、功能按键404和显示屏405。
其中，所述笔壳上设置有开窗402，所述摄像头403设置于所述开窗402内，当所述笔尖101置于作用面302时，所述摄像头403能够对作用面302上笔尖101指向位置进行拍照。基于这样的结构，在执笔操作时所述摄像头403位于背离使用者手部的虎口一侧，以利于摄像头正常工作。
可选地，所述功能按键404和所述显示屏405沿笔尖101至笔尾的方向依次设置且所述摄像头403、所述功能按键404和所述显示屏405具有相同的对称轴。这样的结构设置，便于使用者操作功能按键404，查看显示屏405上的显示内容。
进一步地，请参阅图4，所述预设坐标系为空间直角坐标系，其原点固定在笔尖101的尾端中心。x轴垂直于所述摄像头403至所述智能笔轴线的垂线且x轴的正方向指向笔的右方(由笔尾看向笔尖时的右方)；y轴平行于所述摄像头403至所述智能笔轴线的垂线且y轴的正方向指向笔的上方(也就是朝向使用者的方向)；z轴与所述笔尖101的轴向平行且z轴的正方向指向笔尖101的头部至尾端的方向。
应当理解的，请参阅图6，执笔操作时作用面302对于笔尖101的作用力Fr在所述空间直角坐标系内可以分解为Fx、Fy和Fz。
其中，Fx由x轴方向上放置的一对应变片102a测得。Fx使应变片102a中的一个阻值变小、另一个阻值变大，通过阻值变化程度、应变片102a放置位置和笔尖101的形状，可以测得Fx。同时，Fx不会影响应变片102b的阻值。
其中，Fy由y轴方向上放置的一对应变片102b测得。Fy使应变片102b中的一个阻值变小、另一个阻值变大，通过阻值变化程度、应变片102b放置位置和笔尖101的形状，可以测得Fy。同时，Fy不会影响应变片102b的阻值。
这里，Fx和Fy的合力Fxy即是径向分压力。通过分别测量Fx和Fy，径向压力的大小和方向都被测量到了。
其中，Fz是轴向压力，压力感受器105的测量值即Fz。当正常使用时，笔尖101受到的轴向压力是指向笔尾，即，将笔尖101压向压力感受器105。对压力感受器105而言，Fz一般是正压力，可以正确测量。
可选地，预设压力阈值、预设时域等为实际应用中根据用户习惯确定的一个经验值，此处具体不作限定。
步骤504：根据所述力学信息和预设功能条件，确定并执行所述执笔操作对应的预设功能。
应当理解的，所述智能笔具有多种功能，当获取一力学信息时，其和多种功能中的哪一种对应需要根据预设功能条件确定，以使所述智能笔能够自动执行相应的预设功能。
示例性的，当所述执笔操作为推压时，所述智能笔执行音量调节功能。例如，向上推压音量增加，向下推压音量减小。
所述智能笔根据步骤503获取的力学信息和预设功能条件确定对应的执笔操作对应的预设功能。预设功能条件和所述力学信息的对应关系可以为所述智能笔出厂默认设置，或者用户自定义设置，此处具体不做限定。预设功能条件和所述力学信息的对应关系可以存储在所述智能笔的处理器中。
由此可见，对于配置有测力笔头的智能笔，通过第一测量单元和第二测量单元获取作用面对执笔操作反馈于笔尖的轴向分压力和径向分压力，根据预设处理条件得到力学信息，最后根据所述力学信息和预设功能条件，确定并执行所述执笔操作对应的预设功能。通过这样的技术方案，使用者仅需要采用常规的执笔操作就能够实现对智能笔的操作，无需频繁变换手势操作功能按键，交互便捷舒适。
在本发明的一些实施例中，请参阅图7，当所述智能笔配置有功能按键404时，所述方法还包括：
步骤701：获取通过所述功能按键404输入的附加操作。
需要说明的是，所述附加操作是相对于执笔操作而言，这里可以是按动所述功能按键404。
步骤702：若所述附加操作与所述轴向分压力和所述径向分压力同时获取，则根据所述力学信息、所述附加操作和预设功能条件确定所述执笔操作对应的预设功能。
应当理解的，所述执笔操作通常会持续一定的时间，获得的所述轴向分压力和所述径向分压力也是随时间变化的。因此，这里的同时获取是指所述附加操作和所述执笔操作发生的时间至少部分重叠，也就是说，附加操作和所述执笔操作可以完全同步，也可以不完全同步。
可选地，根据所述智能笔的具体结构，使用者的操作习惯，所述附加操作和所述执笔操作的重叠时长可以灵活设置。例如，若重叠时长小于5秒，则认为未同时获取。
应当理解的，单独按动所述功能按键404，可以控制所述智能笔开关机、变换应用场景、对显示于显示屏上的可选项进行确认等，这里不作限定。
所述智能笔根据步骤701获取的附件操作、获取的力学信息和预设功能条件确定对应的执笔操作对应的预设功能。预设功能条件和所述附件操作、所述力学信息的对应关系可以为所述智能笔出厂默认设置，或者用户自定义设置，此处具体不做限定。
示例性的，若所述附加操作与所述轴向分压力和所述径向分压力同时获取，且根据所述轴向分压力和所述径向分压力确定所述执笔操作的推力方向在x轴负方向，则对应音量增大操作；在x轴正方向，则对应音量减小操作。
示例性的，若根据所述轴向分压力和所述径向分压力确定所述执笔操作的推力方向在y轴负方向，则对应亮度降低操作；在y轴正方向，则对应亮度提高操作。对于根据所述轴向分压力和所述径向分压力确定所述执笔操作的推力方向，将在以下实施例中详述，不再赘述。
预设功能条件和所述附件操作、所述力学信息的对应关系可以存储在所述智能笔的处理器中。
由此可见，这样的技术方案将功能按键404与执笔操作结合起来实现与所述智能笔的交互，利用执笔操作扩展所述功能按键404的功能，从而可以在不额外增加所述智能笔的体积的情况下进一步扩展所述功能按键404的设计空间，包括但不限于减少所述功能按键404的总数量。
在本发明的一些实施例中，请参阅图8，所述方法，还包括：
步骤801：获取执笔操作时的应用场景。
需要说明的是，所述智能笔内置多种应用场景，应用场景可以进行不同类型的划分，从智能笔使用情景模式层面，应用场景可以包括例如会议模式、户外模式等；从所述智能笔应用类型层面，应用场景可以包括功能操作模式和非功能操作模式。对于应用场景的具体类型和划分方式，此处不做限定。
示例性的，所述智能笔为翻译笔，则会议模式对应于扬声器关闭、户外模式时对应于显示屏亮度提高。
示例性的，所述智能笔对应功能操作模式时，其显示屏上包括指示标记；对应非功能操作模式时，其显示屏上无指示标记。
步骤802：根据所述应用场景、所述力学信息和预设功能条件确定所述执笔操作对应的预设功能。
需要说明的是，步骤801与获取力学信息的步骤的执行顺序不做限定，可以先执行步骤801，再执行获取力学信息的步骤，也可以先执行获取力学信息的步骤，再执行步骤801。
所述智能笔根据步骤801获取的应用场景、获取的力学信息和预设功能条件确定对应的执笔操作对应的预设功能。预设功能条件和所述应用场景、所述力学信息的对应关系可以为所述智能笔出厂默认设置，或者用户自定义设置，此处具体不做限定。预设功能条件和所述应用场景、所述力学信息的对应关系可以存储在所述智能笔的处理器中。
这样的技术方案，通过获取执笔操作时的应用场景，能够扩大所述执笔操作的应用范围、提高所述执笔操作和所述智能笔的交互深度，确保所述执笔操作和预设功能精准对应，提高使用者的操作体验。
在本发明的一些实施例中，请参阅图9～图11，所述预设处理条件包括预设坐标系；所述预设坐标系基于轴向和垂直轴向的平面构建且与执笔操作时所述智能笔的特定角度对应。
可选地，所述平面设置有相互垂直的第一轴和第二轴，所述第一轴和所述第二轴的正方向与执笔操作时所述智能笔的特定角度相对应。通过这样的方式，能够方便的确定所述预设坐标系与作用面的方向的对应关系。
需要说明的是，这里所述预设坐标系与图3、图4和图6对应的坐标系类似，第一轴和第二轴可以分别对应x轴和y轴，此处不再赘述。
这里，所述智能笔的特定角度可以是摄像头的位置，显示屏的位置等。
所述基于预设处理条件，对所述轴向分压力和径向分压力进行预处理得到力学信息的步骤，包括：
步骤901：通过计算所述轴向分压力和所述径向分压力的合力，得到所述作用面反馈于笔尖的作用力。
应当理解的是，执笔操作中，所述作用力随时间变化，基于同一时刻的所述轴向分压力和所述径向分压力，即可得到对应时刻所述作用面反馈于所述笔尖的作用力，进而可以得到执笔操作随时间变化的作用力曲线，例如图10所示的点击操作，图11所示的推压操作。图10和图11中的作用力以Fr表示，其中，Fr(t)对应某一时刻的作用力。
步骤902：根据第一阶段内的作用力，得到第一阶段作用力在预设坐标系中的平均单位矢量nr0。
需要说明的是，执笔操作中将所述智能笔逐渐压向所述作用面，相应的所述作用面对所述笔尖的作用力不断增加，基于力的分解，所述轴向分压力也不断增加，该过程中包括所述第一阶段。
具体地，所述第一阶段的开始时间对应于所述轴向分压力首次增大并超过所述预设压力阈值的时刻。这里，当所述轴向分压力首次增大并超过预设压力阈值时，则表明所述作用面反馈于所述笔尖的作用力是执笔操作引起的，排除其他导致轴向分压力增大的情景，例如误触。
终止时间对应于所述轴向分压力开始下降的时刻或在第一预设时域所述轴向分压力的增加量小于预设增幅的时刻。这里，所述轴向分压力开始下降或在第一预设时域所述轴向分压力的增加量小于预设增幅，对应执笔操作时将所述智能笔压向所述作用面且与所述作用面的接触达到峰值或达到稳定状态。
示例性的，请参阅图10，所述轴向分压力先迅速增加后迅速下降，其开始下降的时刻即为第一阶段结束的时刻，对应的执笔操作通常是点击操作
示例性的，请参阅图11、所述轴向分压力先迅速增加、中间增速放缓直至出现下降。也就是说，中间增速放缓时虽然未出现轴向分压力的下降，但其增加的幅度很小，可以作为判断所述执笔操作与所述作用面的接触达到较稳定状态的依据，对应的执笔操作通常是推压操作。
本领域技术人员应当理解的，所述轴向分压力满足任一条件，均可以作为所述第一阶段结束的时刻。
需要说明的是，参考图11，所述平均单位矢量以nr0表示，其中，“单位”是指对矢量进行了归一化处理，使矢量的长度为1。以下列举两种所述平均单位矢量的计算方法。应当理解的，任何能够实现平均单位矢量计算的方法均能够用于本申请，这里不做具体限定。
作为一种可选的计算方法，将与多个所述作用力相对应的所有矢量分别归一化成单位矢量，然后所有单位矢量的三座标分别计算算术平均，得到三个平均坐标，即得到一个平均矢量，这个平均矢量归一化得到所述平均单位矢量nr0。
另一种可选的计算方法，将与多个所述作用力相对应的所有矢量合成一个矢量。对合成的矢量进行归一化得到一个平均单位矢量nr0。或者该合成的矢量先除以样本数量得到平均矢量，再进行归一化得到所述平均单位矢量nr0。本领域技术人员能够理解的，先得到平均矢量再进行归一化和直接归一化相比，其最终结果一致均得到长度为1的矢量。这里的计算方法涉及矢量大小的加权，即认为，越大的作用力对应的矢量具有越高的权值。
可选地，预设压力阈值为实际应用中根据用户习惯确定的一个经验值，此处具体不作限定。同理，在本实施例中还出现了第一预设时域(例如0.05秒)、预设操作力阈值、预设增幅均为实际应用中根据用户习惯确定的一个经验值。
应当理解的，执笔操作中将所述智能笔逐渐压向所述作用面，相应的所述作用面对所述笔尖的作用力不断增加，这一过程中，由于所述智能笔基本以垂直于作用面的方向压向所述作用面，所述作用面对所述笔尖的作用力也基本垂直于所述作用面的方向，因此第一阶段的作用力的方向与所述作用面的法线大体重合。
步骤903：基于所述平均单位矢量和第二阶段的作用力，得到第二阶段与所述作用面平行的操作力；其中，所述第二阶段接续所述第一阶段。
需要说明的是，所述操作力Fc是摩擦力的体现，所述操作力Fc的方向和执笔操作的推力方向相反。
具体地，第二阶段接续所述第一阶段，在所述智能笔压与所述作用面接触达到峰值或达到稳定状态的情况下，若所述执笔操作施加推力，则所述执笔操作的推力是在第一阶段按压作用力的基础上附加一个平行于作用面方向的力，相应的，在同一平面所述作用面产生对所述笔尖的摩擦力。因此将第二阶段的作用力减去投影到垂直作用面方向(和所述平均单位矢量的方向一致)的分力，能够得到平行于作用面的操作力(主要对应摩擦力)。由于摩擦力基于推力产生，所述操作力的方向与推力的方向相反。
请参阅图11，第二阶段任一时刻的作用力可以表示Fr(t)，对应时刻的操作力可以表示Fc(t)。结合前述平均单位矢量以nr0表示，则所述操作力Fc(t)可以根据公式Fc(t)＝Fr(t)-Fr(t)·nr0计算得到。
当所述执笔操作未施加推力时，则所述操作力较小；当所述执笔操作施加推力时，则所述操作力将较大。因此，基于所述操作力的大小，能够有效的判断所述执笔操作是否施加推力。
步骤904：若所述操作力大于预设操作力阈值，则将所述操作力向所述平面进行投影(对应图11中的Fc,xy)并得到其相对预定坐标轴预定方向转过的角度。
这里，所述操作力大于预设操作力阈值，则表明执笔操作包括推力。所述预定坐标轴可以是第一轴，也可以是第二轴；预定方向可以是第一轴的正方向，也可以是第一轴的负方向，这里不作限定。
可选地，预设操作力阈值为实际应用中根据用户习惯确定的一个经验值，此处具体不作限定。可选地，对于不同的操作力方向，可以设置不同的阈值。
示例性的，请参阅图11，所述预设坐标轴为x轴，预定方向为x轴正方向，转过的角度用θ表示。
在本发明的一些实施例中，当所述智能笔包括摄像头时；
所述根据所述力学信息和预设功能条件，确定所述执笔操作对应的预设功能的步骤，具体包括：
若所述作用力与轴向的夹角小于预设角且对应的轴向分压力超过预设压力阈值，则对应的预设功能包括拍照。
应当理解的，参考图6、图10和图11，根据径向分压力Fxy和轴向分压力Fz，能够得到所述作用力与轴向的夹角其中，/>
该预设角为实际应用中根据用户习惯确定的一个经验值，例如45°，此处具体不作限定。
当所述作用力与轴向的夹角小于预设角时，表明所述作用力的角度处于正常执笔操作的范围内，当所述轴向分压力超过预设压力阈值，可以判断产生该作用力的执笔操作是有效操作，利用预设角和预设压力阈值能够剔除碰触等误操作。
需要说明的是，所述拍照功能可以在轴向分压力首次超过预设压力阈值时执行，也可以在其他判断条件均满足时再执行。应当理解的，首次超过预设压力阈值时即执行，时效性高便于后续处理。
这样的技术方案，将有效的执笔操作与拍照功能关联，例如在翻译场景下无需通过手动不停的按压功能按键，即可方便获取待翻译的资料，有效增加使用的便捷性。
在本发明的一些实施例中，所述根据所述力学信息和预设功能条件，确定并执行所述执笔操作对应的预设功能的步骤，还包括：
若所述轴向分压力超过所述预设压力阈值的持续时长小于第二预设时域，则所述预设功能还包括图片处理功能。
需要说明的是，请参阅图10，所述第二预设时域由t0表示。通过比较第二预设时域和所述轴向分压力超过所述预设压力阈值的持续时长，能够确定执笔操作是否为点击，当所述执笔操作为点击时，则所述持续时长较短，否则持续时间较长。
当所述执笔操作为点击时，则需要对拍照得到的图片进行处理。
可选地，所述图片处理功能包括文字识别和文字翻译等。当所述智能笔包括显示屏或扬声器时，所述智能笔还能够将文字翻译结果在所述显示屏上示出或通过扬声器播放。
可选地，当拍照的方向不是严格垂直于文字方向时，会造成文本图像的倾斜。所述图像处理功能包括通过图像自身蕴含的特征，对文字方向进行校正。
应当理解的，对于文字识别、文字翻译以及文字方向的校正等，现有技术中均存在多种实现方式，这里不再赘述。
在本发明的一些实施例中，请参阅图12，若所述拍照的对象位于所述作用面302，点击时，智能笔的笔体是倾斜的，轴向z和作用面法向n成一定角度，则拍照得到的图片存在透视畸变。与文字倾斜不同，透视产生的变形，难以仅通过图像自身蕴含的信息来校正。
具体地，对于透视畸变产生的原因，如图12所示，假设作用面302上有均匀分布的网格点。摄像头403的光轴和作用面法向n成一定角度，即把文字图像从作用面302投影变换到成像平面802上，原本均匀分布的网格点的成像变得不均匀。
如果知道这次投影变换的参数，就可以逆向将成像平面802上透视畸变的图像变换为原本的图像。
基于此，所述图片处理功能包括透视畸变校正功能，具体包括：
根据所述摄像头和所述笔尖最前端的位置关系，确定预设坐标系内所述摄像头的位置、视场角和光轴方向。
应当理解的，所述智能笔与作用面302的接触点C和笔尖最前端的位置很近，可以认为是同一个点，由此根据所述摄像头和所述笔尖最前端的位置关系能够准确得到所述摄像头在预设坐标系中的位置。
在预设坐标系中，所述摄像头的位置、视场角和光轴方向是固定不变的。
根据所述平均单位矢量的方向以及所述摄像头的位置、视场角和光轴方向，校正拍照得到的图片。
需要说明的是，通常做出点击动作时，持续时间很短且握笔姿势基本稳定的动作，不会向径向发力，因此可以忽略摩擦力，笔尖101受到作用力Fr的方向即作用面法线方向矢量n。此时所述作用力Fr的方向在前述实施例中已经获得，即平均单位矢量的方向。
需要说明的是，投影变换的参数和摄像头位置、摄像头视场角、光轴方向、作用面法向有关。当已知摄像头位置、摄像头视场角、光轴方向、作用面法向时，相关的变换技术属于成熟的现有技术，这里不再赘述。
可选地，在进行图片处理时，先进行透视畸变校正后进行文字倾斜校正，避免透视畸变的推向对文字倾斜校正造成干扰。
在本发明的一些实施例中，当所述智能笔包括显示屏；所述根据所述力学信息和预设功能条件，确定所述执笔操作对应的预设功能的步骤，具体包括：
根据所述操作力在所述平面内投影相对预定坐标轴预定方向转过的角度以及预设分型条件，确定所述操作力在所述平面内的方向类型。
示例性的，请参阅图11，所述预设坐标轴为x轴，预定方向为x轴正方向，转过的角度用θ表示。
需要说明的是，所述预设分型条件包括分型数量和分型参照。这里，分型数量可以是两种、四种等；分型参照可以是x轴、y轴以及x轴和y轴等。
示例性的，以分型数量为四种，分型参照包括x轴和y轴为例，进行说明。获得所述操作力转过的角度之后，根据所述转过的角度θ可以做出如下判断：
也就是说，根据转过的角度θ能够将操作力分为四种类型。
可选地，所述预设分型条件还包括迟滞角度区间，例如在45、135、215、315度这几个切换角度左右设置迟滞角度区间，当转过的角度进入迟滞区时，保持前一方位判断不变，以此可以避免转过的方向在切换角度附近时，对操作力的方向类型判断反复变化。
需要说明的是，基于前述x轴正方向、y轴正方向和所述智能笔的特定角度(例如显示屏的位置)的对应关系，当执笔操作时所述智能笔的特定角度固定(例如显示屏朝向使用者方向)，因此能够方便的确定预设坐标系(例如x轴正方向、y轴正方向、x轴负方向、y轴负方向)与作用面的方向(例如“上”、“下”、“左”和“右”)具体对应关系。由此，根据操作力在所述平面内的方向类型能够得到类似“上”、“下”、“左”和“右”四种功能按键的效果。当然，确定所述预设坐标系与作用面的方向的对应关系不限于此处列举的特定角度。
根据所述操作力在所述平面内的方向类型，确定所述显示屏上显示内容的滚动方向。
应当理解的，具体的方向类型和滚动方向的对应关系可以为所述智能笔出厂默认设置，或者用户自定义设置，此处具体不做限定。
以图4中翻译笔401为例对此进行说明。通常所述翻译笔上的显示屏较小，难以在显示屏上一次呈现全部的翻译内容。
示例性的，所述显示屏无法一次呈现全部的翻译内容时，当所述操作力在所述平面内的x轴负方向，其对应的推力方向大致位于x轴正方向时，对应显示屏上的文字向上滚动操作；所述操作力在所述平面内的x轴正方向，其对应的推力方向大致位于x轴负方向时，对应显示屏上的文字向下滚动操作。这里，x轴、y轴的设置与图4类似，不再赘述。
示例性的，当所述操作力在所述平面内的y轴负方向，其对应的推力方向大致位于y轴正方向时，对应显示屏向左翻页操作(左滚动)；所述操作力在所述平面内的y轴正方向，其对应的推力方向大致位于y轴负方向时，对应显示屏向右翻页操作(右滚动)。这里，x轴、y轴的设置与图4类似，不再赘述。这里，通过左翻页和右翻页能够浏览历史查询的单词。
通过这样的方式，使得所述执笔操作具有“上”、“下”、“左”和“右”四种功能按键的效果，无需频繁按压功能按键，操作方便舒适。
可选地，根据所述操作力的大小，控制滚动的速度。例如，操作力越大，滚动速度越快；操作力越小，滚动速度越慢。
在本发明的一些实施例中，所述智能笔包括显示屏；当所述应用场景对应功能操作模式时，所述显示屏显示指示标记；
应当理解的，这里的功能操作模式可以通过按压功能按键进入，也可以通过其他设定的途径进入。下面以翻译笔为例进行简单说明。
当所述翻译笔的显示屏未处于查词结果显示状态时，点击功能按键可以进入功能界面，界面上显示有若干对应相应功能的图标以及所述指示标记。当所述翻译笔的显示屏处于查词结果显示状态时，点击功能按键进入功能操作模式后，显示内容中包括有一些可操作的地方以及所述指示标记，可操作的地方可以是例如链接到近义词、相关词等。
所述根据所述应用场景、所述力学信息和预设功能条件确定所述预设功能的步骤，具体包括：
根据所述操作力在所述平面内投影相对预定坐标轴预定方向转过的角度，确定所述指示标记在所述显示屏中的移动方向；其中，所述移动方向以相对于所述显示屏中设定方向转过相应角度表示。
应当理解的，由于指示标记本身的位置具有不确定性，这里的移动方向以相对于所述显示屏中设定方向转过相应角度表示，由此能够精确控制任一位置的指示标记移动。所述设定方向可以是显示屏中的坐标轴的某一方向，例如x轴正方向。
对于转过的角度与移动方向之间具体的对应关系，可以根据用户操作习惯灵活设置，不做具体限定。具体地，所述相应角度和所述转过的角度可以相同，也可以不同，这与设定方向、操作习惯等有关。
示例性的，请参阅图11，所述预设坐标轴为x轴，预定方向为x轴正方向，转过的角度用θ表示。请参阅图4，若所述显示屏设置在xz平面上，z轴正方向为显示屏右方，x轴正方向为显示屏上方。这里，所述显示屏中设定方向为z轴正方向。那么当转过的角度为θ时，则所述指示标记的移动方向是相对z轴正方向逆时针转过θ+π。若所述转过的角度为45°，则指示标记的移动方向是相对z轴正方向逆时针转过225°，对应于x轴的负方向，所述指示标记向显示屏的下方移动。这里，当设定方向为z轴负方向时，移动方向为相对z轴负方向逆时针转过θ。
需要说明的是，结合前一实施例所述，所述转过的角度与所述作用面内的方向具有对应关系。若所述转过的角度为45°，其对应的推力向下，与指示标记向显示屏的下方移动一致。
这样的技术方案，通过将转过的角度与移动方向进行对应，能够方便的控制所述指示标记的移动。
根据所述操作力的大小，确定所述指示标记的移动速度。
可选地，当所述操作力变大时，所述移动速度增加；当所述操作力变小时，所述移动速度减小。
在本发明的一些实施例中，所述智能笔包括显示屏；当所述应用场景对应功能操作模式时，所述显示屏显示指示标记且所述指示标记指向可操作位置时；
所述根据所述应用场景、所述力学信息和预设功能条件确定所述预设功能的步骤，具体包括：
若所述作用力与轴向的夹角小于预设角且所述轴向分压力超过所述预设压力阈值的持续时长小于第二预设时域，则所述预设功能为执行所述可操作位置对应的功能。
这里，所述预设角、预设压力阈值以及第二预设时域的解释请参阅前述实施例，不再赘述。
应当理解的，当所述作用力与轴向的夹角小于预设角且所述轴向分压力超过所述预设压力阈值的持续时长小于第二预设时域时，表明该执笔操作对应点击操作，相当于通过点击操作触发所述可操作位置对应的功能。
应当理解的，本实施例中对指示标记的控制不仅适用于所述智能笔本身，也适用于连接于所述智能笔上的其他设备的显示屏。
本实施例的技术方案与前述控制所述指示标识移动的技术方案相结合，能够满足所述功能操作模式下的指示标记的移动和点击功能，方便控制所述智能笔自身的显示屏显示内容或与所述智能笔连接的其他设备的显示屏的显示内容。
前述实施例的智能笔能够用于实现上述实施例中的交互方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种交互方法，其特征在于，应用于配置测力笔头的智能笔，所述测力笔头包括第一测量单元和第二测量单元，所述方法包括：
通过所述第一测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的轴向分压力；
通过所述第二测量单元获取执笔操作时作用面反馈于笔尖的径向分压力；
基于预设处理条件，对所述轴向分压力和径向分压力进行预处理得到力学信息；以及
根据所述力学信息和预设功能条件，确定并执行所述执笔操作对应的预设功能；或者，获取执笔操作时的应用场景；根据所述应用场景、所述力学信息和预设功能条件确定所述执笔操作对应的预设功能；
其中，所述预设处理条件包括预设坐标系；所述预设坐标系基于轴向和垂直轴向的平面构建且与执笔操作时所述智能笔的特定角度对应；
所述基于预设处理条件，对所述轴向分压力和径向分压力进行预处理得到力学信息的步骤，包括：
通过计算所述轴向分压力和所述径向分压力的合力，得到所述作用面反馈于笔尖的作用力；
根据第一阶段内的作用力，得到第一阶段作用力在预设坐标系中的平均单位矢量；其中，所述第一阶段的开始时间对应于所述轴向分压力首次增大并超过预设压力阈值的时刻，终止时间对应于所述轴向分压力开始下降的时刻或在第一预设时域所述轴向分压力的增加量小于预设增幅的时刻；
基于所述平均单位矢量和第二阶段的作用力，得到第二阶段与所述作用面平行的操作力；其中，所述第二阶段接续所述第一阶段；
若所述操作力大于预设操作力阈值，则将所述操作力向所述平面进行投影并得到其相对预定坐标轴预定方向转过的角度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能笔包括摄像头且拍照的对象位于所述作用面；
所述根据所述力学信息和预设功能条件，确定所述执笔操作对应的预设功能的步骤，具体包括：
若所述作用力与轴向的夹角小于预设角且对应的轴向分压力超过预设压力阈值，则对应的预设功能包括拍照；
若所述轴向分压力超过所述预设压力阈值的持续时长小于第二预设时域，则根据所述摄像头和所述笔尖最前端的位置关系，确定预设坐标系内所述摄像头的位置、视场角和光轴方向；根据所述平均单位矢量的方向以及所述摄像头的位置、视场角和光轴方向，校正拍照得到的图片。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能笔包括显示屏；
所述根据所述力学信息和预设功能条件，确定所述执笔操作对应的预设功能的步骤，具体包括：
根据所述操作力在所述平面内投影相对预定坐标轴预定方向转过的角度以及预设分型条件，确定所述操作力在所述平面内的方向类型；
根据所述操作力在所述平面内的方向类型，确定所述显示屏上显示内容的滚动方向。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能笔包括显示屏；当所述应用场景对应功能操作模式时，所述显示屏显示指示标记；
所述根据所述应用场景、所述力学信息和预设功能条件确定所述预设功能的步骤，具体包括：
根据所述操作力在所述平面内投影相对预定坐标轴预定方向转过的角度，确定所述指示标记在所述显示屏中的移动方向；其中，所述移动方向以相对于所述显示屏中设定方向转过相应角度表示；
根据所述操作力的大小，确定所述指示标记的移动速度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能笔包括显示屏；当所述应用场景对应功能操作模式时，所述显示屏显示指示标记且所述指示标记指向可操作位置时；
所述根据所述应用场景、所述力学信息和预设功能条件确定所述预设功能的步骤，具体包括：
若所述作用力与轴向的夹角小于预设角且所述轴向分压力超过所述预设压力阈值的持续时长小于第二预设时域，则所述预设功能为执行所述可操作位置对应的功能。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能笔包括笔尖，所述第二测量单元包括径向分压力确定模块和成对设置于所述笔尖的侧面的应变片；所述径向分压力确定模块连接所述应变片，被配置为根据每对应变片的电阻值确定所述径向分压力在对应方向的力度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述笔尖的侧面设置有两对应变片且其测量方向相互垂直。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述笔尖具有柱形延伸部，所述柱形延伸部与每对应变片对应的位置均设置有应力集中结构。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述应力集中结构为通孔，所述通孔的两个侧面设置所述应变片；或
所述应力集中结构为成对设置的凹槽，所述凹槽的槽底设置所述应变片。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述智能笔包括笔尖，所述第一测量单元，包括：
固定块，连接所述笔尖的尾端；
轴向分压力感受器，设置于所述固定块远离所述笔尖的一侧且能够获取通过所述固定块传递的所述笔尖受到的轴向分压力；以及
隔板，被配置为固定所述轴向分压力感受器。
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