CN114895799A - 一种智能笔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能笔，包括笔体支架；当笔芯书写时，所产生的压力通过滑动块组件抵顶并触发图像采集组件，还包括笔帽，笔帽，所述笔帽上开设有取芯孔，所述取芯孔可与笔芯过渡连接，通过过渡配合取下笔芯；优点在于，本发明通过笔帽设置取芯孔，方便笔芯的更换，且整个更换操作过程简单方便，并且不会造成笔芯或是笔架的损坏，从而提高智能笔的使用寿命；笔体支架由合金片固定连接支撑，虽然利用多个模具才能制作出笔体支架，但是可以将笔体整体直径缩小，从而导致智能笔直径变小，更加方便使用。

Description

一种智能笔

技术领域

本发明涉及智能书写笔技术领域，尤其是涉及一种笔芯更换方便、直径更小的智能笔。

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，现在出现了各种电子笔用于在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，但这些电子笔只能在各种触摸屏或触摸板上使用，不能再传统的纸张或黑板或物体上书写或绘图。

现有智能笔的直径普遍偏大，不利于用户使用体验，且定制的笔芯需要用手抽出来，不利于更换笔芯。

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，通过笔帽设置取芯孔，方便笔芯的更换，且整个更换操作过程简单方便，并且不会造成笔芯或是笔架的损坏，从而提高智能笔的使用寿命；笔体支架由合金片固定连接支撑，虽然利用多个模具才能制作出笔体支架，但是可以将笔体整体直径缩小，从而导致智能笔直径变小，更加方便使用。

为实现上述目的，本发明的采用如下技术方案：

一种笔体支架，所述笔体支架包括合金片，所述合金片固定连接支撑笔体支架，所述合金片一体成型。

作为本发明的优选技术方案，一种智能笔，包括笔体支架，所述笔体支架内包括笔芯、滑动块组件，图像采集组件；所述笔芯包括套管与笔芯，所述套管一端可以拆卸设置有笔芯，所述滑动块组件一端套设与套管的另一端头部上，所述笔芯为铅笔芯；当笔芯书写时，所产生的压力通过滑动块组件抵顶并触发图像采集组件。

作为本发明的优选技术方案，所述滑动块组件包括滑动块壳体、硅胶垫，所述滑动块壳体由伸展部、限位部、固定部依次组成；所述伸展部设置在滑动块壳体底部，引导套管端头部进入滑动块壳体内，所述限位部设置在滑动块壳体两侧边缘，且向内弯曲限制笔芯移动，所述固定部位于限位部左右任一一侧，所述固定部一侧开口，套管端头部通过伸展部进入固定部内，且被周身包裹；所述固定部顶部开设有容纳硅胶垫的开口，所述硅胶垫设置在固定部内，所述套管端头部与固定部之间设置有硅胶垫。所述滑动块组件还包括设置在滑动块壳体外侧的凸台，所述凸台设置在固定部外侧，与笔芯轴向一致。

作为本发明的优选技术方案，所述图像采集组件包括压力传感器、启动处理器、信号发射器和信号接收器；信号发射器，与所述压力传感器相连接，向所述笔芯周围的待测物发射探测信号；信号接收器，与所述压力传感器相连接，接收从所述待测物反射的探测信号，生成图像数据；处理器，与所述压力传感器和信号接收器相连接，接收所述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；无线数据接口，与所述处理器相连接，将所述传输数据包通过无线方式传输到上位机。

作为本发明的优选技术方案，所述滑动块组件的凸台与所述图像采集组件的压力传感器抵接。

作为本发明的优选技术方案，所述智能笔还包括：存储器，与所述处理器相连接，存储所述图像数据和传输数据包。

作为本发明的优选技术方案，所述无线数据接口将存储在所述存储器中的传输数据包通过无线方式传输到上位机。

作为本发明的优选技术方案，所述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。

作为本发明的优选技术方案，所述智能笔还包括：电源，与所述压力传感器、处理器、信号发射器和信号接收器相连接；开关电路，与所述电源相连接；柔性连接的第一电路板和第二电路板，所述开关电路和无线数据接口位于所述第一电路板，所述压力传感器、处理器、信号发射器、信号接收器位于第二电路板。

综合上述技术方案，我们有区别于传统智能笔。本发明的有益效果：通过笔帽设置取芯孔，方便笔芯的更换，且整个更换操作过程简单方便，并且不会造成笔芯或是笔架的损坏，从而提高智能笔的使用寿命；笔体支架由合金片固定连接支撑，虽然利用多个模具才能制作出笔体支架，但是可以将笔体整体直径缩小，从而导致智能笔直径变小，更加方便使用。

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滑动块结构示意图；

图2为本发明所述智能笔的部分结构示意图；

图3为本发明智能笔的模块示意图；

图4为本发明智能笔的截面示意图；

图5为本发明智能笔的滑动块组件与笔芯配合结构示意图；

图6为本发明智能笔的笔体支架示意图；

图7为本发明智能笔的结构示意图。

附图标记说明

1、滑动块组件；101、滑动块壳体；102、硅胶垫；103、凸台；104、伸展部；105、限位部；106、固定部；2、笔芯；201、套管端头部；3、压力传感器；4、信号发射器；5、信号接收器；6、处理器；7、数据接口；72、无线数据接口；8、存储器；9、开关电路；10、电源；11、笔体支架；111、合金片；12、笔壳；30、套管；31、笔芯；13、笔帽；131、取芯孔。

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，如图1、图2、图4、图5、图6、图7所示，本发明的智能笔包括：包括：滑动块组件1，所述笔芯2与滑动块组件1连接，所述滑动块组件1包括滑动块壳体101、硅胶垫102，所述滑动块壳体101由伸展部104、限位部105、固定部106依次组成；所述伸展部104设置在滑动块壳体101底部，引导套管端头部201进入滑动块壳体101内，所述限位部105设置在滑动块壳体101两侧边缘，且向内弯曲限制笔芯移动，所述固定部106位于限位部105左右任一一侧，所述固定部106一侧开口，套管端头部201通过伸展部104进入固定部106内，且被周身包裹；所述固定部106顶部开设有容纳硅胶垫102的开口，所述硅胶垫102设置在固定部内(可拆卸的从固定部顶部开口位置取出或者放入)，所述套管端头部201与固定部106之间设置有硅胶垫102。

进一步，所述滑动块组件1还包括设置在滑动块壳体101外侧的凸台103，所述凸台103设置在固定部106外侧，与笔芯2轴向一致。

滑动块组件1设置在笔体支架11靠近笔尖部，笔芯2固定在滑动块组件1中，同时滑动块组件1通过笔芯2的运动，靠近压力传感器，3启动智能笔。当笔芯书写时，所产生的压力促使滑动块组件1抵顶并触发图像采集组件。

笔体支架11设置有容纳滑动块组件1的凹槽；笔体支架11电池放置的一段位置为合金片111构成，通过合金片111取代一部分笔体支架11，通过胶接或者螺钉或者卡扣的方式扣在笔体支架11上，支撑笔体支架11。

如图2、图3、图6所示，智能笔包括：笔壳12、笔芯2、图像采集组件；所述图像采集组件包括压力传感器3、信号发射器4、信号接收器5；处理器6、无线数据接口72；笔帽13可以盖合在笔壳12，所述笔帽13上开设有取芯孔131，所述取芯孔131可与笔芯31过渡连接，通过过渡配合取下笔芯31而当需要更换笔芯31时只需要将笔芯31插入取芯孔131，即可实现笔芯31的更换，整个操作过程简单方便，并且不会造成笔芯或是笔架的损坏，从而提高智能笔的使用寿命。

笔壳12可以为工程塑料，通常由两个可以扣合的上下壳组成，其他器件容纳在笔壳12中。

笔芯2的笔芯从笔壳伸出，笔芯2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2包括套管30与铅笔芯31，所述套管端头部被滑动块组件套设。

压力传感器3与所述滑动块组件1抵接，当笔芯2书写时产生所产生的压力传递到压力传感器3，产生传感信号，启动处理器6、信号发射器4和信号接收器5。

压力传感器3的作用是表示笔芯2已经在书写了，高舒适度智能笔需要进行工作。压力传感器3可以根据高舒适度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3的灵敏度需要高一些，否则无法识别笔芯2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2在书写。

信号发射器4与压力传感器3相连接，向笔芯周围的待测物发射探测信号。当压力传感器3感受到笔芯2书写的压力时，信号发射器4开始工作，发射信号。信号发生器4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4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芯周围的待测物发射探测信号。

信号接收器5与压力传感器3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5需要与信号发射器4相匹配，可以接收从待测物反射的探测信号。因为发射器4是向笔芯2周围的待测物发射探测信号，所以信号接收器5生成的也是笔芯2周围的待测物图像。当压力传感器3感受到笔芯2书写的压力时，信号接收器5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6与压力传感器3和信号接收器5相连接，接收信号接收器5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3感受到笔芯2书写的压力时，处理器6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3在感受到笔芯2书写的压力时，产生压感数据，发送给处理器6，处理器6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72与处理器6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72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，获取到笔芯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。

再如图所示，本发明的高舒适度智能笔还包括：存储器8、电源10、开关电路9。

存储器8与处理器6相连接，存储图像数据和传输数据包。无线数据接口72将存储在存储器8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72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6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72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6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8中，然后在设定时间或者其他非实时方式由无线数据接口72将存储器8中存储的传输数据包向上位机传输。

电源10与压力传感器3、处理器6、信号发射器4和信号接收器5相连接。电源10的目的是为压力传感器3、处理器6、信号发射器4和信号接收器5供电。

具体的，电源10可以为电池，例如充电电池。

开关电路9与电源10相连接，作用是控制电源10为压力传感器3、处理器6、信号发射器4和信号接收器5供电，可以利用硬开关来实现。

另外，高舒适度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9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。

本发明高舒适度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、笔芯的笔芯进行书写，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、信号发射器向笔芯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芯周围所采集的图像，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 (9)

1.一种笔体支架，其特征在于，所述笔体支架包括合金片，所述合金片固定连接支撑笔体支架，所述合金片一体成型。

2.一种包括权利要求1笔体支架的智能笔，所述笔体支架内包括笔芯、滑动块组件，图像采集组件；所述笔芯包括套管与笔芯，所述套管一端可以拆卸设置有笔芯，所述滑动块组件一端套设与套管的另一端头部上；当笔芯书写时，所产生的压力促使滑动块组件抵顶并触发图像采集组件，其特征在于，还包括笔帽，笔帽，所述笔帽上开设有取芯孔，所述取芯孔可与笔芯过渡连接，通过过渡配合取下笔芯。

3.根据权利要求2所述智能笔，其特征在于，所述滑动块组件包括滑动块壳体、硅胶垫，所述滑动块壳体由伸展部、限位部、固定部依次组成；所述伸展部设置在滑动块壳体底部，引导套管端头部进入滑动块壳体内，所述限位部设置在滑动块壳体两侧边缘，且向内弯曲限制笔芯移动，所述固定部位于限位部左右任一一侧，所述固定部一侧开口，套管端头部通过伸展部进入固定部内，且被周身包裹；所述固定部顶部开设有容纳硅胶垫的开口，所述硅胶垫设置在固定部内，所述套管端头部与固定部之间设置有硅胶垫。所述滑动块组件还包括设置在滑动块壳体外侧的凸台，所述凸台设置在固定部外侧，与笔芯轴向一致。

4.根据权利要求3所述智能笔，其特征在于，所述图像采集组件包括压力传感器、启动处理器、信号发射器和信号接收器；信号发射器，与所述压力传感器相连接，向所述笔芯周围的待测物发射探测信号；信号接收器，与所述压力传感器相连接，接收从所述待测物反射的探测信号，生成图像数据；处理器，与所述压力传感器和信号接收器相连接，接收所述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；无线数据接口，与所述处理器相连接，将所述传输数据包通过无线方式传输到上位机。

5.根据权利要求4所述智能笔，其特征在于，所述滑动块组件的凸台与所述图像采集组件的压力传感器抵接。

6.根据权利要求5所述智能笔，其特征在于，所述智能笔还包括：存储器，与所述处理器相连接，存储所述图像数据和传输数据包。

7.根据权利要求6所述智能笔，其特征在于，所述无线数据接口将存储在所述存储器中的传输数据包通过无线方式传输到上位机。

8.根据权利要求7所述智能笔，其特征在于，所述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。

9.根据权利要求8所述智能笔，其特征在于，所述智能笔还包括：电源，与所述压力传感器、处理器、信号发射器和信号接收器相连接；开关电路，与所述电源相连接；柔性连接的第一电路板和第二电路板，所述开关电路和无线数据接口位于所述第一电路板，所述压力传感器、处理器、信号发射器、信号接收器位于第二电路板。

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