CN115079843A - 书写装置 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例提供了书写装置，包括：书写笔和书写板；所述书写笔包括相对的书写端和擦除端，所述书写端和所述擦除端分别设置有压力传感器和金属部件；所述书写端还设置有书写介质，通过所述书写介质，所述书写笔的书写端能够在纸上书写出笔迹；所述擦除端还设置有擦除介质，通过所述擦除介质，所述书写笔的擦除端能够擦除所述笔迹；所述书写板包括坐标获取装置，坐标获取装置用于获取所述书写端的坐标数据和所述擦除端的坐标数据。

Description

书写装置
技术领域
本公开的实施例涉及一种书写装置。
背景技术
在儿童学习写字时，需要确定书写的笔顺正确性和字体结构的正确性。儿童除了在家由家长指导写字，在线下学校或者培训机构经老师指导写字，也可以在线上由老师指导写字。在网课的学习过程中，常需要把儿童写的字拍照发给老师，再由老师基于照片进行指导。但是，如果儿童在书写过程中的笔画顺序出错，是无法发现并予以纠正的。
发明内容
提供该发明内容部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
为了解决上述问题，本公开提供了书写装置。
根据本公开的一实施例，提供了一种书写装置，包括：书写笔和书写板；其特征在于，
所述书写笔包括相对的书写端和擦除端，所述书写端和所述擦除端分别设置有压力传感器和金属部件；
所述书写端还设置有书写介质，通过所述书写介质，所述书写笔的书写端能够在纸上书写出笔迹；
所述擦除端还设置有擦除介质，通过所述擦除介质，所述书写笔的擦除端能够擦除所述笔迹；
所述书写板包括坐标获取装置，所述坐标获取装置用于获取所述书写端和所述擦除端的坐标数据。
本公开的书写装置能够同步获得书写过程，进而能够使用户获得即时的反馈。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，原件和元素不一定按照比例绘制。
图1示出了本公开的实施例的书写装置的示意图。
图2示出了本公开的实施例的书写笔的结构示意图。
图3示出了本公开的实施例的书写笔的透视图。
图4示出了本公开的实施例的书写板的结构示意图。
图5示出了本公开的实施例的书写笔的模块框图。
图6示出了本公开的实施例的书写板的模块框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
本公开中的终端可以包括但不限于诸如移动电话、智能手机、笔记本电脑、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置、车载终端设备、车载显示终端、车载电子后视镜等等的移动终端设备以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端设备。
如图1至图4所示，图1是本公开的实施例的书写装置的示意图，图2是本公开的实施例的书写笔的结构示意图，图3是本公开的实施例的书写笔的透视图，图4是本公开的实施例的书写板的结构示意图。本公开提供了一种书写装置10，包括书写笔30和书写板50；其中，书写笔30包括相对的书写端31和擦除端33，书写端31和擦除端33分别设置有压力传感器35和金属部件37；书写端31还设置有书写介质311，例如笔芯等，通过书写介质311，书写笔30的书写端31能够在纸上书写出笔迹；擦除端33还设置有擦除介质331，通过擦除介质331，书写笔30的擦除端33能够擦除所述笔迹；书写板50包括坐标获取装置501例如电磁传感器等，坐标获取装置501用于获取书写端31和擦除端33的坐标数据。
在一些实施例中，本公开的书写笔30还可以包括传动机构39；书写介质311、传动机构39和书写端31的压力传感器相接触。
请参见图5，图5是本公开的实施例的书写笔的模块框图。本公开实施例的书写笔30还包括运动传感器301、控制电路303和电源305；压力传感器35、传动机构39、运动传感器301和电源305分别与控制电路303相连。其中，运动传感器301可用于在检测到运动状态变化时激活书写笔30，例如检测到书写笔30由静止状态转变为运动状态时唤醒书写笔30，即，本公开实施例的书写笔30在未使用时可处于关闭状态。可以理解，本公开实施例可不仅限于运动传感器，还可替换为其它可用于激活的传感器或机构。
从图2和图3中可知，书写笔30还包括壳体例如塑料外壳。具体地，书写笔30包括相对的两端，例如一端为书写/笔尖端、另一端为擦除/橡皮端。在本公开实施例中，笔尖端例如包括金属部件37；另一端可包括擦除介质331例如橡皮，橡皮与壳体之间的连接结构例如为金属部件37。请再参见图3，壳体中可包括传动机构39和压感传感器35。此外，壳体内还可包括控制电路303、电源305例如充电电池、书写介质311例如铅笔笔芯等。其中，传动机构39可用于控制笔芯的推出和缩进，及将笔芯受到的压力传递至压感传感器35。可以理解，图2和图3仅为示例说明作用，本公开实施例中的部件及其位置设置不以上述列举为限。
请再参见图4，书写板50还包括壳体503例如塑料外壳。坐标获取装置501例如电磁传感器可以交替的网格形式例如分别沿垂直和水平方向排布在壳体一侧的外表面上，例如图4所示的壳体上表面。可以理解，为了使壳体的表面形成电磁感应层，坐标获取装置501例如电磁传感器还可以其它形式排布，在此不予限制。请参见图6，图6是本公开的实施例的书写板的模块框图。书写板50例如其壳体内还可设置有控制电路5031和电源5033例如充电电池等，控制电路5031分别与坐标获取装置501和电源5033相连。控制电路5031根据坐标获取装置501获取的坐标数据和接收到的压力传感器35的数据确定书写端31和擦除端33的轨迹坐标。
此外，书写笔30包括第一通信单元，书写板50包括第二通信单元。书写笔30和50书写板之间通过所述第一通信单元和所述第二通信单元进行通信，所述第一通信单元将通过书写端31的压力传感器和擦除端33的压力传感器获取的数据发送至书写板50的所述第二通信单元。其中，第一通信单元可包括电磁信号发射器例如低频电磁信号发射器，第二通信模块可包括电磁信号接收器例如低频电磁信号接收器；其中，电磁信号接收器可用于对接电磁信号发射器。书写板50还可以包括第三通信单元，书写板50可通过所述第三通信单元和计算机装置进行通信，将所述轨迹坐标发送至所述计算机装置。其中，第三通信单元可包括蓝牙芯片，用于对接其它客户端等。可以理解，本公开实施例的第一和第二通信单元既可以是电磁信号发射和接收装置，蓝牙，nfc，等，也可以是有线通信装置，如usb，串口等；第三通信单元既可以是无线通信装置，如wifi、蓝牙等无线通信方式，也可以是有线通信装置，如usb，串口等。计算机装置可以包括手机，pad，笔记本电脑等。
特别地，本公开实施例还可以包括书写笔30的激活步骤，例如可以是检测书写笔30的状态，当书写笔30由静止状态变为运动状态时，激活书写笔30。其中，激活可指将书写笔30由睡眠状态唤醒至开机状态等。
在激活书写笔30后，本公开实施例可包括下列步骤。
S100，通过书写笔与书写板之间的交互获得所述书写笔于所述书写板表面上的轨迹。
在本公开实施例中，交互包括第一交互与第二交互，通过所述第一交互与所述第二交互获得第一轨迹；其中，通过所述第一交互获得所述第一轨迹的第一坐标，通过所述第二交互获得所述第一轨迹的第二坐标与第三坐标；所述第一轨迹由连续的通过所述第一坐标、所述第二坐标和所述第三坐标定义的点组成；其中，所述第一交互包括：在所述书写笔的一端触压所述书写板时，获得第一压力值，通过所述第一压力值获取所述第一轨迹在第一方向上的所述第一坐标；所述第二交互包括：通过所述书写笔的所述一端的金属部件切割所述书写板上的电磁感应层获得第一电流值，并通过所述第一电流值获取所述第一轨迹在第二方向上的所述第二坐标和在第三方向上的所述第三坐标。
具体地，本公开实施例可与传统书写方式相结合，例如将纸页覆盖在书写板50上。请参见图3中的坐标系，书写板50例如位于xy面上，书写笔30的朝向可为z轴方向。当书写笔30的笔尖触压在纸页(即书写板50)上时，书写笔30中的压感传感器35可被触发，进而检测到压力的数值；同时，检测到的压力数值还可以被同步至书写板50，例如以低频信号的形式通过书写笔30的电磁信号发射器将压力数值传输至书写板50的电磁信号接收器，在通知书写板50书写笔30开始书写的同时，也可形成轨迹的z轴坐标，上述过程可为第一交互的一实施例。z轴坐标即为笔压感信息，体现为书写时笔迹的粗细程度，可通过现有技术将压力值转化为z轴坐标。书写板50可包括在水平和竖直方向交替排布的网格式电磁传感器，每个电磁传感器经校准发射弱电磁信号，从而形成在书写板50的表面上的电磁感应层。承上述，在书写过程中，包括金属部件37的笔尖端会在书写板50的表面上划动，而当金属切割磁感线时，会形成电流变化；书写板50的电磁传感器可记录电流的变化，又可将电流的变化转化为x轴和y轴的坐标，上述过程可为第二交互的一实施例。经过上述交互过程，可获得连续的点的x轴、y轴和z轴的坐标，即形成第一轨迹。在形成第一轨迹的同时，书写板50还可实时将第一轨迹的点同步至其它端，例如通过蓝牙传输到一手机端。本公开实施例可将书写板50每秒上报坐标的频率定义为报点率，报点率可由用户设定，例如在50Hz～200Hz的范围内。可以理解，报点率越高，轨迹的还原精度就越高。在应用中，本公开实施例中的书写板50按照报点率将点坐标通过蓝牙传输至一手机端，手机端再将每个点坐标上传至云端，云端通过算法把所有点坐标结合起来形成笔迹，呈现给连接云端的另一端，例如老师一端，也可同时呈现至家长一端。
在本公开实施例中，交互还包括第三交互和第四交互，通过所述第三交互和所述第四交互获得第二轨迹，所述第二轨迹用于消除或覆盖与所述第二轨迹包含相同坐标的所述第一轨迹；其中，通过所述第三交互获得所述第二轨迹的第四坐标，通过所述第四交互获得所述第二轨迹的第五坐标与第六坐标；所述第二轨迹由连续的通过所述第四坐标、所述第五坐标和所述第六坐标定义的点组成；其中，所述第三交互包括：在所述书写笔的另一端触压所述书写板时，获得第二压力值，通过所述第二压力值获取所述第二轨迹在所述第一方向上的所述第四坐标；所述第四交互包括：通过所述书写笔的所述另一端的金属部件切割所述电磁感应层获得第二电流值，并通过所述第二电流值获取所述第二轨迹在所述第二方向上的所述第五坐标和在所述第三方向上的所述第六坐标；其中，当所述第四坐标与所述第一坐标重叠、所述第五坐标与所述第二坐标重叠且所述第六坐标与所述第三坐标重叠时，消除由所述第一坐标、所述第二坐标和所述第三坐标定义的点，或由所述第四坐标、所述第五坐标和所述第六坐标定义的点覆盖由所述第一坐标、所述第二坐标和所述第三坐标定义的点。
具体地，本公开实施例还可包含写错擦掉笔迹的过程；结合传统方式，如笔芯为铅笔芯，笔尖端的对侧可为橡皮端，当检测到用户使用橡皮端划过纸面时，可形成第二轨迹，以对重叠位置的第一轨迹进行擦除。擦除的方式除包括将重叠的点删除外，还可采用覆盖的方式，例如第二轨迹使用与底色相同的颜色，进而覆盖掉第一轨迹的痕迹。具体在本实施例中，书写笔30的两端都包括有压力传感器35。为以示区分，两端的压力传感器可具有不同ID用以分别代表第一轨迹和第二轨迹。第二轨迹的获取过程可参考上述第一轨迹的获取过程，这里不再复述。同样，第二轨迹也可以被上报至例如手机端，手机端再上报至云端，云端算法把所有点的坐标联合起来，进而呈现出轨迹清除的过程，同时擦除过程会呈现给网课老师，也可以呈现在儿童家长的手机端等。
通过上述方案，在书写的过程中，网课老师通过屏幕可以看到书写的全部过程，更可以精细到每一笔的书写过程，且没有延时。如果学生在书写的过程中有笔顺错误的时候，老师可以及时点评。点评完成后学生可以继续书写。当学生书写完成，网课老师还可以对学生书写的字体结构进行点评。反之，当老师需要做示范时，也可使用上述方案，准确传递教学过程；同时教学互动过程也可被分享至第三方例如家长端。
此外，在笔芯为铅笔笔芯时，本公开实施例的笔芯传动机构还可结合压力传感器判断现有笔芯尖端是否因磨损或断裂而需要补充新的芯体。例如判断探出部分的芯体长度，在长度小于预设值时笔芯传动机构自动补充新的芯体，及在总芯体小于另一预设值时提醒用户更换笔芯等。
特别地，本公开实施例的书写板可以集成在其他装置表面，除单独的书写板外，本公开实施例还可将书写板集成在笔记本电脑、pad的壳体表面或屏幕中。
根据本公开的一个或多个实施例，提供了一种书写装置，包括：
书写笔和书写板；其特征在于，
所述书写笔包括相对的书写端和擦除端，所述书写端和所述擦除端分别设置有压力传感器和金属部件；
所述书写端还设置有书写介质，通过所述书写介质，所述书写笔的书写端能够在纸上书写出笔迹；
所述擦除端还设置有擦除介质，通过所述擦除介质，所述书写笔的擦除端能够擦除所述笔迹；
所述书写板包括坐标获取装置，所述坐标获取装置用于获取所述书写端和所述擦除端的坐标数据。
根据本公开的一个或多个实施例，所述书写笔还包括传动机构；所述书写介质、所述传动机构和所述书写端的压力传感器相接触。
根据本公开的一个或多个实施例，所述书写笔还包括运动传感器、控制电路和电源；所述压力传感器、所述传动机构、所述运动传感器和所述电源分别与所述控制电路相连。
根据本公开的一个或多个实施例，所述书写板还包括壳体，所述壳体内设置有控制电路和电源，所述控制电路分别与所述坐标获取装置和所述电源相连。
根据本公开的一个或多个实施例，所述控制电路根据所述坐标获取装置获取的坐标数据和接收到的所述压力传感器的数据确定所述书写端和所述擦除端的轨迹坐标。
根据本公开的一个或多个实施例，所述书写笔包括第一通信单元，所述书写板包括第二通信单元。
根据本公开的一个或多个实施例，所述书写笔和所述书写板之间通过所述第一通信单元和所述第二通信单元进行通信，所述第一通信单元将通过所述书写端的压力传感器和所述擦除端的压力传感器获取的数据发送至所述书写板的所述第二通信单元。
根据本公开的一个或多个实施例，所述书写板还包括第三通信单元，所述书写板通过所述第三通信单元和计算机装置进行通信，将所述轨迹坐标发送至所述计算机装置。
根据本公开的一个或多个实施例，所述第三通信单元的报点率为50Hz-200Hz。
根据本公开的一个或多个实施例，所述坐标获取模块包括电磁传感器，所述书写介质包括笔芯。
以上描述仅为本公开的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.一种书写装置，包括：
书写笔和书写板；其特征在于，
所述书写笔包括相对的书写端和擦除端，所述书写端和所述擦除端分别设置有压力传感器和金属部件；
所述书写端还设置有书写介质，通过所述书写介质，所述书写笔的书写端能够在纸上书写出笔迹；
所述擦除端还设置有擦除介质，通过所述擦除介质，所述书写笔的擦除端能够擦除所述笔迹；
所述书写板包括坐标获取装置，所述坐标获取装置用于获取所述书写端和所述擦除端的坐标数据。
2.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，所述书写笔还包括传动机构；所述书写介质、所述传动机构和所述书写端的压力传感器相接触。
3.根据权利要求2所述的书写装置，其特征在于，所述书写笔还包括运动传感器、控制电路和电源；所述压力传感器、所述传动机构、所述运动传感器和所述电源分别与所述控制电路相连。
4.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，所述书写板还包括壳体，所述壳体内设置有控制电路和电源，所述控制电路分别与所述坐标获取装置和所述电源相连。
5.根据权利要求4所述的书写装置，其特征在于，所述控制电路根据所述坐标获取装置获取的坐标数据和接收到的所述压力传感器的数据确定所述书写端和所述擦除端的轨迹坐标。
6.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，所述书写笔包括第一通信单元，所述书写板包括第二通信单元。
7.根据权利要求6所述的书写装置，其特征在于，所述书写笔和所述书写板之间通过所述第一通信单元和所述第二通信单元进行通信，所述第一通信单元将通过所述书写端的压力传感器和所述擦除端的压力传感器获取的数据发送至所述书写板的所述第二通信单元。
8.根据权利要求1的书写装置，其特征在于，所述书写板还包括第三通信单元，所述书写板通过所述第三通信单元和计算机装置进行通信，将所述轨迹坐标发送至所述计算机装置。
9.根据权利要求8所述的书写装置，其特征在于，所述第三通信单元的报点率为50Hz-200Hz。
10.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，所述坐标获取模块包括电磁传感器，所述书写介质包括笔芯。
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