CN202008642U - 重力感应笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重力感应笔，属于计算机外围设备。该重力感应笔包括位于笔尖处的前端触点机构，该重力感应笔还包括重力感应模块、指点杆模块、以及I/O模块，所述前端触点机构的输出端与所述指点杆模块的输入端相连，所述指点杆模块的输出端和所述重力感应模块的输出端分别与所述I/O模块的输入端相连。通过本实用新型的重力感应笔，使用者脱离了手写板和触摸屏的限制实现笔迹的识别和输入，减少了手持设备的外设数量，使手持设备更加简洁便携，此外，在重力感应笔上增加语音通讯功能，方便使用者进行电话的接打操作。

Description

重力感应笔

技术领域

本实用新型涉及一种电子重力感应笔，属于计算机外围设备，尤其涉及一种重力感应笔。

背景技术

首先，现有重力感应笔的笔迹识别需要通过手写板或触摸屏的感应来判定用户手写的轨迹，笔迹的识别脱离不开触摸屏或者与重力感应笔配备的手写板，这就使得重力感应笔的使用受限于特定的表面上，而且配备手写板增加了主机比如电子阅读器、平板电脑等的外设的数量，从而携带和放置起来比较繁琐，在使用这些外设的过程中也为用户带来很多不便。

其次，面积较大的手持设备，如PDA、电子阅读器或平板电脑，增加语音通讯功能之后其在接听、挂断、查找通讯录等通话功能的操作上不如手机便捷，如何在面积较大的手持设备中方便使用通话功能，也是目前亟待解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用重力感应装置和指点杆结合的方式识别重力感应笔运动轨迹的重力感应笔。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种重力感应笔，包括位于笔尖处的前端触点机构、重力感应模块、指点杆模块、以及I/O模块，所述前端触点机构的输出端与所述指点杆模块的输入端相连，所述指点杆模块的输出端和所述重力感应模块的输出端与所述I/O模块的输入端相连。

优选地，还包括输出端与所述I/O模块的输入端相连的语音通讯模块。

优选地，所述I/O模块是蓝牙模块。

优选地，所述指点杆模块包括陶瓷晶片和笔迹获取电路。

优选地，所述重力感应模块设置在靠近所述重力感应笔笔尖的位置。

通过本实用新型重力感应笔，使用者脱离了手写板和触摸屏的限制实现笔迹的识别和输入，减少了手持设备的外设数量，使手持设备更加简洁便携，此外，在重力感应笔上增加语音通讯功能，方便使用者进行电话的接打操作。

附图说明

图1是本实用新型的重力感应笔的组成结构示意图；

图2为本实用新型的重力感应笔确定参考平面和参考坐标原点的示意图。

101     重力感应模块             102   指点杆模块

103     I/O模块                  104   前端触点机构

105     语音通讯模块。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的重力感应笔主要包括位于笔尖处的前端触点机构104、重力感应模块101、指点杆模块102、以及I/O模块103。前端触点机构104的输出端与指点杆模块102的输入端相连，指点杆模块102的输出端和重力感应模块101的输出端与I/O模块103的输入端相连。

本实用新型所述的重力感应笔1主要原理是：利用指点杆模块102确定重力感应笔接触书写面期间的运动轨迹，并利用重力感应模块101确定书写面的方向，初始化书写面，将这两个模块确定的运动轨迹结合起来识别用户手写输入的信息。本实用新型的重力感应笔1可以在非水平平面上使用，比如倾斜表面等。

其中，指点杆模块102用于根据在前端触点机构104上感应到的手使用笔时推力的大小和方向来确定重力感应笔的运动方向和速度，指点杆模块102内部设置有陶瓷晶片和笔迹获取电路。位于重力感应笔笔尖处的前端触点机构104作为压力传感器，将笔尖接触书写面和移动中产生的压力反馈到指点杆模块102上。指点杆模块102在接收到前端触点机构104的压力之后，内部的陶瓷晶片在上述压力的作用下发生各种形变，从而使得陶瓷晶片内部的电阻随之也发生不同的变化，由此产生不断变化的电信号，指点杆模块102内部的笔迹获取电路分析这些不同的电信号判断出笔尖不同的移动方向和移动速度，根据笔尖移动的方向和速度获得用户的笔迹。使用指点杆模块来获取笔迹的方法具有定位精确的优点。

重力感应模块101设置在尽量靠近笔尖的位置以减少误差，该模块用于确定重力感应笔悬空写作时的书写平面。重力感应模块101包括用来保存X、Y、Z三个坐标方向上的加速度数值的寄存器，由于重力感应模块101在组装时相对于笔的位置是固定的，所以在工作时根据X、Y、Z的数值就可以判定笔的姿态，从而确定书写平面。

初始姿态主要包括重力感应笔对水平面的角度，还可以包括重力感应笔对书写平面的角度。确定重力感应笔的初始姿态是为了修正书写平面的参考坐标原点及参考平面。在使用重力感应笔之前，需要对重力感应笔进行初始化状态的设置，首先垂直于书写面敲击2-3次让重力感应模块101在垂直于书写面的方向上的加速度产生2-3次的变化，书写平面可以为水平平面，也可以为与水平平面成一定角度的平面。通过加速度的变化确定书写面基本信息及重力感应模块101基本原点，即初始化所要书写的参考平面和书写的基本原点。图2为本实用新型的感应笔确定参考平面和参考坐标原点的示意图。如图2所示，使用感应笔在垂直于书写面的方向上敲击2-3次，由位置1迅速移动至接触书写平面的位置2上，使得笔的重力加速度g在垂直方向上产生变化，使得笔的水平加速度s和s’在水平平面的两个垂直的方向上产生变化，计算g、s和s’的矢量和a，a即为感应笔的加速度，与a的方向垂直的平面即为参考平面，如图2所示，参考平面与水平平面夹角为120°，重力感应笔停止移动的点O即为基本原点。所有后期的笔迹的识别都按照该参考平面以及该基本原点来进行。指点杆模块102的采样的信息是基于上述基本平面的轨迹信息。

I/O模块103可以是USB、串口等通讯模块，优选为蓝牙模块，例如内置单片机或ARM核心的蓝牙模块。这样，从指点杆模块102和重力感应模块101上采集的数据就可以通过蓝牙模块无线传输到接收重力感应笔信号的主控制器或者主机上，例如，电子阅读器或者PC。

另外，本实用新型的重力感应笔还可以应用于移动通讯终端中，还包括语音通讯模块105，语音通讯模块105的输出端与I/O模块103的输入端相连。I/O模块103采用蓝牙传输模块实现通讯功能，语音通讯模块105设置有听筒、话筒以及开关单元。在不使用重力感应笔的时候，一般将重力感应笔插置在移动通讯终端设备中，在来电的情况，从移动通讯终端中取出重力感应笔，从而触发语音通讯模块105的开关单元来接通电话，此时移动通讯终端处于接听状态，使用者通过重力感应笔的语音通讯功能实现通话功能。如果在移动通讯终端来电以前，使用者已经从移动通讯终端中取下重力感应笔，则只需要触动重力感应笔上的语音通讯模块105的开关单元的按钮，即可使移动通讯终端进入接听状态，便于使用者实现通话功能。语音通讯模块105上的听筒和话筒实现移动通讯终端上设置的的听筒和话筒的功能，从而更加方便用户的使用。

通过本实用新型重力感应笔，使用者脱离了手写板和触摸屏的限制实现笔迹的识别和输入，减少了手持设备的外设数量，使手持设备更加简洁便携，此外，在重力感应笔上增加语音通讯功能，方便使用者进行电话的接打操作。

本说明书中列举的具体实施例仅仅是示例性的，更确切地说，前述详细说明给本领域技术人员提供了用于实施示例性实施方式的适当的流程图。本领域技术人员应该理解，采用本领域技术人员熟知的一些技术手段对本实用新型进行各种修饰或变形，都不脱离权利要求书和法定的等同内容所阐明的本实用新型的范围。

Claims (5)

1.一种重力感应笔，其特征在于，包括位于笔尖处的前端触点机构、重力感应模块、指点杆模块、以及I/O模块，所述前端触点机构的输出端与所述指点杆模块的输入端相连，所述指点杆模块的输出端和所述重力感应模块的输出端分别与所述I/O模块的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的重力感应笔，其特征在于，还包括输出端与所述I/O模块的输入端相连的语音通讯模块。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的重力感应笔，其特征在于，所述I/O模块是蓝牙模块。

4.根据权利要求1所述的重力感应笔，其特征在于，所述指点杆模块包括陶瓷晶片和笔迹获取电路。

5.根据权利要求1所述的重力感应笔，其特征在于，所述重力感应模块设置在靠近所述重力感应笔笔尖的位置。

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