CN204288145U - 一笔通智能笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一笔通智能笔，包括由笔杆及其下端笔头组成的笔状外壳，以及内含电磁点阵区域定位单元的主控模块及其电连接的微波收发单元、陀螺仪和蜂鸣器；所述笔杆上还设有与所述主控单元电连接的按键(13)；所述笔头上还套有二只上下叠放的内置微波收发模块的带挂钩笔套(11)，每只笔套还包括磁铁或磁性部件。这种一笔通智能笔，能隔空操控平台电脑或其他智能设备，还可在任何地方如空白纸、手写板、玻璃及墙壁、书桌等随处可书写的需要，极大地扩展了该使用工具的能力和范围。

Description

一笔通智能笔

技术领域

本实用新型涉及学习和生活工具，具体涉及一种一笔通智能笔(简称一笔通)。

背景技术

日常生活中，平板电脑、手机等智能设备给人们带来丰富多彩的生活享受，更是提供人们了解各种资讯的重要途径，为人们的生活带来方便，而且由于现在生活节奏的加快使人们的日常生活及工作休息时间节奏感明显加快，平板电脑、手机等智能设备已经成为人们精神文明生活必不可少的一种家用电子产品。然而目前平板电脑、手机等智能设备主要靠手指触控操作控制.以及无法在学习领域发挥更好的作用.因此，目前，急切需要一种携带方便、功能强大、且不增加多少成本的基础上方便人们随时随处可书写的一款一笔通智能笔，能操控平台电脑、手机、或其他智能设备。

一笔通最大程度的代替了除手机和平板电脑等智能设备外，还能操作空白纸、手写白板、玻璃、墙壁等随处可进行书写、单字擦除、一键删除、字体颜色变换、重力传感字体粗细，极大地扩展了该使用工具的能力和范围。也可达到无纸化书写，真正符合了既简单方便和实用性强又环保的目的。尤其用于教育领域、医疗领域、办公领域，真正达到了无纸化一笔通智能电子笔灵活运用。快速实现了一笔通的目的。开创了一笔通取代传统笔的时代。

另一方面，传统笔是人们的书写工具，人们在学习中仍然大量使用，除了传统笔外还发展成电子笔，如：点读笔。点读笔的缺陷是不能很好的满足操控手机及平板电脑等重要智能化设备、以及智能化讲学的学术应用领域要求，同时由于笔的重要性，笔的定位和寻找也是新的问题。

一笔通最大程度实现了一笔通取代了传统笔，随时随地均可操作使用，达到了环保电子笔的时代。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是，如何提供一种一笔通智能笔，能在满足电子书写、电子教鞭、点读、蜂鸣器、操控平板电脑等各种需要的基础上，还能同时满足空白纸、手写白板、玻璃、墙壁以及书桌等随处可书写的功能。

本实用新型的上述技术问题这样解决，构建一笔通智能笔，包括由笔杆及其下端笔头组成的笔状外壳，其特征在于，该笔还包括内含电磁点阵区域定位单元的主控模块及其电连接的微波收发单元、陀螺仪和蜂鸣器；所述笔杆上还设有与所述主控单元电连接的按键；所述笔头上还套有二只上下叠放的内置微波收发模块的带挂钩笔套，每只笔套还包括磁铁或磁性部件。

按照本实用新型提供的一笔通智能笔，该笔还包括所述笔杆上端的镭射头。

按照本实用新型提供的一笔通智能笔，该笔内部还设置有与所述主控单元电连接的露在所述笔杆上的指示灯。

按照本实用新型提供的一笔通智能笔，所述指示灯包括发光二极管(LED)工作指示灯和LED电压指示灯。

按照本实用新型提供的一笔通智能笔，该笔内部还设置有电池，用于提供内部电源。

按照本实用新型提供的一笔通智能笔，所述电池是充电电池，该笔内部还设置有与所述充电电池依次电连接的电源管理单元和无线充电模块。

按照本实用新型提供的一笔通智能笔，该笔还包括与主控模块电连接的蓝牙单元。

按照本实用新型提供的一笔通智能笔，微波收发单元和蓝牙单元内置在主控模块中。

按照本实用新型提供的一笔通智能笔，该笔上的按键是6个，包括电源键、语音键、字体颜色选择、蓝牙模式、微波模式和激光笔；该笔还包括充电底座，所述一笔通智能笔平放在所述充电底座上的半圆横截面的凹槽内。

本实用新型的上述技术问题还可以这样解决，构建一笔通智能笔，包括由笔杆及其下端笔头组成的笔状外壳，其特征在于，该笔还包括内含电磁点阵区域定位单元和蓝牙单元的主控模块及其电连接的微波收发单元、陀螺仪和蜂鸣器；所述笔杆上还设有与所述主控单元电连接的按键和笔杆上端的镭射头；所述笔头上还套有二只上下叠放的内置射频收发模块的带挂钩笔套，每只笔套还包括磁铁或磁性部件；所述笔杆上设置有与所述主控模块电连接的工作指示灯和电压指示灯，该笔内部还设置为内部提供电源的充电电池及其依次电连接的电源管理单元和无线充电模块；所述按键是3-6个；该笔还包括充电底座，所述一笔通智能笔平放在所述充电底座上的半圆横截面的凹槽内。

本实用新型提供的一笔通智能笔，只需一支一笔通智能笔，就能满足人们方便操作平板电脑的需求，与现有技术相比具有以下优势：

1、机身体积较小、携带方便、操作方便，语音功能和电容式点接触书写功能很好地满足人们操作空白纸、手写白板、玻璃、墙壁以及书桌等，随处可书写的一款一笔通智能电子笔。

2、所述一笔通具备发送蓝牙信号功能，与手机、平板电脑等智能设备共同完成相对应的书写功能。所述一笔通具备发送微波信号功能，不受障碍物限制，空白纸、手写白板、玻璃、墙壁以及书桌等随处可书写的功能；

3、镭射头作电子教鞭作用，笔显示为激光笔功能.尤其用于教育领域、医疗领域、办公领域等。

附图说明

下面结合附图和具体实施例进一步对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型一笔通智能笔的外观结构示意图；

图2是图1所示一笔通智能笔的应用场景一示意图；

图3是图1所示一笔通智能笔的应用场景二示意图；

图4是图1所示一笔通智能笔的应用场景三示意图；

图5是图1所示一笔通智能笔的应用场景三示意图；

图6是图1所示一笔通智能笔的电路结构示意图；

图7是图6所示电路中核心部分电路原理示意图；

图8是与图6所示电路配套的USB无线充电器的电路结构示意图；

图9是与图5所示电路配套的平板电脑隔空操作的软件控制流程示意图。

其中，附图标记：11-笔套、12-橡胶套、13-按键、14-指示灯、15-镭射头、16-充电底座。

具体实施方式

首先，说明本实用新型具体实施例采用的关键技术：

笔尖:笔尖端为ф2mm导电性素材；

动作感应采用:6轴加速度感应+6轴陀螺仪感应；

无线:蓝牙、微波点阵方式兼容，保证电波到达距离为20M以上，人机接口设备(HID)/简并行过程协议(SPP)侧面对应，如在空白纸、手写板、玻璃及墙壁、书桌等区域操作时匹配动作用长按3秒的方式进入笔套匹配模式完成即可操作使用。如用具备蓝牙主设备(Master)的手机、平板电脑等智能设备对指定的设备打开蓝牙连接匹配完成即可操作使用；

电源:非接触式无线充电锂电池,连续使用时间12小时以上；

发光二极管LED灯状态表示用:1LED灯两颜色只有通信时才点灯，蓝牙状态下使用为一颜色，微波点阵状态下为一颜色。

按键:电源键、语音键、字体颜色选择、蓝牙模式、微波模式、激光笔共6键显示，分别送信对应功能的情报，送信值通过蓝牙Master端一笔通取得，由手机、平板电脑等智能设备应用程序接口(API)提供；送信值通过微波点阵端一笔通两笔套取得

笔识别:笔识别用蓝牙的物理(MAC)地址字节识别.

笔尖重力传感识别:根据设定应用程序可以切换以下3种字体，分别送信各自的值，1-50g为轻力对应的字体是小字体，51-129g为标准重力对应的字体是中字体，130g-180g为重力对应的字体是大字体，送信值通过蓝牙Master端一笔通取得手机、平板电脑等智能设备及空白纸、手写板、玻璃及墙壁、书桌API提供；

隔空书写：隔空书写用中央处理系统控制识别，隔空书写范围0.2—10米。

省电:在不能检出工作状态速度时感应休眠，在休眠移行时间的动作不能检出的情况下转移到休眠，休眠中动作被检出的情况下，在休眠归复时间以内从休眠归复，休眠中动作检出是从工作状态速度感应的中断而触发；

点接触书写倾斜检出(朝下基准):用加速度感应对垂直方向倾斜的检知归复，每个送信间隔设定值会送信，送信值通过蓝牙端一笔通取得手机、平板电脑等智能设备及送信值通过微波传输一笔通取得空白纸、手写白板、玻璃、墙壁以及书桌等应用程序编程接口(API)提供；

手势对应:每个送信间隔设定值送信以下动作感应值,加速度感应:X,Y,Z轴的加速度值,角速度感应：X,Y,Z轴的角速度值,送信值通过蓝牙Master端一笔通取得手机、平板电脑等智能设备及送信值通过微波传输一笔通取得空白纸、手写白板、玻璃、墙壁以及书桌等应用程序编程接口(API)提供；

通知对应:从手机、平板电脑等智能设备以及空白纸、手写白板、玻璃、墙壁以及书桌Master端发来的指示一笔通通过蜂鸣器通知当笔丢失时搜索用,送信值通过蓝牙端手机、平板电脑等智能设备以及微波端空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌Master端取得一笔通应用程序编程接口(API)提供。

第二，说明本实用新型基本技术思路和方案：

㈠系统

一笔通构成发射端,1.手机、平板电脑等智能设备构成蓝牙接收端.2.一笔通笔套及空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌等任意可书写的位置构成微波点阵接收端.通过蓝牙和微波发送接收相互连接；所述一笔通传输的按键及笔尖以及六轴感应陀螺仪之软件信号解码处理后发射输出；所述手机、平板电脑等智能设备以及一笔通笔套及空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌等可以任意书写的产品通过内置的蓝牙信号接收器、微波接收器和外置的通用总线来实现远程感应接收经所述一笔通转换的由一笔通按键及笔尖等信号并将其显示输出。

为有效解决上述问题，具体技术方案为：

1)发明一.一笔通内置一蓝牙信号、微波信号发射装置，所述一笔通还内置六轴感应陀螺仪等软件控制模块，能对按键及笔尖和书写等信号转换发射蓝牙信号、微波信号，另内置有无线充电模块；

2)所述一笔通传输的音频，按键及笔尖及书写以及六轴感应陀螺仪之软件信号解码处理后发射输出；

3)所述手机、平板电脑等智能设备以及一笔通笔套及对应书写的如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌等产品通过内置的蓝牙信号、微波点阵信号接收器来实现远程感应接收经所述一笔通转换的由一笔通语音软件操作及按键、笔尖、书写等信号并将其输出。

4)所述一笔通具有书写功能，书写功能涵盖了电容式点接触书写，接触式书写运用了一笔通电容式感应,手机、平板电脑等智能设备产品接收后将其显示输出。

5)所述一笔通具有书写功能，书写功能涵盖了微波电磁点阵式书写，接触式书写运用了一笔通微波电磁点阵式感应，一笔通笔套用于如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁以及书桌等产品接收后将其显示输出。

㈡方法

1、蓝牙通讯方法

一种操作只要具备蓝牙通信协议的手机、平板电脑等智能设备的一笔通，设置一具有蓝牙功能的手机、平板电脑等智能设备,内置蓝牙功能信号接收器；发明一种一笔通,且内置一蓝牙信号发射装置；其用途覆盖所有带蓝牙功能的手机、平板电脑等智能设备；所述一笔通构成发射端,所述手机、平板电脑等智能设备构成接收端；通过蓝牙发送接收相互连接；

2、电磁点阵区域定位方法

微波传输协议的一笔通笔套用于如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌设备等任意可书写的产品内置微波电阵传输功能信号接收器；发明一种一笔通,且内置一微波信号发射装置；其用途覆盖所有空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌设备等任意可书写的产品；所述一笔通构成发射端,所述一笔通笔套用于如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌设备等可任意书写的产品构成接收端；通过微波发送接收相互连接。

其中关键是：2只笔套通过采用笔套上的挂钩挂在纸上，或者采用磁性吸附在物体表面，这样避免笔套位置变化，使一笔通定位发生异变，无法正确识别一笔通的书写。

3、其他方法

所述一笔通内置蓝牙信号、微波信号发送接收模块、程式控制芯片、语音控制芯片、六轴感应陀螺仪控制芯片、充电锂电池及无线充电模块,按键装置及信号指示灯和导电性素材笔尖。所述手机、平板电脑等智能设备及用于书写的如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌以及可任意书写的产品等接收端与所述一笔通发射端之间无线通讯距离在20m以上，所述一笔通设置内置充电锂电池供电,设置外置无线充电座16为锂电池无线充电。

所述按键装置包括电源键、语音键、字体颜色选择、蓝牙模式、微波模式、镭射键并在所述按键前面设置LED显示灯.

所述信号指示灯包括工作指示灯、低电压指示灯。

所述隔空书写指示包括中央处理系统的子系统，隔空书写范围0.2—10米。

所述一笔通与所述手机、平板电脑等智能设备和笔套用于如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌等任意可书写的产品信号发生器设置通过蓝牙、微波Master端取得应用程序编程接口(API)提供。

所述手机、平板电脑等智能设备和笔套用于如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌等可任意书写的产品接收端与所述一笔通发射端之间无线通讯距离在20m以上，所述一笔通设置内置无线充电锂电池供电,采用无线感应充电。

最后，详细描述本实用新型具体实施例：

如图1所示，本实用新型一笔通智能笔，一笔通，其外表面有上下盖、笔尖、按键13、橡胶套12、笔套11、LED显示灯14、镭射头15、充电底座16等组成。

本实用新型一笔通包括但不限制于以下四种应用：

㈠如图2所示，本实用新型一笔通操作带蓝牙模块的手机、平板电脑等智能设备。

㈡如图3所示，本实用新型一笔通直接在空白纸、手写白板、玻璃、墙壁以及书桌等任意可书写的位置上进行触控、书写。

㈢如图4所示，本实用新型一笔通可以打开镭射头做教鞭使用

㈣如图5所示，本实用新型一笔通可以隔空书写，隔空书写范围0.2—10米。

如图6和7所示，本实用新型一笔通实现的原理架构，其包括以下主要芯片：1)主控模块微波及蓝牙主控芯片；2)语音芯片；3)六轴感应陀螺仪控制芯片，还有辅助电路：指示灯、蜂鸣器、按键、充电电池、电源管理模块、用于接收电磁波的无线充电接收模块。

如图8所示，本实用新型一笔通配合一个USB无线充电器，连接USB接口，利用其中5V电源通过无线发射模块利用电磁波向一笔通传递能量。

本实用新型一笔通可以配合手机、平板电脑等智能设备和一笔通笔套用于如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌等可任意书写的产品，通过笔的功能按键设置，此时一笔通通过蓝牙向手机、平板电脑等智能设备以及微波向笔套用于如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌等可任意书写的产品发送控制信号。手机、平板电脑等智能设备和一笔通笔套用于如空白纸、手写白板、玻璃、墙壁、书桌等可任意书写的产品接收、处理控制信号，具体如图9所示，包括以下步骤：

901)通过蓝牙通讯单元向手机、平板传送主控模块识别获取的控制信号；

902)主控模块这样识别获取信号：

9021)判断是否是电磁点阵区域信号类型？是，进入步骤9026)，否则进入下一步；

9022)判断是否是动作感应信号类型？是，识别为对应按键信号，否则进入下一步；

9023)判断重力加速度值是否超过设定对应重力加速度门限？是，识别为对应重力控制信号，否则进入下一步；

9024)判断角加速度值是否超过设定角加速度门限？是，识别为对应角加速度控制信号，否则进入下一步；

9025)判断方向加速度值是否超过设定对应加速度门限？是，识别为方向加速度控制信号，否则进入下一步；

9026)识别为对应笔尖移动控制信号。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一笔通智能笔，包括由笔杆及其下端笔头组成的笔状外壳，其特征在于，该笔还包括内含电磁点阵区域定位单元的主控模块及其电连接的微波收发单元、陀螺仪和蜂鸣器；所述笔杆上还设有与所述主控单元电连接的按键(13)；所述笔头上还套有二只上下叠放的内置微波收发模块的带挂钩笔套(11)，每只笔套还包括磁铁或磁性部件。

2.根据权利要求1所述一笔通智能笔，其特征在于，该笔还包括所述笔杆上端的镭射头(15)。

3.根据权利要求1所述一笔通智能笔，其特征在于，该笔内部还设置有与所述主控单元电连接的露在所述笔杆上的指示灯(14)。

4.根据权利要求3所述一笔通智能笔，其特征在于，所述指示灯(14)包括LED工作指示灯和LED电压指示灯。

5.根据权利要求1-4任一项所述一笔通智能笔，其特征在于，该笔内部还设置有电池。

6.根据权利要求5所述一笔通智能笔，其特征在于，所述电池是充电电池，该笔内部还设置有与所述充电电池依次电连接的电源管理单元和无线充电模块。

7.根据权利要求1-4任一项所述一笔通智能笔，其特征在于，该笔还包括与主控模块电连接的蓝牙单元。

8.根据权利要求7所述一笔通智能笔，其特征在于，所述蓝牙单元和微波收发单元内置在所述主控模块中。

9.根据权利要求1-4任一项所述一笔通智能笔，其特征在于，该笔上的按键(13)是6个，包括电源键、语音键、字体颜色选择、蓝牙模式、微波模式和激光笔；该笔还包括充电底座，所述一笔通智能笔平放在所述充电底座上的半圆横截面的凹槽内。

10.一笔通智能笔，包括由笔杆及其下端笔头组成的笔状外壳，其特征在于，该笔还包括内含电磁点阵区域定位单元和蓝牙单元的主控模块及其电连接的微波收发单元、陀螺仪和蜂鸣器；所述笔杆上还设有与所述主控单元电连接的按键(13)和笔杆上端的镭射头(15)；所述笔头上还套有二只上下叠放的内置微波收发模块的带挂钩笔套(11)，每只笔套还包括磁铁或磁性部件；所述笔杆上设置有与所述主控模块电连接的工作指示灯和电压指示灯，该笔内部还设置为内部提供电源的充电电池及其依次电连接的电源管理单元和无线充电模块；所述按键是3-6个；该笔还包括充电底座(16)，所述一笔通智能笔平放在所述充电底座上的半圆横截面的凹槽内。