CN208848177U - 一种书写笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种书写笔，涉及人机交互领域。所述书写笔包括笔头和笔身，所述笔头设置在笔身的一端，所述笔头包括笔尖和压力传感器，所述压力传感器和运动传感器均设置在所述笔尖的后部，所述压力传感器用于采集所述笔尖传递的压力信息，所述笔身内部设置有运动传感器和处理器，所述压力传感器的压力采集信号输出端与处理器的压力采集信号输入端连接，所述运动传感器的运动信号输出端与处理器的运动信号输入端连接，所述运动传感器用于采集所述笔尖的运动状态，所述处理器通过无线通信方式与外部设备连接；所述笔身上设置有功能键，所述功能键的功能信号输出端与处理器的功能信号输入端连接。本实用新型适用于教学和演讲。

Description

一种书写笔

技术领域

本申请涉及人机交互领域，尤其涉及一种书写笔。

背景技术

光学影像式电子白板主要应用于教育和办公，由于其互动性非常好，因此很受用户青睐，现有光学影像式触摸屏其中一个技术通常包括摄像头模块、光源和回归反射条，摄像头采集拍摄到的亮度信息，进行分析，因不透光的介质遮挡光路，因此可以识别遮挡物所在的角度方向，对触摸物进行位置识别。

目前，为了配合这种光学影像式触摸屏的触摸性能出现了许多能够在触摸屏上进行书写的装置，但是这些装置仍然是通过触摸屏来识别用户是否进行书写，对于触摸屏的技术含量要求非常高，且成本昂贵。并且大部分只是实现书写功能，智能程度低，无法满足人们日益增长的需求。

实用新型内容

为解决上述技术问题之一，本实用新型提供了一种书写笔。

本实用新型实施例提供了一种书写笔，所述书写笔包括笔头和笔身，所述笔头设置在笔身的一端，所述笔头包括笔尖和压力传感器，所述压力传感器和运动传感器均设置在所述笔尖的后部，所述压力传感器用于采集所述笔尖传递的压力信息，所述笔身内部设置有运动传感器和处理器，所述压力传感器的压力采集信号输出端与处理器的压力采集信号输入端连接，所述运动传感器的运动信号输出端与处理器的运动信号输入端连接，所述运动传感器用于采集所述笔尖的运动状态，所述处理器通过无线通信方式与外部设备连接；所述笔身上设置有功能键，所述功能键的功能信号输出端与处理器的功能信号输入端连接。

优选地，所述笔头还包括导光柱和指示灯，所述笔尖通过导光柱与指示灯固定连接，所述指示灯的灯光信号输入端与所述处理器的灯光信号输出端连接。

优选地，所述功能键包括指针键，所述指针键的指针键位信号输出端与处理器的指针键位信号输入端连接，用于控制屏幕指针移动、单击、双击和/或在播放场景下进行指示。

优选地，所述功能键包括上页键和下页键，所述上页键的上页键位信号输出端与处理器的上页键位信号输入端连接，所述上页键用于控制向上翻页、播放和/或打开文件，所述下页键的下页键位信号输出端与处理器的下页键位信号输入端连接，所述下页键用于控制向下翻页、退出播放和/或关闭文件。

优选地，所述功能键包括擦除键，所述擦除键的擦除键位信号输出端与处理器的擦除键位信号输入端连接，用于擦除书写痕迹。

优选地，所述功能键包括颜色键，所述颜色键的颜色键位信号输出端与处理器的颜色键位信号输入端连接，用于变换指示灯的颜色。

优选地，所述功能键包括开关键，所述开关键的开关键位信号输出端与处理器的开关键位信号输入端连接，用于开启或关闭所述处理器。

优选地，所述功能键包括快捷键，所述快捷键的快捷键位信号输出端与处理器的快捷键位信号输入端连接，用于连接外部设备并在外部设备设置快捷操作按键。

优选地，所述笔身上还设置有USB接口，所述USB接口与处理器连接，用于充电和/或与外部设备连接进行数据传输。

优选地，所述导光柱的顶部还设置有红外灯，所述红外灯的红外信号输入端与处理器的红外信号输出端连接。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过在笔尖部位设置压力传感器，能够实时感知用户通过书写笔进行书写时的力量，从而能够从书写笔这一侧判断用户是否进行书写操作。另外，本实用新型还能够通过运动传感器实时感知用户在书写过程中书写笔的倾斜程度，从而能够更加精确的定位书写位置，同时也能够使书写笔迹随着用户使用书写笔的倾斜程度发生变化，更加真实的模拟书写过程。在笔身上设置功能键，用户通过功能键能够实现所需求的功能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的书写笔的结构示意图；

图2为图1中A部放大图；

图3为本实用新型实施例所述的书写笔的原理示意图；

图4为本实用新型实施例所述的书写笔的功能键排布示意图；

图5为图4的仰视图。

附图标记：

1、笔头，2、笔身，3、笔尖，4、运动传感器，5、处理器，6、压力传感器，7、导光柱，8、指示灯，9、颜色键，10、下页键，11、上页键，12、指针键，13、开关键，14、USB接口。

具体实施方式

为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图3所示，本实施例提出一种书写笔，所述书写笔包括笔头1和笔身2，笔头1设置在笔身2的一端，所述笔头1包括笔尖3和压力传感器6，所述压力传感器6设置在所述笔尖3的后部，所述压力传感器6用于采集所述笔尖3传递的压力信息；所述笔身2内部设置有运动传感器4和处理器5，所述压力传感器6的压力采集信号输出端与处理器5的压力采集信号输入端连接，所述运动传感器4的运动信号输出端与处理器5的运动信号输入端连接，所述运动传感器4用于采集所述笔身2的运动状态，所述处理器5通过无线通信方式与外部设备连接。

具体的，本实施例所述的书写笔可在具有触摸功能的显示设备上进行使用，可以实现包括遥控和书写等功能。当用户通过书写笔在触摸设备上进行书写时，笔尖3与触摸设备的显示屏进行接触，此时，笔尖3后部的压力传感器6会检测到笔尖3与显示屏相接触时所传递的压力信息。然后将该压力信息通过处理器5发送至外部设备中，由外部设备进行分析处理后实现对书写笔的坐标定位、书写轨迹的生成等功能。与此同时，设置在笔身2内部的运动传感器4也在实时采集书写笔的运动状态以及位置姿态。运动传感器4将采集到的运动信息同样通过处理器5发送至外部设备中，由外部设备进行分析处理后实现对触摸设备进行远程控制的功能。

本实施例所述的书写笔的笔身2上还设置有功能键，该功能键与处理器5连接，用户可通过使用功能键来对书写笔进行操作，并实现相应的功能。

具体的，如图3所示，本实施例所述的功能键包括有指针键12、上页键11、下页键10、擦除键、颜色键9、开关键13以及快捷键中的一种或几种，以下分别介绍各功能键的作用。

指针键12：用于控制屏幕指针移动、单击、双击和/或在播放场景下进行指示。具体的，例如在PPT演示场景下，按住该指针键12，与书写笔连接的触摸设备的屏幕上会出现指示标记，可以为一个红点或者能够具有明显辨识度的符号等；当移动书写笔时，由于运动传感器4实时采集书写笔的运动信息，因此，指示标记可以随着书写笔的移动而移动；当松开指针键12后，该指示标记也随之消失。而在其他应用场景下，与书写笔连接的触摸设备中原有的光标或指针可以与指针键12进行关联，指针键12的功能则完全可以取代鼠标的功能。例如，按住指针键12并移动书写笔时，光标或指针可以随着书写笔移动；松开指针键12后，指针也随之停止移动。如果用户想要选择一个图标或文件的话，就可以通过上述方式将光标或指针移动至想要选择的图标或文件上，然后松开指针键12后再次按下进行选中，如果想要双击打开的话，类似于鼠标的双击操作，连续快速的按两下指针键12即可实现双击。

上页键11：用于控制向上翻页、播放和/或打开文件。具体的，例如在PPT演示场景下，长按上页键11一段时间后即可播放幻灯片；如果快速单击一下上页键11，则可以使幻灯片向前翻一页。而在其他应用场景下，则对应着键盘上的方向键。例如，如果当前书写笔是竖直方向使用的话，那么上页键11则相当于键盘方向键的向上按键，那么此时如果单击上页键11的话，也就相当于键盘的向上按键从而使相应的操作向上移动。同样的，如果当前书写笔是水平方向使用的话，那么上页键11则相当于键盘方向键的向左按键，那么此时如果单击上页键11的话，也就相当于键盘的向左按键从而使相应的操作向左移动。如果长按该上页键11的话，则相当于键盘的“Enter”键，打开选中的文件。

下页键10：用于控制向下翻页、退出播放和/或关闭文件。具体的，例如在PPT演示场景下，长按下页键10一端时间后即可退出幻灯片播放；如果快速单击一下下页键10，则可以使幻灯片向后翻一页。而在其他应用场景下，则对应着方向盘上的方向键。例如，如果当前书写笔是竖直方向使用的话，那么下页键10则相当于键盘方向键的向下按键，那么此时如果单击下页键10的话，也就相当于键盘的向下按键从而使相应的操作向下移动。同样的，如果当前书写笔时水平方向使用的话，那么下页键10则相当于键盘方向键的向右按键，那么此时如果单击下页键10的话，也就相当于键盘的向右按键从而使相应的操作向右移动。

擦除键：用于擦除书写笔在触摸设备屏幕中的书写笔迹。具体的，当用户使用书写笔在触摸设备的屏幕上进行书写操作时，如果长按该擦除键的话，对应的在触摸设备的屏幕中出现相应的标识，例如一个圆圈或方框。该标识会随着书写笔的移动而移动。当用户在长按擦除键的过程中将书写笔的笔尖3划过书写笔迹时，会将划过的书写笔迹进行清除。其清除的方式可以为对在划过的路线上的痕迹进行清除，也可以是对完整的直线或曲线进行清除。此外，擦除的标识的大小也可以随着压力的大小而变化，这样，就可以轻松的对擦除的范围进行调整，方便用户擦除使用。

颜色键9：用于变换指示灯8的颜色。具体的，本实施例中笔尖3的颜色是可以变化的。如图2所示，笔尖3的后部固定有导光柱7，导光柱7的顶部设置有指示灯8，指示灯8与颜色键9均连接处理器5。该指示灯8可以采用三色灯实现。当用户每单击一次颜色键9时，指示灯8都会变换一种颜色，然后通过导光柱7传导至笔尖3处，这样用户就可以用肉眼直观的看到当前笔尖3的颜色。上面提及了，本实施例所述的书写笔是可以连接外部触摸设备并在触摸设备上进行书写的，由于在书写时为了便于区分不同内容，用户通常会选择不同颜色的书写笔迹进行显示。而本实施例通过变换指示灯8的颜色，可以将该颜色对应至触摸设备中。即当前指示灯8的颜色如果为红色的话，那么书写笔在触摸设备上的书写笔迹也为红色。

另外，本实施例所述的指示灯8除了能够起到使用户观察到所使用书写笔迹的颜色的功能以外，还具有指示连接状态、工作状态以及电池电量等信息的作用。具体的：

如果当前书写笔内部的电路系统处于关机状态的话，指示灯8不亮，且当前除开关键13以外，按任意功能键指示灯8均不亮。

如果当前书写笔的电路系统处于开机状态但是没有与外部设备连接的话，此时如果开机后的一定时间内没有连接外部设备的话指示灯8闪烁，并且按下任意功能键指示灯8仍然闪烁。

如果当前书写笔的电路系统处于开机状态且与外部设备连接的话，指示灯8为常亮状态，并且当前指示灯8的颜色对应书写笔迹的颜色。

如果书写笔静态放置一段时间后处于休眠状态的话，指示灯8不亮，但如果此时书写笔发生了任意的移动的话，那么指示灯8恢复到常亮状态，并且当前指示灯8的颜色也对应着书写笔迹的颜色。

如果书写笔中电池的电量过低的话，指示灯8当前的指示行为是闪烁与常亮交替显示，即闪烁一次后常亮一段时间，然后再次闪烁，重复交替直至电量完全耗尽后指示灯8熄灭。

如果书写笔处于充电状态的话，指示灯8可以采用一种颜色进行常亮显示，例如红色，直至充满电之后用另外一种颜色进行区分显示，例如绿色。

开关键13：用于开启或关闭书写笔内部的电路系统。具体的，单击该开关键13，开启书写笔内部的电路系统，此时指示灯8显示一种状态颜色，例如绿色，用来指示当前书写笔已经开启。长按开关键13一段时间，关闭书写笔内部的电路系统，此时指示灯8熄灭，标识书写笔已经关闭。

快捷键：用于连接外部设备并在外部设备设置快捷操作按键。具体的，在书写笔与外部设备实现连接后，单击快捷键，在外部设备的系统中设置单击、双击、长按等功能。

本实施例中，由于书写笔上所涉及的功能键较多，如果全都以单独按键的形式设置在书写笔的笔身2上的话不仅影响外形美观，而且过多的按键会给用户造成不适，并且增加误操作的可能性。因此，本实施例可以将开关键13和快捷键设置为同一按键，橡皮键和颜色键9设置为同一按键，由于以上两组按键所实现的功能在用户使用过程当中会存在明显的差异和不同，这种设置方式不会影响用户的使用，而且减少了笔身2上的按键数量。当然，本实施例只是举出一种可能按键合并的实施例，其他按键也可以根据实际情况进行合并。如图4所示为本实施例所述的书写笔的一种功能键排布示意图；其中从左至右依次为颜色键9、下页键10、上页键11、指针键12和开关键13，其中橡皮键与颜色键9为同一按键，快捷键与开关键13为同一按键。

本实施例所述的书写笔除了功能键以外，还设置有USB接口14，如图3和图5所示，该USB接口14与处理器5连接，可以作为充电接口用数据线连接电源进行充电，也可以作为数据传输端口与外部设备连接进行数据传输，便于维护或在线升级使用。

本实施例所述的书写笔可以与外部触摸设备连接，其中一个触摸设备的场景即为光学影像式电子白板，该电子白板上设置有摄像头，通过摄像头采集书写笔的图像进而由后台分析处理获得书写笔当前坐标。为了能够配合这种电子白板的功能，本实施例所述的书写笔中还设置了红外灯，该红外灯设置在导光柱的顶部，将其与处理器5连接。这样，当书写笔开启的时候，红外灯发射出的红外线可以通过导光柱达到笔尖，进而由笔尖向外界发散，然后通过电子白板上的摄像头采集接收，实现书写笔的定位。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种书写笔，所述书写笔包括笔头和笔身，所述笔头设置在笔身的一端，其特征在于，所述笔头包括笔尖和压力传感器，所述压力传感器设置在所述笔尖的后部，所述压力传感器用于采集所述笔尖传递的压力信息，所述笔身内部设置有运动传感器和处理器，所述压力传感器的压力采集信号输出端与处理器的压力采集信号输入端连接，所述运动传感器的运动信号输出端与处理器的运动信号输入端连接，所述运动传感器用于采集所述笔尖的运动状态，所述处理器通过无线通信方式与外部设备连接；所述笔身上设置有功能键，所述功能键的功能信号输出端与处理器的功能信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的书写笔，其特征在于，所述笔头还包括导光柱和指示灯，所述笔尖通过导光柱与指示灯固定连接，所述指示灯的灯光信号输入端与所述处理器的灯光信号输出端连接。

3.根据权利要求1所述的书写笔，其特征在于，所述功能键包括指针键，所述指针键的指针键位信号输出端与处理器的指针键位信号输入端连接，用于控制屏幕指针移动、单击、双击和/或在播放场景下进行指示。

4.根据权利要求3所述的书写笔，其特征在于，所述功能键包括上页键和下页键，所述上页键的上页键位信号输出端与处理器的上页键位信号输入端连接，所述上页键用于控制向上翻页、播放和/或打开文件，所述下页键的下页键位信号输出端与处理器的下页键位信号输入端连接，所述下页键用于控制向下翻页、退出播放和/或关闭文件。

5.根据权利要求3所述的书写笔，其特征在于，所述功能键包括擦除键，所述擦除键的擦除键位信号输出端与处理器的擦除键位信号输入端连接，用于擦除书写痕迹。

6.根据权利要求3所述的书写笔，其特征在于，所述功能键包括颜色键，所述颜色键的颜色键位信号输出端与处理器的颜色键位信号输入端连接，用于变换指示灯的颜色。

7.根据权利要求3所述的书写笔，其特征在于，所述功能键包括开关键，所述开关键的开关键位信号输出端与处理器的开关键位信号输入端连接，用于开启或关闭所述处理器。

8.根据权利要求3所述的书写笔，其特征在于，所述功能键包括快捷键，所述快捷键的快捷键位信号输出端与处理器的快捷键位信号输入端连接，用于连接外部设备并在外部设备设置快捷操作按键。

9.根据权利要求3所述的书写笔，其特征在于，所述笔身上还设置有USB接口，所述USB接口与处理器连接，用于充电和/或与外部设备连接进行数据传输。

10.根据权利要求2所述的书写笔，其特征在于，所述导光柱的顶部还设置有红外灯，所述红外灯的红外信号输入端与处理器的红外信号输出端连接。