CN208896695U - 一种改进的智能矫正笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改进的智能矫正笔，包括笔帽和笔筒，笔筒分为握笔筒和上笔筒，笔帽、握笔筒和上笔筒顺次可拆卸连接，在握笔筒外壁设有微触开关，在笔筒内顺次设有笔芯、笔芯座、电磁圈、顶杆和电路板。笔芯插入到笔芯座内，笔芯座一端为具有外螺纹的空心圆柱形管、另一端具有滚轮，在空心圆柱形管外侧套接有弹簧和顶簧片，顶簧片固定弹簧的位置，笔芯座上设有滑块、滑块与上笔筒内的滑槽相配合；顶杆的一端通过扭簧固定在笔筒内壁的一侧，另一端与滚轮滚动连接，笔筒内壁另一侧设有电磁圈，顶杆底部设有与电磁圈相配合的铁片。本申请中解决了现有技术中存在的由于不正确握笔方向而导致重力不平衡而达不到矫正目的的问题。

Description

一种改进的智能矫正笔

技术领域

本发明涉及智能文具技术领域，具体地说，是涉及一种改进的智能矫正笔。

背景技术

为了防止使用者在强光下或光线不足地方、不正确的坐姿、不正确的握笔姿势、预防驼背以及长时间无休息疲劳用眼导致眼睛近视，社会上研发了一种防近视笔，但是现有近视笔的效果还不是很好，其一般只能通过笔体与使用者面部之间的距离来达到提示使用者的作用，这样还无法满足多因素感知来告知使用者用笔健康的要求。现有技术中出现了一款矫正笔，通过电磁线圈与铁片的吸附和重力使挡片打开与闭合，不正确使用笔芯会收缩，但是该产品在挡片运动中，不正确的握笔方向会导致重力不平衡从而达不到矫正的目的。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术的不足，提供一种改进的智能矫正笔。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种改进的智能矫正笔，包括笔帽和笔筒，笔筒分为握笔筒和上笔筒，笔帽、握笔筒和上笔筒顺次可拆卸连接，在握笔筒外壁设有微触开关，在笔筒内顺次设有笔芯、笔芯座、电磁圈、顶杆和电路板，其中，

笔芯插入到笔芯座内，笔芯座一端为具有，外螺纹的空心圆柱形管、另一端具有滚轮，在空心圆柱形管外侧套接有弹簧和顶簧片，顶簧片固定弹簧的位置，笔芯座上设有滑块、滑块与上笔筒内的滑槽相配合；

顶杆的一端通过扭簧固定在笔筒内壁的一侧，另一端与滚轮滚动连接，笔筒内壁另一侧设有电磁圈，顶杆底部设有与电磁圈相配合的铁片；

在上笔筒内设有电路板，在上笔筒的末端设有后盖，后盖上设有电源开关，在笔筒外侧设有功能切换按键和工作指示灯，其中，电路板分别与功能切换按键、工作指示灯、及电源开关相耦接。

优选地，所述笔芯座的空心圆柱形管内壁设有倒刺。

优选地，顶杆，包括通过扭簧转动连接的转动杆和固定座，固定座固定在笔筒内壁上，转动杆与滚轮相接触，转动杆底部设有铁片。

优选地，所述笔筒末端还设有感光模式灯、测距模式灯、和握姿模式灯，其中感光模式灯、测距模式灯、和握姿模式灯分别与所述功能切换按键相耦接。

优选地，所述电路板上设有贴片光敏二极管、红外测距传感器、充电电路、锂电池、蜂鸣器、MOS管、和单片机，其中，

所述贴片光敏二极管与单片机相耦接；

所述红外测距传感器与单片机相耦接；

所述微触开关与单片机相耦接；

所述电源开关与单片机相耦接；

所述感光模式灯分别与单片机和功能切换按键相耦接；

所述测距模式灯分别与单片机和功能切换按键相耦接；

所述握姿模式灯分别与单片机和功能切换按键相耦接；

所述充电电路分别与单片机和锂电池相耦接；

所述锂电池与所述充电电路相耦接；

所述蜂鸣器与所述单片机相耦接；

所述MOS管分别与单片机和电磁圈相耦接；

所述工作指示灯与单片机相耦接；

所述单片机分别与贴片光敏二极管、微触开关、红外测距传感器、电源开关、感光模式灯、测距模式灯、握姿模式灯、充电电路、蜂鸣器、MOS管、和工作指示灯相耦接。

优选地，所述MOS管为P型MOS管。

与现有技术相比，本发明所述的改进的智能矫正笔，达到了如下效果：

本申请中解决了现有技术中存在的由于不正确握笔方向而导致重力不平衡而达不到矫正目的的问题；

本申请可以预防和保护使用者的视力，矫正坐姿握笔姿势、预防驼背以及感应书写时周围光线阴暗性；

本申请有光感功能，可以感受周边的光线环境是否适合写字使用，如果不适合，笔芯缩回笔筒不能使用；

本申请纠正不正确握笔姿势，因为在握笔的位置有两个微触开关，只有同时触碰到这两个微触开关时，才能使顶杆顶住笔芯，正常书写，反之书写时笔芯会被按进笔筒内。

附图说明

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

图1为改进的智能矫正笔主视图；

图2为笔芯伸出状态的剖视图；

图3为笔芯缩回状态的剖视图；

图4为改进的智能矫正笔分解图；

图5为电路连接示意图；

图6为笔筒末端结构外观放大图；

其中：1-笔帽；2-笔筒；3-握笔筒；4-上笔筒；5-笔芯；6-笔芯座；61-空心圆柱形管；62-滑块；7-弹簧；8-顶簧片；9-滚轮；10-顶杆；11-扭簧；12-电磁圈；13-电路板；14-后盖；15-电源开关；16-铁片；17-滑槽；18-功能切换按键；101-贴片光敏二极管；102-微触开关；103-红外测距传感器；105-充电电路；106-锂电池；107-蜂鸣器；1011-MOS管；1012-工作指示灯；1013-单片机；21-感光模式灯；22-测距模式灯；23-握姿模式灯。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1-6所示，本申请提供了一种改进的智能矫正笔，包括笔帽1和笔筒2，笔筒2分为握笔筒3和上笔筒4，笔帽1、握笔筒3和上笔筒4顺次可拆卸连接，在握笔筒3外壁设有微触开关102，在笔筒2内顺次设有笔芯5、笔芯座6、电磁圈12、顶杆10和电路板13。

笔芯5插入到笔芯座6内，笔芯座6一端为具有外螺纹的空心圆柱形管61、另一端具有滚轮9，在空心圆柱形管61外侧套接有弹簧7和顶簧片8，顶簧片8固定弹簧7的位置，笔芯座6上设有滑块62、滑块62与上笔筒4内的滑槽17相配合。

顶杆10的一端通过扭簧11固定在笔筒2内壁的一侧，另一端与滚轮9滚动连接，笔筒2内壁另一侧设有电磁圈12，顶杆10底部设有与电磁圈12相配合的铁片16；当按下电源开关15时，电磁圈12接通电源，产生磁力，顶杆10上固定的铁片16被电磁圈12吸引，从而使顶杆10被电磁圈12吸引到靠近电磁圈12的一边；当切断电路，电磁圈12停止供电，电磁圈12失去磁力，顶杆10在扭簧11自身扭力作用下，回弹到初始位置也就是贴近笔筒2内壁。

在上笔筒4内设有电路板13，在上笔筒4的末端设有后盖14，后盖14上设有电源开关15，在笔筒2外侧设有功能切换按键18和工作指示灯1012，其中，电路板13分别与功能切换按键18、工作指示灯1012、及电源开关15相耦接。

所述笔芯座6的空心圆柱形管61内壁设有倒刺（图中未示出）。倒刺的设置是为了防止笔芯5在笔芯座6内发生旋转位移，倒刺可以增加笔芯5与笔芯座6之间的摩擦力，从而防止位移的发生。倒刺的结构可以采用现有技术中的形状，可以是带有倒三角形的凸起。

笔芯5插入笔芯座6，因为在笔芯座6外套有弹簧7，并且安装有顶簧片8，在弹簧7的弹力作用下，笔芯座6受到向外的顶出力，导致笔芯5始终处在伸出笔帽1的状态。当按下电源开关15时，电磁圈12接通电源，产生磁力，顶杆10上固定的铁片16被电磁圈12吸引，从而使顶杆10被电磁圈12吸引到靠近电磁圈12的一边，由于顶杆10对滚珠的纵向力，从而限制住笔芯座6的回缩位置使得其不能向后回缩，保证书写的正常使用。

所述笔筒2末端还设有感光模式灯21、测距模式灯22、和握姿模式灯23，其中感光模式灯、测距模式灯、和握姿模式灯分别与所述功能切换按键18相耦接。

当电路板13上的感应器感应到周围光线不适、或者坐姿不正确（距离较近）、或者握笔姿势不正确时，即切断电路，电磁圈12停止供电，电磁圈12失去磁力，顶杆10在装有扭簧11自身扭力作用下，回弹到初始位置，让出笔芯座6的回缩空间，这时候书写时，笔芯5会受到压力作用，挤压缩入笔帽1中，从而导致此笔不能正常使用，达到提醒的作用。

也就是说只有当笔芯座处在平常初始状态的时候（即笔芯伸出的状态），电磁圈12才可以被接通电源。

结合图5，图5中给出了本申请的电路连接关系。

所述电路板13上设有贴片光敏二极管101、红外测距传感器103、充电电路105、锂电池106、蜂鸣器107、MOS管1011和单片机1013，本申请中的MOS管为P型MOS管。

所述贴片光敏二极管101与单片机1013相耦接；

所述红外测距传感器103与单片机1013相耦接；

所述微触开关102与单片机1013相耦接；

所述电源开关15与单片机1013相耦接；

所述感光模式灯21分别与单片机1013和功能切换按键18相耦接；

所述测距模式灯22分别与单片机1013和功能切换按键18相耦接；

所述握姿模式灯23分别与单片机1013和功能切换按键18相耦接；

所述充电电路105分别与单片机1013和锂电池106相耦接；

所述锂电池106与所述充电电路105相耦接；

所述蜂鸣器107与所述单片机1013相耦接；

所述MOS管1011分别与单片机1013和电磁圈12相耦接；

所述工作指示灯1012与单片机1013相耦接；

所述单片机1013分别与贴片光敏二极管101、微触开关102、红外测距传感器103、电源开关15、感光模式灯21、测距模式灯22、握姿模式灯23、充电电路105、蜂鸣器107、MOS管1011、和工作指示灯1012相耦接。

贴片光敏二极管101用于感应光线强度，贴片光敏二极管101将感应的光线强度信号发送给单片机1013，单片机1013判断当光线超出设定阈值（过强或过弱），发送光线过强或过弱的信号至工作指示灯1012、感光模式灯21、蜂鸣器107和MOS管1011，工作指示灯1012亮起（如3s），感光模式灯21同时闪烁（3秒）后，两灯同时熄灭，同时蜂鸣器107发出滴的一声，MOS管1011控制断电，电磁圈12不再吸附顶杆10上的铁片16，顶杆10回位，书写时按压笔芯5缩回笔筒2。本发明创造性的增设了光度感知性：感受周边的光线环境是否适合写字使用，如果不适合，书写时按压笔芯5缩回笔筒2不能使用。

微触开关102：正确握住笔的两个微触开关时，在光敏电路和红外测距电路未报警的情况下，顶杆10顶住笔芯座6从而使笔芯5不能缩回，可以开始写字。食指和拇指正确握住笔的微触开关1012时，顶杆10顶住笔芯座6从而使，笔芯5不能缩回，可以开始写字，如果只是其中一个指头触摸到微触开关1012，发送触摸信号到单片机1013，单片机1013判断未正确握笔，发送警报信号至工作指示灯1012、握姿模式灯23、蜂鸣器107和MOS管1011，工作指示灯1012亮起（三秒），握姿模式灯23同时闪烁（3秒）后两灯同时熄灭，同时蜂鸣器107发出滴的一声，MOS管1011控制断电，电磁圈12不再吸附顶杆10上的铁片16，顶杆10回位，书写时按压笔芯5缩回笔筒2。本申请可以纠正正确握笔姿势，在握笔的位置有两个触点，只有手同时碰到这两个触点，才能触发笔处在工作状态，从而顶杆10顶住笔芯座6从而使笔芯5，笔芯5不能缩回，可以正常写字，反之书写时按压笔芯5缩回笔筒2。

红外测距传感器103：人体的坐姿与笔保持正常距离时，可以正常写字，距离低于最小距离，红外测距传感器103将距离信号发送至单片机1013，单片机1013判断距离低于设定的最小距离后，发送警报信号至工作指示灯1012、测距模式灯22、蜂鸣器107和MOS管1011，工作指示灯1012亮起（三秒），同时测距模式灯22闪烁（3秒），两灯同时熄灭，同时蜂鸣器107发出滴的一声，MOS管1011控制断电，电磁圈12不再吸附顶杆10上的铁片16，顶杆10回位，书写时按压笔芯5缩回笔筒2。

充电电路105：负责给锂电池充电，充电过程中，工作指示灯1012闪烁，充电完成时，工作指示灯1012常亮。

MOS管1011：单片机1013监测判断外部环境状态后，通过MOS管1011控制供电或断电，进而控制电磁圈12供电和断电，进而控制笔芯5被按压时是否缩回。

蜂鸣器107：在任何一种错误的感应信号下，发出滴的一声。

本申请中还创造性的设置了功能模式按下，如图6所示，具体操作如下：

长按3秒电源开关15，实现开机和关机；

长按电源开关15三秒开机，感光模式灯21、测距模式灯22、握姿模式灯23三个模式灯都亮，但只亮3秒钟，然后熄灭；

开机以后长按电源开关15三秒，感光模式灯21、测距模式灯22、握姿模式灯23三个模式灯都闪烁，但只闪烁3秒钟，然后熄灭,实现关机；

当然所有发出的滴声都可以设置为静音；

静音模式：电源开关15连续按两下，单片机1013自动识别静音模式，单片机1013控制蜂鸣器107发出两声滴滴声，系统进入静音模式，其他三种监测模式下都将不发出声音,同理，电源开关15再连续按两下，单片机1013自动识别取消静音模式，单片机1013控制蜂鸣器107发出两声滴滴声，系统恢复正常状态，任何监测模式下都会发出声音。

电源开关15打开开机后，电路板13自动识别为矫正模式，矫正模式包括三种监测模式（感光模式，测距模式，握姿模式），只要使用者违反了三种模式的任何一种，相对应模式的指示灯闪烁三秒，同时工作指示灯1012亮起三秒，三秒以后两灯同时熄灭，同时蜂鸣器107发出滴的一声，书写时按压笔芯5立刻缩回，不能写字，从而提示使用者要正确书写；

本申请的智能矫正笔有两个笔芯伸缩的时间按下，第一个是只要使用者违反了三种模式的任何一种，相对应模式的指示灯闪烁三秒，工作指示灯1012亮起三秒，三秒以后同时熄灭，同时蜂鸣器107发出滴的一声，书写时按压笔芯5立刻缩回笔筒2内，第二种是：只要使用者违反了三种模式的任何一种，相对应模式的指示灯闪烁三秒，工作指示灯1012亮起三秒，两灯熄灭，同时蜂鸣器107并发出滴的一声，如果使用者没有在三秒内更正到正确的使用方法下，三秒后书写时按压笔芯5缩回笔筒2内，不能写字，从而提示使用者要正确书写。

图6中的功能切换按键19设有4-a、4-b和4-c三个按钮，4-a控制感光模式灯21；4-b控制测距模式灯22；4-c控制握姿模式灯23：

1）按下功能切换按键19的4-a按钮，智能矫正笔只监测光源，感光模式灯21闪烁三秒，三秒以后熄灭，这时智能矫正笔只开启监测光源模式，只要光源强或弱于正常书写光源时（预先设置的一个书写范围），感光模式灯21，闪烁3秒，工作指示灯1012亮起三秒后，两灯同时熄灭，蜂鸣器107发出滴的一声，书写时按压笔芯5立刻缩回，不能写字，从而提示使用者要正确书写。但其它两个模式，智能矫正笔则不监测，无论书写时，其它两个模式是否达标，书写时按压笔芯5都不会回缩，此时只监测感光；

2）按下功能切换按键19的4-b按钮，智能矫正笔只监测距离，测距模式灯22闪烁三秒，三秒以后熄灭，这时智能矫正笔开启只监测测距模式，只要使用者书写距离近于正常书写距离时，测距模式灯22闪烁3秒，工作指示灯1012亮起三秒后两灯熄灭，蜂鸣器107发出滴的一声，书写时按压笔芯5立刻缩回，不能写字，从而提示使用者要正确书写。但其它两个模式，智能矫正笔则不监测，无论使用者书写时，其它两个模式是否达标，书写时按压笔芯5都不会回缩，此时只监测书写距离；

3）按下功能切换按键19的4-c按钮，智能矫正笔只监测握姿，握姿模式灯23闪烁三秒，三秒以后熄灭，这时智能校正笔开启只监测握姿模式，只要使用者握笔姿势不正确未能同时触碰到微触开关，握姿模式灯23闪烁3秒，工作指示灯1012亮起三秒后两灯熄灭，蜂鸣器107发出滴的一声，书写时按压笔芯5立刻缩回，不能写字，从而提示使用者要正确书写。但其它两个模式，智能矫正笔则不监测，无论使用者书写时，其它两个模式是否达标，书写时按压笔芯5都不会回缩，此时只监测握姿；

4）可以同时监测两种模式，例如：同时按下功能切换按键19的4-a按钮和4-b按钮，智能矫正笔只会监测感光和测距，只要光源强或弱于正常书写光源和/或使用者书写距离近于正常书写距离时，相对应的模式指示灯闪烁三秒，同时工作指示灯1012亮起三秒，三秒以后灯熄灭，并且蜂鸣器同时发出滴的一声，书写时按压笔芯5立刻缩回，不能写字，从而提示使用者要正确书写。但握姿模式，智能矫正笔则不监测，无论使用者书写时，握姿模式是否正确，书写时按压笔芯5都不会回缩，此时只监测感光模式和测距模式；也就是说既可以监测任何一种模式，也可以监测任何两种模式。

本申请的智能笔主体材料如笔套，按键等外表面可见部分采用塑料或橡胶（握笔位置）材质制造，而传动部件机构可用金属或尼龙材质制造。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种改进的智能矫正笔，其特征在于，包括笔帽和笔筒，笔筒分为握笔筒和上笔筒，笔帽、握笔筒和上笔筒顺次可拆卸连接，在握笔筒外壁设有微触开关，在笔筒内顺次设有笔芯、笔芯座、电磁圈、顶杆和电路板，其中，

笔芯插入到笔芯座内，笔芯座一端为具有外螺纹的空心圆柱形管、另一端具有滚轮，在空心圆柱形管外侧套接有弹簧和顶簧片，顶簧片固定弹簧的位置，笔芯座上设有滑块、滑块与上笔筒内的滑槽相配合；

顶杆的一端通过扭簧固定在笔筒内壁的一侧，另一端与滚轮滚动连接，笔筒内壁另一侧设有电磁圈，顶杆底部设有与电磁圈相配合的铁片；

在上笔筒内设有电路板，在上笔筒的末端设有后盖，后盖上设有电源开关，在笔筒外侧设有功能切换按键和工作指示灯，其中，电路板分别与功能切换按键、工作指示灯、及电源开关相耦接。

2.根据权利要求1所述的改进的智能矫正笔，其特征在于，所述笔芯座的空心圆柱形管内壁设有倒刺。

3.根据权利要求1所述的改进的智能矫正笔，其特征在于，顶杆包括通过扭簧转动连接的转动杆和固定座，固定座固定在笔筒内壁上，转动杆与滚轮相接触，转动杆底部设有铁片。

4.根据权利要求1所述的改进的智能矫正笔，其特征在于，所述笔筒末端还设有感光模式灯、测距模式灯、和握姿模式灯，其中感光模式灯、测距模式灯、和握姿模式灯分别与所述功能切换按键相耦接。

5.根据权利要求4所述的改进的智能矫正笔，其特征在于，所述电路板上设有贴片光敏二极管、红外测距传感器、充电电路、锂电池、蜂鸣器、MOS管、和单片机，其中，

所述贴片光敏二极管与单片机相耦接；

所述红外测距传感器与单片机相耦接；

所述微触开关与单片机相耦接；

所述电源开关与单片机相耦接；

所述感光模式灯分别与单片机和功能切换按键相耦接；

所述测距模式灯分别与单片机和功能切换按键相耦接；

所述握姿模式灯分别与单片机和功能切换按键相耦接；

所述充电电路分别与单片机和锂电池相耦接；

所述锂电池与所述充电电路相耦接；

所述蜂鸣器与所述单片机相耦接；

所述MOS管分别与单片机和电磁圈相耦接；

所述工作指示灯与单片机相耦接；

所述单片机分别与贴片光敏二极管、微触开关、红外测距传感器、电源开关、感光模式灯、测距模式灯、握姿模式灯、充电电路、蜂鸣器、MOS管、和工作指示灯相耦接。

6.根据权利要求5所述的改进的智能矫正笔，其特征在于，所述MOS管为P型MOS管。