CN215153391U - 一种智能铅笔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能铅笔，包括笔体支架，所述笔体支架内包括笔芯、滑动块组件，图像采集组件；所述笔芯包括套管与笔芯，所述套管一端可以拆卸设置有笔头，所述滑动块组件一端套设与套管的另一端头部上，所述笔头为铅笔头；当笔头书写时，所产生的压力通过滑动块组件抵顶并触发图像采集组件；优点在于，利用铅笔头内含少量碳的原理，结合识别不含碳码点技术的智能笔，演变出智能铅笔。

Description

一种智能铅笔

技术领域

本实用新型涉及智能书写笔技术领域，尤其是涉及一种笔芯不易滑动、增加压力传感器寿命的智能铅笔。

背景技术

随着科技的发展，各种智能设备如雨后春笋般出现，深刻改变了人们传统的习惯，由于人们对各种智能设备越来越依赖，人们对文件的电子化产生了越来越大的需求，现在出现了各种电子笔用于在触摸显示屏或触摸屏上书写或绘图，然后在触摸显示屏或显示屏显示出来，并形成电子文件保存，但这些电子笔只能在各种触摸屏或触摸板上使用，不能再传统的纸张或黑板或物体上书写或绘图。

当我们需要在纸张上面绘画或者书写，现有智能笔的笔芯会因为松紧问题，造成智能笔异响，对于使用者来说，使用体验很差，传统智能笔利用压力传感器来启动，但是有的是笔芯直接连接压力传感器，有的是通过滑动块连接压力传感器，但是并不能解决压力传感器由于塑胶件的直接撞击，而受到损害。

且已经有文件公开了相应的滑动块组件降低图像采集组件的压力传感器的撞击，采用的笔芯为定制的墨水笔芯，我们需要一种具有一种铅笔笔芯的智能笔。

实用新型内容

鉴于目前技术存在的上述不足，本实用新型提供一种智能铅笔，包含套管与铅笔头，利用铅笔头内含少量碳的原理，结合识别不含碳码点技术的智能笔，演变出智能铅笔。

为实现上述目的，本实用新型的采用如下技术方案：一种智能铅笔，包括笔体支架，所述笔体支架内包括笔芯、滑动块组件，图像采集组件；所述笔芯包括套管与笔芯，所述套管一端可以拆卸设置有笔头，所述滑动块组件一端套设与套管的另一端头部上，所述笔头为铅笔头；当笔头书写时，所产生的压力通过滑动块组件抵顶并触发图像采集组件。

作为本实用新型的优选技术方案，所述滑动块组件包括滑动块壳体、硅胶垫，所述滑动块壳体由伸展部、限位部、固定部依次组成；所述伸展部设置在滑动块壳体底部，引导套管端头部进入滑动块壳体内，所述限位部设置在滑动块壳体两侧边缘，且向内弯曲限制笔芯移动，所述固定部位于限位部左右任一一侧，所述固定部一侧开口，套管端头部通过伸展部进入固定部内，且被周身包裹；所述固定部顶部开设有容纳硅胶垫的开口，所述硅胶垫设置在固定部内，所述套管端头部与固定部之间设置有硅胶垫。所述滑动块组件还包括设置在滑动块壳体外侧的凸台，所述凸台设置在固定部外侧，与笔芯轴向一致。

作为本实用新型的优选技术方案，所述图像采集组件包括压力传感器、启动处理器、信号发射器和信号接收器；信号发射器，与所述压力传感器相连接，向所述笔头周围的待测物发射探测信号；信号接收器，与所述压力传感器相连接，接收从所述待测物反射的探测信号，生成图像数据；处理器，与所述压力传感器和信号接收器相连接，接收所述信号接收器发送的图像数据，并解析为数字信号，生成传输数据包；无线数据接口，与所述处理器相连接，将所述传输数据包通过无线方式传输到上位机。

作为本实用新型的优选技术方案，所述滑动块组件的凸台与所述图像采集组件的压力传感器抵接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述智能笔还包括：存储器，与所述处理器相连接，存储所述图像数据和传输数据包。

作为本实用新型的优选技术方案，所述无线数据接口将存储在所述存储器中的传输数据包通过无线方式传输到上位机。

作为本实用新型的优选技术方案，所述无线数据接口具体为蓝牙接口、红外接口、Wifi接口、2.4-5.0GHz波段接口或者无线通信接口。

作为本实用新型的优选技术方案，所述智能笔还包括：电源，与所述压力传感器、处理器、信号发射器和信号接收器相连接；开关电路，与所述电源相连接；柔性连接的第一电路板和第二电路板，所述开关电路和无线数据接口位于所述第一电路板，所述压力传感器、处理器、信号发射器、信号接收器位于第二电路板。

综合上述技术方案，我们有区别于传统智能笔。本实用新型的有益效果：利用铅笔头内含少量碳的原理，结合识别不含碳码点技术的智能笔，演变出智能铅笔。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述智能铅笔的结构示意图；

图2为本实用新型所述智能铅笔的结构示意图；

图3为本实用新型智能铅笔的模块示意图；

图4为本实用新型智能铅笔的截面示意图；

图5为本实用新型智能铅笔的滑动块组件与笔芯配合结构示意图；

图6为本实用新型智能铅笔的部分结构示意图。

附图标记说明

1、滑动块组件；101、滑动块壳体；102、硅胶垫；103、凸台；104、伸展部；105、限位部；106、固定部；2、笔芯；201、套管端头部；3、压力传感器 ；4、信号发射器；5、信号接收器；6、处理器；7、数据接口；72、无线数据接口；8、存储器；9、开关电路；10、电源；11、笔体支架；12、笔壳；30、套管；31、笔头。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“外”、“内”、 “上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示 或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解 为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、 “设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。对于本领域的普通技术人员而言，可以 具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；并且，所述的“和/或”包括了“和”与“或”两种可能的实施例。

本实用新型提供一种智能铅笔，如图1、图2、图4、图5、图6所示，本实用新型的智能铅笔包括：包括：滑动块组件1，所述笔芯2与滑动块组件1连接，所述滑动块组件1包括滑动块壳体101、硅胶垫102，所述滑动块壳体101由伸展部104、限位部105、固定部106依次组成；所述伸展部104设置在滑动块壳体101底部，引导套管端头部201进入滑动块壳体101内，所述限位部105设置在滑动块壳体101两侧边缘，且向内弯曲限制笔芯移动，所述固定部106位于限位部105左右任一一侧，所述固定部106一侧开口，套管端头部201通过伸展部104进入固定部106内，且被周身包裹；所述固定部106顶部开设有容纳硅胶垫102的开口，所述硅胶垫102设置在固定部内（可拆卸的从固定部顶部开口位置取出或者放入），所述套管端头部201与固定部106之间设置有硅胶垫102。

进一步，所述滑动块组件1还包括设置在滑动块壳体101外侧的凸台103，所述凸台103设置在固定部106外侧，与笔芯2轴向一致。

滑动块组件1设置在笔体支架11靠近笔尖部，笔芯2固定在滑动块组件1中，同时滑动块组件1通过笔芯2的运动，靠近压力传感器，3启动智能笔。当笔头书写时，所产生的压力促使滑动块组件1抵顶并触发图像采集组件。

笔体支架11设置有容纳滑动块组件1的凹槽。

如图2、图3所示，智能笔包括：笔壳、笔芯2、图像采集组件；所述图像采集组件包括压力传感器 3、信号发射器4、信号接收器5；处理器6、无线数据接口72。

笔壳12可以为工程塑料，通常由两个可以扣合的上下壳组成，其他器件容纳在笔壳12中。

笔芯2的笔头从笔壳伸出，笔芯2的作用是用来书写，也就是产生笔画和笔顺，可以写在纸面上，也可以写在白板上。如果为了书写在纸面上，笔芯2包括套管30与铅笔头31，所述套管端头部被滑动块组件套设。

压力传感器3与所述滑动块组件1抵接，当笔芯2书写时产生所产生的压力传递到压力传感器3，产生传感信号，启动处理器6、信号发射器4和信号接收器5。

压力传感器3的作用是表示笔芯2已经在书写了，高舒适度智能笔需要 进行工作。压力传感器3可以根据高舒适度智能笔使用场景进行不同的匹配。 例如当书写在纸面上的时候，因为纸面是具有弹性可压缩的，所以压力传感 器3的灵敏度需要高一些，否则无法识别笔芯2在书写。当书写在白板上的时候，因为白板是硬质的，弹性很小，所以压力传感器的灵敏度可以稍微小一些，也可以识别笔芯2在书写。

信号发射器4与压力传感器3相连接，向笔头周围的待测物发射探测信 号。当压力传感器3感受到笔芯2书写的压力时，信号发射器4开始工作， 发射信号。信号发生器4可以为发射声波、超声波、红外线、紫外线、可见 光(各波段)、X射线、伽马射线等的发射器。

可选的，信号发射器4发射探测信号的方式有很多种，具体为持续或者 定频或者变频或者调频方式向笔头周围的待测物发射探测信号。

信号接收器5与压力传感器3相连接，接收从待测物反射的探测信号， 生成图像数据。此时的图像数据是模拟信号。信号接收器5需要与信号发射 器4相匹配，可以接收从待测物反射的探测信号。因为发射器4是向笔芯2 周围的待测物发射探测信号，所以信号接收器5生成的也是笔芯2周围的待 测物图像。当压力传感器3感受到笔芯2书写的压力时，信号接收器5开始工作，接收待测物反射的探测信号，生成模拟图像数据。

处理器6与压力传感器3和信号接收器5相连接，接收信号接收器5发 送的图像数据，并解析为数字信号，生成传输数据包。当压力传感器3感受 到笔芯2书写的压力时，处理器6开始工作，将接收到的模拟图像数据处理 为数字信号的数据，然后生成传输数据包。

可选的，压力传感器3在感受到笔芯2书写的压力时，产生压感数据， 发送给处理器6，处理器6将图像数据解析为数字信号，并与压力传感器发送 的压感数据，以及时钟和时间轴编码成标准传输数据包。

无线数据接口72与处理器6相连接，将传输数据包通过无线方式传输到上位机。无线数据接口72的作用是利用无线方式传输传输数据包给上位机， 因为无线方式比较方便，不需要线缆连接。具体的，无线数据接口具体为蓝 牙接口、红外接口、Wifi接口、2.4-5.0GHz波段接口或者无线通信接口。蓝 牙接口、红外接口、Wifi接口、2.4-5.0GHz波段接口为无线局域网通信，而 通信接口可以利用2G、3G或者4G技术利用通信网络与上位机进行通信。

上位机根据传输数据包，获取到笔头周围待测物的图像信息，利用点阵 技术实现精准定位和同步数据电子化。

再如图所示，本实用新型的高舒适度智能笔还包括：存储器8、电源10、 开关电路9。

存储器8与处理器6相连接，存储图像数据和传输数据包。无线数据接 口72将存储在存储器8中的传输数据包通过无线方式传输到上位机。

此处需要说明的是，无线数据接口72向上位机传输传输数据包有两种情 况，一种是实时传输，处理器6实时将图像数据解析为数字信号，并与压力 传感器发送的压感数据，以及时钟和时间轴实时编码成标准传输数据包，然 后无线数据接口72实时将传输数据包通过无线方式传输到上位机。另外一种 是非实时传输，处理器6实时将图像数据解析为数字信号，并与压力传感器 发送的压感数据，以及时钟和时间轴实时编码成标准传输数据包然后存储在 存储器8中，然后在设定时间或者其他非实时方式由无线数据接口72将存储器8中存储的传输数据包向上位机传输。

电源10与压力传感器3、处理器6、信号发射器4和信号接收器5相连 接。电源10的目的是为压力传感器3、处理器6、信号发射器4和信号接收 器5供电。

具体的，电源10可以为电池，例如充电电池。

开关电路9与电源10相连接，作用是控制电源10为压力传感器3、处理 器6、信号发射器4和信号接收器5供电，可以利用硬开关来实现。

另外，高舒适度智能笔还可以包括柔性连接的第一电路板和第二电路板， 开关电路9和无线数据接口位于第一电路板，压力传感器、处理器、信号发 射器、信号接收器位于第二电路板。第一电路板和第二电路板之间隔着电池， 而连接方式可以利用柔性连接。

本实用新型高舒适度智能笔的具体工作过程如下：

1、打开开关电路，电源接通，压力传感器、处理器、信号发射器和信号 接收器，检测自身状态，并处于待机状态；

2、笔芯的笔头进行书写，笔芯书写时产生所产生的压力传递到压力传感器，产生传感信号，启动处理器、信号发射器和信号接收器工作，并将包括 受力方向和受力大小数据发送到处理器；

3、信号发射器向笔头周围的待测物发射探测信号；

4、信号接收器按照设定频率接收从待测物反射的探测信号，生成图像数 据发送到处理器，此处的图像数据为笔头周围所采集的图像，是模拟图像信号；

5、处理器接收模拟图像信号，通过设定的程序算法，将模拟信号图像解 析为数字信号，并与压感数据、时钟、音频时间轴等编码成标准数据包格式 的传输数据包；

6、处理器根据任务指令将标准数据格式发送到无线数据接口或存储器；

7、无线数据接口实时的将处理器发送的传输数据包发送到上位机，或者 非实时的将存储器存储的传输数据包发送到上位机；

8、笔芯停止书写，压力传感器不再产生传感信号，处理器、信号发射器 和信号接收器停止工作；

9、关闭开关电路，电源断开，不再为压力传感器、处理器、信号发射器 和信号接收器供电。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。

Claims (8)

1.一种智能铅笔，包括笔体支架，其特征在于，所述笔体支架内包括笔芯、滑动块组件，图像采集组件；所述笔芯包括套管与笔芯，所述套管一端可以拆卸设置有笔头，所述滑动块组件一端套设与套管的另一端头部上，所述笔头为铅笔头；当笔头书写时，所产生的压力促使滑动块组件抵顶并触发图像采集组件。

2.根据权利要求1所述智能铅笔，其特征在于，所述滑动块组件包括滑动块壳体、硅胶垫，所述滑动块壳体由伸展部、限位部、固定部依次组成；所述伸展部设置在滑动块壳体底部，引导套管端头部进入滑动块壳体内，所述限位部设置在滑动块壳体两侧边缘，且向内弯曲限制笔芯移动，所述固定部位于限位部左右任一侧，所述固定部一侧开口，套管端头部通过伸展部进入固定部内，且被周身包裹；所述固定部顶部开设有容纳硅胶垫的开口，所述硅胶垫设置在固定部内，所述套管端头部与固定部之间设置有硅胶垫，所述滑动块组件还包括设置在滑动块壳体外侧的凸台，所述凸台设置在固定部外侧，与笔芯轴向一致。

3.根据权利要求1所述智能铅笔，其特征在于，所述图像采集组件包括压力传感器、启动处理器、信号发射器和信号接收器；信号发射器，与所述压力传感器相连接，向所述笔头周围的待测物发射探测信号；信号接收器，与所述压力传感器相连接，接收从所述待测物反射的探测信号，生成图像数据；处理器，与所述压力传感器和信号接收器相连接，接收所述信号接收器发送的图像数据，并解析为数字信号，生成传输数据包；无线数据接口，与所述处理器相连接，将所述传输数据包通过无线方式传输到上位机。

4.根据权利要求3所述智能铅笔，其特征在于，所述滑动块组件的凸台与所述图像采集组件的压力传感器抵接。

5.根据权利要求4所述智能铅笔，其特征在于，所述智能铅笔还包括：存储器，与所述处理器相连接，存储所述图像数据和传输数据包。

6.根据权利要求5所述智能铅笔，其特征在于，所述无线数据接口将存储在所述存储器中的传输数据包通过无线方式传输到上位机。

7.根据权利要求6所述智能铅笔，其特征在于，所述无线数据接口具体为蓝牙接口、红外接口、Wifi接口、2.4-5.0GHz波段接口或者无线通信接口。

8.根据权利要求7所述智能铅笔，其特征在于，所述智能铅笔还包括：电源，与所述压力传感器、处理器、信号发射器和信号接收器相连接；开关电路，与所述电源相连接；柔性连接的第一电路板和第二电路板，所述开关电路和无线数据接口位于所述第一电路板，所述压力传感器、处理器、信号发射器、信号接收器位于第二电路板。

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