一种异地签字笔的制作方法

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种异地签字笔。

背景技术：

签字作为个人的身份标识，频繁的应用于日常生活和工作中，尤其是在工作中，例如签署合同、文件等，传统面签是通过当事人的亲笔签名来确定文件主体，签名因而也被作为文件有效的必要条件之一。但目前有许多情况下，当事人或者企业管理者和公司负责人无法现场签字，虽然可以把文件邮寄过来签署再邮寄回原地，但是这样会浪费金钱浪费时间，非常不利于远程办公的要求。为了解决这个问题，现在最常见的现有技术为电子签名，或者传真打印，但是这种将签名书写完毕后进行传输的方式，签名的笔迹等很容易被模仿盗用，传输过程也较为不安全，另外这种电子签名在许多场合下不能被司法部门认可。因此，需要一种同步书写的异地签字系统，签名同步进行，笔迹完全相同，异地亦可书面签名。

中国专利申请CN105808982中公开了一种“可在远端执行签字书写功能的签字笔”，由书写发送端、书写接收端和通信通道组成,书写发送端为一支带传感器的、可用于正常书写的签字笔A，书写时，笔尖对于下方纸张的压力，书写的笔划转折动作特征，由所附带的传感器感知，并转化成为电子信号；电子信号实时地取得后，转化为数字量，进行加密处理，然后通过通信通道向远端传送；通信通道借助现有的计算机网络或者手机通讯网络实现，使得电子信号向远端书写接收端传送；书写接收端为一支带驱动机构的、可用于正常书写的签字笔B，书写时，根据书写发送端传送的电子信号来确定笔尖对于下方纸张的压力，书写的笔划转折等动作，取得与远端完全一样的书写和签字的笔迹。但该专利申请并未充分公开书写发送端和书写接收端的通讯和处理问题，书写接收端接收书写发送端传送的电子信号，从而取得一样的笔迹，包含书写接收端将接收的电子信号进行存储后，任一时刻均可签名的情况，容易被不法人员利用。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种异地签字笔，具体方案如下：

一种异地签字笔，包括母笔和异地书写机构，母笔包括笔杆外壳，和设置在笔杆外壳内的发送处理器、笔芯、传感器和第一供电单元，传感器安装在笔芯上并于发送处理器相连；第一供电单元与处理器与传感器相连；异地书写机构包括第二供电单元、书写控制器、与书写控制器相连驱动器、与驱动器相连的执行机构和安装在执行机构上的签字笔，第二供电单元与书写控制器和驱动器相连；发送处理器与书写控制器相通讯，发送处理器包括，数据接收模块、数据处理模块和数据发送模块；书写控制器包括，信号接收模块、信号处理模块、信号发送模块和删除模块；

传感器，用于采集母笔签字过程中的笔尖压力数据信息、母笔运动轨迹数据信息和加速度数据信息，并发送给发送处理器；

数据接收模块，用于接收传感器发送的数据信息，并传递给数据处理模块；

数据处理模块，用于将数据接收模块接收到的数据信息转换为数字信号；

数据发送模块，用于将数据处理模块转换的数字信号发送给书写控制器；

信号接收模块，用于接收信号发送模块发送的数字信号，并将数字信号传输给笔迹识别模块；

笔迹识别模块，用于接收数字信号，并根据预设算法还原母笔真实的三维运动轨迹，并将三维运动轨迹信息转换为驱动驱动器进行运动的电信号；

信号发送模块，用于将笔迹识别模块得到的电信号进行放大后，发送给驱动器；

删除模块，用于实时删除预设时间段t_a内的历史数字信号信息；

驱动器，用于接收电信号，并在接收到的电信号的驱动下进行工作；

执行机构与驱动器相连，并在驱动器的带动下执行相应动作，带动套和在驱动器上的签字笔进行与母笔同步的签字操作。

优选地，传感器包括陀螺仪传感器、加速度传感器和压力传感器。

进一步地，发送处理器还包括压力监测模块、时间比较模块、数据屏蔽模块；

压力监测模块，用于监测数据接收模块接收的数据信息中的压力数据值，当监测到压力值P不为0时，向数据处理模块发送数据信息，并向数据屏蔽模块发送去屏蔽指令，当监测到压力值P为0时，向时间比较模块发送判断指令；

时间比较模块，用于接收判断指令，并判断压力值P为0的持续时间t₁并与预设时间值t_b做比较，当比较结果为t₁＜t_b时，向数据处理模块发送数据信息，当比较结果为t₁≥t_b时，向数据屏蔽模块发送屏蔽指令；

数据屏蔽模块，用于接收屏蔽或去屏蔽指令，并对数据接收模块发送的数据信息进行屏蔽或去屏蔽操作。

进一步地，书写控制器还包括时间间隔判断模块和复位模块；

信号接收模块，还用于在接收到数字信号时，向时间间隔判断模块发送判断指令；

时间间隔判断模块，用于接收判断指令，并开始判断接收当前数字信号与接收下一数字信号之间的时间间隔△t，并与预设时间间隔△t_a进行对比，当△t≤△t_a，不做处理，当△t＞△t_a，向复位模块发送复位指令；复位模块，用于接收复位指令，并将签字笔恢复到预设起始位置。

更进一步地，异地书写机构还包括与书写控制器相通讯的压力传感器和报警器；

压力传感器与第二供电单元相连，并设置在签字笔上，用于收集签字笔笔尖部分的压力，并将压力数据发送给书写控制器；

书写控制器还包括压力接收模块和压力判断模块；压力接收模块，用于接收压力传感器发送的压力数据值；压力判断模块，用于接收判断压力的指令，对压力接收模块接收到的压力数据值进行判断，并对压力值为0的持续时间t₂与预设时间值t_c做比较，当比较结果为t₂≥t_c时，报警器发送报警指令；

信号发送模块，还用于当向驱动器发送电信号的同时，向压力判断模块发送压力判断指令；

报警器与第二供电单元相连，用于接收报警指令，并发出报警信息。

进一步地，发送处理器还包括启动模块，用于接收用户的启动指令，并向提示模块发送启动指令；书写控制器还包括提示模块、确认模块和电源开关模块，提示模块用于接收启动模块发送的启动指令，向用户发送启动提示信息；确认模块，用于接收用户的确认指令，并向电源开关模块发送开启电源指令；电源开关模块，用于接收开启电源或关闭电源的指令，并对第二供电单元与驱动器的连接进行开启或关闭。

更进一步地，书写控制器还包括计时模块；确认模块，还用于向电源开关模块发送开启电源指令的同时，向计时模块发送计时指令；计时模块，用于接收计时指令，开始记录时间t₃，当t₃与预设时间阀值t_d相等时，向电源开关模块发送关闭电源的指令。

优选地，笔杆外壳内侧壁下侧设有环形凸肩，笔芯外侧壁设置有与环形凸肩相配的环形凸台，环形凸台位于环形凸肩下侧，压力传感器设置于环形凸台上侧面。

进一步地，笔杆外壳顶端安装有微型摄像头，微型摄像头与发送处理器相连；异地书写机构还包括与书写控制器相连的显示屏。

本发明提供的异地签字笔，解决了异地本人签名困难的问题，有别于现在较为普及的电子签章，母笔和异地书写机构同步进行签名操作，签名完毕后异地书写机构不做任何历史数据存储，提高了签名的安全性和有效性；待签名人只需要持有一只母笔，无需其他复杂的设备，即可远程真实签名，使得远程办公方便性大大提高。

附图说明

图1.实施例1异地签字的连接示意图；

图2.实施例1异地签字发送处理器和书写控制器之间的连接示意图；

图3.实施例2异地签字发送处理器和书写控制器之间的连接示意图；

图4.实施例3异地签字笔发送处理器和书写控制器之间的连接示意图；

图5.实施例4异地签字笔各部件连接示意图；

图6.实施例5异地签字笔书写控制器内模块连接示意图；

图7.实施例6异地签字笔书的母笔纵向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，下列实施例仅用于解释本发明的发明内容，不用于限定本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种异地签字笔，包括母笔1和异地书写机构2，母笔1包括笔杆外壳，和设置在笔杆外壳内的发送处理器104、笔芯102、传感器103和第一供电单元101，传感器103安装在笔芯102上并于发送处理器104相连；第一供电单元101与处理器与传感器103相连；异地书写机构2包括第二供电单元109、书写控制器105、与书写控制器105相连驱动器106、与驱动器106相连的执行机构107和安装在执行机构107上的签字笔108，第二供电单元109与书写控制器105和驱动器106相连；发送处理器104与书写控制器105相通讯，结合图2所示，发送处理器104包括，数据接收模块110、数据处理模块111和数据发送模块112；书写控制器105包括，信号接收模块113、信号处理模块114、信号发送模块115和删除模块116；

数据接收模块110，接收传感器103发送的数据信息，并传送给数据处理模块111；数据处理模块111将数据接收模块110接收到的数据信息转换为数字信号发送给数据发送模块112，数据发送模块112将数字信号发送给书写控制器105的信号接收模块，然后信号处理模块114将接收到的数字信号转换为电信号，发送给信号发送模块115；信号发送模块115，将信号处理模块114得到的电信号进行放大后，发送给驱动器106；驱动器106，接收电信号，并通过带动执行机构107运动来带动签字笔108进行与母笔1同步的签字操作；同时删除模块116，实时删除预设时间段t_a内的历史数字信号信息，t_a可以为任一预设时间段，优选的为1/10s-2s。

传感器103包括陀螺仪传感器、加速度传感器和压力传感器。

本实施例的异地签字笔工作原理如下：母笔持有者进行签名操作时，传感器检测笔尖的压力和笔划转折等动作特征数据信息发送给发送处理器，发送处理器接收到传感器检测的数据信息，并转换为数字信号，发送给异地书写机构的书写控制器，书写控制器接收到数字信号，将数字信号转换为电信号，然后发给驱动器，驱动器根据接收到的电信号，驱动执行机构带动签字笔进行签字；由于驱动器接收到的电信号来自于母笔端的传感器检测到的母笔书写时笔芯的压力、加速度、角度、笔划转折等动作特征数据信息，异地书写机构的签字笔可以取得与远端母笔完全一样的笔迹，信号的传输实时进行，书写控制器内的删除模块进行实时删除历史数字信号信息，使得异地书写机构不进行历史数据的存储，实现与母笔同步签名；t_a可优选为1/10s-2s，在签名的过程中，还未完全将一个名字完整签署时，即将当前时间点之前接收到的数据信息进行删除，增加了签名的安全性。

本发明提供的异地签字笔，解决了异地本人签名困难的问题，有别于现在较为普及的电子签章，母笔和异地书写机构同步进行签名操作，签名完毕后异地书写机构不做任何历史数据存储，大大提高了签名的安全性和有效性；待签名人只需要持有一只母笔，无需其他复杂的设备，即可远程真实签名，使得远程办公方便性大大提高。

实施例2

本实施例的异地签字笔，与实施例1的区别在于，如图3所示，进一步限定，发送处理器104还包括压力监测模块201、时间比较模块202、数据屏蔽模块203；

压力监测模块201，用于监测数据接收模块110接收的数据信息中的压力数据值，当监测到压力值P不为0时，向数据处理模块111发送数据信息，并向数据屏蔽模块203发送去屏蔽指令，当监测到压力值P为0时，向时间比较模块202发送判断指令；

时间比较模块202，用于接收判断指令，并判断压力值P为0的持续时间t₁并与预设时间值t_b做比较，当比较结果为t₁＜t_b时，向数据处理模块111发送数据信息，当比较结果为t₁≥t_b时，向数据屏蔽模块203发送屏蔽指令；

数据屏蔽模块203，用于接收屏蔽或去屏蔽指令，并对数据接收模块110发送的数据信息进行屏蔽或去屏蔽操作。

在母笔于异地签字机构进行通讯的过程中，母笔在非签字状态下，也会有一定的移动、旋转或倾斜等动作；这时如果异地签字机构完全进行动作位移的复制没有意义，还有可能带来不必要的麻烦；因此本实施例提供的异地签字笔，添加压力监测模块，用于监测压力，当压力值为0时，说明母笔的笔尖与纸分离，如果短时间分离，说明为正常书写的笔画间断，如果分离时间较长，则说明不处于书写状态，此时将数据信息进行屏蔽，异地书写机构将不能接收数据信息，不做执行操作，使同步签名更加智能和方便，当再次监测到压力不为0时，对数据信息进行去屏蔽，重新判断。

实施例3

本实施例的异地签字笔，与实施例2的区别在于，如图4所示，进一步限定，书写控制器105还包括时间间隔判断模块301和复位模块302；

信号接收模块113，还用于在接收到数字信号时，向时间间隔判断模块301发送判断指令；

时间间隔判断模块301，用于接收判断指令，并开始判断接收当前数字信号与接收下一数字信号之间的时间间隔△t，并与预设时间间隔△t_a进行对比，当△t≤△t_a，不做处理，当△t＞△t_a，向复位模块302发送复位指令；复位模块302，用于接收复位指令，并将签字笔108恢复到预设起始位置。

本实施例提供的异地签字笔，异地书写机构不能接受数字信号时间超过预设时间时，将签字笔进行一次复位操作，恢复至预设的起始位置，说明一个人的签名完毕，或者一次签名完毕；在进行下一次或者下一个人进行签名前，将签字笔复位，防止前一次签名操作对下一次签名产生影响，有利于提高签名笔迹的一致性，更适应于多人签名的场合，实用性更强。

实施例4

本实施例的异地签字笔，与实施例1的区别在于，如图5所示，进一步限定，异地书写机构2还包括与书写控制器105相通讯的压力传感器401和报警器404；

压力传感器401与第二供电单元109相连，并设置在签字笔108上，用于收集签字笔108笔尖部分的压力，并将压力数据发送给书写控制器105；

书写控制器105还包括压力接收模块402和压力判断模块403；压力接收模块402，用于接收压力传感器401发送的压力数据值；压力判断模块403，用于接收判断压力的指令，对压力接收模块402接收到的压力数据值进行判断，并对压力值为0的持续时间t₂与预设时间值t_c做比较，当比较结果为t₂≥t_c时，报警器404发送报警指令；

信号发送模块115，还用于当向驱动器106发送电信号的同时，向压力判断模块403发送压力判断指令；

报警器404与第二供电单元109相连，用于接收报警指令，并发出报警信息。

异地执行机构进行纯机械签名，签字笔可能由于摆放位置等问题而脱离纸件，本实施例的异地签字笔，通过监控签字笔写字过程的压力值，自动判断笔纸接触情况，并进行相应报警措施，解决了在签名过程中，异地执行机构的签字笔脱离纸件而造成无效签名确未能及时发现的问题。

实施例5

本实施例提供的异地签字笔，如图6所示，与实施例1的区别在于，进一步限定，发送处理器104还包括启动模块501，用于接收用户的启动指令，并向提示模块502发送启动指令；书写控制器105还包括提示模块502、确认模块503和电源开关模块504，提示模块502用于接收启动模块501发送的启动指令，向用户发送启动提示信息；确认模块503，用于接收用户的确认指令，并向电源开关模块504发送开启电源指令；电源开关模块504，用于接收开启电源或关闭电源的指令，并对第二供电单元109与驱动器106的连接进行开启或关闭。

更进一步地，书写控制器105还包括计时模块505；确认模块503，还用于向电源开关模块504发送开启电源指令的同时，向计时模块505发送计时指令；计时模块505，用于接收计时指令，开始记录时间t₃，当t₃与预设时间阀值t_d相等时，向电源开关模块504发送关闭电源的指令。

本实施例的异地签字笔，需要进行异地签字操作之前，进行母笔呼叫异地执行机构的操作，使二者有效通讯；另一方面，在签字完毕后，可以定时自动关闭第二供电电源对驱动器的供电，节约能源，方便使用。

实施例6

本实施例的异地签字笔，如图7所示，与实施例1的区别在于，进一步限定，笔杆外壳内侧壁下侧设有环形凸肩601，笔芯102外侧壁设置有与环形凸肩601相配的环形凸台602，环形凸台602位于环形凸肩601下侧，压力传感器401设置于环形凸台602上侧面。

进一步地，笔杆外壳顶端安装有微型摄像头603，微型摄像头603与发送处理器104相连；异地书写机构2还包括与书写控制器105相连的显示屏。微型摄像头603可以对持有母笔的人进行图像视频采集，经过发送处理器104的处理后，可以发送给异地书写机构2的显示屏上，使得执行端的操作人员可清晰了解签字人员是否为本人，大大提高了身份识别有效性。