一种无纸化办公智能笔的制作方法

本发明属于智能办公领域，尤其涉及一种无纸化办公智能笔。

背景技术：

纸张是人们在工作以及生活中经常接触的东西之一，例如，在营业厅进行各种业务办理时，需要填写多分纸质表格；又例如，拟定合同、签署文件时，都会设计到纸张等。传统的纸质办公不仅会造成纸张浪费、导致使用成本增加，而且还不利于提高效率。随着人民的环保意识逐渐加强，这类办公模式已经无法满足新时代的需求，因此，需要一种全新的办公模式代替传统的纸质办公模式。

而现有的无纸化办公设备通过需要书写板/特定结构的笔记本进行配合，如cn208400094u/一种智能书写板及无纸化办公系统的实用新型专利，其需要配合书写板，无法实现完全单笔无纸化办公的需求。

技术实现要素：

为解决现有的无纸化办公设备通常需要多组件进行配合，无法实现单笔的无纸化办公的问题，本发明提供了一种无纸化办公智能笔。本发明的目的在于：能够实现单组件的无纸化办公；采用新一种信息采集的方式对书写轨迹信息进行采集；能够适用于多场景需求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种无纸化办公智能笔，包括：

笔尖，笔尖端部设有感应触头和微针阵列，感应触头和微针阵列配合识别书写轨迹并记录为轨迹信息；

笔身，笔身内设有微处理器模块和通信模块，微处理器模块接收轨迹信息并将处理后的轨迹信息传递至通信模块由通信模块进行输出。

作为优选，

所述感应触头为永磁体钢珠；

所述微磁针阵列为由顺磁材料微针以感应触头的顶部切点为中心环状排列形成。

作为优选，

所述顺磁材料微针头端的尖部朝向永磁体钢珠的顶部切点，尾端连接有角度传感器，并在微针尾端和角度传感器的连接处套设有微弹体座。

作为优选，

所述微针的尺寸控制在其长度为0.6～1.2mm，最大外径≤0.3mm。

作为优选，

所述笔身上设有开关钮。

作为优选，

通信模块为短程通信模块。

作为优选，

所述短程通信模块为蓝牙通信模块或近场通讯模块或蓝牙通信模块和近场通信模块的组合。

作为优选，

所述笔身内配合通信模块设有加密模块。

本发明的有益效果是：

1）能够完全脱离其他组件的配合，通过磁珠与微针配合实现对书写轨迹的识别；

2）识别精度高，并且能相应书写速度形成粗细不同的轨迹信息；

3）能够在多种场合条件下适用，具有更高的普适性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为书写轨迹感应结构的结构示意图；

图3为书写过程中微针阵列的瞬时结构示意图；

图4为本发明的模块示意图；

图中：1笔尖，101感应触头，102微针，103角度传感器，104微弹体座，2笔身，201微处理器模块，202通信模块，203内置电池，204开关钮。

具体实施方式

以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1所示的一种无纸化办公智能笔，其包括：

设有书写轨迹感应结构的笔尖1和用以握持并且内含有微处理器模块201和通信模块202的笔身2；

所述书写轨迹感应结构如图2所示，其主要由感应触头101和微针102阵列组成，感应触头101替代传统的圆珠笔尖1用以进行书写操作，而微针102阵列通过感应触头101在书写过程中的运动产生响应，其具体如下：

感应触头101采用永磁体钢珠进行制备，永磁体钢珠表面可进行表面处理提高其耐磨性和硬度，以防止永磁体钢珠在使用过程中磨损、变形导致感应触头101的感应灵敏度下降或产生错误的轨迹信息等问题发生，其中永磁体钢珠顶部最高点为其顶部切点；

微针102阵列由若干超细四氧化三铁制备得到的具有顺磁性的微针102组成，微针102的尺寸控制在其长度为0.6～1.2mm，最大外径≤0.3mm，并且其头端尖部指向永磁体钢珠的顶部切点、尾端连接有嵌设在笔尖1内部的角度传感器103，且微针102尾端与角度传感器103的连接处套设有微型弹性结构，本实施例所用的微型弹性结构为微弹体座104，在磁场稳定的情况下微弹体座104所产生的弹性力使得微针102能够克服永磁体钢珠的吸引力、确保微针102在非工作状态下保持如图2所示指向永磁体钢珠的顶部切点的状态，同时工作完成后辅助实现微针102的弹性复位，并且减少微针102受重力、加速度等因素所带来的书写轨迹识别误差；

在书写过程中，感应触头101，即永磁体钢珠在书写时会随着书写轨迹进行转动，而转动时则会导致其所产生的磁场方向不断地发生改变，而微针102选用超细的顺磁材料四氧化三铁进行制备后，具有良好的顺磁性，其在磁场发生改变时不断地被改变的磁场所磁化，并且基于其原先磁化状态，产生不同的响应，如图3所示，基于永磁体钢珠在书写过程中的滚动方向产生不同的角度变化，在永磁体钢珠滚动时，前进方向上前端的微针102会产生向底部的角度变化、后端的微针102会产生向顶部的角度变化，通过两者角度变化的对比可快速判断书写轨迹的前进方向，而在轨迹发生改变时，微针102阵列中各个微针102的角度也会快速响应发生相应的角度变化，以实现高精度地识别书写轨迹，另一方面，相较于传统的无纸化办公智能笔而言，本发明通过感应触头101和微针102阵列的配合，可完全脱离特定的笔记本和/或书写板进行独立工作，其可在普通笔记本、书桌面甚至鼠标垫上进行“书写”并检测书写轨迹，产生相应的轨迹信息，具有极强的普适性，相较于红外传感、笔记本阵列传感等，具有更优的使用效果；

另一方面，由于磁场变化的快慢程度不同，也可进一步改变微针102阵列中微针102的角度变化幅度，通过简单编程设定角度变化与书写粗细的关系式或将微针102角度变化换算为书写速率并结合现有的书写速率与书写粗细的关系式，均可实现不同粗细的轨迹信息收集，对于电子签名等需要更具个性化的书写模式具有良好的适用性；

所述笔身2内至少设置有微处理器模块201和通信模块202，微处理器模块201接收书写轨迹感应结构的轨迹信息，并将其进行处理后形成书写信息，通过通信模块202传输至手机、平板电脑和电脑等电子设备端，以实现无纸化办公；

其中，通信模块202优选为选用短程通信模块202如蓝牙通信模块202或近场通讯模块或蓝牙通信模块202和近场通信模块202的组合，由于无纸化办公时智能笔必然与电子设备端距离较近，采用短程通信模块202能够有效提高书写轨迹信息的传输安全性，并在此基础上，可进一步在笔身2内配合通信模块202设有加密模块，进一步确保书写轨迹信息的传输安全性，避免信息泄露的问题发生。

具体的模块关系如图4所示，

此外，本发明整体无纸化办公智能笔可采用外部供电或内置电池203供电的方式进行工作，本实施例采用内置电池203作为电源模块供电的方式，并且配合内置电池203设有开关钮204，开关钮204设置在笔身2外侧，用以开启或关闭内置电池203电源；

开关钮204还可进一步协调书写方向，可设置为需要持续拇指按压才能够保持开关启动的模式，以进一步提高书写轨迹的识别效率和识别精度。

进行书写精度测试，共计十个测试人员，每人利用本发明无纸化办公智能笔在垫有复写纸的a4纸上进行总共一千字的书写，并且本发明无纸化办公智能笔连接至电脑端软件记录书写信息，将复写纸印在a4纸上的书写信息扫描至电脑端，通过对比软件对直接记录的电脑端书写信息和扫描至电脑端的扫描书写信息进行对比，比较两者的重合率；

对比结果显示，十个测试人员中，重合率最高的为97.6%，重合率最低为92.3%，平均重合率为95.2%，具有极高的书写精度。