一种书写监控装置和书写笔的制作方法

本实用新型涉及智能硬件领域，特别涉及一种书写监控装置和书写笔。

背景技术：

近年来，随着电子产品发展壮大，人们正逐渐忽略中华民族伟大瑰宝—书法！然而学生时代书写时必须的，随着国家生育鼓励政策越来越多的新生命诞生，教育会是立国之本。可是家长几乎是电脑键盘、手机输入，日渐远离书写习惯，而孩子学习从书写开始，这样的一对矛盾，使得孩子的书写不受重视，于是书写的美观性、书写的正确姿势都得不到保障。字是打门锤，字是敲门砖，书法里融入了儒家的坚毅，果敢和进取，也蕴涵了老庄的虚淡，散远和沉静闲适，还往往以一种不求丰富变化，在运笔中省去尘世浮华以求空远真味的意味。不谈书写的美观，只说书写正确姿势对孩子身心健康有非常大的好处，目前市场有些产品也可以通过机械结构改正、矫正儿童书写姿势，防止近视，保护颈椎，保护脊柱。本申请通过带有传感器的电子产品，与书写笔融合，提高书写兴趣，矫正书写姿势，让人们远离眼镜，英姿飒爽，书写大气脱俗。

但是，在现在的监控系统中，一般都是采用报警传感器与监控系统主机直接相连的连接方式，当有些监控系统要设置几百、甚至几千个报警点时，采用该种连接方式将会造成施工复杂、成本较高的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提出了一种书写监控装置和书写笔用以克服现有技术中缺陷。

具体的，本实用新型实施例提出了以下具体的实施例：

本实用新型实施例提出了一种书写监控装置，包括：外壳、用于获取与书写者之间的距离测距传感器、加速度传感器、陀螺仪、处理器、用于将所获取的数据向外进行传输的通讯模块、电源；其中，

所述电源分别电性连接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器以及所述通讯模块；所述处理器分别连接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪以及所述通讯模块；

所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器所述通讯模块、所述电源固定在所述外壳的内部；所述外壳设置有连接结构，用于通过所述连接结构与书写用的笔进行可拆卸连接。

在一个具体的实施例中，该书写监控装置还包括：用于对书写者进行拍摄的摄像头；其中，所述摄像头连接所述处理器。

在一个具体的实施例中，该书写监控装置还包括：计时器；其中，所述计时器连接所述处理器。

在一个具体的实施例中，所述处理器具体为：单片机MCU。

在一个具体的实施例中，所述通讯模块具体为蓝牙通讯模块。

在一个具体的实施例中，所述外壳的外形具体为笔套形状。

在一个具体的实施例中，所述外壳的所述连接结构为笔夹。

在一个具体的实施例中，该书写监控装置还包括：显示屏；其中，所述显示屏连接所述处理器。

在一个具体的实施例中，所述显示屏具体为液晶显示屏。

本实用新型实施例还提出了一种书写笔，包括上述的书写监控装置。

以此，本实用新型提出了一种书写监控装置和书写笔，其中该书写监控装置，包括：外壳、用于获取与书写者之间的距离测距传感器、加速度传感器、陀螺仪、处理器、用于将所获取的数据向外进行传输的通讯模块、电源；其中，所述电源分别电性连接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器以及所述通讯模块；所述处理器分别连接所述接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪以及所述通讯模块；所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器所述通讯模块、所述电源固定在所述外壳的内部；所述外壳设置有连接结构，用于通过所述连接结构与书写用的笔进行可拆卸连接。以简单的方式解决了对书写的监控，且降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提出的一种书写监控装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提出的一种书写监控装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提出的一种书写监控装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提出的一种书写监控装置的结构示意图。

图例说明：

1：外壳 2：距离测距传感器 3：加速度传感器

4：陀螺仪 5：处理器 6：通讯模块

7：电源 8：摄像头 9：计时器

10：显示屏

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A 或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等) 可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语“用户”可指示使用电子装置的人或使用电子装置的装置(例如，人工智能电子装置)。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

本实用新型实施例1公开了一种书写监控装置，如图1所示，包括：外壳1、用于获取与书写者之间的距离测距传感器2、加速度传感器3、陀螺仪4、处理器5、用于将所获取的数据向外进行传输的通讯模块6、电源7；其中，

所述电源分别电性连接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器以及所述通讯模块；所述处理器分别连接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪以及所述通讯模块；

所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器所述通讯模块、所述电源固定在所述外壳的内部；所述外壳设置有连接结构，用于通过所述连接结构与书写用的笔进行可拆卸连接。

具体的外壳用于承载与支撑书写监控装置中的其他模块或元件，具体的外壳可以采用为塑料材质，具体的塑料(resin)，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。塑料的主要成分是树脂。

塑料具有以下特点：

质轻，化学性稳定，不会锈蚀；

耐冲击性好；

具有较好的透明性和耐磨耗性；

绝缘性好，导热性低；

成型性、着色性好，加工成本低；

基于以上的特征，采用塑料材质制作外壳，可以有效降低成本，且可以方便制成各种形状，还具有质轻，化学性稳定，不会锈蚀的特定，特别适用于书写的环境，特别是当外壳可以附着于书写用的笔上，成为书写用的笔上的一个功能附件，此外，考虑到塑料的着色性好，还可以将外壳着色成各种颜色，以提高书写者的使用体验，而具体的外壳的形状可以根据需要进行灵活的调整，例如设置为夹子状态，或者其他的例如笔套等形状，以方便快捷地与书写用的笔连接和拆卸，方便用户的使用。

在一个具体的实施例中，如图2所示，该书写监控装置还包括：用于对书写者进行拍摄的摄像头8；其中，所述摄像头连接所述处理器。

具体的，摄像头具有视频摄影/传播和静态图像捕捉等基本功能，它是借由镜头采集图像后，由摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转换成电脑所能识别的数字信号，然后借由并行端口、USB连接，输入到电脑后由软件再进行图像还原。

其中，摄像头的感光组件为视频截取组件有CMOS和CCD两种模式。两者都是将物品所反射的光转为数字信号，压缩后存储于存储器上。

1、CMOS即互补性金属氧化物半导体，CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的。这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成视频。CMOS的优势就是非常省电。不像由二级管组成的CCD,CMOS电路几乎没有静态电量消耗。这就使得CMOS的耗电量只有普通CCD的1/3左右，CMOS重要问题是在处理快速变换的视频时，由于电流变换过于频繁而过热。暗电流抑制的好就问题不大，如果抑制的不好就十分容易出现点。CMOS 摄像机可以做得非常小。CMOS传感器对于高帧摄像机非常有用，速度能达到400到2000帧/秒。所以对于高速摄像场所，选用CMOS摄像机效果更佳。而注重功耗和成本的产品则选择CMOS图像传感器。

2、CCD图像传感器由在单晶硅基片上呈二维排列的光电二级管及其传输电路构成。光电二极管把光转化成电荷，再经转化电路传送和输出。通常，传送优良图像质量的设备都采用CCD图像传感器，CCD感光单元有效面积大，在光照强度较低的环境中，能相对清晰地呈现出被摄物体原貌。在低照度环境下，如灯光较暗的停车场、楼梯间、封闭通道和暗室等，宜选用感光灵敏的CCD摄像机。对画质要求苛刻的场合宜选用CCD摄像机。像素越高、尺寸越大的CCD拥有更好的图像品质。

CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器，而CMOS传感器则具有低成本、低功耗、以及高集成度的特点。不过，随着CCD与CMOS传感器技术的进步，两者的差异有逐渐缩小的态势。

具体的，本方案中的摄像头可以选用以上的任意一种，具体的可以根据使用环境以及用户需要进行选取。

在一个具体的实施例中，如图3所示，还包括：计时器9；其中，所述计时器连接所述处理器。

具体的计时器可以为石英电子计时器，具体的，可以在计时器上设置一个按压开关，当第一次按压时，开始计时，再按压一次时，停止计时，并显示所记录的时间。当然具体的按压开关的计时模式还可以设置为其他的形式，例如还可以设置暂停键，以便书写中途时进行暂停。

在一个具体的实施例中，所述处理器具体为：MCU(Single Chip Microcomputer，单片机)。

具体的，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、 PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。具体的，单片机的体积可以做的很小，且功耗很低，特别适用于本方案所针对的应用场景。以此，使得本书写装置的续航时间比较长。

在一个具体的实施例中，所述通讯模块具体为蓝牙通讯模块。

具体的，蓝牙(Bluetooth)：是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz 的ISM波段的UHF无线电波)，蓝牙通讯模块也即利用蓝牙来进行数据交互的硬件。

而除了蓝牙通讯模块以外，通讯模块还可以为红外线通信模型以及 wifi模块等等，以及各模块之间的任意组合，以实现更好的通信备份与数据传输。

在一个具体的实施例中，所述外壳的外形具体为笔套形状。

而除了笔套形状以外，在另一个具体的实施例中，所述外壳的所述连接结构为笔夹。

具体的，笔夹可以为塑料夹，具有一定的夹取范围，以此可以适用一定范围内的书写用笔，扩大了使用范围。

在一个具体的实施例中，如图4所示，该书写监控装置还包括：显示屏10；其中，所述显示屏连接所述处理器。

在一个具体的实施例中，所述显示屏具体为液晶显示屏。

具体的显示屏上可以显示书写的时长，当前的时间等信息。

除此以外，该书写监控装置还可以包括提示器，例如可以为马达蜂鸣器，以用于进行信息提示，例如用于提示电池的电量等等。

本实用新型的一个目的是提供一种监测书写姿势、书写特征的装置，以克服现有机械结构矫正书写姿势功能单一的缺陷，同时提高书写兴趣。

其中硬件部分可以以笔套、笔夹形式附着在书写笔上，也可以直接做到笔里面，成为专用监测书写姿势及效率的书写笔。

具体的，硬件部分可以包括：测距传感器(可以红外、激光等形式)，用来探测笔与身体距离；陀螺仪加速度传感器，用来监测书写时笔的角度和摆动、移动特征；摄像头用来比对书写姿势的正确性；mcu是硬件部分的大脑，用来对传感器的数据接收判断，发出各种指令；蓝牙部分负责与手机及其它设备进来数据交换；具体产品实现时可以采用带mcu的蓝牙 ic完成上面提到的mcu和蓝牙部分功能；显示屏用来显示当前的时间、书写数量、正确书写时长等信息；马达蜂鸣器主要用来做提示作用，公共场合可以用静音震动功能；电池及电源管理单元为整个装置提供电力及充电管理。

本实用新型通过测距传感器实时监测书写者与笔之间的距离，保证良好的书写姿势，保护视力；通过陀螺仪和加速度传感器判断书写时笔的角度力度，提醒书写者有好的握笔习惯，同时可以记录书写者写作时长、写字数量，疲劳提醒，摄像头比对书写时的整体姿势提醒写作的姿势端正；本实用新型以笔套笔夹方式出品时也可以放在手指或身上做为生活模式辅助测试，比如计步健身等。书写者是学生时，家长可以知道孩子每天书写量的多少，书写量的变化，同学之间可以比拼书写姿势、能力、成果。总之本实用新型能够实时监测人们书写时的姿势特征，对不正确的书写姿势进行提醒，对书写数据进行记录和分析、分享。

本实用新型实施例1提出了一种书写监控装置，包括：外壳、用于获取与书写者之间的距离测距传感器、加速度传感器、陀螺仪、处理器、用于将所获取的数据向外进行传输的通讯模块、电源；其中，所述电源分别电性连接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器以及所述通讯模块；所述处理器分别连接所述接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪以及所述通讯模块；所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器所述通讯模块、所述电源固定在所述外壳的内部；所述外壳设置有连接结构，用于通过所述连接结构与书写用的笔进行可拆卸连接。

实施例2

本实用新型实施例还提出了一种书写笔，包括实施例1中的书写监控装置。

以此，本实用新型提出了一种书写监控装置和书写笔，其中该书写监控装置，包括：外壳、用于获取与书写者之间的距离测距传感器、加速度传感器、陀螺仪、处理器、用于将所获取的数据向外进行传输的通讯模块、电源；其中，所述电源分别电性连接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器以及所述通讯模块；所述处理器分别连接所述接所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪以及所述通讯模块；所述距离测距传感器、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述处理器所述通讯模块、所述电源固定在所述外壳的内部；所述外壳设置有连接结构，用于通过所述连接结构与书写用的笔进行可拆卸连接。以简单的方式解决了对书写的监控，且降低了成本。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此。