本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种握笔器和握笔姿势检测系统。
背景技术
现有的握笔器可使用户在书写时对用户的握笔姿势进行矫正，以使得用户能够采用正确的握笔姿势进行书写。
但是，现有技术中，还没有一种能够对用户的握笔姿势进行检测的握笔器。
技术实现要素：
本发明提供一种握笔器和握笔姿势检测系统，用于实现对用户握笔姿势的检测。
为实现上述目的，本发明提供了一种握笔器，包括：套设于笔杆上的本体和设置于所述本体上的通信装置和检测模块，所述检测模块包括加速度传感器和/或压力传感器；
所述压力传感器，用于在用户握笔时感测出压力值；
所述加速度传感器，用于在用户握笔时感测出加速度；
所述通信模块，用于将所述压力值和/或所述加速度发送至移动终端，以供所述移动终端根据所述压力值和/或所述加速度判断出用户的握笔姿势是否正确。
可选地，所述本体上设置有多个握笔位置，所述压力传感器的数量为多个，所述压力传感器与所述握笔位置一一对应，每个所述压力传感器位于对应的握笔位置上。
可选地，所述握笔位置的数量为四个，所述压力传感器的数量为四个。
可选地，所述加速度包括三轴重力加速度。
为实现上述目的，本发明提供了一种握笔姿势检测系统，包括移动终端和握笔器，所述握笔器包括：套设于笔杆上的本体和设置于所述本体上的通信装置和检测模块，所述检测模块包括加速度传感器和/或压力传感器，所述移动终端与所述通信模块连接；
所述压力传感器，用于在用户握笔时感测出压力值；
所述加速度传感器，用于在用户握笔时感测出加速度；
所述通信模块，用于将所述压力值和/或所述加速度发送至所述移动终端；
所述移动终端用于根据压力值和/或所述加速度判断出用户的握笔姿势是否正确。
可选地，所述本体上设置有多个握笔位置，所述压力传感器的数量为多个，所述压力传感器与所述握笔位置一一对应，每个所述压力传感器位于对应的握笔位置上。
可选地，所述握笔位置的数量为四个，所述压力传感器的数量为四个，四个所述压力传感器输出的压力值分别为第一压力值、第二压力值、第三压力值和第四压力值；
所述移动终端具体用于若比较出第一压力值大于第一压力阈值、第二压力值大于第二压力阈值且第三压力值大于第三压力阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确；和/或
所述移动终端具体用于若比较出第四压力值小于第四压力阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确。
可选地，所述加速度包括三轴重力加速度，所述三轴重力加速度包括x轴重力加速度、y轴重力加速度和z轴重力加速度；
所述移动终端具体用于根据x轴重力加速度、y轴重力加速度和z轴重力加速度计算出第一夹角和第二夹角；
所述移动终端具体还用于若比较出第一夹角小于第一夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确；或者，若比较出第一夹角大于第一夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确；或者，若比较出第二夹角大于第二夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确；或者，若比较出第二夹角小于第二夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确。
可选地，所述握笔位置的数量为四个，所述压力传感器的数量为四个，四个所述压力传感器输出的压力值分别为第一压力值、第二压力值、第三压力值和第四压力值；
所述当移动终端具体用于若比较出第一压力值等于第一压力阈值、第二压力值等于第二压力阈值且第三压力值等于第三压力阈值时，确定出用户的握笔姿势正确。
可选地，所述加速度包括三轴重力加速度，所述三轴重力加速度包括x轴重力加速度、y轴重力加速度和z轴重力加速度；
所述移动终端具体用于根据x轴重力加速度、y轴重力加速度和z轴重力加速度计算出第一夹角和第二夹角；
所述移动终端具体还用于若比较出第一夹角等于第一夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势正确；或者若比较出第二夹角等于第二夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势正确。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的握笔器和握笔姿势检测系统的技术方案中，本体上设置有通信装置的检测模块，检测模块包括加速度传感器和/或压力传感器，压力传感器用于在用户握笔时感测出压力值，加速度传感器用于在用户握笔时感测出加速度，通信模块用于将压力值和/或加速度发送至移动终端以供移动终端根据压力值和/或加速度判断出用户的握笔姿势是否正确，本发明通过在握笔器中设置检测模块和通信模块，实现了对用户握笔姿势的检测。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种握笔器的结构示意图；
图2为图1中本体的结构示意图；
图3为图2中a向视图；
图4为本发明实施例二提供的一种握笔姿势检测系统的示意图；
图5为实施例二中第一夹角和第二夹角的示意图；
图6为图5中第一夹角的计算示意图；
图7为图5中第二夹角的计算示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的握笔器和握笔姿势检测系统进行详细描述。
图1为本发明实施例一提供的一种握笔器的结构示意图，图2为图1中本体的结构示意图，图3为图2中a向视图，如图1、图2和图3所示，该握笔器包括：套设于笔杆上的本体11和设置于本体11上的通信装置12和检测模块，检测模块包括加速度传感器13和/或压力传感器14。
压力传感器14用于在用户握笔时感测出压力值；加速度传感器13用于在用户握笔时感测出加速度；通信模块12用于将压力值和/或加速度发送至移动终端，以供移动终端根据压力值和/或加速度判断出用户的握笔姿势是否正确。
本实施例中，优选地，检测模块包括加速度传感器13和压力传感器14。加速度传感器13和通信装置12连接，压力传感器14和通信装置12连接。
进一步地，该握笔器还包括：电源模块15。电源模块15与通信模块12和检测模块连接，该电源模块15用于向通信模块12和检测模块供电。具体地，电源模块15与通信模块12、加速度传感器13和压力传感器14连接，电源模块15用于向通信模块12、加速度传感器13和压力传感器14供电。电源模块15可设置于本体11的任意位置。
主体11的内部设置有中空结构111，在实际应用中可将笔杆放置于中空结构111中，以实现将本体11套摄于笔杆上。
压力传感器14的数量可以为多个。压力传感器14的数量和位置可根据本体11上设置的握笔位置进行设置。本实施例中，压力传感器14的数量为四个，本体11上设置有四个握笔位置，压力传感器14与握笔位置一一对应，每个压力传感器14位于对应的握笔位置上。本实施例中，优选地，握笔位置为凹槽。在实际应用中，握笔位置还可以为其它形状的结构，此处不再一一列举。
本实施例中，四个握笔位置分别为大拇指握笔位置16、食指握笔位置17、中指握笔位置18和食指末关节握笔位置19。当用户握笔时，大拇指位于大拇指握笔位置16，食指位于食指握笔位置17，中指位于中指握笔位置18以及食指末关节位于食指末关节握笔位置19。其中，食指末关节为食指的靠近虎口位置的关节，即食指的第三个关节。
本实施例中，大拇指握笔位置16上设置有一压力传感器14，食指握笔位置17上设置有一压力传感器14，中指握笔位置18上设置有一压力传感器14，食指末关节握笔位置19上设置一压力传感器14。
当用户握笔时，大拇指向大拇指握笔位置16上的压力传感器14施加压力，以使压力传感器14感测出一压力值，该压力值为第一压力值n1；食指向食指握笔位置17上的压力传感器14施加压力，以使压力传感器14感测出一压力值，该压力值为第二压力值n2；中指向中指握笔位置18上的压力传感器14施加压力，以使压力传感器14感测出一压力值，该压力值为第三压力值n3；食指末关节向食指末关节握笔位置19上的压力传感器14施加压力，以使压力传感器14感测出一压力值，该压力值为第四压力值n4。
优选地，加速度传感器13位于本体11的中部位置。当用户握笔时，加速度传感器13感测出加速度。本实施例中，加速度包括三轴重力加速度，具体地，三轴重力加速度包括x轴重力加速度、y轴重力加速度和z轴重力加速度。
通信模块12可设置于本体11的任意位置。优选地，通信模块12可以为无线通信模块，例如：wifi模块、红外模块、蓝牙模块或者3g/4g模块。
本实施例提供的握笔器的技术方案中，本体上设置有通信装置的检测模块，检测模块包括加速度传感器和/或压力传感器，压力传感器用于在用户握笔时感测出压力值，加速度传感器用于在用户握笔时感测出加速度，通信模块用于将压力值和/或加速度发送至移动终端以供移动终端根据压力值和/或加速度判断出用户的握笔姿势是否正确，本实施例通过在握笔器中设置检测模块和通信模块，实现了对用户握笔姿势的检测。
图4为本发明实施例二提供的一种握笔姿势检测系统的示意图，如图4所示，该系统包括：握笔器1和移动终端2。握笔器1可采用上述实施例一中的握笔器，具体描述可参见上述实施例一。
其中，移动终端2与通信模块12连接。
移动终端1用于根据压力值和/或加速度判断出用户的握笔姿势是否正确。
本实施例中，当本体上设置有四个压力传感器14时，四个压力传感器14分别位于对应的握笔位置上。则四个压力传感器14感测出的压力值分别为第一压力值n1、第二压力值n2、第三压力值n3和第四压力值n4。
当移动终端2比较出第一压力值n1大于第一压力阈值n1、第二压力值n2大于第二压力阈值n2且第三压力值n3大于第三压力阈值n3时，确定出用户的握笔姿势不正确，并生成第一提示信息，该第一提示信息包括提示用户握笔紧容易疲劳的信息。
当移动终端2比较出第一压力值n1等于第一压力阈值n1、第二压力值n2等于第二压力阈值n2且第三压力值n3等于第三压力阈值n3时，确定出用户的握笔姿势正确。
需要说明的是：当移动终端2比较出第一压力值n1、第二压力值n2、第三压力值n3和第四压力值n4中任一压力值小于对应的压力阈值时，确定出感测到的压力值错误，移动终端2可忽略错误的压力值。
当移动终端2比较出第四压力值n4小于第四压力阈值n4时，确定出用户的握笔姿势不正确，并生成第二提示信息，该第二提示信息包括提示用户笔杆未贴紧食指末关节的信息。
当移动终端2比较出第四压力值n4等于第四压力阈值n4时，确定出用户的握笔姿势正确。
需要说明的是：当移动终端2比较出第四压力值n4大于对应的第四压力阈值n4时，确定出感测到的第四压力值n4错误，移动终端2可忽略错误的第四压力值n4。
本实施例中，加速度包括三轴重力加速度，具体地，三轴重力加速度包括x轴重力加速度、y轴重力加速度和z轴重力加速度。
图5为实施例二中第一夹角和第二夹角的示意图，如图5所示，当移动终端2接收到x轴重力加速度、y轴重力加速度和z轴重力加速度之后，根据x轴重力加速度、y轴重力加速度和z轴重力加速度计算出第一夹角α和第二夹角β，第一夹角α为笔杆在x轴和y轴所在平面的投影与x轴之间的夹角，第二夹角β为笔杆与投影之间的夹角。
图6为图5中第一夹角的计算示意图，如图6所示，移动终端2根据x轴重力加速度和y轴重力加速度计算出第一夹角α。具体地，通过三角函数公式tanα＝y轴重力加速度/x轴重力加速度，计算出第一夹角α。
图7为图5中第二夹角的计算示意图，如图6和图7所示，移动终端2根据x轴重力加速度和y轴重力加速度计算出投影的长度，并根据投影的长度和z轴重力加速度计算出第二夹角β。其中，如图6所示，投影为x轴重力加速度和y轴重力加速度所在边的斜边，x轴重力加速度为x轴重力加速度所在边的边长，y轴重力加速度为y轴重力加速度所在边的边长，因此通过直角三角形斜边公式对x轴重力加速度和y轴重力加速度进行计算得出投影的长度。其中，如图7所示，移动终端2通过三角函数公式tanβ＝z轴重力加速度/投影的长度计算出第二夹角β。
当移动终端2比较出第一夹角α小于第一夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确，并生成第三提示信息，该第三提示信息包括提示用户手腕发生扭转的信息，例如手腕发生扭转包括勾手腕或者大拇指包住食指。
当移动终端2比较出第一夹角α大于第一夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确，并生成第四提示信息，该第四提示信息包括提示用户内翻手腕的信息。
当移动终端2比较出第一夹角α等于第一夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势正确。
当移动终端2比较出第二夹角β大于第二夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确，并生成第五提示信息，该第五提示信息包括提示用户握笔直立的信息。
当移动终端2比较出第二夹角β小于第二夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势不正确，并生成第六提示信息，该第六提示信息包括用户握笔角度低的信息。
当移动终端2比较出第二夹角β等于第二夹角阈值时，确定出用户的握笔姿势正确。
本实施例中，移动终端2可对第一提示信息至第六提示信息中的任一提示信息进行显示，用户可通过第一提示信息至第六提示信息中的任一提示信息对握笔姿势进行矫正。
本实施例中，移动终端2可预先生成第一压力阈值、第二压力阈值、第三压力阈值、第四压力阈值、第一夹角阈值和第二夹角阈值。具体地，在握笔器投入市场之前，移动终端2可采集多个握笔姿势正确的用户的标准第一压力值、标准第二压力值、标准第三压力值、标准第四压力值和标准加速度。其中，标准加速度包括标准三轴重力加速度，具体地，标准三轴重力加速度包括标准x轴重力加速度、标准y轴重力加速度和标准z轴重力加速度。
移动终端2计算多个标准第一压力值的平均值，并将多个标准第一压力值的平均值作为第一压力阈值；移动终端2计算多个标准第二压力值的平均值，并将多个标准第二压力值的平均值作为第二压力阈值；移动终端2计算多个标准第三压力值的平均值，并将多个标准第三压力值的平均值作为第三压力阈值；移动终端2计算多个标准第四压力值的平均值，并将多个标准第四压力值的平均值作为第四压力阈值。
移动终端2根据每个用户的标准x轴重力加速度、标准y轴重力加速度和标准z轴重力加速度计算出每个用户的标准第一夹角α和标准第二夹角β。其中，标准第一夹角α和标准第二夹角β的计算方式分别与第一夹角α和第二夹角β的计算方式相同，此处不再赘述。移动终端2计算多个用户的标准第一夹角α的平均值，并将多个用户的标准第一夹角α的平均值作为第一夹角阈值；移动终端2计算多个用户的标准第二夹角β的平均值，并将多个用户的标准第二夹角β的平均值作为第二夹角阈值。
本实施例中，在选择握笔姿势正确的用户时，可选择不同年龄段的握笔姿势正确的用户，例如：儿童、青少年、成年人或者老年人。则移动终端2可采集每个年龄段的多个握笔姿势正确的用户的标准第一压力值、标准第二压力值、标准第三压力值、标准第四压力值和标准加速度。例如：多个握笔姿势正确的儿童的标准第一压力值、标准第二压力值、标准第三压力值、标准第四压力值和标准加速度。进而移动终端2可根据每个年龄段的多个握笔姿势正确的用户的标准第一压力值、标准第二压力值、标准第三压力值、标准第四压力值和标准加速度，计算出每个年龄段的用户的第一压力阈值、第二压力阈值、第三压力阈值、第四压力阈值、第一夹角阈值和第二夹角阈值。当用户需要使用握笔器时，可根据自己的年龄在移动终端2上选择出自己的年龄所在的年龄段对应的第一压力阈值、第二压力阈值、第三压力阈值、第四压力阈值、第一夹角阈值和第二夹角阈值，而后使用握笔器进行书写，以实现对握笔姿势是否正确进行检测。
本实施例提供的握笔姿势检测系统的技术方案中，本体上设置有通信装置的检测模块，检测模块包括加速度传感器和/或压力传感器，压力传感器用于在用户握笔时感测出压力值，加速度传感器用于在用户握笔时感测出加速度，通信模块用于将压力值和/或加速度发送至移动终端以供移动终端根据压力值和/或加速度判断出用户的握笔姿势是否正确，本实施例通过在握笔器中设置检测模块和通信模块，实现了对用户握笔姿势的检测。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。