[发明专利]基于惯性传感器的电子笔及其书写识别模型建立方法

说明书

本发明公开了基于惯性传感器的电子笔及其书写识别模型建立方法，所述电子笔包括设置于笔头的笔芯；设置于笔头内部，连接笔芯的弹簧；与弹簧相连的点触式开关；位于笔身内部且靠近所述笔头一端的加速度传感器，和连接加速度传感器的陀螺仪；连接陀螺仪和点触式开关的电源；连接陀螺仪和加速度传感器的MCU；和连接MCU的无线发射模块；其中，加速度传感器和陀螺仪采集书写轨迹数据，所述MCU通过电子笔书写识别模型进行输入文字识别。与现有技术相比，本发明不需要借助其他辅助设备即可实现输入，小巧便捷，可用于各类电子设备的输入，且可在任意平面内进行书写。

技术领域

本发明涉及一种电子笔，尤其涉及基于惯性传感器的电子笔及其书写识别模型建立方法。

背景技术

现有的电子笔主要为基于多个传感器(如力传感器，惯性传感器，触摸传感器)的触控笔和基于汉字数据库的手写笔，以及目前使用最广泛的电容或电压式手写板手写笔。

然而现有的电子笔经常有以下缺点：

(1)集成电路较多，体积较大或者过重，使用不方便；

(2)只适用于特定设备，不能普及；

(3)需要额外硬件设备(如手写板等)配合使用，效率较低。

现有技术如《一种基于电磁式触控的双写电子笔》-CN201520998617.7提出了一种双写笔，它可以通过实现同时完成纸质记录和相对应的笔记电子记录数据，通过特殊的油墨实现纸质书写的同时，实现了基于电磁式触控装置进行电子书写，然而该技术方案的实现是基于电磁式原理进行记录笔记信息，因此需要配合电磁式触控屏幕配合使用；《一种信息处理方法及电子笔》-CN201310347517.3提出一种电子笔，通过惯性传感器获取电子笔的倾斜角度，通过摄像头获取用户对电子笔的握姿，从而获取电子笔的倾斜角度和笔迹粗细参数，需要额外的硬件设施配合，效率较低。

发明内容

为克服现有技术中电子笔必须配套手写板的问题，或者传统带墨电子笔换墨以及流畅度差的问题，本发明提出一种基于惯性传感器的电子笔，更加地环保实用，更加方便舒适，直接可以代替键盘和鼠标设备。

本发明的技术方案是这样实现：一种基于惯性传感器的电子笔，包括

设置于笔头的笔芯；

设置于笔头内部，连接所述笔芯的弹簧；

与所述弹簧相连的点触式开关；

位于笔身内部且靠近所述笔头一端的加速度传感器，和连接所述加速度传感器的陀螺仪；

连接所述陀螺仪和所述点触式开关的电源；

连接所述陀螺仪和加速度传感器的MCU；和

连接所述MCU的无线发射模块；

其中，所述加速度传感器和所述陀螺仪采集书写轨迹数据，所述MCU使用内置的电子笔书写识别模型对采集到的书写轨迹数据进行文字识别。

进一步地，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，所述陀螺仪为三轴陀螺仪。

进一步地，所述无线发射模块为蓝牙模块或WIFI模块。

进一步地，所述笔芯与笔头之间设有缓冲装置，所述缓冲装置减轻了笔尖过硬带来的不舒适感，增强了书写的流畅性。

一种电子笔书写识别模型的建立方法，包括

步骤一：数据采集人员手握电子笔在二维空间(如桌面，纸面等)中书写，电子笔内置的加速度传感器和陀螺仪采集电子笔书写轨迹数据；

步骤二：将采集到的电子笔书写轨迹数据进行预处理，剔除无关的电子笔书写轨迹数据，对所述电子笔书写轨迹数据进行数据规整和归一化处理，去除重力和加速度分量干扰；