[实用新型]一种基于图像采集的智能手写笔

说明书

一种基于图像采集的智能手写笔，笔杆内部由电子元件腔和装有笔芯的笔芯腔组成。电子元件腔内从笔头至笔尾依次设置图像采集装置、电池、控制电路板和天线，电池的重心位于笔杆中心1/3处。笔帽的笔帽夹为天线，笔帽套于笔杆尾时，笔帽的天线与笔杆内的天线连接。本实用新型具有重量分布均匀、握持手感好和无线信号好、连接稳定等优点。

技术领域

本实用新型设计数字化手写笔领域，特别是一种基于图像采集的智能手写笔。

背景技术

计算机技术的高速发展使得教育智能化、电子化成为当今的一大趋势，而智能书写技术作为一种有效地交互和输入手段也使得其成为教育智能化、电子化的重要组成部分。目前智能书写技术的实现方案之一是以书写设备配合相应电子白板成套使用。当书写设备触摸在电子白板表层上时，书写设备和电子白板表面形成以一个耦合电容，书写设备从接触点吸走电流，通过对四个角流出电流比例的精确计算得出触摸点的位置信息。进一步，通过屏幕等显示首端重现手写的内容。另一种实现方案是在传统的笔上做出改进，添加摄像头和一系列电子元件，通过拍摄笔真实书写形成的笔迹并进行图像处理将手写内容电子化。这种方案的书写效果更好，也更贴合人们对传统的笔的认知，所以更适合用于教育、培训等场景。

但上述现有技术还存在着不足。传统的笔重量均匀，而智能手写笔加入各种电子元件后重量不平衡、重心安排不合理，使得智能手写笔的书写感受和效果与传统的笔有较大的差异。受限于智能手写笔的尺寸和内部空间大小，使用无线通信技术的智能手写笔其天线无法合理设计。加之电源功率有限，智能手写笔的无线连接质量不稳定、数据传输容易中断，非常影响使用体验。因此，现有技术不利于引导孩子对书写形成正确的认知和感悟，并不适用于针对中小学生的智能课堂。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供基于图像采集的智能手写笔，其具有重量分布合理，握持手感好，且无线连接稳定的特点。

一种基于图像采集的智能手写笔技术方案如下：

包括笔杆和笔帽，其中笔杆内部由电子元件腔和装有笔芯的笔芯腔组成。电子元件腔内从笔头至笔尾依次设置图像采集装置、电池、控制电路板和天线，其中电池的重心位于笔杆中心1/3处。控制电路板包括无线通信模块，图像采集装置、电池和天线与控制电路板相连。笔杆外壳上设有按键，按键与控制电路板相连。笔芯由笔杆首端的开口处插于笔芯腔内，笔芯完全插入后其尾端与电子元件腔内的压力传感器接触。

进一步，笔杆外壳与尾部设置LED指示灯，由控制电路板控制；笔帽于对应位置开设与指示灯大小相同的开口，笔帽套于笔杆尾部时开口可以露出指示灯。

进一步，指示灯的表面和/或笔帽上的开口处设置散光塑料。设置闪光塑料使得指示灯的灯光更加柔和。

进一步，笔帽的笔帽夹为金属芯的天线，天线连接位于笔帽内壁的金属触点；笔杆尾部外壁设有连接电子元件腔内天线的金属触点；笔帽套于笔杆尾部且笔帽旋转至开口露出指示灯位置时，笔帽内壁的金属触点与笔杆尾部外壁的金属触点相连。

进一步，摄像头前设有防护板，防护板平面朝笔杆尾端倾斜，其与笔芯夹角为30至60度。

进一步，笔杆尾部外壳材质为塑料或玻璃。无线电波容易穿过塑料和玻璃材质。

进一步，笔杆尾端设有与控制电路板连接的充电接口，接口标准为Micro USB或USB Type C。

进一步，于电子元件腔内设置与控制电路板连接的无线充电线圈。

进一步，笔杆在笔头部位与手指接触位置设有防滑纹路。