[实用新型]笔式计算器

说明书

本实用新型涉及智能型消费类电子产品，即涉及一种利用传感和模式识别技术、实现用普通书写方式来取代一般计算机按键操作、可同时完成书写和计算器输入双重功能的笔式计算器。

常规计算器均采用按键输入，使用者必须将欲计算的数字和运算符号逐个地通过设在计算器表面的各个按键加以输入，由于该过程和书写过程的分离，增加了使用者的操作时间和出错率，并由于键数多给计算器小型化带来障碍。尽管计算机已从笔记薄式向笔式计算机发展，但尚未出现以普通书写代替按键输入的笔式计算器。

本实用新型的目的在于提供一种利用传感器和模式识别技术实现以普通书写代替按键输入的笔式计算器。

本实用新型的目的是这样实现的，构造笔形计算器包括：由前部6、中部5和后部8顺序结合而成的笔形外壳，设在所述外壳后部8外部的LCD显示屏9以及设在所述外壳后部8内部的微处理器10，所述笔形计算器还包括：设在所述外壳前部6一端的圆珠笔芯7，传感所述圆珠笔芯7运动的圆球11以及其一端与所述圆球11相连并可插入所述圆珠笔芯7的空芯管支杆4，其一面圆周边缘均匀设有多个触点2的圆片1，一端固定在所述圆片1带触点面中央而另一端与所述支杆4远离所述圆球11的一端相连的弹簧3；所述微处理器10的输入端口接收采自多个触点2的信号，而输出端口与所述LCD显示屏相接。

本实用新型的笔形计算器的特征还在于，所述圆球11可在外壳前部6与前部5形成的结合部内自由转动而不可移动，所述笔芯的可书写笔尖在所述外壳前部6的一端伸出，而另一端则插通过带孔圆球11插入支杆4内，书写时，笔芯7带动支杆4运动，相连圆球随即转动而起支点作用。

本实用新型的笔形计算器，其特征在于所述笔形外壳前部6、中部5可以与后部8成一直线或彼此垂直。

本实用新型的笔式计算器是这样工作的，由传感器将感知到的笔尖在纸上运动的轨迹信息传送给微处理器，由微处理器对这些信号进行处理，识别所书写字符并作相应处理，将输入过程中的数字和运算后的结果显示在LCD显示器上。其中传感原理如下：由笔芯7、支杆4弹簧3组成一杠杆系统，弹簧3的作用使支杆4和笔芯7在不书写时处于笔形外壳的轴线上，而在书写时笔尖在纸上运动使笔尖受到与运动方向相反的力，由于杠杆作用带动弹簧3朝笔尖受力方向变形而与设在该方位的触点2相接触，笔尖运动方向不同，弹簧3所接触的触点2也不同，通过触点2与微处理器I／O端口的连接，将传感到的笔尖运动轨迹信号送至微处理器。

微处理器根据所接收到传感的数据进行字符识别并作相应处理，该微处理器工作流程大致如图3所示。由于将多个触点2均匀分布在圆片1所在笔形外壳的内壁，从而将圆周分为若干段，因此通过这些触点2感知的笔尖运动轨迹也是不连续的，即由若干方向而不是所有方向的矢量来刻划字符笔划，这样将每个字符分解成若干有序的笔划矢量，从而可根据每个字符的不同结构特征，分析由传感器感知的笔尖运动轨迹，从而识别出所写字符。

实施本实用新型的笔式计算器，具有体积小、携带方便、兼有书写和计算器双重功能等特点，电源开关断开时可作普通圆珠笔使用，而打开电源开关，在书写数字算式的同时输入到计算器中，算式书写完毕便在LCD屏上显示运算结果。

结合附图，对本实用新型实施例作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型笔式计算器原理性结构框图；

图2为本实用新型笔式计算器部分结构示意图；

图3为本实用新型笔式计算器中圆片上各个触点分布示意图；

图4为处在所述支杆4与圆珠笔芯7间圆球11的结构关系示意图；

图5为本实用新型笔式计算器中电路原理图；

图6为本实用新型笔式计算器中微处理器常驻程序的框图；

图7为本实用新型笔式计算器采用标准笔外形的正视图（a）和背视图（b）；

图8为本实用新型笔式计算器采用“T”形结构的右视图（a）、正视图（b）、左视图（c）、背视图（d）和顶视图（e）。

图1示出了本实用新型笔式计算器的原理图，从中可见，持笔（即笔式计算器）者运笔在任何纸上书写时笔尖的运动通过笔式计算器中所设传感器传送到微处理器（CPU）中，从微处理器对传感到的笔划信息进行处理，对所写字符识别后作相应处理并将结果显示在LCD屏上。本实用新型的笔式计算器可识别的字符集为0－9、·、C、M、＋、－、×、／（÷）等。