本发明专利技术公开了一种多功能电子笔及其文字书写采样方法和轨迹数据存储方法，包括笔身和内置于笔身的笔芯部分，笔芯部分包括书写笔芯和电子笔芯；书写笔芯的书写端由笔身下端笔尖部分的出芯孔伸出；电子笔芯包括设置在笔尖部分的光电感应系统，设于笔身内的电源系统、数据处理模块以及与所述数据处理模块连接的功能控制系统、时钟芯片、卡读写系统以及设于笔身中段的指纹采集处理系统和设于笔身后端的PC连接装置。该种电子笔书写流畅、既能够以电子书写，又通过实现墨水书写；而且在书写过程中能够进行记录、存储，并且在存储过程中能对书写轨迹添加身份标示、时间标示等。
Multi function electronic pen and its writing sampling method and track data storage method
The invention discloses a multifunctional electronic pen and writing sampling method and track data storage method, which comprises a pen body and a built-in part of the pen body cartridge, refill and refill cartridge includes writing electronic writing pen; the writing end by a core hole bottom part of the pen nib out; electronic refill arranged in the tip part of the photoelectric sensor system is arranged in the pen body, power supply system, data processing module and the data processing function module is connected with the control system, clock chip, card reader system and a pen body in the middle of the fingerprint acquisition system and a pen body rear PC connection device. The electronic pen writes smoothly, both to write and e-books, through the realization of ink; and can record and store in the process of writing, and in the process of storage of the writing track added identity marking, marking time.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电子输入设备
，涉及一种电子笔，尤其是一种一种具有身份 识别等多功能的电脑信息输入电子笔及其文字书写轨迹数据存储方法。
技术介绍
键盘和鼠标是现有电脑信息的重要输入设备，文字的输入和指令的确认依靠键盘 和鼠标的点击。可是这种长时间的操作会导致手指和腕关节损伤，甚至造成永久性伤害，即 形成所谓的“键盘腕”和“鼠标手”，而且键盘的长期使用会造成人们提笔忘字，甚至不会写 字的不良后果。为此，人们设计了笔形鼠标和鼠标笔、手写板、数位板等这样的计算机输入 设备，它们除具有现有鼠标功能以外，还能够通过手写识别软件实现信息手写输入。但是， 现有的手写输入设备存在如下的不足1)信息输入过程中需要不时点击相关按键进行切换，实现书写的开始及停止的记 录，不能象使用普通书写笔那样进行流畅的书写；2)手写板、数位板等输入设备体积大、不方便携带；3)用户只能使用一只专门的笔代替普通笔进行书写，书写的文字只在电脑上记录 和显示屏上显现，书写板上没有文字的影像，不符合人们日常的眼睛随着笔尖走，笔尖随着 思路走的书写习惯，不具备普通书写笔的书写功能，不能在纸张上留下笔迹，更不能同时完 成在纸张上的普通书写笔书写和电脑信息的手写输入；4)普通书写设备主要通过识别软件将书写信息转换成标准字符进行存储和显示， 输入的信息没有身份信息存储和识别功能，书写或发表的东西不具有可追溯性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种多功能电子笔及其文字书 写轨迹数据存储方法，该种电子笔是一种书写流畅、即能够以电子书写，又通过实现墨水书 写；而且在书写过程中能够进行记录、存储，并且存储过程中对书写轨迹添加身份标示、时 间标示等多种功能的电子笔。本专利技术的目的是通过以下技术方案来解决的这种多功能电子笔，包括笔身和内置于笔身的笔芯部分，所述笔芯部分包括书写 笔芯和电子笔芯；所述书写笔芯的书写端由笔身下端笔尖部分的出芯孔伸出；所述电子笔 芯包括设置在笔尖部分的光电感应系统，设于笔身内的电源系统、数据处理模块以及与所 述数据处理模块连接的功能控制系统、时钟芯片、卡读写系统以及设于笔身中段的指纹采 集处理系统和设于笔身后端的PC连接装置，所述数据处理模块通过PC连接装置与PC进行 有线或无线连接；所述数据处理模块通过光电感应系统对书写笔芯的起笔、落笔时间进行 判断并采集书写笔芯的书写端的书写轨迹；数据处理模块还通过指纹采集处理系统采集握 住笔身的用户手指指纹，并将指纹信息及书写起止时间信息存储进卡读写系统；所述电源 系统为所述电子笔芯提供电能。 上述数据处理模块包括有微处理器或微控制器，所述微处理器或微控制器连接有 存储模块。 上述光电感应系统包括设置在笔尖部分出芯孔旁侧的透光孔、设于透光孔内的发 光头、透镜、图像传感器和一个PCB面板，所述图像传感器和发光头固定在PCB面板上；所述 透镜位于图像传感器前面，透镜中心、图像传感器中心及书写笔芯的笔尖位于同一直线上； 所述透镜将书写笔芯的笔尖位置接触面影像成像于图像传感器上，图像传感器将光学影像 转化为矩阵电信号传递给微处理器或微控制器。上述发光头为发光二极管或激光二极管。上述透光孔和出芯孔分别处于笔尖部分的上下位置，所述书写笔芯包括有墨迹笔 芯和轨迹笔芯两种，所述墨迹笔芯和轨迹笔芯并行设置于笔身内且每只笔芯通过一个按钮 控制笔尖部分伸出出芯孔或者缩回笔身内部。上述功能控制系统包括键盘功能按钮、左键按钮和右键按钮，所述左键按钮和右 键按钮实现鼠标左右键功能；所述键盘功能按钮用于实现键盘功能键的手写操作；所述键 盘功能按钮、左键按钮和右键按钮采用机械式按键或传感器控制电路的开关。上述指纹采集处理系统包括用户指纹采集、数据保存和数据对比的指纹采集设备 和控制按钮；所述指纹采集设备是光学式、电容/电感式、生物射频式或静脉活体指纹采集 仪。上述卡读写系统由接口装置、智能卡、存储卡以及卡读写控制器组成；所述接口 装置上设有智能卡插口和存储卡插口，所述智能卡插口和存储卡插口采用双层平行结构设 计；所述智能卡和存储卡插接在接口装置上，所述接口装置连接卡读写控制器，所述卡读写 控制器连接微处理器或微控制器；所述卡读写控制器对所述智能卡和存储卡的卡数据进行 读写控制；所述智能卡内部保存标示用户身份的动态或静态数据；所述存储卡是在电子笔 内部存储空间不足时完成文字信息的存储。本专利技术还提出一种基于上述多功能电子笔的文字书写采样方法，包括如下步骤1)光电感应系统判断书写笔芯的起笔，指纹采集处理系统采集用户指纹，并存储 开始符和指纹信息；2)数据处理模块读取时钟芯片获得开始时间，并生成上一字符特征码，储书写开 始时间和上一字符特征码；3)书写过程中，光电感应系统采集书写笔芯的书写端的书写轨迹，并存储字符书 写轨迹至数据处理模块或卡存储系统；4)当电子笔书写结束时，数据处理模块读取时钟芯片获得终止时间，并存储字符 书写终止时间。在以上电子笔的文字书写采样方法中，其文字书写轨迹数据存储方法，包括以下 步骤1)存储开始符；2)存储上一字符特征码；3)存储字符书写开始时间；4)存储字符书写轨迹；5)存储指纹信息；6)存储字符书写终止时间；7)存储下一字符特征码；8)存储终止符。本专利技术相比于现有技术具备以下有益效果1)普通书写用笔和电子书写用笔内置于电子笔内部，用户通过按钮控制出芯孔处 的笔芯种类分别实现普通书写或电子书写，通过笔尖部分光电感应系统实现对两种书写过 程的电子记录。电子笔未连接电脑时，电子书写信息暂存于存储器或存储卡内。2)用户进行书写记录时，微处理器/微控制器在进行笔尖书写轨迹信息存储时动 态加载有用户的身份信息和时间标注，由于身份信息、时间标注等具有唯一性、连续性、实 现文字信息不可组合性，从而防止了他人篡改、复制、粘贴等行为，使所写文字和图形以及 相关信息具有可溯源性。3)在任意电脑上无需特别驱动，连接电脑以后就能完成常规鼠标所有操作，加装 文字手写识别系统及驱动后，便可替代常规的键盘功能键操作，集鼠标键盘功能于一体，通 过书写形式即可完成对电脑控制、操作，适用于所有人群；功能控制按钮大多位于持笔手指 所及位置，方便用户操控。4)频率使用较高的按钮，通过传感器判断用户手指覆盖或移动开按钮孔的动作从 而控制开关电路的通或断，实现按钮的点击，避免了常规的按键及按钮点击对用户健康的影响。5)本专利技术的多功能电子笔体积小，方便携带。 附图说明图1是电子笔系统框图；图2是本专利技术实施例的正面示意图；图3是图2所示实施例的背面示意图；图4是图2所示实施例的俯视图； 图5是图2所示实施例的仰视图；图6是图2所示实施例的笔尖端面视图；图7是图4中的A-A剖面图；图8是图2中的B-B剖面图；图9是本专利技术的尾部端面示意图；图10是无线接收端的正面示意图；图11是图10中的C-C剖面图；图12是电子笔内置智能卡实施例正面示意图；图13是图12中的E-E剖面图；图14是电子笔的笔芯笔尖、透镜、图像传感器位置关系；图15是本专利技术的接口装置结构示意图；图16是电子笔书写信息存储格式示意图。其中1.棱镜，2.书写记录模式按钮，3.鼠标模式按钮，4.电子书写模式按钮， 5.功能区启动/关闭按钮，6.智能卡/存储卡插口本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种多功能电子笔，包括笔身和内置于笔身的笔芯部分，其特征在于：所述笔芯部分包括书写笔芯和电子笔芯；所述书写笔芯的书写端由笔身下端笔尖部分的出芯孔伸出；所述电子笔芯包括设置在笔尖部分的光电感应系统，设于笔身内的电源系统、数据处理模块以及与所述数据处理模块连接的功能控制系统、时钟芯片、卡读写系统以及设于笔身中段的指纹采集处理系统和设于笔身后端的ＰＣ连接装置，所述数据处理模块通过ＰＣ连接装置与ＰＣ进行有线或无线连接；所述数据处理模块通过光电感应系统对书写笔芯的起笔、落笔时间进行判断并采集书写笔芯的书写端的书写轨迹；数据处理模块还通过指纹采集处理系统采集握住笔身的用户手指指纹，并将指纹信息及书写起止时间信息存储进卡读写系统；所述电源系统为所述电子笔芯提供电能。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王东，
申请(专利权)人：王东，
类型：发明
国别省市：61
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