一种智能笔及其监测握笔姿势与力度的方法技术

本发明专利技术公开了一种智能笔，包括笔体、控制系统、图像采集器、压力传感器、提示器。图像采集器用于采集预设监测点的手指纹路图像，将手指纹路图像传输至控制系统。压力传感器用于感应预设监测点的压力，将压力传输至控制系统。控制系统用于根据预设的基准手指纹路图像、预设的握笔力度范围、所述手指纹路图像、所述压力，判断用户的握笔姿势与力度是否正确；若不正确，则发送相应的提示指令至提示器。提示器接收提示指令，并根据提示指令执行相应的提示动作。本发明专利技术还公开一种智能笔监测握笔姿势与力度的方法。与现有技术相比，本发明专利技术提供的智能笔及其监测握笔姿势与力度的方法能够改善用户的写字姿势，帮助用户培养良好的写字习惯。

Intelligent pen and its method for monitoring posture and strength of holding pen

The invention discloses an intelligent pen, which comprises a pen body, a control system, an image collector, a pressure sensor and a prompter. The image collector is used to collect fingerprint images of preset monitoring points and transmit the fingerprint images to the control system. The pressure sensor is used to induce preset monitoring points to transmit pressure to the control system. The control system is used to determine whether the pen holder's gesture and strength are correct according to the preset reference fingerprint image, the preset pen holder strength range, the fingerprint image, and the pressure; if not, the corresponding prompt command is sent to the prompter. The prompting device receives the prompt instruction and executes the corresponding prompt action according to the prompt instruction. The invention also discloses a method for monitoring the posture and intensity of holding pen by intelligent pen. Compared with the prior art, the intelligent pen provided by the invention and the method for monitoring the gesture and strength of the holding pen can improve the writing posture of the user and help the user cultivate good writing habits.

【技术实现步骤摘要】
一种智能笔及其监测握笔姿势与力度的方法
本专利技术涉及一种智能设备，尤其涉及一种智能笔及其监测握笔姿势与力度的方法。
技术介绍
笔是人们工作生活中的必需品，尤其是对于学生群体而言。平日繁重的学习任务和作业负担，以至于学生每日的书写时间长达1-2小时。在长时间的书写过程中，培养正确的握笔姿势与握笔力量十分重要，若握笔姿势不正确会造成手腕、眼睛等部位的疲劳与损伤；而握笔力度过轻，会造成字体轻浮不端正，握笔力度过重，则导致手指发痛，甚至影响手指骨骼的生长。在申请公布号为CN107310299A公开的一种防近视和疲劳的智能笔中，采用红外测距传感器来矫正用户的书写姿势，但是此方法只能监测用户的眼睛至笔的距离，握笔点至纸的距离，不能精准把控握笔的力度与握笔姿势。在申请公布号为CN105922793A公开的一种握笔姿势监测装置及智能笔中，通过在笔体监测点处设置传感器来感应用户的手指是否覆盖在传感器表面，从而达到监测用户的握笔姿势是否正确的目的。上述两种方法的缺陷在于，握笔过程中，若手指的其他部位(非正确握笔部位)对传感器表面进行覆盖，也被判定为正确的握笔姿势；另一方面，所述智能笔并无对握笔的力度进行监测。
技术实现思路
本专利技术提供一种智能笔及其监测握笔姿势与力度的方法，通过实时监测用户的握笔姿势与力度的方式，以达到改善用户的写字姿势，帮助用户培养良好的写字习惯的目的。为了达到上述目的，本专利技术提出一种智能笔，包括笔体、还包括设置在笔体内腔的控制系统，与所述控制系统电连接的图像采集器、压力传感器、提示器；所述图像采集器，用于采集预设监测点的手指纹路图像，将所述手指纹路图像传输至所述控制系统；所述压力传感器，用于感应预设监测点的压力，将所述压力传输至所述控制系统；所述控制系统，用于根据预设的基准手指纹路图像、预设的握笔力度范围、所述手指纹路图像、所述压力，判断用户的握笔姿势与力度的是否正确；若不正确，则发送相应的提示指令至所述提示器；所述提示器接收所述提示指令，根据提示指令执行相应的提示动作。优选的，所述控制系统，用于将所述手指纹路图像与所述预设的基准手指纹路图像进行比较、将所述压力与所述预设的握笔力度范围进行比较；若所述手指纹路图像与所述预设的基准手指纹路图像不一致，且所述压力不在所述预设的握笔力度范围内，则所述控制系统发送握笔姿势与力度不正确的提示指令至所述提示器；若所述手指纹路图像与所述预设的基准手指纹路图像不一致，但所述压力在所述预设的握笔力度范围内，则所述控制系统发送握笔姿势不正确的提示指令至所述提示器；若所述手指纹路图像与所述预设的基准手指纹路图像一致，但所述压力不在所述预设的握笔力度范围内，则所述控制系统发送握笔力度不正确的提示指令至所述提示器。优选的，所述笔体的外表面设置有四个预设监测点；所述第一预设监测点设置于预设的握笔姿势下拇指腹面按压处；所述第二预设监测点设置于预设的握笔姿势下食指腹面按压处；所述第三预设监测点设置于预设的握笔姿势下中指侧面抵压处；所述第四预设监测点设置于预设的握笔姿势下食指根部侧面抵压处。优选的，所述预设的基准手指纹路图像为：预设的握笔姿势下，所述第一预设监测点预先录入的基准拇指腹面指纹图像、所述第二预设监测点预先录入的基准食指腹面指纹图像、所述第三预设监测点预先录入的基准中指侧面指纹图像、所述第四预设监测点预先录入的基准食指根部侧面图像；所述手指纹路图像为：所述图像采集器实时采集的所述第一预设监测点的拇指腹面指纹图像、所述第二预设监测点的食指腹面指纹图像、所述第三预设监测点的中指侧面指纹图像、所述第四预设监测点的食指根部侧面图像。优选的，所述预设的握笔力度范围为：预设的握笔姿势下，所述第一预设监测点预先设置的拇指按压力度范围值、所述第二预设监测点预先设置的食指按压力度范围值、所述第三预设监测点预先设置的中指抵压力度范围值、所述第四预设监测点预先设置的食指根部抵压力度范围值；所述压力为：所述压力传感器实时感应的所述第一预设监测点拇指的按压力度、所述第二预设监测点食指的按压力度、所述第三预设监测点中指的抵压力度、所述第四预设监测点食指根部的抵压力度。优选的，所述图像采集器设置于所述笔体外表面预设监测点对应处；所述压力传感器为半导体压电阻型压力传感器，设置于所述笔体外表面预设监测点对应处；所述提示器为指示灯，设置于所述笔体的顶端。优选的，所述智能笔还包括设置于笔体外表面与所述控制系统电连接的开关按钮；所述开关按钮用于接收到来自自身区域的按压压力，根据所述按压压力向所述控制系统发送开关切换指令；所述控制系统还用于接收所述开关切换指令，根据所述开关切换指令判断所述图像采集器和压力传感器当前的状态；若当前为非监测状态，则控制所述图像采集器、压力传感器分别启动相应的监测功能；若当前为监测状态，则控制所述图像采集器、压力传感器分别停止相应的监测功能。优选的，所述智能笔还包括无线通讯模块，所述无线通讯模块用于为所述智能笔各模块之间的数据交换提供数据传输通道。为了达到上述目的，本专利技术还提出一种智能笔监测握笔姿势与力度的方法，所述智能笔包括：笔体、控制系统、与所述控制系统电连接的图像采集器、压力传感器、提示器、开关按钮；所述智能笔监测握笔姿势与力度的方法，包括以下步骤：S10：所述开关按钮接收到来自自身区域的按压压力，根据所述按压压力向所述控制系统发送开关切换指令；S20：所述控制系统接收所述开关切换指令，判断所述图像采集器和压力传感器当前的状态；当所述图像采集器和压力传感器为非监测状态，则发送监测指令至所述图像采集器、压力传感器；S30：所述图像采集器接收所述监测指令，根据所述监测指令实时采集预设监测点的手指纹路图像，将所述手指纹路图像传输至所述控制系统；S40：所述压力传感器接收所述监测指令，根据所述监测指令实时感应预设监测点的压力，将所述压力传输至所述控制系统；S50：所述控制系统根据预设的基准手指纹路图像、预设的握笔力度范围、所述手指纹路图像、所述压力，判断用户的握笔姿势与力度的是否正确；若不正确，则发送相应的提示指令至所述提示器；S60：所述提示器接收所述提示指令，根据提示指令执行相应的提示操作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过所述图像采集器采集预设监测点的手指纹路图像，将所述手指纹路图像传输至控制系统；所述压力传感器感应预设监测点的压力，将所述压力传输至所述控制系统；所述控制系统根据预设的基准手指纹路图像、预设的握笔力度范围、所述压力、所述采集图像，判断用户的握笔姿势与力度是否正确；若不正确，则发送相应的提示指令至所述提示器；所述提示器接收提示指令，并根据提示指令执行相应提示动作的方法，能有效地监测用户的握笔姿势与力度，改善用户的写字姿势，帮助用户培养良好的写字习惯。附图说明图1为本专利技术的智能笔的正面结构示意图；图2为本专利技术的智能笔的剖面结构示意图；图3为本专利技术的智能笔监测握笔姿势与力度的方法一实施例的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种智能笔。参见图1和图2，图1为本专利技术的智能笔的结构示意图，图2为本专利技术的智能笔的剖面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能笔，包括笔体，其特征在于，所述智能笔还包括设置在笔体内腔的控制系统，与所述控制系统电连接的图像采集器、压力传感器、提示器；所述图像采集器，用于采集预设监测点的手指纹路图像，将所述手指纹路图像传输至所述控制系统；所述压力传感器，用于感应预设监测点的压力，将所述压力传输至所述控制系统；所述控制系统，用于根据预设的基准手指纹路图像、预设的握笔力度范围、所述手指纹路图像、所述压力，判断用户的握笔姿势与力度的是否正确；若不正确，则发送相应的提示指令至所述提示器；所述提示器，用于接收所述提示指令，根据提示指令执行相应的提示动作。

【技术特征摘要】
1.一种智能笔，包括笔体，其特征在于，所述智能笔还包括设置在笔体内腔的控制系统，与所述控制系统电连接的图像采集器、压力传感器、提示器；所述图像采集器，用于采集预设监测点的手指纹路图像，将所述手指纹路图像传输至所述控制系统；所述压力传感器，用于感应预设监测点的压力，将所述压力传输至所述控制系统；所述控制系统，用于根据预设的基准手指纹路图像、预设的握笔力度范围、所述手指纹路图像、所述压力，判断用户的握笔姿势与力度的是否正确；若不正确，则发送相应的提示指令至所述提示器；所述提示器，用于接收所述提示指令，根据提示指令执行相应的提示动作。2.根据权利要求1所述的智能笔，其特征在于，所述控制系统，用于将所述手指纹路图像与所述预设的基准手指纹路图像进行比较、将所述压力与所述预设的握笔力度范围进行比较；若所述手指纹路图像与所述预设的基准手指纹路图像不一致，且所述压力不在所述预设的握笔力度范围内，则所述控制系统发送握笔姿势与力度不正确的提示指令至所述提示器；若所述手指纹路图像与所述预设的基准手指纹路图像不一致，但所述压力在所述预设的握笔力度范围内，则所述控制系统发送握笔姿势不正确的提示指令至所述提示器；若所述手指纹路图像与所述预设的基准手指纹路图像一致，但所述压力不在所述预设的握笔力度范围内，则所述控制系统发送握笔力度不正确的提示指令至所述提示器。3.根据权利要求1所述的智能笔，其特征在于，所述笔体的外表面设置有四个预设监测点；所述第一预设监测点设置于预设的握笔姿势下拇指腹面按压处；所述第二预设监测点设置于预设的握笔姿势下食指腹面按压处；所述第三预设监测点设置于预设的握笔姿势下中指侧面抵压处；所述第四预设监测点设置于预设的握笔姿势下食指根部侧面抵压处。4.根据权利要求3所述的智能笔，其特征在于，所述预设的基准手指纹路图像为：预设的握笔姿势下，所述第一预设监测点预先录入的基准拇指腹面指纹图像、所述第二预设监测点预先录入的基准食指腹面指纹图像、所述第三预设监测点预先录入的基准中指侧面指纹图像、所述第四预设监测点预先录入的基准食指根部侧面图像；所述手指纹路图像为：所述图像采集器实时采集的所述第一预设监测点的拇指腹面指纹图像、所述第二预设监测点的食指腹面指纹图像、所述第三预设监测点的中指侧面指纹图像、所述第四预设监测点的食指根部侧面图像。5.根据权利要求3所述的智能笔，其特征在于，所述预设的握笔力度范围为：预设的握笔姿势下，所述第一预设监测点预先设置的拇指按压力度范围值、所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：邝文意，覃国秘，李耀军，钟志威，朱鹏惠，苏明珠，罗辉，
申请(专利权)人：深圳市赛亿科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44