一种基于姿态检测数据分析的智能笔制造技术

本发明专利技术涉及智能笔技术领域，公开了一种基于姿态检测数据分析的智能笔，包括：智能笔壳体，所述智能笔壳体的侧壁上设有触点，用于规范用户握持时的手指触笔位置；信息采集模块，用于采集用户的书写姿态信息，包括拍摄单元

【技术实现步骤摘要】
一种基于姿态检测数据分析的智能笔


[0001]本专利技术涉及智能笔
，具体涉及一种基于姿态检测数据分析的智能笔
。

技术介绍

[0002][0003][0004]不正确的坐姿和握笔是造成近视的一大因素，如果握笔倾斜角度和正常倾斜角度偏差过大，就容易使书写者看不清笔尖，被迫低头或头部向左歪，从而拉近眼睛与书本的距离，增加近视的发病率，根据统计，近视学生中大多数人都存在握笔时笔倾斜过度的现象
。
学生正处于身体发育的关键时期，身体上多处骨骼还没有发育成熟，书写时错误的坐姿不但会对书写者的视力产生不良影响，而且还会导致骨骼变形，造成驼背
、
两肩不起
、
脊柱弯曲等问题
。
因此智能笔作为一种可融合多种科技的书写载体，有必要实现对学生书写姿态进行纠正的功能
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于姿态检测数据分析的智能笔，解决以下技术问题：
[0006]如何及时发出提示信号以端正使用者在运用智能笔书写时的姿态
。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种基于姿态检测数据分析的智能笔，包括：
[0009]智能笔壳体，所述智能笔壳体的侧壁上设有触点，用于规范用户握持时的手指触笔位置；
[0010]信息采集模块，用于采集用户的书写姿态信息，包括拍摄单元
、
倾角测量单元以及按压测量单元；
[0011]处理模块，用于对书写姿态信息进行分析，并根据分析结果对应地确立信号提示策略；
[0012]提示模块，用于执行所述信号提示策略并发出预警提示
。
[0013]作为进一步的技术方案，所述智能笔还包括：
[0014]供电模块，所述信息采集模块
、
所述处理模块以及所述提示模块均与所述供电模块电连接；所述供电模块包括设置于所述智能笔壳体内部的自充电电池，所述自充电电池包括
PVDF
压电隔膜
。
[0015]作为进一步的技术方案，所述智能笔还包括：
[0016]无线通讯模块，用于将用户的历史书写姿态信息上传至云端；
[0017]一键解除模块，用于在用户对提示解除按钮进行操作后结束预警提示
。
[0018]作为进一步的技术方案，所述摄像单元包括设置于所述智能笔壳体的尾端的摄像头，所述摄像头用于通过间隔拍摄捕捉用户的图像信息；
[0019]所述倾角测量单元包括设置于所述智能笔壳体内部的三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器用于获取智能笔壳体的倾斜角度；
[0020]所述按压测量单元包括设置于所述智能笔壳体内的压力传感器，用于获取用户书写时的笔尖压力
。
[0021]作为进一步的技术方案，所述信息采集模块还包括：
[0022]坐姿识别单元，用于将拍摄单元捕捉到的图像信息导入训练好的深度学习模型，输出识别结果，所述识别结果指示用户坐姿状态
。
[0023]作为进一步的技术方案，确立信号提示策略的过程包括：
[0024]S1、
在所述触点接收到持续触碰信息的时长达到预设阈值后，启动按压测量单元，采集笔尖压力信息数据；
[0025]S2、
在预设时间段
[t
a
，
t
b
]内，若所述按压测量单元检测到的笔尖压力维持在标准压力范围内，则启动倾角测量单元，若笔尖压力超出标准范围的最大值，则发出笔尖压力超负荷的预警提示
。
[0026]作为进一步的技术方案，确立信号提示策略的过程还包括：
[0027]S3、
针对实时获取的智能笔壳体倾斜角度数据进行分析，具体为：在预设时间段
[t1，
t2]内，若测得的智能壳体倾斜角度在预设的倾斜角度范围内，则启动所述拍摄单元和所述坐姿识别单元，若倾斜角度超出预设的倾斜角度范围，则发出倾斜过度的提示信号
。
[0028]作为进一步的技术方案，确立信号提示策略的过程还包括：
[0029]S4、
针对笔尖压力信息数据
、
智能笔壳体倾斜角度数据以及用户坐姿状态信息数据做综合数据处理，根据综合数据处理的结果获取用户的书写姿态评价值
V
writing
，通过无线通讯模块将该书写姿态评价值上传至云端
。
[0030]本专利技术的有益效果：
[0031](1)
本专利技术中，当使用者执笔书写时，通过智能笔壳体上触点的设置，可以合理地规范使用者的握笔位置，而书写时，通过信息采集模块中拍摄单元
、
倾角测量单元和按压测量单元的设置，可以分别获取使用者在书写时候的坐姿状态
、
笔倾斜角度以及笔尖承受压力的多方面因素的量化信息，通过处理模块对上述量化信息数据进行分析，并根据分析结果对应地确立信号提示策略，最后由提示模块执行该信号提示策略，可以在使用者执智能笔进行书写时，根据使用者的书写状态，及时发出相应的提示信号，以规范使用者的书写姿态；
[0032](2)
本专利技术首先通过触点感应初步判断使用者的握笔情况，再通过对笔尖压力的分析，最后通过对智能壳体倾斜角度的检测，判断使用者用笔的状态，当确认使用者确实在进行书写操作后，再启动拍摄单元和识别单元，因此在起到检测使用者书写时坐姿的同时，还保护了使用者的隐私，避免使用者未进行书写的时候打开摄像单元对使用者其他隐私造成侵犯，导致超出了智能笔的功能范围；
[0033](3)
本专利技术通过将笔尖压力信息数据
、
智能笔壳体倾斜角度数据以及用户坐姿状态信息数据做综合数据处理，根据综合数据处理的结果获取用户的书写姿态评价值
V
writing
，并上传至云端，使用者便可以通过下载或云端直接显示的方式获取历史书写姿态评价值数据信息，该数据信息的历史变化状况可以激励使用者在下一次的书写中修正不良姿态，养成良好的书写习惯，以这种激励的方式促进使用者好习惯的养成代替了强制监督
的方式，可以增强使用者尤其是学生的自信心，提高主动性
。
附图说明
[0034]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明
。
[0035]图1为本专利技术的模块概要图；
[0036]图2为本专利技术中确立信号提示策略的过程流程图
。
具体实施方式
[0037]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，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0038]如图1所示，本专利技术为一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于姿态检测数据分析的智能笔，其特征在于，包括：智能笔壳体，所述智能笔壳体的侧壁上设有触点，用于规范用户握持时的手指触笔位置；信息采集模块，用于采集用户的书写姿态信息，包括拍摄单元
、
倾角测量单元以及按压测量单元；处理模块，用于对书写姿态信息进行分析，并根据分析结果对应地确立信号提示策略；提示模块，用于执行所述信号提示策略并发出预警提示
。2.
根据权利要求1所述的一种基于姿态检测数据分析的智能笔，其特征在于，还包括：供电模块，所述信息采集模块
、
所述处理模块以及所述提示模块均与所述供电模块电连接；所述供电模块包括设置于所述智能笔壳体内部的自充电电池，所述自充电电池包括
PVDF
压电隔膜
。3.
根据权利要求2所述的一种基于姿态检测数据分析的智能笔，其特征在于，还包括：无线通讯模块，用于将用户的历史书写姿态信息上传至云端；一键解除模块，用于在用户对提示解除按钮进行操作后结束预警提示
。4.
根据权利要求3所述的一种基于姿态检测数据分析的智能笔，其特征在于，所述摄像单元包括设置于所述智能笔壳体的尾端的摄像头，所述摄像头用于通过间隔拍摄捕捉用户的图像信息；所述倾角测量单元包括设置于所述智能笔壳体内部的三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器用于获取智能笔壳体的倾斜角度；所述按压测量单元包括设置于所述智能笔壳体内的压力传感器，用于获取用户书写时的笔尖压力
。5.
根据权利要求4所述的一种基于姿态检测数据分析的智能笔，其特征在于，所述信息采集模块还包括：坐姿识别单元，用于将拍摄单元捕捉到的图像信息导...

【专利技术属性】
技术研发人员：李硕，李军，刘巧光，孙广才，兰云峰，
申请(专利权)人：中普达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：