[发明专利]书写轨迹采集设备、及其应用的书写笔、系统和方法

说明书

本申请提供了一种书写轨迹采集设备、及其应用的书写笔、系统和方法，包括：第一主体上设有：光电传感器，用于检测表征书写笔的前端是否离开平面的信号，以及检测书写笔前端在平面上的运动轨迹；惯性测量单元，用于检测书写笔的前端在三维空间的运动轨迹；第二主体上承载有处理器、通信器、存储器、及供电单元，处理器用于根据检测信号在判断书写笔的前端未离开平面时，记录表征书写笔的前端在三维空间的运动轨迹以书写轨迹；通信器用于实时传输书写轨迹至通信连接外部显示设备。本申请能够实现书写笔能在纸面书写的同时，向外部显示设备传输实时的书写轨迹，以供实时显示书写轨迹并保存，并且在触摸屏和非触摸屏上都能实现类似电容触控笔的效果。

技术领域

本发明涉及电子输入设备技术领域，特别是涉及一种书写轨迹采集设备、及其应用的书写笔、系统和方法。

背景技术

随着个人电子设备的普及，连接用户和电子设备的输入设备也多种多样。其中的智能笔由于能记录人的笔迹，并输入到电子设备中，近些年逐渐成为主流电子输入设备。现有的智能笔技术主要有电容触控笔和基于摄像头的点阵读取笔等。电容触控笔只能在触摸屏上使用；基于摄像头的点阵读取笔虽然能在纸张上书写，但想要记录下笔迹输入到电子设备上，只能在专用的带点阵的纸张上书写。简单来说，即智能笔无论是哪种方式，都需要特殊的书写载体，即要么需要触摸屏，要么需要带点阵的纸张。

另外，拍照的方式是最简便且常用的保存纸张上书写的笔迹，对于笔迹没有较高要求时可以采用拍照的方式进行电子化保存，但是对于有较高要求的场景时，则拍照的形式无法满足要求。因为照片的电子化保存方式，一方面较难去除纸张纹理，后期对笔迹加工加工或应用时较为麻烦；另一方面，拍摄的效果往往不佳，例如角度不佳时常出现上窄下宽或上宽下下窄的情况；或者，光线不佳时常出现阴影或高光。上述情况均会造成笔迹保存效果不佳。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种书写轨迹采集设备、及其应用的书写笔、系统和方法，以解决现有技术中存在的至少一个问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种书写轨迹采集设备，固定于书写笔上，所述设备包括：第一主体与第二主体；所述第一主体，用于可拆卸固定于书写笔的前端；所述第一主体上设有：光电传感器，用于检测表征书写笔的前端是否离开平面的信号，以及检测书写笔前端在平面上的运动轨迹；惯性测量单元，用于检测书写笔的前端在三维空间的运动轨迹；所述第二主体，其上承载有处理器、通信器、存储器、及供电单元，并分别与惯性测量单元和光电传感器电性连接；所述处理器，用于根据光电传感器的检测信号在判断书写笔的前端未离开平面时，记录光电传感器和惯性测量单元检测到的表征书写笔的前端在三维空间的运动轨迹，以得到平面上的书写轨迹；所述存储器，用于存储书写轨迹；所述通信器用于实时传输书写轨迹至通信连接外部显示设备，以供外部显示设备实时显示平面上的书写轨迹并保存。

于本申请的一实施例中，所述处理器还用于：在触发定位指令后，通过书写笔在拟确定书写范围的平面的四个角进行触碰，以供确定在外部显示设备上用于显示书写轨迹的范围大小。

于本申请的一实施例中，所述定位指令的触发方式包括：开机后自动触发，并预设一定时间为定位时段；或者，通过所述第二主体上设置的定位按键或多功能旋钮触发。

于本申请的一实施例中，当所述光电传感器检测到书写笔的前端离开平面时，所述光电传感器仍然继续检测三维空间的运动轨迹，以供当所述光电传感器检测到书写笔的前端回到平面时，所述处理器记录的位置是最新书写笔的位置，而不是书写笔的前端之前离开平面时的位置。

于本申请的一实施例中，所述第一主体为环状，用于从书写笔的前端套入并且卡合于笔杆的前端位置；所述第二主体与所述第一主体一体设置，并集成于所述第一主体中；或者，所述第二主体由所述第一主体向上一体引出；或者，所述第二主体为环状，其与所述第一主体通过数据线连接，用于从书写笔的前端套入并且卡合于笔杆的中部位置。