一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔及其输入方法技术

本发明专利技术提供一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔，包括笔壳，其特征在于：在笔壳上嵌有压力传感器组，在笔壳内设置有主控模块、A/D转换器、供电模块和无线传输模块，压力传感器组通过A/D转换器连接至主控模块，主控模块连接至无线传输模块，供电模块连接主控模块和无线传输模块。本发明专利技术可以通过手指的挠笔动作和敲笔动作来实现命令操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电子手写笔，具体涉及ー种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔及其输入方法。
技术介绍
在笔式交互系统中，用户通过使用笔式设备可自由地实现文字书写、图形绘制和命令操作等功能。随着笔式交互技术的发展，笔式设备正逐渐被普及在个人计算机、平板电脑和手机中。然而人们在使用笔与计算机进行交互时，仍存在如下缺点(1)在传统的笔式交互系统中，笔只支持笔尖的ニ维坐标信息，并行输入能力相对较弱；(2)使用笔式设备浏览网页、文档时，无法像使用鼠标滚轮一祥进行页面的快速滚动，只能通过笔拖动滚动条，才 能实现翻页。这样的操作相对麻烦、费时费力。
技术实现思路
专利技术目的本专利技术提出一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔及其使用方法，其目的是解决传统的电子手写笔并行输入能力低的问题。技术方案本专利技术是通过以下技术方案实现的 一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔，包括笔壳，其特征在干在笔壳上嵌有压カ传感器组，在笔壳内设置有主控模块、A/D转换器、供电模块和无线传输模块，压カ传感器组通过A/D转换器连接至主控模块，主控模块连接至无线传输模块，供电模块连接主控模块和无线传输模块。压カ传感器组包含三个压カ传感器，三个压カ传感器呈“一”字型沿笔壳的轴向方向排列在笔壳的前端手指握笔处。A/D转换器也为三个，每个压力传感器各自通过ー个A/D转换器连接至主控模块。利用上述的一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔所实施的识别手指挠笔和敲笔动作的输入方法，其特征在于该方法的具体步骤如下 (1)用手指在多个压カ传感器形成的压カ传感器组上挠动或敲击，利用压カ传感器采集压カ模拟信号，然后利用A/D转换器将压カ传感器采集到的压カ模拟信号转化为数字信号，利用主控模块接收该数字信号，并记录检测到压カ值的传感器个数N、每个传感器检测到压カ值的时刻Ti和每个传感器检测到压カ值的次数Ci ;其中，从笔尖至笔尾方向的三个传感器分别记为第1、第2和第3个传感器，对应检测到压力值的时刻分别为T1,T2,T3，检测到压カ值的次数分别为C1, C2, C3 ;完成挠笔动作的时间间隔阈值为T ； (2)在时间间隔阈值T内，若N=3，主控模块识别出用户所做的动作为挠笔；利用主控模块根据Ti进ー步判断用户手指挠笔的方向当T1CT2CT3时，识别为向上挠笔；当T1XT2XT3吋，识别为向下挠笔； (3)在时间间隔阈值T内，若Iく N〈3，主控模块识别出用户所做的动作为敲笔；主控模块根据C1、N和Ti识别不同的敲笔动作 当,1，且Ci=I吋，识别为对第i个传感器的单击敲笔动作；当,1，且(；=2吋，则识别为对第i个传感器的双击敲笔动作；当N=2，i Ci ^ I吋，则识别为依次单击了两个不同的传感器，再根据Ti的大小，判断对这两个传感器敲击的先后顺序，进而识别不同的组合敲笔动作； (4)识别挠笔或敲笔动作之后，由主控模块将用户手指的动作解析成操作命令。通过手指挠动和敲击笔管上的压カ传感器组，完成挠笔和敲笔动作。在时间间隔阈值T内，若用户手指依次挠过三个压カ传感器，则实现挠笔动作；挠笔的方式包括向上挠笔和向下挠笔。 在时间间隔阈值T内，用户手指敲击ー个或两个压カ传感器，则实现敲笔动作；敲笔的方式包括单次敲击同一个压カ传感器、双次敲击同一个压カ传感器和先后单次敲击两个不同的压カ传感器。优点及效果本专利技术提供一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔及其使用方法。该电子手写笔不但具有传统电子手写笔的功能，能够完成书写、绘画、点击、滑动和选取等操作，而且还实现了一种全新的操作方式用户可以通过手指的挠笔动作和敲笔动作来实现命令操作。本专利技术具有如下优点 (I)増加了笔的功能。本专利技术不但具有传统电子手写笔的功能，而且还可以识别挠笔和敲笔动作。用户在常规握笔姿势下，通过手指挠动和敲击笔管上的压カ传感器，可实现命令操作，如在浏览网页、文档时，通过手指的挠笔动作可以实现页面的快速浏览和翻页；在选取目标时，通过手指的敲笔动作可以实现复制、剪切和粘贴等操作。(2)提高了笔的并行输入能力。在传统手写笔的笔尖ニ维轨迹输入的基础上，本专利技术通过挠笔和敲笔的输入方式，提高了笔的并行输入能力，使得用户在书写绘画的同时可以完成命令操作。(3)交互方式自然。本专利技术提出了挠笔和敲笔的操作方式，使得用户在使用该笔的过程中，不用改变当前的握笔姿势，只需要通过ー个手指的挠动和敲击，即可完成命令操作，使本专利技术符合人体工程学的设计原则。另外，这种操作方式本身也稍具娱乐性，会増加用户的操作体验和使用乐趣。附图说明 图1为本专利技术的外部结构示意 图2为本专利技术的内部结构示意 图3为本专利技术的硬件结构 图4为本专利技术的挠笔动作示意 图5为本专利技术的敲笔动作示意图。具体实施例方式 下面结合附图对本专利技术做进ー步的说明 本专利技术的外部结构如图1所示。在外观上，本专利技术的主要特征为笔的前端有三个凸起的圆形区域，其内部为嵌入的压カ传感器组。本专利技术所描述电子手写笔的内部结构如图2所示。在笔壳6上嵌有压カ传感器组1，在笔壳6内设置有主控模块3、A/D转换器2、供电模块4和无线传输模块5。压カ传感器组I由三个压カ传感器构成，三个压カ传感器呈“一”字型沿笔壳6的轴向方向排列在笔壳6的前端手指握笔处。本专利技术所描述电子手写笔的硬件结构如图3所示。压カ传感器组的三个压カ传感器各自通过ー个A/D转换器连接至主控模块，主控模块通过数据线连接至无线传输模块；供电模块连接主控模块和无线传输模块。通过A/D转换器将压カ传感器组采集到的压カ模拟信号转化为数字信号，主控模块接收该数字信号；主控模块识别挠笔和敲笔动作，并将用户手指的动作解析成操作命令；供电模块负责给整个电路供电。本专利技术的实施方法如下 (1)用手指在多个压カ传感器形成的压カ传感器组上挠动或敲击，利用压カ传感器采 集压カ模拟信号，然后利用A/D转换器将压カ传感器组采集到的压カ模拟信号转化为数字信号，主控模块接收该数字信号，并记录检测到压カ值的传感器个数N、每个传感器检测到压カ值的时刻Ti和每个传感器检测到压カ值的次数Ci ;其中，从笔尖至笔尾方向的三个传感器分别记为第1、第2和第3个传感器，对应检测到压力值的时刻分别为T1,T2,T3，检测到压カ值的次数分别为C1, C2, C3 ;完成挠笔动作的时间间隔阈值为T ； (2)在时间间隔阈值T内，若N=3，主控模块识别出用户所做的动作为挠笔；主控模块根据Ti进ー步判断用户手指挠笔的方向当T1CT2CT3吋，识别为向上挠笔；当T1XT2XT3吋，识别为向下挠笔； (3)在时间间隔阈值T内，若Iく N〈3，主控模块识别出用户所做的动作为敲笔；主控模块根据C1. N和Ti识别不同的敲笔动作 当,1，且Ci=I吋，识别为对第i个传感器的单击敲笔动作；当,1，且(；=2吋，则识别为对第i个传感器的双击敲笔动作；当N=2，i Ci ^ I吋，则识别为依次单击了两个不同的传感器，再根据Ti的大小，判断对这两个传感器敲击的先后顺序，进而识别不同的组合敲笔动作； (4)识别挠笔或敲笔动作之后，由主控模块将用户手指的动作解析成操作命令。在时间间隔阈值T内，若用户手指依次挠过三个压カ传感器，则实现挠笔动作；挠笔的方式包括向上挠笔和向下挠笔。在时间间隔阈值T内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔，包括笔壳（6），其特征在于：在笔壳（6）上嵌有压力传感器组（1），在笔壳（6）内设置有主控模块（3）、A/D转换器（2）、供电模块（4）和无线传输模块（5），压力传感器组（1）通过A/D转换器（2）连接至主控模块（3），主控模块（3）连接至无线传输模块（5），供电模块（4）连接主控模块（3）和无线传输模块（5）。

【技术特征摘要】
1.一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔，包括笔壳(6)，其特征在于在笔壳 (6)上嵌有压力传感器组(I),在笔壳(6)内设置有主控模块(3)、A/D转换器(2)、供电模块 (4 )和无线传输模块(5 )，压力传感器组(I)通过A/D转换器(2 )连接至主控模块(3 )，主控模块(3 )连接至无线传输模块(5 )，供电模块(4 )连接主控模块(3 )和无线传输模块(5 )。2.根据权利要求1所述的一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔，其特征在于 压力传感器组(I)包含三个压力传感器，三个压力传感器呈“一”字型沿笔壳(6)的轴向方向排列在笔壳(6)的前端手指握笔处。3.根据权利要求1所述的一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔，其特征在于 A/D转换器(2 )也为三个，每个压力传感器各自通过一个A/D转换器连接至主控模块(3 )。4.利用权利要求2所述的一种识别手指挠笔和敲笔动作的电子手写笔所实施的识别手指挠笔和敲笔动作的输入方法，其特征在于该方法的具体步骤如下(1)用手指在多个压力传感器形成的压力传感器组上挠动或敲击，利用压力传感器采集压力模拟信号，然后利用A/D转换器将压力传感器采集到的压力模拟信号转化为数字信号，利用主控模块接收该数字信号，并记录检测到压力值的传感器个数N、每个传感器检测到压力值的时刻Ti和每个传感器检测到压力值的次数Ci ;其中，从笔尖至笔尾方向的三个传感器分别记为第1、第2和第3个传感器，对应检测到压力值的时刻分别为T1,T2，T...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛义忠，袁伟强，李岩，刘阳，马燕飞，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：