[發明專利]具有測力筆頭的智能筆及其交互方法

在審

• 申請號: 202010655835.6
• 申請日: 2020-07-09
• 公開（公告）號: CN111831139A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 劉成;史新艷;關紅濤
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354;G01L5/1627
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘

1.一種具有測力筆頭的智能筆，其特征在于，所述智能筆包括筆尖、用于測量所述筆尖的軸向分壓力的第一測量單元以及用于測量所述筆尖的徑向分壓力的第二測量單元；

其中，所述第二測量單元包括徑向分壓力確定模塊和成對設置于所述筆尖的側面的應變片；所述徑向分壓力確定模塊連接所述應變片，被配置為根據每對應變片的電阻值確定所述徑向分壓力在對應方向的力度。

2.根據權利要求1所述的智能筆，其特征在于，所述筆尖的側面設置有兩對應變片且其測量方向相互垂直。

3.根據權利要求1所述的智能筆，其特征在于，所述筆尖具有柱形延伸部，所述柱形延伸部與每對應變片對應的位置均設置有應力集中結構。

4.根據權利要求3所述的智能筆，其特征在于，所述應力集中結構為通孔，所述通孔的兩個側面設置所述應變片；或

所述應力集中結構為成對設置的凹槽，所述凹槽的槽底設置所述應變片。

5.根據權利要求1所述的智能筆，其特征在于，所述第一測量單元，包括：

固定塊，連接所述筆尖的尾端；

軸向分壓力感受器，設置于所述固定塊遠離所述筆尖的一側且能夠獲取通過所述固定塊傳遞的所述筆尖受到的軸向分壓力；以及

隔板，被配置為固定所述軸向分壓力傳感器。

6.根據權利要求1所述的智能筆，其特征在于，還包括：處理器，被配置為：

通過所述第一測量單元獲取執筆操作時作用面反饋于筆尖的軸向分壓力；

通過所述第二測量單元獲取執筆操作時作用面反饋于筆尖的徑向分壓力；

基于預設處理條件，對所述軸向分壓力和徑向分壓力進行預處理得到力學信息；

根據所述力學信息和預設功能條件，確定并執行所述執筆操作對應的預設功能。

7.一種交互方法，其特征在于，應用于配置測力筆頭的智能筆，所述測力筆頭包括第一測量單元和第二測量單元，所述方法包括：

通過所述第一測量單元獲取執筆操作時作用面反饋于筆尖的軸向分壓力；

通過所述第二測量單元獲取執筆操作時作用面反饋于筆尖的徑向分壓力；

基于預設處理條件，對所述軸向分壓力和徑向分壓力進行預處理得到力學信息；

根據所述力學信息和預設功能條件，確定并執行所述執筆操作對應的預設功能。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取執筆操作時的應用場景；

根據所述應用場景、所述力學信息和預設功能條件確定所述執筆操作對應的預設功能。

9.根據權利要求7～8任一項所述的方法，其特征在于，所述預設處理條件包括預設坐標系；所述預設坐標系基于軸向和垂直軸向的平面構建且與執筆操作時所述智能筆的特定角度對應；

所述基于預設處理條件，對所述軸向分壓力和徑向分壓力進行預處理得到力學信息的步驟，包括：

通過計算所述軸向分壓力和所述徑向分壓力的合力，得到所述作用面反饋于筆尖的作用力；

根據第一階段內的作用力，得到第一階段作用力在預設坐標系中的平均單位矢量；其中，所述第一階段的開始時間對應于所述軸向分壓力首次增大并超過所述預設壓力閾值的時刻，終止時間對應于所述軸向分壓力開始下降的時刻或在第一預設時域所述軸向分壓力的增加量小于預設增幅的時刻；

基于所述平均單位矢量和第二階段的作用力，得到第二階段與所述作用面平行的操作力；其中，所述第二階段接續所述第一階段；

若所述操作力大于預設操作力閾值，則將所述操作力向所述平面進行投影并得到其相對預定坐標軸預定方向轉過的角度。