一種智能防近視筆的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能防近視筆，包括筆桿和設于筆桿內的筆芯，筆桿內設有控制器，還包括設于筆桿上的用于感測筆桿與使用者面部距離的紅外感應器以及設于筆桿內的用于驅動筆芯伸縮的驅動機構，紅外感應器與控制器的輸入端電路連接，驅動機構包括電磁鐵、伸縮彈簧及金屬材質的筆芯固定槽，伸縮彈簧的一端連接筆桿，另一端連接筆芯固定槽，電磁鐵與控制器的輸出端信號控制連接，通過電磁鐵上電吸合筆芯固定槽來驅動筆芯伸出筆桿用于書寫，同時伸縮彈簧拉伸儲能，通過電磁鐵釋電且伸縮彈簧收縮釋能來驅動筆芯縮回筆桿停止書寫。它具有如下優點：實現智能操作，工作性能可靠，確保使用者用眼健康，機械結構簡單，制造成本低。
【專利說明】
一種智能防近視筆
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種用于預防書寫近視的智能防近視筆。
【背景技術】
[0002]為了防止使用者在強光下或光線不足地方、不正確的握筆姿勢、不正確的使用姿勢以及長時間無休息地疲勞用眼導致眼睛近視，現有技術中已研發出了多種防近視筆，但是現有的防近視筆功能效果單一，無法滿足多因素感測來提醒使用者用筆健康。其次，現有技術中的智能防近視筆往往通過感知某個因素并判斷該因素是否滿足設定要求，進而控制驅動機構來控制筆芯自動伸縮于筆桿內外，其驅動機構結構復雜，導致制造成本大大提高。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型提供了一種智能防近視筆，其克服了【背景技術】中所述的現有技術的不足。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0005]—種智能防近視筆，包括筆桿和設于筆桿內的筆芯，筆桿內設有控制器，還包括設于筆桿上的用于感測筆桿與使用者面部距離的紅外感應器以及設于筆桿內的用于驅動筆芯伸縮的驅動機構，所述紅外感應器與控制器的輸入端電路連接，所述驅動機構包括電磁鐵、伸縮彈簧及金屬材質的筆芯固定槽，所述伸縮彈簧的一端連接筆桿，另一端連接筆芯固定槽，所述電磁鐵與控制器的輸出端信號控制連接，通過電磁鐵上電吸合筆芯固定槽來驅動筆芯伸出筆桿用于書寫，同時伸縮彈簧拉伸儲能，通過電磁鐵釋電且伸縮彈簧收縮釋能來驅動筆芯縮回筆桿停止書寫。
[0006]—實施例之中:還包括設于筆桿上的用于感測使用者握筆的筆桿傾斜角度的角度傳感器，所述角度傳感器與控制器的輸入端電路連接。
[0007]—實施例之中:還包括設于筆桿上的用于感測書寫處周圍光線的光線傳感器，所述光線傳感器與控制器的輸入端電路連接。
[0008]—實施例之中:還包括設于筆桿上握筆區的用于觸發計時的接觸傳感器，所述控制器設有計時器，所述接觸感應器與控制器的計時端電路連接。
[0009]—實施例之中:還包括設于筆桿上的用于提示使用者用眼健康的顯示屏和報警器，所述顯示屏和報警器與控制器的輸出端電路連接。
[0010]—實施例之中:還包括設于筆桿上的用于提示使用者用眼健康的提示燈。
[0011]—實施例之中:還包括設于筆桿上的用于功能設置的設置器，所述設置器與控制器的輸入端電路連接。
[0012]—實施例之中:所述筆桿的握筆區前端凸設有限制使用者握筆區域的防握角。
[0013]一實施例之中:所述筆桿內設有儲能元件，所述筆桿上設有與儲能元件電路連接的充電口。
[0014]一實施例之中:所述角度傳感器采用三軸加速度傳感器。
[0015]本技術方案與【背景技術】相比，它具有如下優點:
[0016]實現智能操作，工作性能可靠，結合多因素感測來提示使用者正確用筆，確保使用者用眼健康，機械結構簡單，制造成本低。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0018]圖1繪示了本實施例所述的一種防近視筆的外部結構示意圖。
[0019]圖2繪示了本實施例所述的一種防近視筆的內部驅動機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]查閱圖1和圖2，一種智能防近視筆，包括筆桿I和設于筆桿內的筆芯2，筆桿I內設有控制器，還包括設于筆桿上的用于感測筆桿I與使用者面部距離的紅外感應器11以及設于筆桿I內的用于驅動筆芯伸縮的驅動機構2，所述紅外感應器11與控制器的輸入端電路連接，所述驅動機構3包括電磁鐵31、伸縮彈簧32及金屬材質的筆芯固定槽33，所述伸縮彈簧32的一端連接筆桿I，另一端連接筆芯固定槽33，所述電磁鐵31與控制器的輸出端信號控制連接。智能防近視筆處于書寫狀態時，電磁鐵31上電并吸合金屬材質的筆芯固定槽33，同時驅動筆芯2向筆桿I前端伸出用于書寫，此時伸縮彈簧32處于儲能狀態;通過紅外感應器11發出一張紅外防護網，一旦使用者的面部落入紅外防護網內，紅外感應器11便感知信號并將該信號傳送給控制器，控制器發出控制信號控制電磁鐵31釋電，電磁鐵31失去磁力，在伸縮彈簧32回復力的作用下，筆芯2固定槽回縮并帶動筆芯2縮回筆桿I內以制止使用者繼續書寫，提醒使用者調整自身的書寫姿勢，將面部與桌面之間的距離調整到紅外防護網之外。
[0021]影響使用者用眼健康的另一因素是使用者的握筆姿勢，具體指握筆的筆桿傾斜角度，為了實現握筆角度的感測，所述筆桿I上還設有用于感測使用者握筆的筆桿傾斜角度的角度傳感器(圖中未示出)，所述角度傳感器與控制器的輸入端電路連接。本實施例中，所述角度傳感器采用測量精度較高的三軸加速度傳感器，實現三維方向傾斜角度的感測。可在控制器中設定傾斜角度范圍閾值，一旦角度傳感器感測筆桿I的書寫角度超過設定的角度閾值范圍之外，便通知控制器控制筆芯2回縮以制止使用者繼續書寫，其控制器控制筆芯2回縮的過程同上所述。
[0022]影響使用者用眼健康的再一因素是使用者書寫的周圍環境光線，為了確保周圍光線適合書寫，所述筆桿I上還設有用于感測書寫處周圍光線的光線傳感器(圖中未示出)，所述光線傳感器與控制器的輸入端電路連接。可在控制器中設定光線范圍閾值，一旦光線傳感器感測的周圍光線強度超過設定的閾值范圍之外，便通知控制器控制筆芯2回縮以停止書寫，其控制器控制筆芯2回縮的過程同上所述
[0023]影響使用者用眼健康的再一因素是書寫的時間長度，為了確保書寫時間過長導致眼睛過渡疲勞，所述筆桿上握筆區設有用于觸發計時的接觸傳感器12，所述控制器設有計時器，所述接觸感應器12與控制器的計時端電路連接，可在控制器中設定時間閾值，使用者手指握住握筆區接觸傳感器12開始計時，一旦計時時間超過設定時間閾值范圍，控制器便控制筆芯2回縮以停止書寫，其控制器控制筆芯2回縮的過程同上所述。
[0024]所述筆桿I上還設有用于提示使用者用眼健康的顯示屏13和報警器14，所述顯示屏13和報警器14與控制器的輸出端電路連接。當控制器判斷上述的任一影響用眼健康的因素超過設定閾值時，控制器將通過控制報警器14報警以提醒使用者注意調整姿勢或停止書寫休息，同時將提醒內容在顯示屏13上顯示。
[0025]本實施例中，所述筆桿I上還設有用于提示使用者用眼健康的提示燈15。該指示燈15的功能同報警器相似，起到警醒作用。
[0026]優選地，所述筆桿I上還設有用于功能設置的設置器16，所述設置器16與控制器的輸入端電路連接。通過設置器16可對該智能防近視筆的各參數進行選擇設置，例如選擇報警器或指示燈作為當前警醒部件，各功能部件的開、關設置，以及各影響因素的設定閾值的調整等等。
[0027]優選地，所述筆桿I的握筆區前端凸設有限制使用者握筆區域的防握角17，確保使用者能夠準確的將手指握在握筆區。
[0028]作為一款智能筆，供電部件必不可少，因此所述筆桿內設有用于給智能筆內各用電部件供電以及儲存電能的儲能元件(圖中未示出)，該儲能元件電路連接設于筆桿上的充電口 18，通過該充電口 18給儲能元件充電。
[0029]本實用新型通過對書寫時影響使用者用眼健康的多個因素的綜合感測，對不符合用眼健康的情況進行全方位警醒預防，從而制作出本實施例所述的一款智能防近視筆，該智能防近視筆智能、工作可靠，機械結構簡單，尤其是筆芯的驅動機構的結構簡單，零部件少，大大減少了該智能防近視筆的制作成本。
[0030]以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能依此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型涵蓋的范圍內。
【主權項】
1.一種智能防近視筆，包括筆桿和設于筆桿內的筆芯，筆桿內設有控制器，其特征在于:還包括設于筆桿上的用于感測筆桿與使用者面部距離的紅外感應器以及設于筆桿內的用于驅動筆芯伸縮的驅動機構，所述紅外感應器與控制器的輸入端電路連接，所述驅動機構包括電磁鐵、伸縮彈簧及金屬材質的筆芯固定槽，所述伸縮彈簧的一端連接筆桿，另一端連接筆芯固定槽，所述電磁鐵與控制器的輸出端信號控制連接，通過電磁鐵上電吸合筆芯固定槽來驅動筆芯伸出筆桿用于書寫，同時伸縮彈簧拉伸儲能，通過電磁鐵釋電且伸縮彈簧收縮釋能來驅動筆芯縮回筆桿停止書寫。2.根據權利要求1所述的一種智能防近視筆，其特征在于:還包括設于筆桿上的用于感測使用者握筆的筆桿傾斜角度的角度傳感器，所述角度傳感器與控制器的輸入端電路連接。3.根據權利要求1或2所述的一種智能防近視筆，其特征在于:還包括設于筆桿上的用于感測書寫處周圍光線的光線傳感器，所述光線傳感器與控制器的輸入端電路連接。4.根據權利要求3所述的一種智能防近視筆，其特征在于:還包括設于筆桿上握筆區的用于觸發計時的接觸傳感器，所述控制器設有計時器，所述接觸感應器與控制器的計時端電路連接。5.根據權利要求4所述的一種智能防近視筆，其特征在于:還包括設于筆桿上的用于提示使用者用眼健康的顯示屏和報警器，所述顯示屏和報警器與控制器的輸出端電路連接。6.根據權利要求5所述的一種智能防近視筆，其特征在于:還包括設于筆桿上的用于提示使用者用眼健康的提示燈。7.根據權利要求6所述的一種智能防近視筆，其特征在于:還包括設于筆桿上的用于功能設置的設置器，所述設置器與控制器的輸入端電路連接。8.根據權利要求1所述的一種智能防近視筆，其特征在于:所述筆桿的握筆區前端凸設有限制使用者握筆區域的防握角。9.根據權利要求1所述的一種智能防近視筆，其特征在于:所述筆桿內設有儲能元件，所述筆桿上設有與儲能元件電路連接的充電口。10.根據權利要求2所述的一種智能防近視筆，其特征在于:所述角度傳感器采用三軸加速度傳感器。
【文檔編號】B43K29/00GK205498415SQ201620170338
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月7日
【發明人】蔡奕凡, 張煒琴, 柯俊華, 許陵
【申請人】閩南師范大學