1.本实用新型涉及姿势矫正设备领域，尤其涉及一种姿势矫正笔。
背景技术：
2.学生在学习时，写字姿势不正确会导致近视、坐姿相关肌肉酸痛以及骨骼发育不良等问题。现有的矫正笔只根据单一测量单元发出的测量信号进行矫正措施，不利于全方位改变写字时的姿势(包括握笔姿势和坐姿)。
技术实现要素：
3.有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种姿势矫正笔，通过多个测量单元全方位地矫正用户地握笔姿势和坐姿。
4.本实用新型实施例提供了一种姿势矫正笔，所述姿势矫正笔包括：
5.笔身，具有笔芯容置部和部分可透光区域，所述笔芯容置部内移动设置笔芯；
6.压力测量单元，设置在所述笔身的握持区域，用于检测所述握持区域的压力信息；
7.角度测量单元，设置在所述笔身上，用于检测所述笔身的姿态信息；
8.距离测量单元，设置在所述笔身上，用于检测笔身相对于用户身体的距离信息；
9.驱动组件，被配置为驱动所述笔芯伸出或缩回；以及
10.控制器，设置在所述笔身上并与所述压力测量单元、角度测量单元、距离测量单元和所述驱动组件电连接，用于根据所述压力信息、姿态信息和距离信息控制所述驱动组件驱动所述笔芯移动。
11.进一步地，所述控制器被配置为在所述压力信息、姿态信息和距离信息表征所述笔身处于第一握持状态，控制所述驱动组件驱动所述笔芯缩回。
12.进一步地，所述姿势矫正笔还包括：
13.提示组件，设置在所述笔身上并且与所述控制器电连接；
14.其中，所述控制器被配置为在所述压力信息、姿态信息和距离数值表征所述笔身处于待调整状态，控制所述提示组件打开进行提示。
15.进一步地，所述提示组件包括led灯；
16.所述led灯设置在所述可透光区域，所述led灯被配置为在所述提示组件开启时点亮以及在所述提示组件关闭时熄灭。
17.进一步地，所述驱动组件包括：
18.马达，设置在所述笔身上，被配置为驱动所述笔芯伸出；以及
19.弹性件，两端分别连接所述笔身和所述笔芯，被配置为驱动所述笔芯缩回。
20.进一步地，所述姿势矫正笔还包括：
21.无线充电组件，设置在所述笔身上，包括电池、无线充电线圈以及电源管理器；
22.其中，所述电源管理器分别与所述电池、无线充电线圈以及控制器电连接。
23.进一步地，所述姿势矫正笔还包括主板，所述主板设置在所述笔身上；
24.所述控制器和所述电源管理器设置在所述主板上。
25.进一步地，所述压力测量单元包括压力传感器和压力数据处理器，所述压力传感器设置在所述笔身的握持区域，所述压力数据处理器设置在所述主板上；
26.所述角度测量单元包括惯性传感器，所述惯性传感器设置在所述主板上；
27.所述距离测量单元包括距离传感器，所述距离传感器设置在所述主板上。
28.进一步地，所述笔身包括具有所述可透光区域的第一壳体；
29.所述距离传感器设置在所述第一壳体内，并且位于所述可透光区域处。
30.进一步地，所述压力测量单元还包括：
31.压力传感器支架，设置在所述笔身的握持区域，用于设置压力传感器；以及
32.压力传感软板，连接所述压力传感器和所述压力数据处理器。
33.本实用新型实施例提供的姿势矫正笔包括笔身、压力测量单元、角度测量单元、距离测量单元、驱动组件以及控制器。其中，笔身具有用于移动设置笔芯的笔芯容置部，驱动组件用于驱动笔芯伸出或缩回。控制器根据压力测量单元检测的笔身握持区域的压力信息、角度测量单元检测的笔身的姿态信息以及距离测量单元检测的笔身相对于用户身体的距离信息控制驱动组件驱动笔芯移动。由此，所述姿势矫正笔可以通过多个测量单元全方位地监管用户的握笔姿势和坐姿，避免错误的写字姿势影响用户的视力和骨骼发育，从而可以保护用户的身体健康。
附图说明
34.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
35.图1是本实用新型实施例提供的一种姿势矫正笔的外形示意图；
36.图2是本实用新型实施例提供的一种姿势矫正笔的线路框图；
37.图3是本实用新型实施例提供的一种姿势矫正笔的爆炸结构示意图；
38.图4是本实用新型实施例提供的一种姿势矫正笔的各电子元件的安装示意图；
39.图5是本实用新型实施例提供的一种数值区间的示意图；
40.图6是本实用新型实施例提供的一种状态汇总示意图。
41.附图标记说明：
42.1-笔身；11-第一壳体；12-第二壳体；13-支架；14-笔座；2-笔芯；31-压力测量单元；311-压力传感器；312-压力数据处理器；313-压力传感器支架；314-压力传感软板；32-角度测量单元；321-惯性传感器；33-距离测量单元；331-距离传感器；4-驱动组件；41-马达；42-弹性件；5-控制器；6-提示组件；7-无线充电组件；71-电池；72-无线充电线圈；73-电源管理器；8-主板；a-握持区域；b-可透光区域；c-led灯；a-第一数值区间；b-第二数值区间；c-第三数值区间。
具体实施方式
43.以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的
实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
44.此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
45.除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
46.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
47.图1是本实用新型实施例提供的一种姿势矫正笔的外形示意图，如图1所示，所述姿势矫正笔的笔身1整体为圆柱形，而笔头为圆锥形。易于被理解的是，笔身1具有笔芯容置部，所述笔芯容置部内移动设置笔芯2。需要说明的是，在本实施例中，所述笔芯容置部为与笔芯2适配的空腔。笔芯2在所述笔芯容置部内可以进行往复运动，实现从笔身1中伸出以便进行书写，或者书写结束后缩回至笔身1内。图1中，笔芯2为伸出状态。此外，笔芯2可以进行替换，以满足后续的使用。
48.进一步地，如图2所示，所述姿势矫正笔还包括压力测量单元31、角度测量单元32和距离测量单元33。其中，压力测量单元31设置在笔身1的握持区域a，即靠近笔头处用于手指按压的区域。压力测量单元31可以检测握持区域a的压力信息，从而可以判断用户的手指是否按压在正确的位置。作为一种可选的实施方式，当用户持笔的位置正确时，压力测量单元31检测到的压力信息表征握持区域a受到的压力值处于正常区间内；当用户持笔的位置不正确时，压力测量单元31检测到的压力信息表征握持区域a受到的压力值过小。
49.更进一步地，角度测量单元32设置在笔身1上，用于检测笔身1的姿态信息，也即，检测用户持笔书写时笔身1倾斜的角度，从而判断用户持笔角度是否正确。距离测量单元33设置在笔身1上，用于检测笔身1相对于用户身体的距离信息，也即，测量笔身1与用户身体之间的距离，从而可以判断用户持笔时坐姿是否合理。
50.在本实施例中，所述姿势矫正笔还包括驱动组件4以及控制器5。具体地，驱动组件4设置在笔身1上，被配置为驱动笔芯2伸出或缩回。控制器5设置在笔身1上，并且与压力测量单元31、角度测量单元32、距离测量单元33和驱动组件4电连接，从而可以根据所述压力信息、姿态信息和距离信息控制驱动组件4驱动笔芯2移动，也即，在用户姿势正确时控制驱动组件4驱动笔芯2伸出，在用户姿势错误时控制驱动组件4驱动笔芯缩回。由此，可以逐渐矫正用户书写时的错误姿势。
51.结合图5-6所示，在本实施例中，控制器5被配置为在所述压力信息、姿态信息和距离信息表征笔身1处于第一握持状态时，控制驱动组件4驱动笔芯2缩回。作为一种可选的实施方式，控制器5被配置为在所述压力信息、姿态信息和距离信息表征笔身1处于第二握持状态持续第一预定时间时，控制驱动组件4驱动笔芯2缩回。作为另一种可选的实施方式，控制器5被配置为在所述压力信息、姿态信息和距离信息表征笔身1处于第三握持状态时，控制驱动组件4驱动笔芯2伸出。
52.其中，所述压力信息、姿态信息和距离信息表征笔身1处于第三握持状态为：握持区域a受到的压力、笔身1倾斜的角度和笔身1与用户身体之间的距离位于第一数值区间a内，也即，符合正确书写姿势的标准。所述压力数值、角度数值和距离数值表征所述笔身1处
于第一握持状态为：握持区域a受到的压力、笔身1倾斜的角度和笔身1与用户身体之间的距离中至少一项位于第三数值区间c内，也即，与符合正确书写姿势的标准相差过大。所述压力信息、姿态信息和距离信息表征笔身1处于第二握持状态持续第一预定时间为：握持区域a受到的压力、笔身1倾斜的角度和笔身1与用户身体之间的距离都不位于第三数值区间c内并且至少一项位于第二数值区间b内，也即，在与符合正确书写姿势的标准相差不至于过大的前提下，至少一项与符合正确书写姿势的标准有少许偏差并且持续第一预定时间。
53.需要被理解的是，符合正确书写姿势的标准以及判断笔身1状态的偏差程度，可以根据用户的具体需求进行设定。也就是说，第一数值区间a、第二数值区间b以及第三数值区间c对应的压力或角度或距离数值是根据用户的具体需求进行设定。例如对于身材较为高大的用户，笔身1与用户身体之间的标准距离可以设定为较大的距离值，也即，第一数值区间a对应的距离值较大。还需要被理解的是，第一预定时间也可以根据用户需求进行设定，例如可以设置为30秒、45秒或60秒等。
54.由此，当用户拿起笔准备以正确的姿势进行书写时，所述姿势矫正笔就会伸出笔芯2。当用户的书写姿势稍有偏差并持续一段时间或者用户的书写姿势存在错误时，所述姿势矫正笔就会缩回笔芯2。通过缩回笔芯2的方式实现了阻止用户以不正确的姿势进行书写，从而可以达到逐渐矫正用户书写姿势的目的。
55.在本实施例中，所述姿势矫正笔还包括提示组件6。具体地，提示组件6设置在笔身1上并且与控制器5电连接，控制器5被配置为在所述压力信息、姿态信息和距离数值表征笔身1处于待调整状态，控制提示组件6打开进行提示。
56.其中，所述压力信息、姿态信息和距离信息表征笔身1处于待调整状态为：握持区域a受到的压力、笔身1倾斜的角度和笔身1与用户身体之间的距离，在与符合正确书写姿势的标准相差不至于过大的前提下，至少一项与符合正确书写姿势的标准有少许偏差，或者至少一项即将偏出标准姿势。
57.由此，当用户在书写时存在即将偏出标准姿势的趋势，或者与标准姿势存在少许偏差的时候，开启提示组件6可以提醒用户注意调整姿势。需要说明的是，本实施例的提示组件6可以在用户调整为正确书写姿势后自动关闭，也可以在开启并持续第二预定时间后自动关闭。其中，第二预定时间可以根据用户需求进行设定，例如可以设置为30秒、45秒或60秒等。
58.进一步地，本实施例的提示组件6包括led灯c。如图1所示，led灯c设置在笔身1上，被配置为在提示组件6开启时点亮以及在提示组件6关闭时熄灭。由此，可以通过视觉信息提醒用户调整书写姿势。作为一种可选的实施方式，提示组件6还可以包括蜂鸣器，从而可以在提示组件6开启时通过声音提醒用户调整书写姿势，增强提示的效果。
59.结合图3所示，本实施例的驱动组件4包括马达41和弹性件42。其中，马达41设置在笔身1，用于驱动笔芯2伸出。弹性件42的两端分别连接笔身1和笔芯2，用于驱动笔芯2缩回。
60.具体地，当用户采用正确书写姿势时，马达41提供笔芯2伸出的动力，并使弹性件42受到挤压。当用户书写姿势错误时，马达41回复至初始状态，并且发生弹性形变的弹性件42将弹力转换为笔芯2缩回的动力。需要被理解的是，作为一种可选的实施方式，也可以将笔芯2与马达41固定连接，由马达41提供笔芯2伸出以及缩回的动力。
61.在本实施例中，所述姿势矫正笔还包括设置在笔身1上的无线充电组件7。具体地，
无线充电组件7包括电池71、无线充电线圈72以及电源管理器73，并且电源管理器73分别与电池71、无线充电线圈72以及控制器5电连接。通过无线充电组件7可以方便地给所述姿势矫正笔充电，无需拆解更换电池，既环保又能减少资源浪费，还可以避免多次拆解减少所述姿势矫正笔的使用寿命。
62.结合图4所示，所述姿势矫正笔还包括设置在笔身1上的主板8，控制器5和电源管理器73设置在主板8上。进一步地，压力测量单元31包括压力传感器311和压力数据处理器312。其中，压力传感器311设置在笔身1的握持区域a，从而可以检测握持区域a受到的压力。压力数据处理器312设置在主板8上，以将压力传感器311传出的信号处理后传输至控制器5。更进一步地，角度测量单元32包括惯性传感器321，距离测量单元33包括距离传感器331，并且惯性传感器321和距离传感器331设置在主板8上，以将检测到的角度和距离信号传输至控制器5。作为一种可选的实施方式，本实施例的惯性传感器321为陀螺仪，距离传感器331为红外测距传感器。
63.需要说明的是，在本实施例中，笔身1包括具有可透光区域b的第一壳体11，距离传感器331设置在第一壳体11内并且位于可透光区域b处。由此，距离传感器331可以通过可透光区域b检测笔身1与用户身体之间的距离。此外，led灯套设在第一壳体11上的可透光区域b，以便用户观察到提示组件6的提示。
64.需要被理解的是，本实施例的笔身1还包括与第一壳体11可拆卸连接的第二壳体12，握持区域a位于第二壳体12上。笔芯2设置在第二壳体12内，通过拆分第一壳体11和第二壳体12可以实现对笔芯2的替换。
65.需要进一步说明的是，压力测量单元31还包括压力传感器支架313和压力传感软板314。其中，压力传感器支架313设置在笔身1的握持区域a，也即设置在第二壳体12内，用于设置压力传感器311。压力传感软板314连接压力传感器311和压力数据处理器312，作为一种可选的实施方式，本实施例的压力传感软板314为柔性电路板。
66.需要被理解的是，本实施例的压力测量单元31既用于检测用户的手指是否按压在正确位置，还可以用于检测用户书写时手指按压的力度，力度过小或者过大都不利于书写，可以通过控制器5控制提示组件6进行提示，或者控制驱动组件4驱动笔芯2缩回。
67.在本实施例中，所述姿势矫正笔还包括支架13、笔座14和笔帽(图中未示出)。其中，支架13设置在第一壳体11和第二壳体12内部，用于设置各组件。笔座14设置在第一壳体11的端部，起到固定以及封闭作用。第二壳体12的尺寸略小于第一壳体11，方便设置笔帽。
68.本实用新型实施例提供的姿势矫正笔包括笔身、压力测量单元、角度测量单元、距离测量单元、驱动组件以及控制器。其中，笔身具有用于移动设置笔芯的笔芯容置部，驱动组件用于驱动笔芯伸出或缩回。控制器根据压力测量单元检测的笔身握持区域的压力信息、角度测量单元检测的笔身的姿态信息以及距离测量单元检测的笔身相对于用户身体的距离信息控制驱动组件驱动笔芯移动。由此，所述姿势矫正笔可以通过多个测量单元全方位地监管用户的握笔姿势和坐姿，避免错误的写字姿势影响用户的视力和骨骼发育，从而可以保护用户的身体健康。
69.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。