技术领域
[0001] 本实用新型涉及文具领域，尤其涉及一种笔套。
背景技术
[0002] 现有一种防近视笔的文具，其属于一种内置
传感器和
智能芯片的书写笔，笔身尾端设置360°红外
电子眼，监控学生低头写字，当眼睛与桌面的距离过近时，笔芯自动缩回笔内。同时在笔身前端笔尖处，设置触摸感应，当
手指没有握住金属触摸片写字时，笔芯自动缩回笔内。端正坐姿和握姿，笔芯自动伸出，对保护视
力有积极效果。
[0003] 然而这种防近视笔内的传感器一体封装在笔内，无法拆卸，当笔需要更换使用时，则需要整体更换或换笔芯，且由于笔芯只能兼容自己生产的笔芯笔头，对笔芯的长短，大小尺寸都有严格要求，而他们定制的笔芯成本高，且容易造成浪费，当用户需要不同种类的笔进行书写时，则无法对视力进行良好的保护，以及上述防近视笔成本高造价贵不利于推广使用，也不易于更换，同时由于设置了多个红外电子眼、触摸感应和笔芯伸缩机构，导致防近视笔的功耗高，不耐用，其通过
开关进行启动工作，一旦学生使用完毕后忘记关闭，则会耗费大量电量，为往后的使用方便性大打折扣。再加上强制缩回笔头，中止和干扰小朋友书写，这种在儿童需要培养集中精力做事的阶段，打断儿童专注做事是不利于儿童健康成长的。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种智能防近视和校正握姿的笔套。
[0005] 为了实现本实用新型的目的，本实用新型提供一种笔套，包括壳体和电子装置，所述电子装置设置在所述壳体上，所述电子装置包括红外传感器、运动传感器、提醒单元和处理单元，壳体设置用于与笔连接的连接部，红外传感器的出射方向与所述壳体的轴向之间的夹
角为预设角度，红外传感器向处理单元输出距离
信号，运动传感器设置在壳体上，运动传感器向处理单元输出角度信号和
加速度信号，提醒单元用于输出提醒信号，处理单元根据距离信号、角度信号和加速度信号向提醒单元输出
控制信号。
[0006] 由上述方案可见，通过在红外传感器和运动传感器设置在笔套上，使得笔套安装到笔上进行书写时，能够实时获取笔的书写轨迹、运动幅度和运动
频率，从而能够利用处理单元判断得出当前是否处于书写状态，当处于书写状态，处理单元通过将角度信号与预设角度数值进行比较，从而能够判断得出笔的倾斜是否处于预设倾斜角度，继而能够反映出当前用户的握姿是否正确，如不正确，则通过提醒单元发出声音或震动的提醒，实现智能地对用户的握姿进行提醒校正，如不处于书写状态，则可对相应的传感器进行关闭有效地降低功耗，以及利用红外传感器对看书距离进行检测，从而有效地
预防近视，同时由于笔套是可拆卸地与笔连接，使得笔套可安装至不同笔进行使用，从而减少浪费和提高产品广泛适用性，成本低易于推广。
[0007] 更进一步的方案是，笔套还包括光线传感器，光线传感器设置在壳体的轴向外壁上，光线传感器向处理单元输出光线信号，处理单元根据光线信号向提醒单元输出控制信号。
[0008] 由上可见，为了为用户提供更加良好的书写环境，通过光线传感器对环境的光亮程度进行检测，如果环境光过强或过弱均会发出提醒，从而能够有效保护用户的视力。
[0009] 更进一步的方案是，笔套还包括计时模
块，计时模块向处理单元输出时间信号，处理单元根据时间信号向提醒单元输出控制信号。
[0010] 由上可见，通过计时模块的设置并对书写时长进行计时，过长的话则进行相应的提醒。
[0011] 更进一步的方案是，提醒单元包括震动模块、声音模块或灯光模块；震动模块根据控制信号震动；声音模块根据控制信号发出声音；灯光模块根据控制信号发出灯光。
[0012] 由上可见，提醒的方式具有多种，可以通过多种途径对用户进行及时的提醒，使得用户能够有效地纠正握姿或看书距离。
[0013] 更进一步的方案是，连接部为壳体的沿轴向开设的
盲孔。
[0014] 更进一步的方案是，笔套还设置有充电触针，充电触针设置在盲孔的底面。
[0015] 由上可见，通过盲孔的设置方便不同种类的笔进行安装连接，并对充电触针进行隐藏式设置，使得盲孔的设置不仅方便与笔的连接，还可以方便对充电装置连接。
[0016] 更进一步的方案是，笔套还包括通讯模块，通讯模块用于向外输出数据信号。
[0017] 由上可见，处理单元可对握姿和坐姿等信息通过通讯模块将相关的数据信号发送到移动终端上与智能网关上，通过移动终端的客户端与网关设备可直观的了解到相关的图表统计信息。
[0018] 更进一步的方案是，壳体包括下壳体和上壳体，上壳体可绕轴向旋转地与下壳体连接，上壳体沿周向设置有透射部；
[0019] 电子模块固定安装在上壳体，红外传感器的出射光线穿过透射部。
[0020] 更进一步的方案是，笔套还包括
配重块，配重块固定安装在上壳体内。
[0021] 更进一步的方案是，红外传感器包括发射红外传感器和接收红外传感器，透射部包括第一透射部和第二透射部，发射红外传感器的出射光线穿过第一透射部，接收红外传感器接收的反射光线穿过第二透射部。
[0022] 由上可见，通过上壳体可旋转的设置，使得红外传感器的照射角度可调，并在配重块的作用下，在书写使用时，能够使得红外传感器调整角度并朝向用户头部出射检测光线，能够提高检测的精确度。
附图说明
[0023] 图1是本实用新型的笔套第一
实施例的结构图。
[0024] 图2是本实用新型的笔套第一实施例的在另一视角下的结构图。
[0025] 图3是本实用新型的笔套第一实施例的结构分解图。
[0026] 图4是本实用新型的笔套第一实施例的系统
框图[0027] 图5是本实用新型的笔套第一实施例的原理示意图。
[0028] 图6是本实用新型的笔套第二实施例的结构图。
[0029] 图7是本实用新型的笔套第二实施例的结构分解图。
[0030] 图8是本实用新型的笔套第二实施例中上壳体的转动原理示意图。
[0031] 图9是本实用新型的笔套第二实施例的原理示意图。
[0032] 以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
[0033] 笔套第一实施例：
[0034] 参照图1至图4，图1和图2是笔套1的结构图，图3是笔套1的结构分解图，图4是笔套1的系统框图，笔套1包括壳体和设置在壳体内的电子单元，电子单元包括
基板、处理单元2、红外传感器21、运动传感器22、提醒单元23、光线传感器24、计时模块25和通讯模块26。壳体大致呈圆柱状设置并在其内部形成容纳腔，壳体包括上壳体11、中壳体12和下壳体13，上壳体11的轴向端面上设置有通孔111，中壳体12沿轴向开设有通孔121，并在径向外壁即周壁上设置有通孔122，下壳体13设置有用于与笔连接的连接部，连接部为沿径向朝外地设置有盲孔131，在盲孔131的底面上贯穿地设置有通孔132。红外传感器21设置在通孔122上，其用于检测来自侧面的距离信号，光线传感器设置在通孔111上，其用于检测来自轴向外侧的光线信号。在容纳腔内还是设置有充电触针27，充电触针穿过所述通孔132，充电触针27的
接触面位于在盲孔的底面，通过充电触针27可为笔套的
电池模块进行充电。
[0035] 基板用于承载或连接处理单元2、红外传感器21、运动传感器22、提醒单元23、光线传感器24、计时模块25和通讯模块26。红外传感器21的出射方向与所述壳体的轴向之间的夹角为预设角度，在本实施例中，优选地选择90度设置，红外传感器21的出射方向朝向壳体径向地设置，当然还以倾斜一锐角或钝角地设置，红外传感器21的出射方向能够朝向用户便能实现发明目的。红外传感器21用于检测用户头部和桌面（即笔头）之间的距离，检测方式具有多种，可以对头部和桌面分别进行距离检测，继而能够计算得出头部和桌面之间的距离，具体工作原理为，一个红外发射头发射红外线，经头部反射后，被光敏晶体管接收到，通过处理单元计算反射光的
能量并能判断出头部与笔头之间的距离。然后通过该距离及笔杆的倾斜角度再计算出头部与桌面的距离，随后红外传感器21向处理单元输出距离信号。
[0036] 运动传感器22可对三轴加速度以及倾斜角度进行检测，并向处理单元2输出角度信号和加速度信号，光线传感器24用于检测环境光的强度，光线传感器24向处理单元2输出光线信号，计时模块25用于计算时长，计时模块25向处理单元2输出时间信号。提醒单元23包括震动模块、声音模块和灯光模块，震动模块用于发生震动，声音模块用于发出提醒声音，灯光模块用于发出提醒灯光。通讯模块26可采用蓝牙模块或4G通讯模块等，通过通讯模块26可与移动终端进行数据交换，将相关的一些数据和统计发送到移动终端记录并显示。
[0037] 参照图5，笔套1通过连接部131套在笔3外，当用户在使用笔3进行书写时，运动传感器22能够实时获取笔的书写轨迹、运动幅度和运动频率等，继而向处理单元输出相应的倾斜信号和加速度信号，使得处理单元根据其判断得出当前是否处于书写状态。如果笔是平躺放置，且没有相应的运动，则代表笔处于非书写状态或非使用状态，可将光线传感器、红外传感器、通讯模块和计时模块关闭，以降低功耗。
[0038] 当处理单元2判断得出当前处于书写状态时，则激活相应的传感器和模块，处理单元2通过将角度信号与预设角度数值进行比较，如果角度信号不在预设角度数值范围内，则表明用户的握姿错误，随后处理单元2根据角度信号和加速度信号向提醒单元23发出控制信号，使提醒单元23发出震动提醒、声音提醒或灯光提醒。以及红外传感器21检测用户和桌面之间的距离是否低于预设值，如是，则处理单元2根据距离信号向提醒单元23发出控制信号。光线传感器24用于检测当前环境光的光强是否过强或过弱，如不在预设范围内，则处理单元2根据光线信号向提醒单元23发出控制信号。计时模块2则通过计算书写时长，如果书写时间过长，则处理单元2根据时间信号向提醒单元23输出控制信号。处理单元2可对书写的时间、握姿、坐姿和环境光强弱等信息通过通讯模块26将相关的数据信号发送到移动终端上，通过移动终端的客户端可直观的了解到相关的图表统计信息。通过提醒单元23发出声音、震动或灯光的提醒，实现智能地对用户的握姿和坐姿进行提醒校正，从而有效地预防近视。同时由于笔套1是可拆卸地与笔3连接，使得笔套1可安装至不同种类的笔进行使用。
[0039] 笔套第二实施例：
[0040] 在应用上述第一实施例相同电气原理的
基础上，笔套第二实施例主要对壳体以及转动方式作出改良，参照图6和图7，笔套4包括壳体和设置在壳体内的电子单元5，电子单元5包括基板、处理单元2、红外传感器、运动传感器22、提醒单元23、光线传感器24、计时模块
25和通讯模块26。红外传感器包括发射红外传感器51和接收红外传感器52，壳体4包括上壳体41和下壳体42。
[0041] 上壳体41大致呈圆柱状设置并在其内部形成容纳腔，上壳体41的周向外壁上设置有采用可透红外光线的透射部411和412，透射部采用透明PC材料制作而成，透射部411和412均沿周向延伸并在轴向上分布设置。上壳体41内还设置有安装槽413和安装槽414(见图
8)，安装槽413和安装槽414均沿轴向延伸，电子模块5的基板固定安装在安装槽413中，笔套
4还包括配重块6，配重块6固定安装在安装槽414中。上壳体41在朝向下壳体42的端部上还设置有连接柱415。
[0042] 下壳体42的下端设置有用于与笔连接的连接部421，连接部421为沿径向朝外地设置有盲孔，在盲孔的底面上贯穿地设置有充电触针。下壳体42的上端固定设置有
轴承43，连接柱415连接于轴承43，使得上壳体41可绕轴向旋转地与下壳体42连接。
[0043] 参照图8和图9，由于上壳体41可旋转地设置，且安装有配重块6，故在使用时，笔套4与笔7连接，书写时，在重力的作用下，使得上体41发生旋转，并使配重块6相对地位于下方，且由于红外传感器在朝着壳体径向设置，继而使得用户在使用壁7书写时，红外传感器始终朝向用户头部地偏转，继而发射红外传感器的出射光线穿过透射部411，经过反射后，反射光线穿过第二透射部412入射至接收红外传感器。同时光线传感器也能够透过透射部检测外部环境光的强弱。处理单元便可根据距离信号、角度信号和加速度信号输出对应的控制信号，使提醒单元输出对应的提醒。
[0044] 由上可见，通过在红外传感器和运动传感器设置在笔套上，使得笔套安装到笔上进行书写时，能够实时获取笔的书写轨迹、运动幅度和运动频率，从而能够利用处理单元判断得出当前是否处于书写状态，当处于书写状态，处理单元通过将角度信号与预设角度数值进行比较，从而能够判断得出笔的倾斜是否处于预设倾斜角度，继而能够反映出当前用户的握姿是否正确，如不正确，则通过提醒单元发出声音或震动的提醒，实现智能地对用户的握姿进行提醒校正，如不处于书写状态，则可对相应的传感器进行关闭有效地降低功耗，以及利用红外传感器对看书距离进行检测，从而有效地预防近视，也减少浪费和提高产品广泛适用性，成本低易于推广。
[0045] 另外，上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，在实际应用中还可具有更多的变化，如连接部的设置除了采用盲孔设置外，还可以采用卡扣、斜槽等本领域技术人员常规的连接设置，以及还可以采用多个红外传感器沿周向布置，也能够大大提高检测性能，上述这些改变均属于本实用新型的保护范围。
