鉛筆筆帽和鉛筆的制作方法

本發明涉及學習用品領域，具體而言，涉及一種鉛筆筆帽和鉛筆。

背景技術：

鉛筆是人們工作學習中常用的一種工具，例如可以在制圖、繪畫或者考試中使用。然而，人們經常會因為忙碌的工作或者學習，而忘記削鉛筆，使得寫出的字跡粗大、模糊不清，畫出來的線條不夠美觀；或者因為鉛筆筆芯削的過多或過少，而使得筆芯的尺寸并不符合使用的要求。這樣既浪費了人們的時間，也對人們的工作成果造成了一定的影響。

技術實現要素：

鑒于此，本發明的目的在于提供一種鉛筆筆帽，其能夠智能且更加準確地發出提醒用戶削鉛筆的信號。

本發明的實施例是這樣實現的：

一方面，本發明實施例提供一種鉛筆筆帽，其包括柱形中空本體、圖像采集單元、控制單元以及傳感器，柱形中空本體具有用于接收筆桿的開口端和與開口端相對的閉合端，圖像采集單元設置于柱形中空本體的內部并且位于閉合端處，圖像采集單元和傳感器均與控制單元電連接；控制單元用于在接收到檢測指令時控制傳感器檢測鉛筆筆帽中是否插有筆桿，并在傳感器檢測鉛筆筆帽中插有筆桿時向圖像采集單元發送圖像采集信號；圖像采集單元用于在接收到圖像采集信號時采集筆桿的筆尖的圖像，并將所采集的圖像發送至控制單元；控制單元還用于從圖像中獲取筆尖的筆芯的直徑，將所獲取的直徑與檢測預設值進行比較，并在所獲取的直徑大于檢測預設值時發出提醒信號。

在本發明較佳的實施例中，鉛筆筆帽還包括設置在柱形中空本體上的顯示器，顯示器與控制單元電連接，顯示器用于顯示圖像采集單元所采集的圖像。

在本發明較佳的實施例中，顯示器還用于在顯示圖像采集單元所采集的圖像的同時顯示環形刻度線，并使圖像中筆芯的中心和環形刻度線的中心重合，環形刻度線的直徑等于檢測預設值。

在本發明較佳的實施例中，鉛筆筆帽還包括設置在柱形中空本體外部的檢測指令接收件，該檢測指令接收件與控制單元電連接，檢測指令接收件在接收到外界觸發時生成檢測指令。

在本發明較佳的實施例中，鉛筆筆帽還包括設置在柱形中空本體上的提醒單元，提醒單元與控制單元電連接，該提醒單元用于接收提醒信號，以通過聲音、燈光、振動或它們的組合的形式進行提醒。

在本發明較佳的實施例中，鉛筆筆帽還包括設置在柱形中空本體外部的多個預設值設置件，每個預設值設置件均與控制單元電連接并且對應于一個預設值，預設值設置件中的一個在被觸發時向控制單元發送選擇信號，控制單元還用于根據選擇信號選擇被觸發的預設值設置件對應的預設值作為檢測預設值。

在本發明較佳的實施例中，檢測預設值為0.5mm或0.7mm。

在本發明較佳的實施例中，圖像采集單元設置于閉合端的中心處。

在本發明較佳的實施例中，鉛筆筆帽還包括設置在柱形中空本體上的報警單元，報警單元與控制單元電連接，報警單元用于在傳感器未在鉛筆筆帽中檢測到鉛筆時，通過聲音、燈光、振動或它們的組合的形式進行報警。

另一方面，本發明實施例提供了一種鉛筆，其包括上述鉛筆筆帽和與該鉛筆筆帽配合使用的筆桿。

本發明實施例的有益效果是：本發明提供的鉛筆筆帽包括柱形中空本體、圖像采集單元、控制單元以及傳感器，該控制單元在接收到檢測指令時控制該傳感器檢測鉛筆筆帽中是否插有筆桿，并且在傳感器檢測到鉛筆筆帽中插有筆桿時，控制單元向圖像采集單元發送圖像采集信號，然后控制單元從圖像采集單元所采集的圖像中獲取鉛筆筆芯的直徑，將所獲取的筆芯直徑與檢測預設值進行比較，并在該直徑大于檢測預設值時發出提醒信號。通過這種方式，由于控制單元可以從圖像采集單元所采集的圖像中獲得準確的筆芯尺寸，并通過將其與所設定的檢測預設值進行比較來判斷是否應當提醒用戶削鉛筆，使得用戶接收到的提醒信號較準確，從而避免用戶忘記削鉛筆或者鉛筆筆芯的尺寸不合適對工作成果造成影響。

為使本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明實施例提供的鉛筆的結構示意圖；

圖2為圖1所示的鉛筆的鉛筆筆帽部分的主視圖；

圖3為圖1所示的鉛筆的鉛筆筆帽部分的俯視圖；

圖4為本發明實施例提供的鉛筆筆帽的各功能單元的電氣連接圖。

圖標：100-鉛筆；110-鉛筆筆帽；120-筆桿；111-柱形中空本體；1112-開口端；1114-閉合端；112-控制單元；113-圖像采集單元；114-傳感器；115-檢測指令接收件；116-提醒單元；117-預設值設置件；118-報警單元；119-顯示器；1192-環形刻度線。

具體實施方式

下為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面結合附圖，對本發明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

圖1示出了本發明實施例提供的鉛筆100，其包括鉛筆筆帽110和與鉛筆筆帽110配合使用的筆桿120。

結合圖2可以看出，鉛筆筆帽110可以包括柱形中空本體111、控制單元112、圖像采集單元113和傳感器114。

于一種具體的實施方式中，柱形中空本體111為圓柱狀，其還可以為其他的適用的美觀的形狀，例如五棱柱狀體、六棱柱狀體或者球體。柱形中空本體111具有用于接收筆桿120的開口端1112和與開口端1112相對的閉合端1114。于一種具體的實施方式中，閉合端1114的外部還可以設置用于連接掛繩的環狀的掛鉤，便于用戶的攜帶，在開口端1112處也可以圍繞柱形中空本體111的內壁設置環狀的輕微的凸起，用以防止筆桿120從鉛筆筆帽110中輕易脫落。

于一種具體的實施方式中，控制單元112可以設置于柱形中空本體111的壁中，控制單元112可以從柱形中空本體111的壁中微微向內凸出，或者還可以設置在柱形中空本體111的壁中微微向外凸出。對控制單元112的設置位置不作具體限制，只要控制單元112的設置位置確保其自身可以正常運作，并且不影響筆桿120的插入、不影響其他元件的運行即可。

于一種具體的實施方式中，圖像采集單元113可以設置于柱形中空本體111內部的閉合端1114處。圖像采集單元113可以凸設或者嵌入在閉合端1114中，只要確保圖像采集單元113能采集到插入柱形中空本體111的筆桿120的筆尖的圖像即可。優選地，圖像采集單元113設置于閉合端1114的中心，正對于插入鉛筆筆帽110中的筆桿120的筆芯的位置處。圖像采集單元113與控制單元112電連接(參見圖4)，用以在從控制單元112處接收到圖像采集信號時采集筆桿120的筆尖的圖像，并且將所采集的圖像發送至控制單元112。

于一種具體的實施方式中，傳感器114可以設置于柱形中空本體111的內部靠近開口端1112的地方，以檢測筆桿120是否插入柱形中空本體111中。于其他具體的實施方式中，傳感器114還可以設置在開口端1112處或更靠近閉合端1114的地方，只要確保傳感器114的設置能夠準確檢測到鉛筆筆帽110中是否插有筆桿120，并且還不影響筆桿120的插入即可。傳感器114也與控制單元112電連接(參見圖4)，用以在從控制單元112處接收到檢測指令時檢測檢測柱形中空本體111中是否插有筆桿120。

當控制單元112接收到檢測指令時控制傳感器114檢測鉛筆筆帽110中是否插有筆桿120，并且在傳感器114檢測到鉛筆筆帽110中插有筆桿120時向圖像采集單元113發送圖像采集信號。在控制單元112接收到圖像采集單元113采集的圖像時，從該圖像中獲取筆桿120的筆尖的筆芯的直徑，然后將所獲取的直徑與檢測預設值進行比較，當所獲取的直徑大于檢測預設值時，控制單元112發出提醒信號。

進一步地，本發明實施例提供的鉛筆筆帽還可以包括設置于柱形中空本體111的外部的檢測指令接收件115，該檢測指令接收件115與控制單元112電連接(參見圖4)。當檢測指令接收件115受到外界觸發時就會生成上述檢測指令，并將該檢測指令發送至控制單元112。于一種具體實施方式中，檢測指令接收件115是以按鈕的形式設置的(如圖3所示)，當受到外界按壓或觸碰時就可以生成檢測指令，而且這種按鈕可以是自動復位性按鈕或者其他任意便于操作的按鈕。于其他具體的實施方式中，檢測指令接收件115還可以是撥碼開關、電子屏幕或者聲控輸入元件等裝置。

進一步地，本發明實施例提供的鉛筆筆帽還可以包括設置于柱形中空本體111的外部的提醒單元116，該提醒單元116與控制單元112電連接(參見圖4)。于一種具體的實施方式中，提醒單元116是以光電管的形式設置的(如圖3所示)，當提醒單元116接收到控制單元112發送的提醒信號時，就以燈光提醒用戶削鉛筆。于其他具體的實施方式中，提醒單元116還可以設置成揚聲器、振動器或它們組合的形式，通過聲音、震動或它們組合的形式來進行提醒。

進一步地，本發明實施例提供的鉛筆筆帽還可以包括設置于柱形中空本體111的外部的預設值設置件117，該預設值設置件117與控制單元112電連接(參見圖4)。于一種具體的實施方式中，設置兩個分別對應于人們學習工作中常用的筆芯尺寸0.5mm和0.7mm的預設值設置件117，而且預設值設置件117可以是以按鈕的形式設置的，這種按鈕可以是自動復位性按鈕或者其他任意便于操作的按鈕形式。用戶可根據工作學習中對筆芯尺寸的要求，觸發對應的預設值設置件117，被觸發的預設值設置件117向控制單元112發送選擇信號，控制單元112接收到該選擇信號后則將被觸發的預設值設置件117對應的預設值作為供控制單元112在比較時使用的檢測預設值。

于一種具體的實施方式中，還可以只設置僅一個或設置更多個預設值設置件117，且每個預設值設置件117對應的尺寸可以根據實際需求來進行設置，例如還可以設置成0.3mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、0.9mm或其他任意適用的尺寸。并且為了便于識別，尺寸可以直接標注在按鈕表面，還可以標注在按鈕的旁邊或使用其他的方式進行標注。此外，預設值設置件117還可以是撥碼開關、電子屏幕或者通過聲控輸入的元件等其他形式。

進一步地，本發明實施例提供的鉛筆筆帽還可以包括設置于柱形中空本體111的外部的報警單元118，該報警單元118與控制單元112電連接(參見圖4)。于一種具體的實施方式中，報警單元118是以光電管的形式設置(如圖3所示)，當傳感器114檢測到鉛筆筆帽110中沒有筆桿120時就進行燈光報警。于其他具體的實施方式中，報警單元118還可以設置成揚聲器、振動器或他們組合的形式，通過聲音、震動或它們組合的形式來進行報警。

需要注意的是，于一種具體的實施方式中，提醒單元116和報警單元118可以設置成同一種或者不同種類的元件，并且當其二者設置成同一種元件時，其二者的提醒方式不同，以便于用戶能夠清楚的區分其二者。例如，當提醒單元116和報警單元118均設置成光電管時，可以讓提醒單元116發紅光，讓報警單元118發綠光或者其他顏色的光。于其他具體的實施方式中，還可以直接在其二者旁邊標注漢字，或采用其他的方式進行標注。

進一步地，本發明實施例提供的鉛筆筆帽還可以包括設置于柱形中空本體111的外部的顯示器119，該顯示器119與控制單元112電連接(參見圖4)，用于顯示所采集的圖像。于一種具體的實施方式中，顯示器119是正方體，其還可以是任意其他形狀，只要能準確顯示出所采集圖像的筆芯部分的大小即可。此外，顯示器119還可以在顯示所采集的圖像的同時顯示環形刻度線1192，并使環形刻度線1192的中心與所采集圖像中的筆芯的中心重合。環形刻度線1192的直徑可以等于檢測預設值，以便能在顯示器119上清晰地顯示出筆芯的尺寸與檢測預設值的大小關系。

于一種具體的實施方式中，環形刻度線1192可以固定地在顯示器119的屏幕上某一處顯示，例如當圖像采集單元113固定于鉛筆筆帽110閉合端1114的某一處時，其所采集的圖像中筆芯的中心的位置也是固定的，此時環形刻度線1192就可以固定地設置在顯示器119上對應的位置。于其他具體實施方式中，在所采集圖像中筆芯的中心的位置可能會發生變動的情況下，環形刻度線1192還可以在顯示器119上活動地顯示，即顯示器119可以根據所采集圖像中筆芯的中心的位置來顯示環形刻度線1192。此外，當顯示器119以一定的比例放大或縮小所采集的筆尖的圖像時，環形刻度線1192的直徑也以相應的比例放大或縮小。其中，環形刻度線1192可以是以任意顏色表示的實線、虛線或其他任意線條，即只要能清晰地顯示出來即可。顯示器119上還可以直觀的顯示出例如“符合”/“不符合”等的提示字樣。

下面可以詳細描述本發明實施例提供的筆帽的示意性工作過程。首先，假設例如對應于0.5mm的預設值的預設值設置件117受外界觸發生成選擇信號，然后將該選擇信號發送至控制單元112，控制單元112接收到該選擇信號后則將0.5mm作為檢測預設值。檢測指令接收件115在受到外界觸發(例如被用戶按壓)時生成檢測指令，并將該檢測指令發送至控制單元112，控制單元112在接收到檢測指令時控制傳感器114檢測鉛筆筆帽110中是否插有筆桿120。當傳感器114未在鉛筆筆帽110中檢測到筆桿120時，控制單元112控制報警單元118發出燈光報警，而當傳感器114檢測到鉛筆筆帽110中插有筆桿120時，控制單元112向圖像采集單元113發送圖像采集信號。圖像采集單元113在接收到該圖像采集信號之后采集鉛筆筆帽110中插入的筆尖部分的圖像，并將所采集的圖像發送至控制單元112。一方面，控制單元112從所采集的圖像中獲取筆尖的筆芯的直徑，將該直徑與檢測預設值0.5mm進行比較，當該直徑大于0.5mm時，則控制單元112向提醒單元116發送提醒信號，以使提醒單元116以燈光形式提醒用戶鉛筆筆芯的尺寸不符合要求，需要削鉛筆；另一方面，控制單元112控制顯示器119顯示出所采集的圖像中筆芯的尺寸與環形刻度線1192，使得用戶可以直觀地看出筆芯的尺寸與環形刻度線的大小關系。

需要注意的是，于一種具體的實施方式中，檢測指令接收件115、提醒單元116、預設值設置件117、報警單元118以及顯示器119等均以并列成一條直線的方式設置在鉛筆筆帽110的柱形中空本體111外。為了便于操作和美觀，它們還可以通過其他的排列方式布置在柱形中空本體111外。于一種具體的實施方式中，鉛筆筆帽110上并非一定要設置檢測指令接收件115、提醒單元116、預設值設置件117、報警單元118以及顯示器119中的所有元件，鉛筆筆帽110可以只設置它們中的一個或者幾個的組合。例如，可以不設置顯示器119，直接通過控制單元112將所采集圖像中筆芯的尺寸與檢測預設值比較之后，由提醒單元116進行提醒即可；或者可以不設置預設值設置件117，而在控制單元112中設置默認的存檢測預設值即可；又或者，顯示器119可以為的觸摸顯示屏，該觸摸顯示屏可以具有設置檢測指令、提醒、預設值設值、報警、顯示中的一個或者幾個功能。

綜上所述，本發明提供的鉛筆筆帽和鉛筆，能夠通過將鉛筆筆芯的尺寸與預設值進行比較，進而智能并且更加準確的發出提醒用戶削鉛筆的信號。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。