专利名称：一种防伪电子签字笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及自动化电子控制领域，特别涉及一种用于电子商务中需要防伪签字等场合应用的电子签字笔。
电子签字笔对于目前应用越来越广泛的电子商务和企业、政府无纸化办公有着十分重要的意义，市场需要电子签字笔能够解决目前普通手写板和签字笔无法解决的防伪问题，并且其结构尺寸的调整和敏感单元布置位置的改变，以及弹性体的改变可以实现不同灵敏度和不同量程，满足不同书写力和书写习惯人群的需要。
本发明的技术方案是一种电子签字笔，包括笔杆外壳(1)、信号处理电路模块USB接口(2)、传感器(3)、笔尖(4)，敏感元件(5)和信号输出线(6)，其中信号处理电路模块USB接口(2)还包括三路低通滤波器、仪表放大器、3路12位A/D微处理器和USB接口电路，其特征在于笔尖(4)位于电子签字笔笔杆外壳(1)的下方，笔杆上安装敏感元件(5)并往上连接传感器(3)，传感器(3)往上连接信号处理电路模块USB接口(2)，笔杆外壳(1)环绕固定在电子签字笔上，电子签字笔的顶端安装有信号输出线(6)；所述的电子签字笔笔杆外壳(1)上，预先设计了一个握笔的位置，有三个凹槽，凹槽位置与正常握笔时的大拇指、食指、中指的位置一致，传感器(3)的圆周边设计加工有一个凸起部分，与笔杆外壳(1)相应位置的凹槽互相配合；所述的信号处理电路模块USB接口(2)中，三路低通滤波器连接仪表放大器，仪表放大器再连接3路12位A/D微处理器和USB接口电路，为了使得所设计的电路模块尺寸符合签字笔的结构尺寸，其电路模块采用圆形；所述的传感器(3)采用E型膜结构，三维力传感器(3)E型圆膜片上有钌系厚膜力敏电阻敏感元件(5)，圆膜片的外缘被固定在笔杆外壳(1)上，与笔杆外壳(1)组成一体，圆膜片硬中心部分与笔尖(4)固定在一起，圆膜片硬中心的直径尺寸和笔尖(4)相连接部分的直径相同，传感器(3)的输出信号通过信号处理模块USB口(2)和信号输出线(6)直接与计算机相连接；所述的笔尖(4)采用对称圆柱形，笔尖(4)的顶部为圆锥形，笔尖(4)的底部为圆。
本实用新型的有益效果是采用带有三维力传感器信息的电子签字笔不但可以达到在签字过程中保持原有笔形信息和字型识别的功能，还具有获取书写时握笔的手指、手腕与书写对象三维接触力信息功能，以及签字时间信息。可应用于政府、企事业部门等无纸化办公中管理和电子商务中合同签署等需要签字的场合，以达到防伪的功能。
图1是电子笔结构示意图。
在图1中，电子签字笔包括笔杆外壳1、信号处理电路模块USB接口2、力传感器3、笔尖4、敏感元件5和信号输出线6。
笔尖4位于电子签字笔笔杆外壳1的下方，往上连接敏感元件5，敏感元件5再连接传感器3和信号处理电路模块USB接口2，笔杆外壳1环绕固定在电子签字笔的笔杆上，电子签字笔的顶端安装有信号输出线6。
信号处理电路模块USB接口2包括三路低通滤波器、仪表放大器、带3路12位A/D微处理器和USB接口电路，可按照USB接口协议实现将电子签字笔输出的力信息与具有USB接口计算机的信息交换。
为了保证每次签名过程中书写所测量得到的三维力信息空间方向上的一致性，在电子签字笔笔杆外壳1上设计了一个握笔的位置，有三个凹槽。凹槽的位置与正常握笔时的大拇指、食指、中指的位置一致，形状符合手指响应位置的结构。
传感器3的弹性体为陶瓷圆膜片，其周边与电子签字笔的笔杆外壳1固定在一起，圆形硬中心部分与笔尖4固定在一起，为了保证笔尖部分的轴线和E型圆膜片中心轴线方向一致，圆膜片硬中心的直径尺寸和笔尖4相连接部分的直径相同。
E型圆膜片上三个方向桥路的布置方向与外壳的三个凹槽预先确定，传感器3的圆周边设计加工有一个凸起部分，与笔杆外壳1相应位置的凹槽互相配合，使得签字过程中所测量得到三维力信息在空间坐标系中保持一致。
传感器3采用E型膜结构，圆膜片的外缘被固定在笔杆外壳1上，与笔杆外壳1组成一体。为了使得所设计的电路模块尺寸符合电子签字笔的结构尺寸，其电路模块采用圆形。传感器3的输出信号经过电路模块处理后通过USB口2和信号输出线6直接与计算机相连接。
所述的笔尖4采用对称圆柱形，笔尖4的顶部为圆锥形，笔尖4的底部为圆。
信号处理电路模块USB接口2另外通过SMD工艺加工完成，并另外调试好，并将设计好的程序写入，程序具有信号处理和信号传输的功能，将信号处理电路与传感器3安装在一起后，通过信号输出线6即可实现与外部的通讯，并在书写过程中实现对三维力信息的测量。整个电子签字笔的传感器和信号处理电路的电源由USB接口2提供。
在传统的电子签字笔基础上，加入三维力传感器，以实现在书写过程中三维力信息的测量。实际上，无论是签字还是一般的书写，所看到的仅仅是每个人字形不一样，其本质上是每个人写字过程中手指和腕部作用的结果，通过测量笔尖与书写对象之间作用的力信息可以得到笔尖的走向，而走向本身的结果就是字型的变化。
权利要求1.一种防伪电子签字笔，包括笔杆外壳(1)、信号处理电路模块USB接口(2)、传感器(3)、笔尖(4)，敏感元件(5)和信号输出线(6)，其中信号处理电路模块USB接口(2)还包括三路低通滤波器、仪表放大器、3路12位A/D微处理器和USB接口电路，其特征在于笔尖(4)位于电子签字笔笔杆外壳(1)的下方，笔杆上安装敏感元件(5)并往上连接传感器(3)，传感器(3)往上连接信号处理电路模块USB接口(2)，笔杆外壳(1)环绕固定在电子签字笔上，电子签字笔的顶端安装有信号输出线(6)；所述的电子签字笔笔杆外壳(1)，预先设计了一个握笔的位置，有三个凹槽，凹槽位置与正常握笔时的大拇指、食指、中指的位置一致，传感器(3)的圆周边设计加工有一个凸起部分，与笔杆外壳(1)相应位置的凹槽互相配合；所述的信号处理电路模块USB接口(2)中，三路低通滤波器连接仪表放大器，仪表放大器再连接3路12位A/D微处理器和USB接口电路，为了使得所设计的电路模块尺寸符合签字笔的结构尺寸，其电路模块采用圆形；所述的传感器(3)采用E型膜结构，三维力传感器(3)E型圆膜片上有钌系厚膜力敏电阻敏感元件(5)，圆膜片的外缘被固定在笔杆外壳(1)上，与笔杆外壳(1)组成一体，圆膜片硬中心部分与笔尖(4)固定在一起，圆膜片硬中心的直径尺寸和笔尖(4)相连接部分的直径相同，传感器(3)的输出信号通过信号处理模块USB口(2)和信号输出线(6)直接与计算机相连接；所述的笔尖(4)采用对称圆柱形，笔尖(4)的顶部为圆锥形，笔尖(4)的底部为圆。
专利摘要本实用新型公开一种具有电子防伪功能的签字笔，包括笔杆外壳1、信号处理电路模块USB接口2、传感器3、笔尖4。笔杆外壳1设计了一个握笔的位置，有三个凹槽，凹槽位置与正常握笔时的大拇指、食指、中指的位置一致。传感器3的圆周边设计有一个凸起部分，与笔杆外壳1相应位置的凹槽互相配合。传感器3的弹性体为陶瓷圆膜片，其周边与签字笔的笔杆外壳1固定在一起，圆膜片硬中心部分与笔尖4固定在一起，圆膜片硬中心的直径尺寸和笔尖4相连接部分的直径相同。该电子签字笔主要用于电子商务中需要加密签字和防伪签字等场合应用。
文档编号G06F3/00GK2575757SQ0226432
公开日2003年9月24日 申请日期2002年9月10日 优先权日2002年9月10日
发明者吴仲城, 戈瑜, 葛运建, 申飞, 马军, 钱敏, 卞亦文 申请人:中国科学院合肥智能机械研究所