一種超聲波手寫筆傾斜校準方法及系統的製作方法
2023-12-03 16:39:26 1
一種超聲波手寫筆傾斜校準方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及超聲定位【技術領域】，尤其涉及一種超聲波手寫筆傾斜校準方法及系統，該方法包括：接收超聲波手寫筆上的第一超聲波發射器發出的第一超聲波信號和第二超聲波發射器發出的第二超聲波信號；將第一超聲波信號和第二超聲波信號進行分離，並分別計算出第一超聲波發射器的第一坐標和第二超聲波發射器的第二坐標；根據第一坐標、第二坐標、第一超聲波發射器和第二超聲波發射器之間預設的距離計算出超聲波手寫筆的傾斜角度；根據傾斜角度對超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準，本發明通過對兩個超聲波發射器發射的超聲波信號進行處理，計算出超聲波手寫筆的傾斜方向和傾斜角度，並加以補償，減少了定位誤差，提高了超聲波手寫筆傾斜時的定位精度。
【專利說明】一種超聲波手寫筆傾斜校準方法及系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及超聲定位【技術領域】，尤其涉及一種超聲波手寫筆傾斜校準方法及系 統。
【背景技術】
[0002] 現有的超聲波手寫筆採用超聲定位，當超聲波手寫筆傾斜時，對定位的精度影響 較大，傾斜角度越大對精度的影響就越大。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於提出一種超聲波手寫筆傾斜校準方法及系統，提高了超聲波手 寫筆傾斜時的定位精度。
[0004] 為達此目的，本發明採用以下技術方案：
[0005] -種超聲波手寫筆傾斜校準方法，包括：
[0006] 接收超聲波手寫筆上的第一超聲波發射器發出的第一超聲波信號和第二超聲波 發射器發出的第二超聲波信號；
[0007] 將所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號進行分離，並分別計算出所述第一 超聲波發射器的第一坐標和所述第二超聲波發射器的第二坐標；
[0008] 根據所述第一坐標、所述第二坐標、所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發 射器之間預設的距離計算出超聲波手寫筆的傾斜角度；
[0009] 根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準。
[0010] 其中，所述傾斜角度的計算方法為：
[0011] 所述第一坐標記為^0，￥0,20)，所述第二坐標記為：(乂1，￥1，21)，所述第一超聲 波發射器和所述第二超聲波發射器之間預設的距離記為：D，則，超聲波手寫筆與X軸的夾 vq_Viγη一Yλ 角為：cosα二一^―，超聲波手寫筆與Y軸的夾角為：cos/?二一^-，超聲波手寫筆與 , Ζ0-Zl Z軸的夾角為：rosy= -^。
[0012] 其中，所述根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準的步 驟具體為：
[0013] 當所述第一超聲波發射器比所述第二超聲波發射器離所述筆尖近時，所述第一 超聲波發射器與所述筆尖間的距離記為出，校準後的筆尖坐標記為 ：^2，￥2,22)，則乂2 = XO+Hcosα，Y2 =YO+Hcosβ，Z2 =ZO+Hcosγ。
[0014] 其中，在所述計算出超聲波手寫筆的傾斜角度步驟之後，還包括：
[0015] 根據所述第一坐標和所述第二坐標的具體值計算出所述超聲波手寫筆的傾斜方 向。
[0016] 一種超聲波手寫筆傾斜校準系統，包括：主機端和超聲波手寫筆，所述超聲波手寫 筆包括第一超聲波發射器和第二超聲波發射器；
[0017] 所述第一超聲波發射器，用於發射第一超聲波信號；
[0018] 所述第二超聲波發射器，用於發射第二超聲波信號；
[0019] 所述主機端，用於接收並分離所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號；計算 所述第一超聲波發射器的第一坐標和所述第二超聲波發射器的第二坐標；計算出超聲波手 寫筆的傾斜角度；並根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準。
[0020] 其中，所述第一超聲波發射器設置於所述超聲波手寫筆的筆頭端，所述第二超聲 波發射器設置於所述超聲波手寫筆的筆尾端。
[0021] 其中，所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器皆設置於所述超聲波手寫 筆的筆頭端，所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器之間相隔預設的距離。
[0022] 其中，所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器皆設置於所述超聲波手寫 筆的筆尾端，所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器之間相隔預設的距離。
[0023] 其中，所述主機端分時接收所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號。
[0024] 本發明的有益效果為：一種超聲波手寫筆傾斜校準方法及系統，該方法包括：接 收超聲波手寫筆上的第一超聲波發射器發出的第一超聲波信號和第二超聲波發射器發出 的第二超聲波信號；將所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號進行分離，並分別計算 出所述第一超聲波發射器的第一坐標和所述第二超聲波發射器的第二坐標；根據所述第一 坐標、所述第二坐標、所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器之間預設的距離計 算出超聲波手寫筆的傾斜角度；根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進 行校準，本發明通過對兩個超聲波發射器發射的超聲波信號進行處理，計算出超聲波手寫 筆的傾斜方向和傾斜角度，並加以補償，減少了定位誤差，提高了超聲波手寫筆傾斜時的定 位精度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 圖1是本發明實施例一提供的一種超聲波手寫筆傾斜校準方法流程圖。
[0026]圖2是本發明實施例二提供的一種超聲波手寫筆傾斜校準系統結構圖。
[0027]圖3是本發明實施例三提供的一種超聲波手寫筆傾斜校準系統結構圖。
[0028]圖4是本發明實施例四提供的一種超聲波手寫筆傾斜校準系統結構圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面結合圖1-圖4並通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0030] 實施例一
[0031] 圖1是本發明實施例一提供的一種超聲波手寫筆傾斜校準方法流程圖。
[0032] -種超聲波手寫筆傾斜校準方法，包括：
[0033] 接收超聲波手寫筆上的第一超聲波發射器發出的第一超聲波信號和第二超聲波 發射器發出的第二超聲波信號；
[0034] 將所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號進行分離，並分別計算出所述第一 超聲波發射器的第一坐標和所述第二超聲波發射器的第二坐標；
[0035] 根據所述第一坐標、所述第二坐標、所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發 射器之間預設的距離計算出超聲波手寫筆的傾斜角度；
[0036] 根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準。
[0037] 在本實施例中，通過對兩個超聲波發射器發射的超聲波信號進行處理，計算出超 聲波手寫筆的傾斜方向和傾斜角度，並加以補償，減少了定位誤差，提高了超聲波手寫筆傾 斜時的定位精度。
[0038] 在本實施例中，所述傾斜角度的計算方法為：
[0039] 所述第一坐標記為（X0,Y0,Z0)，所述第二坐標記為：(XI，Yl，Zl)，所述第一超聲 波發射器和所述第二超聲波發射器之間預設的距離記為：D，則，超聲波手寫筆與X軸的夾 ΥΠ-ΥΛ VH-Vl 角為：cosα=--，超聲波手寫筆與Y軸的夾角為：cos/? -〇 ，超聲波手寫筆與 ., ZO-Zl Z軸的夾角為：cosy二一^―。
[0040] 其中，所述根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準的步 驟具體為：
[0041] 當所述第一超聲波發射器比所述第二超聲波發射器離所述筆尖近時，所述第一 超聲波發射器與所述筆尖間的距離記為出，校準後的筆尖坐標記為 ：^2，￥2,22)，則乂2 = XO+Hcosα，Y2 =YO+Hcosβ，Z2 =ZO+Hcosγ。
[0042] 在本實施例中，在所述計算出超聲波手寫筆的傾斜角度步驟之後，還包括：
[0043] 根據所述第一坐標和所述第二坐標的具體值計算出所述超聲波手寫筆的傾斜方 向。
[0044] 在本實施例中，將所述超聲波手寫筆的工作空間分解為X、Y、Z三個坐標軸，通過 分別比較第一坐標和第二坐標在X軸、Y軸、Z軸上的大小，即可確定手寫筆的傾斜方向，例 如，當XO小於XI，且YO=Y1，ZO=Zl時，表示超聲波手寫筆的傾斜方向為X軸的指向。
[0045] 實施例二
[0046] 如圖2所示，一種超聲波手寫筆傾斜校準系統，包括：主機端和超聲波手寫筆，所 述超聲波手寫筆包括第一超聲波發射器和第二超聲波發射器；
[0047] 所述第一超聲波發射器，用於發射第一超聲波信號；
[0048] 所述第二超聲波發射器，用於發射第二超聲波信號；
[0049] 所述主機端，用於接收並分離所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號；計算 所述第一超聲波發射器的第一坐標和所述第二超聲波發射器的第二坐標；計算出超聲波手 寫筆的傾斜角度；並根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準。
[0050] 在本實施例中，所述第一超聲波發射器設置於所述超聲波手寫筆的筆頭端，所述 第二超聲波發射器設置於所述超聲波手寫筆的筆尾端。
[0051] 在本實施例中，所述主機端設置有超聲波接收器。
[0052] 在本實施例中，所述主機端分時接收所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信 號。
[0053] 實施例三
[0054] 如圖3所示，一種超聲波手寫筆傾斜校準系統，包括：主機端和超聲波手寫筆，所 述超聲波手寫筆包括第一超聲波發射器和第二超聲波發射器；
[0055] 所述第一超聲波發射器，用於發射第一超聲波信號；
[0056] 所述第二超聲波發射器，用於發射第二超聲波信號；
[0057] 所述主機端，用於接收並分離所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號；計算 所述第一超聲波發射器的第一坐標和所述第二超聲波發射器的第二坐標；計算出超聲波手 寫筆的傾斜角度；並根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準。
[0058] 在本實施例中，所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器皆設置於所述超 聲波手寫筆的筆頭端，所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器之間相隔預設的距 離。
[0059] 在本實施例中，所述主機端設置有超聲波接收器。
[0060] 在本實施例中，所述主機端分時接收所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信 號。
[0061] 實施例四
[0062] 如圖4所示，一種超聲波手寫筆傾斜校準系統，包括：主機端和超聲波手寫筆，所 述超聲波手寫筆包括第一超聲波發射器和第二超聲波發射器；
[0063] 所述第一超聲波發射器，用於發射第一超聲波信號；
[0064] 所述第二超聲波發射器，用於發射第二超聲波信號；
[0065] 所述主機端，用於接收並分離所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號；計算 所述第一超聲波發射器的第一坐標和所述第二超聲波發射器的第二坐標；計算出超聲波手 寫筆的傾斜角度；並根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準。 [0066] 在本實施例中，所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器皆設置於所述超 聲波手寫筆的筆尾端，所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器之間相隔預設的距 離。
[0067] 在本實施例中，所述主機端設置有超聲波接收器。
[0068] 在本實施例中，所述主機端分時接收所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信 號。
[0069] 以上所述僅為本發明的【具體實施方式】，這些描述只是為了解釋本發明的原理，而 不能以任何方式解釋為對本發明保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不 需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方法，這些方式都將落入本發明 的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種超聲波手寫筆傾斜校準方法，其特徵在於，包括： 接收超聲波手寫筆上的第一超聲波發射器發出的第一超聲波信號和第二超聲波發射 器發出的第二超聲波信號； 將所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號進行分離，並分別計算出所述第一超聲 波發射器的第一坐標和所述第二超聲波發射器的第二坐標； 根據所述第一坐標、所述第二坐標、所述第一超聲波發射器和所述第二超聲波發射器 之間預設的距離計算出超聲波手寫筆的傾斜角度； 根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準。
2. 根據權利要求1所述的一種超聲波手寫筆傾斜校準方法，其特徵在於，所述傾斜角 度的計算方法為： 所述第一坐標記為（x〇,YO,ZO)，所述第二坐標記為：(XI，Yl，Zl)，所述第一超聲波發 射器和所述第二超聲波發射器之間預設的距離記為：D，則，超聲波手寫筆與X軸的夾角為： msa = ^!，超聲波手寫筆與Y軸的夾角為：C0Sig= 超聲波手寫筆與Z軸 DU ZO-Zl 的夾角為：cosy二一^―。
3. 根據權利要求2所述的一種超聲波手寫筆傾斜校準方法，其特徵在於，所述根據所 述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準的步驟具體為： 當所述第一超聲波發射器比所述第二超聲波發射器離所述筆尖近時，所述第一超 聲波發射器與所述筆尖間的距離記為出，校準後的筆尖坐標記為：》2，￥2,22)，則乂2 = XO+Hcosα，Y2 =YO+Hcosβ，Z2 =ZO+Hcosγ。
4. 根據權利要求1所述的一種超聲波手寫筆傾斜校準方法，其特徵在於，在所述計算 出超聲波手寫筆的傾斜角度步驟之後，還包括： 根據所述第一坐標和所述第二坐標的具體值計算出所述超聲波手寫筆的傾斜方向。
5. -種超聲波手寫筆傾斜校準系統，其特徵在於，包括：主機端和超聲波手寫筆，所述 超聲波手寫筆包括第一超聲波發射器和第二超聲波發射器； 所述第一超聲波發射器，用於發射第一超聲波信號； 所述第二超聲波發射器，用於發射第二超聲波信號； 所述主機端，用於接收並分離所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號；計算所述 第一超聲波發射器的第一坐標和所述第二超聲波發射器的第二坐標；計算出超聲波手寫筆 的傾斜角度；並根據所述傾斜角度對所述超聲波手寫筆的筆尖定位精度進行校準。
6. 根據權利要求5所述的一種超聲波手寫筆傾斜校準系統，其特徵在於，所述第一超 聲波發射器設置於所述超聲波手寫筆的筆頭端，所述第二超聲波發射器設置於所述超聲波 手寫筆的筆尾端。
7. 根據權利要求5所述的一種超聲波手寫筆傾斜校準系統，其特徵在於，所述第一超 聲波發射器和所述第二超聲波發射器皆設置於所述超聲波手寫筆的筆頭端，所述第一超聲 波發射器和所述第二超聲波發射器之間相隔預設的距離。
8. 根據權利要求5所述的一種超聲波手寫筆傾斜校準系統，其特徵在於，所述第一超 聲波發射器和所述第二超聲波發射器皆設置於所述超聲波手寫筆的筆尾端，所述第一超聲 波發射器和所述第二超聲波發射器之間相隔預設的距離。
9.根據權利要求5所述的一種超聲波手寫筆傾斜校準系統，其特徵在於，所述主機端 分時接收所述第一超聲波信號和所述第二超聲波信號。
【文檔編號】G06F3/0354GK104317427SQ201410547178
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】陸昭, 王風, 肖功柏 申請人:廣東小天才科技有限公司