一種超聲波筆的筆跡定位方法技術

本發明專利技術公開了一種超聲波筆的筆跡定位方法，超聲波筆發射超聲波信號，超聲波信號經衍射改變傳播路徑后傳遞給至少兩個超聲波接收器，超聲波接收器將接收到的超聲波信號傳遞給主控制器單元；超聲波筆在書寫前，超聲波筆發出的超聲波信號在書寫板上形成光標指引點，超聲波筆在書寫時，主控制器單元控制超聲波筆在書寫板上顯示書寫筆跡。本發明專利技術能夠降低超聲波筆書寫裝置的厚度和邊框寬度，達到了裝置輕薄化和零邊框的目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及超聲傳感
，尤其涉及。
技術介紹
隨著信息化時代來臨，作為與電子平臺便捷交互的觸控技術應用已經深入到人們的日常生活中，很多的日常事務和商業事務以電子化方式自助辦理，例如常常需要人們以原筆跡手寫進行數字簽名等，因此就需要提供一種數字化的手寫輸入裝置。現有技術中，中國專利號“200710026504.0”在2007年9月5日公開了一種超聲波定位裝置及其定位方法，其技術方案為所述超聲波定位裝置包括具有超聲波發射模塊并可由輕觸開關控制超聲波發射的信號筆、用于完成定位的至少四個超聲波接收模塊，以及主處理模塊，各接收模塊均包括可接收信號筆發射超聲波的超聲波換能器和放大輸出該超聲波信號至主處理模塊的超聲波放大處理電路，主處理模塊包括依次連接的可放大接收模塊輸出信號的自動增益電路、將信號轉換成所需波形信號的脈沖轉換電路、可選擇輸入各方向波形信號的信號選通電路以及可依據測量出的各方向接收超聲波時間和超聲波傳播速度確定信號筆坐標的帶通用端口的微微控制器。但該專利在實際應用過程中，由于超聲波接收模塊設置在書寫平面相對的兩個邊緣上，導致整個定位裝置的邊框較寬和厚度較厚，不能滿足零邊框和降低整個裝置的厚度的要求。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決現有技術中存在的上述問題，提供，本專利技術能夠降低超聲波筆書寫裝置的厚度和邊框寬度，達到了裝置輕薄化和零邊框的目的。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下: ，其特征在于:超聲波筆發射超聲波信號，超聲波信號經衍射改變傳播路徑后傳遞給至少兩個超聲波接收器，超聲波接收器將接收到的超聲波信號傳遞給主控制器單元；超聲波筆在書寫前，超聲波筆發出的超聲波信號在書寫板上形成光標指引點，超聲波筆在書寫時，主控制器單元控制超聲波筆在書寫板上顯示書寫筆跡。超聲波筆在書寫前，主控制器單元將超聲波筆開始發射超聲波信號的時間作為第一時間基準，將接收到超聲波信號的時間作為第二時間基準，主控制器單元根據第二時間基準和第一時間基準的時間差，用已知的超聲波速度分別計算出超聲波發射點到至少兩個超聲波接收器的距離，再根據三點定位原理使超聲波筆發出的超聲波信號在書寫板上形成光標指引點。所述超聲波筆為通過信號線與主控制器單元連接的有線超聲波筆，所述的有線超聲波筆包括筆殼，所述筆殼內固定設置有壓感單元、筆尖和超聲波發射單元，所述筆尖的一端與壓感單元連接，另一端伸出筆殼，所述壓感單元和超聲波發射單元均通過信號線與主控制器單元連接，壓感單元通過信號線向主控制器單元傳遞壓感信號；工作時，主控制器單元通過信號線控制超聲波筆的超聲波發射單元發射超聲波信號。所述超聲波筆為通過紅外信號與主控制器單元連接的無線超聲波筆，所述的無線超聲波筆包括筆殼，所述筆殼內固定設置有壓感單元、筆尖、超聲波發射單元、從控制器單元和紅外發射單元，所述筆尖的一端與壓感單元連接，另一端伸出筆殼，所述超聲波發射單元、紅外發射單元和壓感單元均與從控制器單元連接；所述書寫板上設置有與主控制器單元連接的紅外接收單元，壓感單元通過紅外發射單元和紅外接收單元向主控制器單元傳遞壓感信號；工作時，主控制器單元通過紅外接收單元和紅外發射單元確定超聲波筆開始發射超聲波信號的時間。所述書寫板上設置有用于衍射超聲波信號的孔。所述孔為內徑為0.1一4mm的小孔或內徑大于4_的大孔，為小孔時，超聲波接收器固定在書寫板背面；為大孔時，超聲波接收器固定在大孔內，且大孔內設置有由微孔材料制成的衍射層。所述大孔內還設置有填充層。采用本專利技術的優點在于: 一、本專利技術主要是利用衍射原理進行超聲波信號的傳遞，這樣的方式使得超聲波接收器位于書寫板的背面，書寫板的正面沒有安裝設備和部件，正面更加整潔美觀，有利于大幅降低超聲波筆書寫裝置的厚度和邊框寬度，從而達到裝置輕薄化和零邊框的目的。二、本專利技術中的超聲波筆的懸浮高度能夠達到30cm，且在書寫前能夠在書寫板上形成光標指引點，有利用引導人們快速且精確地書寫。三、本專利技術中的超聲波筆可以采用有線超聲波筆或無線超聲波筆，相當于壓感信號的傳輸可以采取有線傳輸和紅外線傳輸兩種方式，具有適用范圍廣、傳輸速度快和穩定性的優點，能夠滿足不同用戶的需要。四、本專利技術中，通過書寫板上的孔衍射超聲波信號，改變了超聲波信號的傳播路徑，即能使超聲波筆發出的超聲波信號先沿書寫板正面傳播，并在達到孔處時經過衍射改變傳輸路徑到達位于孔背面的聲波接收器，這種方式既有利于超聲波信號的穩定傳播和書寫筆跡的精確判定，又能達到書寫板純平和零邊框的目的。五、本專利技術中，當孔為小孔時，如果小孔的內徑小于0.1mm，將不利于超聲波信號的引導，而如果小孔的內徑大于4mm，首先導致經小孔到達接收器的超聲波信號的信噪比很低，不滿足使用要求，其次也不利于防塵防水，因此，將小孔的內徑設置為0.1—4_，既有利于超聲波信號的穩定傳輸和超聲波信號的準確接收，又具有較好的防塵和防水效果。而當孔為大孔時，超聲波接收器固定在設置有衍射層的大孔內，這樣的設置方式既具有較好的防塵和防水效果，又具有制造優勢，即具有便于快速開孔的優點。另外，超聲波接收器固定在孔內的結構，還能夠進一步降低書寫板的整體厚度。六、本專利技術中，通過大孔內的填充層能夠提高超聲波筆書寫裝置的防塵防水效果?！靖綀D說明】圖1為實施例1中超聲波信號傳播的原理圖； 圖2為實施例2的整體結構示意圖； 圖3為實施例2中書寫板的結構示意圖； 圖4為實施例2中超聲波筆的結構示意圖； 圖5為實施例3的整體結構示意圖； 圖6為實施例3中超聲波筆的結構示意圖； 圖7為實施例4的結構示意圖； 圖中的標記為:1、書寫板，2、超聲波筆，3、超聲波接收器，4、孔，5、背面，6、正面，7、信號線，8、主控制器單元，9、壓感單元，10、超聲波發射單元，11、從控制器單元，12、紅外發射單元，13、筆尖，14、筆殼，15、衍射層，16、填充層。【具體實施方式】實施例1 ，控制超聲波筆2發射超聲波信號，超聲波信號先沿書寫板I正面6傳播，再經書寫板I上的孔4衍射改變傳播路徑后，傳遞給設置在書寫板I背面5上的至少兩個超聲波接收器3，超聲波接收器3將接收到的超聲波信號傳遞給主控制器單元8 ； 超聲波筆2在書寫前，超聲波筆2與書寫板I未接觸，主控制器單元8將超聲波筆2開始發射超聲波信號的時間作為第一時間基準，主控制器單元8將接收到超聲波信號的時間作為第二時間基準，主控制器單元8先根據第二時間基準和第一時間基準計算出兩者之間的時間差，再根據已知的超聲波速度，分別計算出超聲波發射點到至少兩個超聲波接收器3的距離，再根據三點定位原理確定超聲波筆2對應懸浮在書寫板I上的坐標，使超聲波筆2發出的超聲波信號在書寫板I上形成光標指引點； 超聲波筆2在書寫時，超聲波筆2上的壓感單元9與書寫板I接觸并產生壓力，壓感單元9在壓力的作用下向主控制器單元8發出壓感信號，主控制器單元8接收到壓感信號后，根據壓感信號控制超聲波筆2在書寫板I上顯示書寫筆跡，同時光標指引點消失。其中，壓力信號的強弱與書寫出的筆跡強度和筆鋒相關聯。本實施例中，所述超聲波接收器3固定在書寫板I背面5的孔4旁，一個超聲波接收器3對應至少一個孔4。本實施例中，書寫板I上的孔4為內徑為0.1mm的圓形小孔，且當本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超聲波筆的筆跡定位方法，其特征在于：超聲波筆（2）發射超聲波信號，超聲波信號經衍射改變傳播路徑后傳遞給至少兩個超聲波接收器（3），超聲波接收器（3）將接收到的超聲波信號傳遞給主控制器單元（8）；超聲波筆（2）在書寫前，超聲波筆（2）發出的超聲波信號在書寫板（1）上形成光標指引點，超聲波筆（2）在書寫時，主控制器單元（8）控制超聲波筆（2）在書寫板（1）上顯示書寫筆跡。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹華成，鄭倫見，何智星，
申請(專利權)人：成都吉銳時代觸摸技術有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51