[發明專利]能夠調節超聲波傳感器之間的距離的利用超聲波的位置跟蹤系統

有效

• 申請號: 201380039043.4
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN104487919B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 李在俊
• 申請（專利權）人: PNF有限公司
• 主分類號: G06F3/0354
• 分類號: G06F3/0354;G06F3/043
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 王瑩,瞿衛軍

技術領域

本發明涉及一種位置跟蹤系統，更具體地，涉及利用超聲波的位置跟蹤系統。

背景技術

現有的跟蹤產生超聲波的輸入筆位置的位置跟蹤系統，利用由輸入筆產生的超聲波信號和基準信號(紅外信號、RF信號等)的飛行時間差，測量輸入筆和兩個超聲波接收傳感器之間的距離，并利用預先定義的超聲波接收傳感器之間的距離和所測量的輸入筆和超聲波接收傳感器之間的距離，測量輸入筆的位置。在韓國專利第10-0418423號中公開了一個現有的利用超聲波信號的位置跟蹤系統的例子。

在現有的這種位置跟蹤系統中，由于接收超聲波的各超聲波接收傳感器內置于一個殼體內部，或者固定于預先定義的位置，因此超聲波接收傳感器之間的距離始終保持規定距離。

當超聲波接收傳感器之間保持固定距離時，由于預先清楚地知道超聲波接收傳感器之間的距離，因此用于計算輸入筆位置的三邊長度中的一邊長度已確定為常數，由此該系統具有無需校準(calibration)位置便可直接使用的優點。

但是，當超聲波接收傳感器設置在一個殼體內部時，考慮到便于攜帶或設置殼體，具有超聲波接收傳感器之間的間隔不能設定為很大的制約。

當超聲波接收傳感器之間的間隔小且輸入筆的運行區域寬時，如果輸入筆在離超聲波接收傳感器較遠的位置產生超聲波信號，則輸入筆和超聲波接收傳感器之間形成的三角形為銳角很小的三角形。當銳角很小時，通過公式計算時誤差相對大，由此導致由外部環境因素造成的誤差反映得更明顯。

因此，當輸入筆位于離超聲波接收傳感器較遠的位置時，由于由外部環境(可使超聲波的速度發生變化的因素，如風或者溫度變化等)造成的坐標誤差變大而導致分辨率變差。為了解決上述問題，最好將超聲波接收傳感器之間的間隔設定為與輸入筆的移動區域的寬度對應的較大的距離，但是超聲波接收傳感器之間的間隔變大會導致整個殼體的大小變大而攜帶性變差，因此無法將超聲波接收傳感器之間的間隔設定為較大距離。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明所要解決的問題是提供一種位置跟蹤系統，用戶可以根據使用環境調節超聲波接收傳感器之間的間隔，從而能夠更加準確地跟蹤信號發生器的位置。

(二)技術方案

用于解決上述問題的本發明的優選實施例的位置跟蹤系統，包括：多個超聲波接收部，在所述超聲波接收部上設置超聲波接收傳感器，其接收由信號發生器產生的超聲波信號；位置測量部，其利用設置在所述多個超聲波接收部的超聲波接收傳感器之間的距離和超聲波信號被所述接收傳感器接收的時間差，測量所述信號發生器的位置，或者生成所述信號發生器的位置測量用信息；以及主體部，其包括主殼體，所述主殼體內部包括所述位置測量部，所述多個超聲波接收部結合在所述主殼體上，以便通過用戶的操作能夠調節分別包括在所述多個超聲波接收部的超聲波接收傳感器之間的距離。

并且，本發明的優選實施例的位置跟蹤系統的所述主殼體可以包括：中心部，其內部包括所述位置測量部；以及一對側面部，其與所述中心部連接，在所述側面部上設置多個固定部，所述固定部與所述超聲波接收部結合，由此固定所述超聲波接收部。

并且，本發明的優選實施例的位置跟蹤系統的所述一對側面部與所述中心部可以鉸鏈結合。

并且，本發明的優選實施例的位置跟蹤系統的所述多個超聲波接收部與所述固定部結合時，設置在所述超聲波接收部內部的超聲波接收傳感器與所述位置測量部電連接，并將所接收的超聲波信號傳送至所述位置測量部。

并且，本發明的優選實施例的位置跟蹤系統的所述固定部分別可以包括感應部，所述感應部感應所述超聲波接收部是否結合，并將感應信號輸出至所述位置測量部，所述位置測量部識別接收所述感應信號的固定部，從而測量所述超聲波接收傳感器之間的距離。

并且，本發明的優選實施例的位置跟蹤系統的所述主殼體的兩端分別可以形成凸出的固定部，在所述超聲波接收部的兩端分別設置第一結合部和第二結合部，所述第一結合部和所述第二結合部與固定部結合，由此將所述超聲波接收部固定于所述主殼體上，并且將所述超聲波接收傳感器與所述位置測量部電連接，所述超聲波接收傳感器與所述第一結合部鄰接形成。

并且，本發明的優選實施例的位置跟蹤系統的所述位置測量部可以識別所述第一結合部和所述第二結合部中哪個結合部與所述固定部結合，從而測量所述超聲波接收傳感器之間的距離。