[發明專利]數字化書寫設備

在審

• 申請號: 201580084405.0
• 申請日: 2015-09-07
• 公開（公告）號: CN108351711A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: S·秋贊比巴;P·李
• 申請（專利權）人: S·秋贊比巴;P·李
• 主分類號: G06F3/03
• 分類號: G06F3/03;G06F3/046
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林偉峰

本發明的數字化書寫設備，包括便攜式筆主體和參考介質套組，其中筆主體和參考介質各包括至少一組筆主體位置識別傳感器，其在書寫任務期間在所述筆主體和參考介質之間，能夠發送和接收一系列位置識別信號。筆主體和參考介質還包括至少一組磁力計和加速計，以輔助超聲波系統和紅外系統識別筆主體相對于參考介質的位置坐標、距離和角度。還引入一組控制器和存儲器單元，來控制和協調位置識別傳感器的激活和關閉，并在書寫任務期間記錄筆位置定位和坐標。可以可選地安裝通信模塊以實現將寫入數據無線地傳輸到外部設備，使得書面信息可以實時顯示。

技術領域

本發明涉及一種數字化書寫設備及其通信系統，其中數字化書寫設備包括筆主體和具有嵌入式換能器模塊的參考介質，在書寫任務期間且在書寫表面上，所述換能器模塊能夠發送和接收筆位置識別信號。筆主體和參考介質還包括磁力計和加速計，以幫助換能器模塊識別或計算筆位置和筆移動跟蹤信息，并將所述信息轉發到筆主體或參考介質的存儲單元中的存儲空間。諸如字符或圖形串的書寫信息可以同時且無線地發送到外部電子顯示設備，或存儲以供稍后在外部電子顯示設備上觀看。

背景技術

常規的數字化書寫設備(例如數字筆、無線筆或輸入筆)通常包括筆主體和參考點或參考介質，其作為兩個主要部件，在書寫任務期間通過利用至少一種類型的無線信號(如聲音或電磁信號)能夠在書寫表面上彼此發送和接收筆位置識別信號。數字化書寫設備中通常采用超聲波傳感器或換能器(tansducer)，其中換能器利用三角測量方法來識別筆的位置，在位于書寫表面的一側或一個邊緣上的參考介質中或在良好的信號傳輸距離內，通過從筆主體中的一個超聲波發射器向兩個超聲波接收器發送一系列超聲波信號。三角形的兩邊等于從超聲波發射器到第一超聲波接收器的距離d1和從超聲波發射器到第二超聲波接收器的距離d2，并且三角形的第三邊等于兩個接收器之間的距離d3，由于接收器位于同一個參考介質內，兩個接收器之間的距離通常是固定的。一旦確定了三邊的所有距離的值，該設備就可以計算出三個角度，以便能夠使用三角測量方法識別筆的位置并跟蹤書寫表面上的筆位置的任何變化或移動。諸如字符串或圖形串之類的手寫信息可以無線傳輸到外部設備，以便實時顯示或者在記錄任務完成后，記錄在設備自己的存儲單元中以供稍后顯示。

在專利文獻中也提到了用于筆位置檢測的標準三角測量方法，包括專利US6628270B2中的發明，其可以認為是描述筆式輸入設備的早期文獻之一，其僅利用兩個超聲波接收器來確定輸入設備在多個輸入平面中的位置。諸如US20040032399A1和US7336262B2之類的其他更新的專利文獻，還描述了具有超聲波發射器和參考介質的類似輸入筆設備，或者具有至少兩個超聲波接收器的類似距離檢測單元，由此參考介質分別位于書寫表面的邊緣或側面上。這些文獻都提到了使用超聲波來連續發送位置識別信號和參考介質中的距離檢測器或計算器，以計算并輸入用輸入筆寫入的字符和圖形的手寫軌跡到計算機或其他外部設備中。然而，因為兩個超聲波信號接收器必須處于與書寫表面區域相關的預定位置或固定位置，上述例子已經表現出一些缺點。這些發明僅僅是使用標準三角測量方法來識別筆主體或筆尖的位置，以便所使用的傳感器的數量最小化，或允許設備僅使用一種類型的傳感器，即超聲波傳感器。其他缺點涉及可書寫區域(例如可書寫范圍或信令范圍)和兩個正相關的接收器之間的距離，使一些參考介質或檢測單元顯著地延長，或者甚至與書寫表面或紙張的側面的長度相同，因此可書寫區域也可以相應地延長。因此，總是需要權衡參考介質和可書寫區域之間的尺寸，這使得用戶需要單獨攜帶筆主體和延長的參考介質。由于這樣的特性，用戶仍然需要分別攜帶這兩個部分，因此常規設備仍然不方便、不便攜或者不適合攜帶在襯衫口袋內。