[發(fā)明專利]線段端點(diǎn)定位裝置及定位補(bǔ)償方法

無效

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• 申請日: 1997-10-24
• 公開（公告）號: CN1215872A
• 公開（公告）日: 1999-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳傳嘉;吳傳禎
• 申請（專利權(quán)）人: 吳傳嘉;吳傳禎
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 章蔚強(qiáng)

1．一種線段端點(diǎn)定位裝置，其特征在于它包括：

一微處理器，為系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)產(chǎn)生不同時脈信號以控制各電路正常運(yùn)作；

定位線圈驅(qū)動電路，將微處器送入的驅(qū)動信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換及放大處理；

定位線圈，可固定于待測線段物件上，其是受到定位線圈驅(qū)動電路的推動而產(chǎn)生磁場，以供后續(xù)電路擷取線段端點(diǎn)的座標(biāo)；

一平面取樣電路，以平面掃瞄方式由不同座標(biāo)格線位置感測定位線圈所產(chǎn)生的磁場的大小，并據(jù)以感應(yīng)成電壓信號；

一座標(biāo)擷取電路，接收平面取樣電路所掃瞄得到在不同座標(biāo)線上所感應(yīng)到的電壓信號，以轉(zhuǎn)換為定位線圈中心點(diǎn)位置的信號；

一計數(shù)電路，為依據(jù)座標(biāo)擷取電路所送入的信號進(jìn)行計數(shù)或停止，以計算出座標(biāo)x、y軸向的數(shù)值，再經(jīng)由微處理器換算為座標(biāo)值；

由此構(gòu)成對一線段物件所在兩端點(diǎn)位置加以定位，并隨其移動追蹤以記錄其移動軌跡者。

2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的線段端點(diǎn)定位裝置，其特征在于：在用以擷取線段移動軌跡的方式上，是運(yùn)用兩組定位線圈分別形成兩組點(diǎn)定位機(jī)構(gòu)，將此兩個點(diǎn)定位機(jī)構(gòu)固定在待測線段物件的兩端，以分時切換的方式對兩個端點(diǎn)分別加以定位并記錄其座標(biāo)位置，依如下步驟達(dá)成：

步驟一：對線段左端點(diǎn)定位，并記錄其座標(biāo)值；

步驟二：對線段右端點(diǎn)定位，并記錄其座標(biāo)值，至此完成一線段在某一時刻二端點(diǎn)位置的定位；

步驟三：在每隔一固定時間重覆步驟一與步驟二，對下一個時刻線段所在位置的二端點(diǎn)加以定位，直到停止對線段移動軌跡的擷取為止。

3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的線段端點(diǎn)定位裝置，其特征在于：平面取樣電路、座標(biāo)擷取電路及計數(shù)電路構(gòu)成一個座標(biāo)感測與時空換算的機(jī)制，利用座標(biāo)掃瞄的時間差將平面距離的關(guān)系轉(zhuǎn)換成時間差，做為座標(biāo)位置推算的依據(jù)。

4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的線段端點(diǎn)定位裝置，其特征在于：所述的平面取樣電路是以縱、橫交錯的導(dǎo)線所組成的導(dǎo)線矩陣構(gòu)成。

5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的線段端點(diǎn)定位裝置，其特征在于：所述的平面取樣電路更包括x、y軸多工器以及解碼電路。

6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的線段端點(diǎn)定位裝置，其特征在于：所述的座標(biāo)擷取電路是以放大器、調(diào)變器、低通濾波器以及比較器構(gòu)成。

7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的線段端點(diǎn)定位裝置，其特征在于：所述的計數(shù)器是以觸發(fā)器搭配計數(shù)器構(gòu)成。

8．一種線段端點(diǎn)定位裝置的定位補(bǔ)償法，其特征在于：為補(bǔ)償線段端點(diǎn)定位裝置所測得的定位點(diǎn)與線段物件實(shí)際位置的差距，以反映出線段物件端點(diǎn)的實(shí)際座標(biāo)，其方法的執(zhí)行分成校正模式與線上掃瞄模式兩種：

當(dāng)處于校正模式時，系統(tǒng)對一已知置放于固定位置實(shí)際端點(diǎn)座標(biāo)為C(x3,y3)及D(x4,y4)的線段物件進(jìn)行定位掃瞄，通過其他線段物件感測裝置確定該線段物件經(jīng)由線段端點(diǎn)定位裝置所感測到的座標(biāo)為A(x1,y1),B(x2,y2)，則以如下公式求得定位補(bǔ)償參數(shù)s、t、m、n:

s=(p1x0+p2y0)/(x02+y02)

t=(p2x0-p1y0)/(x02+y02)

m=(q1x0+q2y0)/(x02+y02)

n=(q2x0+q1y0)/(x02+y02)

其中：

x0=x2-x1,y0=y2-y1,p1=x3-x1

p2=y3-y1,q1=x4-x1,q2=y4-y1

當(dāng)系統(tǒng)處于線上掃瞄模式時，線段端點(diǎn)定位裝置是對感測到的每一組端點(diǎn)座標(biāo)A(x1′,y1′),B(x2′,y2′)，依前述的定位補(bǔ)償參數(shù)及以下方式進(jìn)行定位補(bǔ)償：

x3′=x1′+s(x2′-x1′)-t(y2′-y1′)

y3′=y1′+s(y2′-y1′)+t(x2′-x1′)

x4′=x1′+m(x2′-x1′)-n(y2′-y1′)

y4′=y1′+m(y2′-y1′)+n(x2′-x1′)

其中C(x3′,y3′)及D(x4′,y4′)即為掃瞄到的線段物件實(shí)際的端點(diǎn)座標(biāo)值。