专利名称：一种记录手写笔运动姿态的手写输入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机外围设备，具体是一种手写输入装置。
背景技术：
目前的便携式电子设备中，手写输入装置已经成为常见的配备。目前的手写输入装置通常是只获取和记录手写笔笔头在触摸屏上的运动轨迹，而并不获取和记录手写笔本身的运动姿态。因此，有必要提出一种改进的手写输入装置，在手写输入时同时获取和记录手写笔本身的运动姿态。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种同时获取和记录手写笔本身的运动姿态的记录手写笔运动姿态的手写输入装置。本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的一种记录手写笔运动姿态的手写输入装置，包括手写笔和便携式电子设备，所述手写笔内部包括倾角传感器、地磁传感器、模数转换器、处理器、存储器、通信模块及电池，所述倾角传感器和地磁传感器通过模数转换器连接到存储器，存储器和通信模块均连接到存储器，倾角传感器获取手写笔的重力倾角信息，地磁传感器用来获取手写笔的方位角信息，模数转换器将倾角传感器和地磁传感器输出的模拟信号转换为数字信号，手写笔通过通信模块与便携式电子设备通信；所述便携式电子设备包括倾角传感器、地磁传感器、模数转换器、触摸检测模块、显示模块、通信模块、处理器、存储器，倾角传感器获取便携式电子设备的重力倾角信息，地磁传感器用来获取便携式电子设备的方位角信息，模数转换器将各传感器输出的模拟信号转换为数字信号并传送给处理器，触摸检测模块检测手写笔是否处于手写状态并传送给处理器，显示模块显示手写输入的内容，便携式电子设备通过通信模块和手写笔通信。具体的，该手写输入装置的工作流程包括下述步骤步骤1:开始；步骤2 :便携式电子设备通过触摸检测模块判断手写笔是否进入了手写状态，判断标准即手写笔接触触摸检测模块同时接触位置发生位移，如果进入手写状态，则进入步骤3，否则，返回步骤I ;步骤3 :当确定手写笔进入手写状态后，便携式电子设备通过其上的倾角传感器获得便携式电子设备的重力倾角信息，通过地磁传感器获得便携式电子设备的的方位角信息并发送至其上的处理器；步骤4:手写笔通过其上的倾角传感器获得手写笔的重力倾角信息，通过地磁传感器获得手写笔的方位角信息并发送至其上的处理器；步骤5 :手写笔的重力倾角信息和方位角信息通过通信模块发送至便携式电子设备的处理器；步骤6 :便携式电子设备的处理器收到信息后，将该信息结合获得的手写笔的重力倾角信息和方位角信息，计算出手写笔与便携式电子设备之间相对的空间姿态信息；步骤7 :便携式电子设备将计算出来的空间姿态信息存储在其存储器内；步骤8 :检测手写笔是否离开手写状态，判断标准即手写笔离开触摸检测模块或者接触位置不变化时，若是，进入步骤9，否则，返回步骤3 ；步骤9:结束。更具体的，所述空间姿态信息具体包括手写笔与便携式电子设备上各边沿的夹角θ1； 92和θ3;为了描述手写笔的空间姿态，建立以地平面为参考的直角坐标系，具体以重力加速度的反方向为G轴,正南方向为S轴,正东方向为E轴,手写笔为一柱状体,有一向量 ，沿手写笔的对称轴从笔头指向笔尾方向，向量 与G轴的夹角即为重力倾角P1，通过倾角传感器获得，向量P在地平面的投影向量ζ与S轴的夹角即为方位角a i，通过地磁传感器获得，定义沿G轴的单位向量为|，沿S轴的单位向量为3，沿E轴的单位向量为3，则单位向量I表示为
权利要求
1.一种记录手写笔运动姿态的手写输入装置，包括手写笔和便携式电子设备，其特征在于所述手写笔内部包括倾角传感器、地磁传感器、模数转换器、处理器、存储器、通信模块及电池，所述倾角传感器和地磁传感器通过模数转换器连接到存储器，存储器和通信模块均连接到存储器，倾角传感器用于获取手写笔的重力倾角信息，地磁传感器用于获取手写笔的方位角信息，模数转换器将倾角传感器和地磁传感器输出的模拟信号转换为数字信号，手写笔通过通信模块与便携式电子设备通信；所述便携式电子设备包括倾角传感器、地磁传感器、模数转换器、触摸检测模块、显示模块、通信模块、处理器、存储器，倾角传感器获取便携式电子设备的重力倾角信息，地磁传感器用来获取便携式电子设备的方位角信息，模数转换器将各传感器输出的模拟信号转换为数字信号并传送给处理器，触摸检测模块检测手写笔是否处于手写状态并传送给处理器，显示模块显示手写输入的内容，便携式电子设备通过通信模块和手写笔通信。
2.如权利要求1所述的一种记录手写笔运动姿态的手写输入装置，其特征在于该手写输入装置的工作流程包括下述步骤步骤1:开始；步骤2:便携式电子设备通过触摸检测模块判断手写笔是否进入了手写状态，判断标准即手写笔接触触摸检测模块同时接触位置发生位移，如果进入手写状态，则进入步骤3， 否则，返回步骤I ;步骤3 :当确定手写笔进入手写状态后，便携式电子设备通过其上的倾角传感器获得便携式电子设备的重力倾角信息，通过地磁传感器获得便携式电子设备的的方位角信息并发送至其上的处理器；步骤4:手写笔通过其上的倾角传感器获得手写笔的重力倾角信息，通过地磁传感器获得手写笔的方位角信息并发送至其上的处理器；步骤5 :手写笔的重力倾角信息和方位角信息通过通信模块发送至便携式电子设备的处理器；步骤6:便携式电子设备的处理器收到信息后，将该信息结合获得的手写笔的重力倾角信息和方位角信息，计算出手写笔与便携式电子设备之间相对的空间姿态信息；步骤7 :便携式电子设备将计算出来的空间姿态信息存储在其存储器内；步骤8 :检测手写笔是否离开手写状态，判断标准即手写笔离开触摸检测模块或者接触位置不变化时，若是，进入步骤9，否则，返回步骤3 ;步骤9 :结束。
3.如权利要求2所述的一种带有声音反馈的手写输入装置，其特征在于所述空间姿态信息具体包括手写笔与便携式电子设备上各边沿的夹角G1, 02和θ3;为了描述手写笔的空间姿态，建立以地平面为参考的直角坐标系，具体以重力加速度的反方向为G轴，正南方向为S轴，正东方向为E轴，手写笔为一柱状体，有一向量？，沿手写笔的对称轴从笔头指向笔尾方向，向量蒙与G轴的夹角即为重力倾角β i，通过倾角传感器获得，向量蒙在地平面的投影向量^与S轴的夹角即为方位角a i，通过地磁传感器获得，定义沿G轴的单位向量为產 ，沿S轴的单位向量为3，沿E轴的单位向量为I则单位向量P表示为
全文摘要
本发明提供一种记录手写笔运动姿态的手写输入装置，包括手写笔和便携式电子设备，手写笔包括倾角传感器、地磁传感器、模数转换器、处理器、存储器、通信模块及电池，便携式电子设备包括倾角传感器、地磁传感器、模数转换器、触摸检测模块、显示模块、通信模块、处理器、存储器，倾角传感器用来获取重力倾角信息，地磁传感器用来获取方位角信息，触摸检测模块检测手写笔是否处于手写状态。本发明的优点在于在用户进行手写输入时，同时获取和记录手写笔本身的运动姿态，获得了更多手写输入时的细节信息，是进一步进行提高手写识别率、提升手写用户体验和提升电子手写签名安全性的基础。
文档编号G06F3/041GK103049115SQ20131003316
公开日2013年4月17日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者文斐, 鲍小路, 张翼, 黄汪 申请人:合肥华恒电子科技有限责任公司