CN113111312B - 方位角及旋转角的侦测方法及手写装置 - Google Patents

方位角及旋转角的侦测方法及手写装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种方位角及旋转角的侦测方法，包括如下步骤：提供输入单元，产生输入坐标；提供基准点单元，产生基准点坐标；提供计算单元，根据所述基准点坐标及所述输入坐标，计算所述方位角及所述旋转角。本发明的方位角及旋转角的侦测方法精度高、计算公式简单、结果准确及适用性高，本发明还提供一种手写装置。

Description

方位角及旋转角的侦测方法及手写装置
【技术领域】
本发明涉及计算机***设备技术领域，尤其涉及一种方位角及旋转角的侦测方法及手写装置。
【背景技术】
手写装置已大量金融、医疗、多媒体制作、建筑制图、设计出版等。所述手写装置包括手写笔及手写感应单元，所述手写感应单元可以为绘图板、绘图屏幕、签名板、手写平板、手写笔记本等等。为满足使用者的使用需求，真实模拟书写状态，书写笔迹需随所述手写笔角度方向的变化及压力变化而变化，现有技术皆需要特定的手写装置计算所述手写笔的方位角及旋转角，且计算公式复杂。
因此，有必要提供一种新的方位角及旋转角的侦测方法解决上述计算公式及仅适用于特定的手写装置的技术问题。
【发明内容】
为了解决计算公式及仅适用于特定的手写装置技术问题，本发明提供一种精度高、计算公式简单、结果准确及适用性高的方位角及旋转角的侦测方法。本发明同时提供一种手写装置。
一种方位角及旋转角的侦测方法，包括如下步骤：
提供输入单元，产生输入坐标；
提供基准点单元，产生基准点坐标；
提供计算单元，根据所述基准点坐标及所述输入坐标，计算所述方位角及所述旋转角。
优选的，设定所述基准点坐标为(XA,YA,ZA)，所述输入坐标为(XB,YB,ZB)，所述方位角为θ0，所述旋转角为R，所述计算单元根据所述基准点坐标(XA,YA,ZA)及输入坐标(XB,YB,ZB)中的两轴的差值计算所述方位角θ0，根据另一轴的差值计算所述旋转角R。
优选的，设定Y轴负方向为0°，顺时针方向为角度值增加方向，则所述计算单元计算所述方位角θ0包括如下步骤：
计算X轴方向的差值dx＝XA-XB；
计算Y轴方向的差值dy＝YA-YB；
计算
若dy<0，则计算θ2＝180°+θ1；
若dy≥0，则计算θ2＝360°+θ1；
若θ2≥360°，则计算所述方位角θ0＝θ2-360°；
若θ2<360°，则计算所述方位角θ0＝θ2，
其中，所述θ1及θ2为计算所述方位角θ0的中间值。
优选的，所述计算单元计算所述旋转角R包括如下步骤：
计算Z轴方向的差值dz＝(ZA/ZAmax)-(ZB/ZBmax)；
若dz<0，则计算所述旋转角R＝360°*(1+dz)；
若dz≥0，则计算所述旋转角R＝360°*dz；
其中，所述ZAmax为所述基准点单元于Z轴的最大测量值，所述ZBmax为所述输入单元于Z轴的最大测量值。
优选的，所述输入单元包括依次电连接的第一电子罗盘、第一单晶片及无线发射器，所述第一电子罗盘产生所述输入坐标，所述第一单晶片读取所述输入坐标，并通过所述无线发射器发送至所述基准点单元。
优选的，所述基准点单元包括依次电连接第二电子罗盘、第二单晶片及无线接收器，所述计算单元为算数逻辑单元，设于所述第二单晶体，所述第二电子罗盘产生所述基准点坐标，所述无线接收器接收所述无线发射器发送的所述输入坐标，所述第二单晶片读取所述输入坐标及所述基准点坐标，所述计算单元根据所述输入坐标及所述基准点坐标，计算所述方位角及所述旋转角。
优选的，所述第一电子罗盘与所述第二电子罗盘为三轴地磁传感器。
优选的，所述无线发射器与所述第一单晶片整合为一单晶片，所述无线接收器与所述第二单晶片整合为一单晶片。
一种采用所述方位角及旋转角的侦测方法的手写装置，包括：
手写笔；
所述输入单元，与所述手写笔连接设置，感应所述手写笔的握笔状态，产生所述输入坐标；
手写感应单元，感应所述手写笔的工作状态，产生工作状态信息；
所述基准点单元，与所述手写感应单元连接，产生所述基准点坐标，同时接收所述输入单元产生的输入坐标及所述手写感应单元产生的工作状态信息；
所述计算单元，设于所述基准点单元，根据所述基准点坐标及所述输入坐标，计算所述方位角及所述旋转角。
优选的，所述手写感应单元与所述基准点单元通过USB HUB或USB OTG连接。
优选的，所述手写装置与外接设备配合使用，所述基准点单元与所述外接设备通过有线或无线连接，将所述方位角、所述旋转角及所述工作状态信息传输至所述外接设备。
与现有技术相比，本发明提供的方位角及旋转角的侦测方法，利用所述输入单元产生的输入坐标及基准点单元产生的基准点坐标，计算所述方位角及旋转角，精确度高，计算公式简单，不受环境影响，计算结果准确，可运用于不同的手写装置，适用性高。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是图1是本发明的手写装置的立体结构示意图；
图2是图1所示基准点单元与手写感应单元及外接设备的连接方式示意图；
图3是图1所示基准点单元与手写感应单元及外接设备的另一连接方式示意图；
图4是图1所示基准点单元与手写感应单元及外接设备的另二连接方式示意图；
图5是图1所示输入单元的结构示意图；
图6是图1所示基准点单元的结构示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请结合参阅图1，其中图1是本发明的手写装置的立体结构示意图。所述手写装置10可与外接设备1配合使用，所述外接设备1是计算机、平板电脑和嵌入式***中的一种或多种，在本实施例中，所述外接设备1为计算机。
所述手写装置10包括手写笔11、手写感应单元13、输入单元15、基准点单元17及计算单元(图未示)。所述手写感应单元13感应所述手写笔11的工作状态，产生工作状态信号。所述输入单元15与所述手写笔11连接设置。所述基准点单元17分别同时与所述手写感应单元13及所述外接设备1连接，如图2所示。所述计算单元为算数逻辑单元，整合于所述基准点单元17。
在本实施例中，所述手写感应单元13为手写板，在其他实施例中，所述手写感应单元13可以为绘图板、绘图屏幕、签名板、手写平板、手写笔记本等。
在本实施例中，所述基准点单元17通过USB HUB与所述手写感应单元13连接，如图2所示，在其他实施例中，所述基准点单元17通过USB OTG与所述手写感应单元13连接，如图3所示。
在本实施例中，所述基准点单元17与所述外接设备1通过USB连接，在其他实施例中，所述基准点单元17与所述外接设备1无线连接，所述手写装置10还包括外接设备无线发射器12，如图4所示。
所述手写装置1工作时，包括如下步骤：
所述手写笔11书写；
所述输入单元15感应所述手写笔11的握笔状态，产生输入坐标，并将所述输入坐标传送至所述基准点单元17；
同时，所述手写感应单元13感应所述手写笔11的工作状态，产生所述工作状态信息，并将所述工作状态信息传输至所述基准点单元17；
所述基准点单元17产生基准点坐标，接收所述输入坐标及所述工作状态信息；
所述计算单元根据所述基准点坐标及所述输入坐标，计算方位角及旋转角坐标；
所述基准点单元17将所述工作状态信息、所述方位角及所述旋转角传输至所述外接设备1。
请参阅图5，是图1所示输入单元的结构示意图。所述输入单元15包括依次电连接的第一电子罗盘151、第一单晶片153及无线发射器155，所述第一电子罗盘151产生所述输入坐标，所述第一单晶片153读取所述输入坐标，并通过所述无线发射器155发送至所述基准点单元17。
请参阅图6，是图1所示基准点单元的结构示意图。所述基准点单元17包括依次电连接的第二电子罗盘171、第二单晶片173及无线接收器175，所述计算单元设于所述第二单晶体173，所述第二电子罗盘173产生所述基准点坐标，所述无线接收器175接收所述无线发射器155发送的所述输入坐标，所述第二单晶片173读取所述输入坐标及所述基准点坐标，所述计算单元根据所述输入坐标及所述基准点坐标，计算所述方位角及所述旋转角。
在本实施例中，所述第一电子罗盘151与所述第二电子罗盘171为三轴地磁传感器。
在本实施例中，所述无线发射器155及所述无线接收器175为标准2.4F RF，在其他实施例中，所述无线发射器155可以为其他无线通讯发射器，所述无线接收器175可以为其他无线通讯接收器。
在其他实施例中，所述无线发射器155与所述第一单晶片153可整合为一单晶片。所述无线接收器175与所述第二单晶片173可整合为一单晶片。
设定所述基准点坐标为(XA,YA,ZA)，所述输入坐标为(XB,YB,ZB)，所述方位角为θ0，所述旋转角为R，所述计算单元根据所述基准点坐标(XA,YA,ZA)及输入坐标为(XB,YB,ZB)的两轴的差值计算所述方位角θ0，根据另一轴的差值计算所述旋转角R。
在本实施例中，所述计算单元根据X轴及Y轴的差值计算所述方位角θ0，根据Z轴的差值计算所述旋转角R。
设定Y轴负方向为0°，顺时针方向为角度值增加方向，则所述计算单元计算所述方位角θ0包括如下步骤：
计算X轴方向的差值dx＝XA-XB；
计算Y轴方向的差值dy＝YA-YB；
计算
若dy<0，则计算θ2＝180°+θ1；
若dy≥0，则计算θ2＝360°+θ1；
若θ2≥360°，则计算所述方位角θ0＝θ2-360°；
若θ2<360°，则计算所述方位角θ0＝θ2，
其中，所述θ1及θ2为计算所述方位角θ0的中间值。
所述计算单元计算所述旋转角R包括如下步骤：
计算Z轴方向的差值dz＝(ZA/ZAmax)-(ZB/ZBmax)；
若dz<0，则计算所述旋转角R＝360°*(1+dz)；
若dz≥0，则计算所述旋转角R＝360°*dz；
其中，所述ZAmax为所述基准点单元于Z轴的最大测量值，所述ZBmax为所述输入单元于Z轴的最大测量值。
与现有技术相比，本发明提供的方位角及旋转角的侦测方法，利用两电子罗盘计算所述方位角及旋转角，精确度高，计算公式简单，不受环境影响，计算结果准确，可运用于不同的手写装置，适用性高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种方位角及旋转角的侦测方法，其特征在于，包括如下步骤：提供输入单元，感应握笔状态，产生输入坐标，所述输入坐标为三维立体坐标；提供基准点单元，产生基准点坐标，所述基准点坐标为三维立体坐标；提供计算单元，根据所述基准点坐标及所述输入坐标，计算所述方位角及所述旋转角，
设定所述基准点坐标为（XA,YA,ZA），所述输入坐标为（XB,YB,ZB），所述方位角为θ0，所述计算单元根据所述基准点坐标（XA,YA,ZA）及输入坐标（XB,YB,ZB）中的两轴的差值计算所述方位角θ0，
设定Y轴负方向为0°，顺时针方向为角度值增加方向，则所述计算单元计算所述方位角θ0包括如下步骤：计算X轴方向的差值dx=XA-XB;计算Y轴方向的差值dy=YA-YB;计算θ1=；若dy<0，则计算θ2=180°+θ1；若dy≥0，则计算θ2=360°+θ1；若θ2≥360° ，则计算所述方位角θ0=θ2-360°；若θ2<360° ，则计算所述方位角θ0=θ2，其中，所述θ1及θ2为计算所述方位角θ0的中间值。
2.根据权利要求1所述的方位角及旋转角的侦测方法，其特征在于，设定所述旋转角为R，所述计算单元根据所述基准点坐标（XA,YA,ZA）及输入坐标（XB,YB,ZB）中的另一轴的差值计算所述旋转角R。
3.根据权利要求2所述的方位角及旋转角的侦测方法，其特征在于，所述计算单元计算所述旋转角R包括如下步骤：计算Z轴方向的差值dz=(ZA/ZAmax)-(ZB/ZBmax)；若dz<0，则计算所述旋转角R=360°*(1+dz)；若dz≥0，则计算所述旋转角R=360°*dz；
其中，所述ZAmax为所述基准点单元于Z轴的最大测量值，所述ZBmax为所述输入单元于Z轴的最大测量值。
4.根据权利要求1所述的方位角及旋转角的侦测方法，其特征在于，所述输入单元包括依次电连接的第一电子罗盘、第一单晶片及无线发射器，所述第一电子罗盘产生所述输入坐标，所述第一单晶片读取所述输入坐标，并通过所述无线发射器发送至所述基准点单元。
5.根据权利要求4所述的方位角及旋转角的侦测方法，其特征在于，所述基准点单元包括依次电连接第二电子罗盘、第二单晶片及无线接收器，所述计算单元为算数逻辑单元，设于所述第二单晶片，所述第二电子罗盘产生所述基准点坐标，所述无线接收器接收所述无线发射器发送的所述输入坐标，所述第二单晶片读取所述输入坐标及所述基准点坐标，所述计算单元根据所述输入坐标及所述基准点坐标，计算所述方位角及所述旋转角。
6.根据权利要求5所述的方位角及旋转角的侦测方法，其特征在于，所述第一电子罗盘与所述第二电子罗盘为三轴地磁传感器。
7.根据权利要求5所述的方位角及旋转角的侦测方法，其特征在于，所述无线发射器与所述第一单晶片整合为一单晶片，所述无线接收器与所述第二单晶片整合为一单晶片。
8.一种手写装置，其特征在于，所述手写装置包括：
手写笔；
输入单元，与所述手写笔连接设置，感应所述手写笔的握笔状态，产生输入坐标，所述输入坐标为三维立体坐标；
手写感应单元，感应所述手写笔的工作状态，产生工作状态信息；
基准点单元，与所述手写感应单元连接，产生基准点坐标，同时接收所述输入单元产生的所述输入坐标及所述手写感应单元产生的所述工作状态信息，所述基准点坐标为三维立体坐标；
计算单元，设于所述基准点单元，根据所述基准点坐标及所述输入坐标，计算所述手写笔的方位角及旋转角，
设定所述基准点坐标为（XA,YA,ZA），所述输入坐标为（XB,YB,ZB），所述方位角为θ0，所述计算单元根据所述基准点坐标（XA,YA,ZA）及输入坐标（XB,YB,ZB）中的两轴的差值计算所述方位角θ0，
设定Y轴负方向为0°，顺时针方向为角度值增加方向，则所述计算单元计算所述方位角θ0包括如下步骤：计算X轴方向的差值dx=XA-XB;计算Y轴方向的差值dy=YA-YB;计算θ1=；若dy<0，则计算θ2=180°+θ1；若dy≥0，则计算θ2=360°+θ1；若θ2≥360° ，则计算所述方位角θ0=θ2-360°；若θ2<360° ，则计算所述方位角θ0=θ2，其中，所述θ1及θ2为计算所述方位角θ0的中间值。
9.根据权利要求8所述的手写装置，其特征在于，所述手写感应单元与所述基准点单元通过USB HUB或USB OTG连接。
10.根据权利要求8所述的手写装置，其特征在于，所述手写装置与外接设备配合使用，所述基准点单元与所述外接设备通过有线或无线连接，将所述方位角、所述旋转角及所述工作状态信息传输至所述外接设备。
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Address after: 518108 1st Floor, Building 1, Huiwang Science and Technology Park, Shiyan Street, Tangtou Community, Shiyan Street, Baoan District, Shenzhen, Guangdong Province

Patentee after: Shenzhen Huewang Trend Technology Co.,Ltd.

Address before: 518103 building 28, area 4, Huaide Cuigang Industrial Park, Fuyong street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee before: SHENZHEN HUION ANIMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd.

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