專利名稱：移動軌跡產(chǎn)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于ー種移動軌跡產(chǎn)生方法。
背景技術(shù)：
近年來，電子電路及組件在微型化技術(shù)上的迅速發(fā)展，已經(jīng)大幅地降低了電子裝置的體積與重量，并且增加了它們的功能性、可移植性及方便性。由于上述技術(shù)的重大變革，使得人機接ロ(human-computer interaction, HCI)的技術(shù)變成了日常生活中不可或缺的一部分。其中，人機接ロ中的文字書寫為一般人日常生活中不可或缺的ー種紀錄或表達意識的方法。目前市場上已有許多手寫輸入的人機接ロ感測技術(shù)，其中大致可分為電磁式、電子式、超音波、壓カ及光學式感測等五種。在電磁式人機接ロ感測技術(shù)方面，因其需要大量的電カ來產(chǎn)生電磁場，以偵測及定位書寫裝置筆尖的書寫位置，所以需要較大的電池來提供電力，造成書寫裝置的重量較重而有攜帯不便的缺點。在電子式人機接ロ感測技術(shù)方面，其需要搭配特定的電極紙，利用電極紙上面的傳送電極與接收電極來偵測書寫裝置書寫的軌跡。不過，高單價的電極紙是目前消費者接受度低的主因。在超音波人機接ロ感測技術(shù)方面，其利用超音波到達接收端的時間差與三角定位原理來計算書寫裝置筆尖的書寫軌跡坐標，雖然可以精準地捕捉書寫裝置在任意平面上的移動軌跡，但其需要搭配超音波接收設備，而超音波的接收范圍較小，造成使用上的不方便。在壓カ人機接ロ感測技術(shù)方面，其書寫范圍被限制在一定面積的壓力感測電子板上，因此也造成使用者使用上的不方便。此外，在光學式人機接ロ感測技術(shù)主要是利用光學鼠標中的光學傳感器來進行書寫裝置在書寫平面上的軌跡感測。其感測原理與光學鼠標相同，因此不須再開發(fā)另外的人機接ロ軟件即可非常容易地將移動軌跡信息轉(zhuǎn)換為操控鼠標鼠標的信號。然而，不論那ー種感測技術(shù)的書寫裝置于書寫過程中，若不是在真實的ニ維平面上書寫，而是在三維空間中書寫時，由于空間中并沒有真實書寫平面的存在，故其移動軌跡信息并無法像于ニ維平面書寫方式一祥，可以很容易地轉(zhuǎn)換為ニ維平面的軌跡信號。因此，如何提供一種移動軌跡產(chǎn)生方法，可偵測書寫裝置于三維空間中的移動信號，并于ニ維平面上顯示正確的移動軌跡，是一重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種可偵測書寫裝置于三維空間中的移動信號，并于ニ維平面上顯示正確的移動軌跡的移動軌跡產(chǎn)生方法。本發(fā)明可采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明提供一種移動軌跡產(chǎn)生方法，包括透過ー移動軌跡感測模塊感測ー書寫裝置于一空間中移動時產(chǎn)生的一移動軌跡，并產(chǎn)生一移動軌跡信號；透過ー軌跡重建模塊的一軌跡重建単元根據(jù)移動軌跡信號產(chǎn)生一虛擬投影平面及ー軌跡投影平面；計算虛擬投影平面與軌跡投影平面之間的一角度，并根據(jù)角度產(chǎn)生ー轉(zhuǎn)換矩陣；根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣將虛擬投影平面轉(zhuǎn)換到軌跡投影平面；以及將移動軌跡信號投影到軌跡投影平面，以得到一二維軌跡信號。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，移動軌跡信號包括移動軌跡于不同時間的三軸向的一角速度信號、一加速度信號、一磁場強度信號、一地磁方位信號或其組合。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，移動軌跡產(chǎn)生方法還包括透過ー姿態(tài)運算模塊根據(jù)角速度信號將加速度信號轉(zhuǎn)換，以將加速度信號由書寫裝置的一體坐標系轉(zhuǎn)換為ー參考坐標系。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，加速度信號具有一第一軸向信號、一第二軸向信號及一第三軸向信號，且第一軸向、第二軸向及第三軸向彼此垂直。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，產(chǎn)生虛擬投影平面及軌跡投影平面的步驟中，第三軸向為一法向量軸向，第一軸向及第ニ軸向為兩基底向量軸向。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，法向量軸向為第一軸向信號、第二軸向信號及第三軸向信號中，其信號強度最小者。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，兩基底向量軸向形成虛擬投影平面。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，角度是根據(jù)第二軸向信號及第三軸向信號而得到。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，移動軌跡為書寫裝置于空間中移動時投影至軌跡投影平面的軌跡。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，移動軌跡信號投影到軌跡投影平面之前，還包括透過軌跡重建模塊的ー偵測校正単元根據(jù)第三軸向信號分別校正第一軸向信號及第ニ軸向信號，以分別產(chǎn)生ー第一軸向軌跡信號及一第二軸向軌跡信號。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，校正所述第一軸向信號的步驟中，還包括當?shù)谌S向信號于ー時間內(nèi)的變化超過ー預設信號值時，透過偵測校正単元于時間內(nèi)使第一軸向信號為零。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，校正第二軸向信號的步驟中，還包括當?shù)谌S向信號于ー時間內(nèi)的變化超過ー預設信號值時，透過偵測校正単元于時間內(nèi)使第二軸向信號為零。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，移動軌跡產(chǎn)生方法，還包括透過軌跡重建模塊的一軌跡運算單元分別對ニ維軌跡信號進行運算。于本發(fā)明的一優(yōu)選實施例中，移動軌跡產(chǎn)生方法，還包括透過ー顯示模塊根據(jù)經(jīng)運算后的ニ維軌跡信號顯示ニ維的移動軌跡。承上所述，本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法，透過ー移動軌跡感測模塊感測一書寫裝置于一空間中移動時產(chǎn)生的一移動軌跡，并產(chǎn)生一移動軌跡信號，再透過ー軌跡重建模塊的一軌跡重建単元根據(jù)移動軌跡信號產(chǎn)生一虛擬投影平面及ー軌跡投影平面，然后，計算虛擬投影平面與軌跡投影平面之間的一角度，并根據(jù)角度產(chǎn)生ー轉(zhuǎn)換矩陣，接著，根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣將虛擬投影平面轉(zhuǎn)換到軌跡投影平面，以及將移動軌跡信號投影到軌跡投影平面，以得到一二維軌跡信號。借此使得本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法可偵測書寫裝置于三維空間中的移動信號，并于ニ維平面上顯示正確的移動軌跡。


圖IA及圖IB分別為ー書寫裝置于一三維空間中書寫時的示意圖及其功能方塊圖；圖IC為本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種移動軌跡產(chǎn)生方法的步驟流程圖；圖2A及圖2B分別為圖IA的虛擬投影平面及軌跡投影平面的關(guān)系示意圖；圖3A是以書寫裝置書寫數(shù)字「4」的移動軌跡示意圖；圖3B是圖3A中，應用本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法后，顯示模塊所顯示的移動軌跡示意圖；圖4A為書寫裝置于三維空間中書寫時的另一功能方塊圖；圖4B為移動軌跡信號的三軸向加速度信號的波形示意圖；圖5A至圖5C分別為加速度信號中，第一軸向信號、第二軸向信號及第三軸向信號的波形示意；圖6為本發(fā)明的一種移動軌跡產(chǎn)生方法的另ー步驟流程圖；以及圖7及圖8分別為應用本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法所顯示的移動軌跡示意圖。主要元件符號說明I :書寫裝置A、B :位置g :重力gy:第三軸向信號gz:第二軸向信號Pl :虛擬投影平面P2 :軌跡投影平面SOl S07:步驟tl、t2:時間X、X’、Y、Y’、Z、Z’ 軸向Θ1、Θ2:角度
具體實施例方式以下將參照相關(guān)附圖，說明依本發(fā)明優(yōu)選實施例的一種移動軌跡產(chǎn)生方法，其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。請參照圖IA及圖IB所示，其分別為ー書寫裝置I于一三維空間中書寫時的示意圖及其功能方塊圖。書寫裝置I是ー種使用慣性感測組件的書寫裝置，其主要是透過慣性組件來進行書寫裝置在三維空間中的角度、姿態(tài)及位移感測。于此，書寫裝置I的形態(tài)是以一支筆為例，不過，其形態(tài)不限定為筆狀，也可是其它形式或形態(tài)，例如是一只可供人握持的鼠標或其它形態(tài)。如圖IB所示，書寫裝置I可包括一移動軌跡感測模塊。另外，書寫裝置I也可包括一姿態(tài)運算模塊。不過，在其它的實施例中，另ー處理裝置(例如具有顯示屏幕的計算機)也可包括姿態(tài)運算模塊，并可透過有線或無線方式將移動軌跡感測模塊產(chǎn)生的信號傳輸至姿態(tài)運算模塊進行運算。
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移動軌跡感測模塊可感測書寫裝置I于三維空間中移動時產(chǎn)生的ー移動軌跡，并實時產(chǎn)生一移動軌跡信號。其中，移動軌跡感測模塊可包括一多軸動態(tài)開關(guān)(multi-axisdyamic switch)。而移動軌跡可為ー數(shù)字、一文字、一符號、一線條或一任意書寫軌跡。另外，移動軌跡信號可包括移動軌跡于不同時間點的坐標信息、角速度信息、重力信息、加速度信息、磁場強度信息、地磁方位信息或其它信息，或其組合。移動軌跡感測模塊例如可包括一陀螺儀、一加速度計、一磁力計或ー電子羅盤，或上述儀器的組合，上述的儀器可為單軸或多軸(例如三軸)，而移動軌跡信號可包括移動軌跡于不同時間的三軸向的一角速度信號、一加速度信號、一磁場強度信號、一地磁方位信號或其組合。于此，是以移動軌跡感測模塊具有三軸的陀螺儀、三軸的加速度計及三軸向的磁力計，并實時產(chǎn)生感測信號為例，借此可量測到三軸向的角速度信號、重力g及加速度信號。其中，磁力計可補償陀螺儀在偏航角所輸出的旋轉(zhuǎn)方向上的角度。先一提的是，書寫裝置I或另ー處理裝置還可包括一校正濾波單元(圖未顯示)，校正濾波單元可校正移動軌跡感測模塊中的慣性組件(例如上述的陀螺儀、加速度計、磁力計或電子羅盤，或其組合)本身產(chǎn)生的信號，并可濾除慣性組件本身產(chǎn)生的噪聲或書寫時手部動作的影響(例如顫抖)及其它外界環(huán)境所造成之影響而導致移動軌跡信號的誤差。在本實施例中，得到移動軌跡信號(本實施例為角速度信號及加速度信號)時需先進行以下的前置處理，才可進行本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法的步驟。其中，如圖IB所示，三軸向的角速度信號需先藉由姿態(tài)運算模塊的一姿態(tài)轉(zhuǎn)換単元經(jīng)過一次積分后，得到書寫裝置I書寫時的ー姿態(tài)角。其中，姿態(tài)角可包括一滾轉(zhuǎn)角Φ (roll angle)、一俯仰角Θ(pitch angle)及一偏航角Ψ (yaw angle)。姿態(tài)角主要的功能在于獲得書寫裝置I的體坐標系統(tǒng)(body frame)與參考坐標系統(tǒng)(local level frame,即大地坐標系)之間的相對角度或轉(zhuǎn)動關(guān)系。滾轉(zhuǎn)角是書寫裝置I沿著體坐標系統(tǒng)的一第一軸向轉(zhuǎn)動的角度，其可由量測書寫裝置I的第一方向的角速度后，經(jīng)由一次積分而得到。再者，在其它的實施態(tài)樣中，滾轉(zhuǎn)角也可為書寫裝置I沿著第一方向轉(zhuǎn)動的角度，其可由量測書寫裝置I中，加速度計三個方向所量測地球重力分量而得到。另外，俯仰角是書寫裝置I沿著一第二方向轉(zhuǎn)動的角度，其可由量測書寫裝置I于第二方向的角速度后，經(jīng)由一次積分而得到。再者，在其它的實施態(tài)樣中，俯仰角也可為書寫裝置I沿著第二方向轉(zhuǎn)動的角度，其可由量測書寫裝置I中加速度計三方向所量測地球重力分量而得到。此外，偏航角是書寫裝置I沿著一第三方向轉(zhuǎn)動的角度，其可由量測書寫裝置I于第三方向的角速度后，經(jīng)由一次積分而得到。再者，在其它的實施態(tài)樣中，偏航角也可為書寫裝置I沿著第三方向轉(zhuǎn)動的角度，其可由量測書寫裝置I中磁力計所量測的磁場強度或電子羅盤所量測的地磁方位而獲得。再者，滾轉(zhuǎn)角、俯仰角及偏航角也可由量測書寫裝置I的磁場強度或地磁方位、或其組合而獲得。于此，并不加以限制。接著，再透過姿態(tài)轉(zhuǎn)換單元根據(jù)角速度信號及其姿態(tài)角產(chǎn)生一坐標轉(zhuǎn)換矩陣，并利用坐標轉(zhuǎn)換矩陣將移動軌跡感測模塊所產(chǎn)生之三軸向加速度信號由書寫裝置I的體坐標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換至參考坐標系統(tǒng)。此外，還可透過姿態(tài)運算模塊的一重カ補償單元將加速度信號進行重力g的補償，以去除因重力的影響所造成的加速度變化。接著，再進行本發(fā)明的移動軌跡的產(chǎn)生。上述的坐標轉(zhuǎn)換及重力補償?shù)募妓嚍楸绢I(lǐng)域熟知此技藝人士常用的技木，于此不再多作說明。請再參照圖1A、圖IB及圖IC所示，其中，圖IC是本發(fā)明優(yōu)選實施例的ー種移動軌跡產(chǎn)生方法的步驟流程圖。本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法包括步驟SOl 步驟S05。首先，步驟SOl為透過ー移動軌跡感測模塊感測ー書寫裝置I于一空間中移動時產(chǎn)生的一移動軌跡，并產(chǎn)生一移動軌跡信號。于此，如圖IA所示，是透過書寫裝置I于空間中書寫數(shù)字「4」為例。而移動軌跡感測模塊及移動軌跡信號已于上述中詳述其內(nèi)容及處理過程，于此均不再贅述。在本實施例中，可得到經(jīng)重力補償后的參考坐標系的三軸向χ-γ-ζ之加速度信號，即第一軸向信號、第二軸向信號、第三軸向信號，且第一軸向、第二軸向及第三軸向彼此垂直。接著，進行步驟S02，是透過一軌跡重建模塊的一軌跡重建単元根據(jù)移動軌跡信號產(chǎn)生一虛擬投影平面Pl及ー軌跡投影平面P2。在本實施例中，于產(chǎn)生虛擬投影平面Pl及軌跡投影平面P2的步驟S02中，Y軸是一法向量軸向，X軸及Z軸是兩基底向量軸向。其中，法向量的軸向是第一軸向信號、第二軸向信號及第三軸向信號的加速度信號中，其信號強度最小者。換句話說，移動軌跡是書寫裝置I于空間中書寫時投影至軌跡投影平面P2的軌跡，即書寫裝置I書寫時假設的書寫平面。另外，于產(chǎn)生虛擬投影平面Pl吋，須先比較第ー軸向信號、第二軸向信號及第三軸向信號，以找出平均信號強度最小者當成法向量的軸向，以建立虛擬投影平面PI。其中，法向量軸向是垂直虛擬投影平面PI。在本實施例中，如圖IA所示，法向量軸向為Y軸(于此稱為第三軸向Y)，而基底向量的軸向為X軸(于此稱為第一軸向X)及Z軸(于此稱為第二軸向Z),且所述基底向量的軸向(即第一軸向X及第ニ軸向Z)是形成虛擬投影平面Pl。當然，在其它的實施例中，法向量的軸向也可是Z軸或X軸，端看三個軸向的加速度值來決定。接著，進行步驟S03，計算虛擬投影平面Pl與軌跡投影平面P2之間的一角度Θ 1，井根據(jù)此角度Θ I產(chǎn)生ー轉(zhuǎn)換矩陣。于此，請參照圖2A及圖2B所示，其分別是圖IA的虛擬投影平面Pl及軌跡投影平面P2的關(guān)系示意圖。在本實施例中，由于法向量是第三軸向Y，而平行于虛擬投影平面Pl軸向是第ニ軸向Z，因此可過軌跡重建単元，并透過圖2B的第二軸向信號(加速度gz)及第三軸向信號(加速度gy)求得角度Θ 2，而虛擬投影平面Pl與軌跡投影平面P2之間的夾角Θ 1=90° -Θ2。接著，再根據(jù)角度Θ I產(chǎn)生ー轉(zhuǎn)換矩陣T。于此，角度Θ 2及轉(zhuǎn)換矩陣T如下所示。= tan
^ V
I OOT=O COS(例)sin(沒I)
O - Sin(^l) cos(併)然后，進行步驟S04，是根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣T將虛擬投影平面Pl轉(zhuǎn)換到軌跡投影平面P2。于此，是透過軌跡重建単元根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣T將虛擬投影平面Pl旋轉(zhuǎn)角度Θ 1，以將虛擬投影平面Pl及軌跡投影平面P2重迭(即兩者成為同一平面)。值得ー提的是，當于空間中
8CN 102915171 A
書
明
說
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書寫的移動軌跡是位于圖IA所示的X-Z平面吋，則軌跡投影平面即為X-Z平面，也就是軌跡投影平面與虛擬投影平面可為同一平面，且二者之間的夾角為O度，則不需進行步驟S03及步驟S04。相同情況，若軌跡投影平面與虛擬投影平面分別是X-Y平面，也不需要進行步驟S03及步驟S04。當然，若書寫的移動軌跡是位于圖IA所示的Y-Z平面吋，則也不需要進行步驟S03及步驟S04。
接著，步驟S05為，將移動軌跡信號投影到軌跡投影平面P2，以得到一二維軌跡信號。于此，軌跡投影平面P2與虛擬投影平面Pl為同一平面，因此可直接將移動軌跡信號投影到軌跡投影平面P2，以于軌跡投影平面P2 (虛擬投影平面Pl)上得到書寫裝置I書寫的ニ維的軌跡信號。不過，在本實施例中，在將移動軌跡信號投影到軌跡投影平面P2 (步驟S05)之前，可再進行另一校正步驟，以得到還正確的移動軌跡。請參照圖3A所示，其為書寫裝置I于書寫數(shù)字「4」的移動軌跡示意圖。在圖3A中，由于書寫「4」時，軌跡由位置A至位置B是書寫裝置I因提筆、換行所產(chǎn)生的，因此，必須先將移動軌跡進行校正，以去除因提筆、換行所產(chǎn)生的軌跡(即去除位置A至位置B之間的移動軌跡)，才可得到正確軌跡「4」，然后再投影至軌跡投影平面P2。因此，請參照圖4A所示，將移動軌跡信號投影到軌跡投影平面P2之前，移動軌跡產(chǎn)生方法還可包括；藉由軌跡重建模塊之ー偵測校正単元依據(jù)第三軸向信號分別校正第一軸向信號及第ニ軸向信號，以分別產(chǎn)生ー第一軸向軌跡信號及一第二軸向軌跡信號。在本實施例中，如前所述，第一軸向為X軸，第二軸向為Z軸，而第三軸向為Y軸(法向量軸向)，因此第三軸向Y的加速度信號是提筆、換行所產(chǎn)生的(不需要的部分)，因此可透過Y軸的加速度信號校正X軸及Z軸的加速度信號。請分別參照圖4B、圖5A至圖5C所示，其中，圖4B為三軸向經(jīng)過重力補償后的加速度信號的波形示意圖，而圖5A至圖5C分別是加速度信號中，第一軸向信號、第二軸向信號及第三軸向信號的波形示意。其中，為了清楚表示，圖5A至圖5C是將圖4B的三軸向的加速度信號分開使用不同的坐標軸(參考坐標系)。在本實施例中，于校正第一軸向信號的步驟中，還可包括當?shù)谌S向信號于ー時間內(nèi)的變化超過ー預設信號值時，透過偵測校正單元于所述時間內(nèi)使第一軸向信號為零。其中，預設信號值可由使用者自訂。換句話說，第三軸向信號是不需要的信號(Y軸)，因此，第三軸向信號于一段時間內(nèi)(例如圖5B的時間tl 時間t2之間)的變化超過預設信號值時，可得知其為提筆或換行所產(chǎn)生的，因此必須將同一時間的第一軸向X的信號消除，使第ー軸向信號為零(圖5A只顯不該段時間的第一軸向信號，并未顯不該段時間的第一軸向信號為零)。另外，再透過偵測校正単元根據(jù)第三軸向信號校正第二軸向信號，以產(chǎn)生一第二軸向軌跡信號。同樣道理，當?shù)谌S向信號于ー時間內(nèi)的變化超過ー預設信號值時，透過偵測校正單元于所述時間內(nèi)使第二軸向信號為零。因此，也將同一時間內(nèi)的第二軸向Z的信號消除，使第二軸向信號為零(圖5C只顯示該段時間的第二軸向信號，并未顯示該段時間的第二軸向信號為零)。因此，于上述步驟S05將移動軌跡信號投影到軌跡投影平面P2之前，進行上述的移動軌跡校正后，可消除因提筆或換行所產(chǎn)生的書寫誤差。再經(jīng)步驟S05的投影后，得到的ニ維軌跡信號即為正確的ニ維書寫軌跡。
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另外，請參照圖4A及圖6所示，其中，圖6為本發(fā)明的一種移動軌跡產(chǎn)生方法的另
一步驟流程圖。與圖IC主要的不同在于，移動軌跡產(chǎn)生方法還可包括步驟S06及步驟S07。步驟S06為，透過軌跡重建模塊的一軌跡運算單元分別對ニ維軌跡信號進行運算。于此，是進行兩次積分，使第一軸向及第ニ軸向的加速度信號分別轉(zhuǎn)換成一位移信號。最后，進行步驟S07 :透過ー顯示模塊根據(jù)經(jīng)運算后的ニ維軌跡信號顯示ニ維的移動軌跡。于此，顯示模塊將位移信號轉(zhuǎn)換成移動軌跡并于顯示平面上顯示出如圖3B所示的正確軌跡「4」。另外，請參照圖7及圖8所示，其分別是應用本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法所顯示的移動軌跡示意圖。圖7的實線為實際的移動軌跡，而虛線為應用本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法后所顯示的軌跡。如圖7所示，是以在空間中書寫「3」為例。在本實施例中，虛擬投影平面是X-Y平面，而軌跡投影平面與虛擬投影平面之間的夾角為33. 9度。此外，圖8的實線為實際的移動軌跡，而虛線為應用本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法后所顯示的軌跡。如圖8所示，是以在空間中書寫「2」為例。在本實施例中，虛擬投影平面仍為X-Y平面，而軌跡投影平面與虛擬投影平面之間的夾角為43. 3度。由圖7及圖8可發(fā)現(xiàn)，實際的移動軌跡及經(jīng)本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法后所顯示的軌跡，兩者相當接近，因此本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法可偵測書寫裝置于三維空間中的移動信號，并于ニ維平面上顯示正確的移動軌跡。綜上所述，本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法，透過ー移動軌跡感測模塊感測一書寫裝置于一空間中移動時產(chǎn)生的一移動軌跡，并產(chǎn)生一移動軌跡信號，再透過ー軌跡重建模塊的一軌跡重建単元根據(jù)移動軌跡信號產(chǎn)生一虛擬投影平面及ー軌跡投影平面，然後，計算虛擬投影平面與軌跡投影平面之間的一角度，并根據(jù)角度產(chǎn)生ー轉(zhuǎn)換矩陣，接著，根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣將虛擬投影平面轉(zhuǎn)換到軌跡投影平面，以及將移動軌跡信號投影到軌跡投影平面，以得到一二維軌跡信號。借此使得本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法可偵測書寫裝置于三維空間中的移動信號，并于ニ維平面上顯示正確的移動軌跡。以上所述僅是舉例性，而非限制性。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變還，均應包括在權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
1.一種移動軌跡產(chǎn)生方法，包括 透過ー移動軌跡感測模塊感測ー書寫裝置于一空間中移動時產(chǎn)生的一移動軌跡，并產(chǎn)生一移動軌跡信號； 透過ー軌跡重建模塊的一軌跡重建単元根據(jù)所述移動軌跡信號產(chǎn)生一虛擬投影平面及ー軌跡投影平面； 計算所述虛擬投影平面與所述軌跡投影平面之間的一角度，井根據(jù)所述角度產(chǎn)生ー轉(zhuǎn)換矩陣； 根據(jù)所述轉(zhuǎn)換矩陣將所述虛擬投影平面轉(zhuǎn)換到所述軌跡投影平面；以及 將所述移動軌跡信號投影到所述軌跡投影平面，以得到一二維軌跡信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在于，所述移動軌跡信號包括所述移動軌跡于不同時間的三軸向的一角速度信號、一加速度信號、一磁場強度信號、一地磁方位信號或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在于，還包括 透過ー姿態(tài)運算模塊根據(jù)所述角速度信號將所述加速度信號轉(zhuǎn)換，以將所述加速度信號由所述書寫裝置的一體坐標系轉(zhuǎn)換為ー參考坐標系。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在于，所述加速度信號具有一第ー軸向信號、一第二軸向信號及一第三軸向信號，且所述第一軸向、所述第二軸向及所述第三軸向彼此垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在干，產(chǎn)生所述虛擬投影平面及所述軌跡投影平面的步驟中，所述第三軸向為一法向量軸向，所述第一軸向及所述第二軸向為兩基底向量軸向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在于，所述法向量軸向為所述第ー軸向信號、所述第二軸向信號及所述第三軸向信號中，其信號強度最小者。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在于，所述兩基底向量軸向形成所述虛擬投影平面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在干，所述角度是根據(jù)所述第二軸向信號及所述第三軸向信號而得到。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在于，所述移動軌跡為所述書寫裝置于所述空間中移動時投影至所述軌跡投影平面的軌跡。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在干，將所述移動軌跡信號投影到所述軌跡投影平面之前，還包括 透過所述軌跡重建模塊的ー偵測校正単元根據(jù)所述第三軸向信號分別校正所述第一軸向信號及所述第二軸向信號，以分別產(chǎn)生ー第一軸向軌跡信號及一第二軸向軌跡信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的移動軌跡產(chǎn)生方法,其特征在于,校正所述第一軸向信號的步驟中，還包括 當所述第三軸向信號于ー時間內(nèi)的變化超過ー預設信號值時，透過所述偵測校正単元于所述時間內(nèi)使所述第一軸向信號為零。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在于，校正所述第二軸向信號的步驟中，還包括當所述第三軸向信號于ー時間內(nèi)的變化超過ー預設信號值時，透過所述偵測校正単元于所述時間內(nèi)使所述第ニ軸向信號為零。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在于，還包括 透過所述軌跡重建模塊的一軌跡運算單元分別對所述ニ維軌跡信號進行運算。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的移動軌跡產(chǎn)生方法，其特征在于，還包括 透過ー顯示模塊根據(jù)經(jīng)運算后的所述ニ維軌跡信號顯示ニ維的所述移動軌跡。
全文摘要
一種移動軌跡產(chǎn)生方法包括以下步驟透過一移動軌跡感測模塊感測一書寫裝置于一空間中移動時產(chǎn)生的一移動軌跡，并產(chǎn)生一移動軌跡信號；透過一軌跡重建模塊的一軌跡重建單元根據(jù)移動軌跡信號產(chǎn)生一虛擬投影平面及一軌跡投影平面；計算虛擬投影平面與軌跡投影平面之間的一角度，并根據(jù)角度產(chǎn)生一轉(zhuǎn)換矩陣；根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣將虛擬投影平面轉(zhuǎn)換到軌跡投影平面；以及將移動軌跡信號投影到軌跡投影平面，以得到一二維軌跡信號。借此使得本發(fā)明的移動軌跡產(chǎn)生方法可偵測書寫裝置于三維空間中的移動信號，并于二維平面上顯示正確的移動軌跡。
文檔編號G06F3/046GK102915171SQ20121027541
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月4日
發(fā)明者王振興, 許煜亮 申請人:王振興