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专利号: 2018107925711
申请人: 华讯智控(厦门)电子科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种通过超声波跟电磁定位双传感器检测笔身姿态的方法,其特征在于:具体包括以下步骤:

S1、首先通过电源模块分别使超声波系统、系统处理模块和电磁传感定位系统通电,同时在主动电容笔的内部安装相应的智能笔控制单元组件,分别将微处理器、MEMS六轴加速度计、陀螺仪传感器、PVDF超声传感器、红外发射管安装在主动电容笔内,PVDF超声传感器、MEMS六轴加速度计及陀螺仪传感器在主动电容笔中放置重合;

S2、然后在触控屏上安装多个传感电极,且每个传感电极之间均有一定的重叠部分,这些传感电极可组成一个电极传感单元,电极传感单元可向系统处理模块内发送传感数据信息,同时通过触控屏坐标分析单元可将电极传感单元在触控屏上形成平面坐标关系;

S3、当人们使用主动电容笔时,人们可通过主动电容笔触碰触控屏,主动电容笔的笔尖触碰到触控屏且对触控屏的表面产生一定的压力时,触控屏上相应的传感电极会对人们的触碰操作进行电信号转化和传输,此时坐标原点重建模块会根据传感电极在触控屏上的位置来重建坐标原点;

S4、然后电磁传感定位系统内的触感压力检测模块会对S3中新建的坐标原点上的压力进行检测,并将检测的压力值传送至触感压力对比模块与触感压力对比模块内的响应压力值进行比较,若达到响应压力值时,定位分析模块会对新建的坐标原点的位置进行分析,并确定该位置即为主动电容笔所在的位置;

S5、系统处理模块会控制超声波系统内的超声波三维定位模块和加速度/角速度三维姿态定位对新建立坐标原点的位置进行识别和确认,然后坐标值计算模块和三维姿态计算模块可对该位置的相应多个传感电极的电平数据信息进行分析,分析出与之相关的电平信息数据之间的关联关系,以红外信号作为测距同步信号,通过三维超声定位技术对主动电容笔进行三维实时定位,计算出超声三维各个时刻的坐标值,启动MEMS六轴加速度计及陀螺仪完成加速度和角速度信号的提取,利用加速度信息修正角速度信息计算出三维姿态;

S6、微处理器、MEMS六轴加速度计、陀螺仪传感器、PVDF超声传感器、红外发射管会对主动电容笔的运动情况进行检测,并将检测的数据传输至微处理器中进行处理,从而实现对主动电容笔的倾斜角进行测量;

S7、最后系统处理模块将S4中确认的主动电容笔的位置信息,S5中计算得到的主动电容笔的方位角和S6中测量得到的主动电容笔倾斜角进行整合,并将整个的数据信息传送至智能笔控制单元来确认主动电容笔的整体姿态情况。

2.根据权利要求1所述的一种通过超声波跟电磁定位双传感器检测笔身姿态的方法,其特征在于:所述电磁传感定位系统包括触感压力检测模块、触感压力对比模块和定位分析模块,所述触感压力检测模块的输出端与触感压力对比模块的输入端连接,且触感压力对比模块的输出端与定位分析模块的输入端连接。

3.根据权利要求1所述的一种通过超声波跟电磁定位双传感器检测笔身姿态的方法,其特征在于:所述超声波系统包括超声波三维定位模块和加速度/角速度三维姿态定位,所述超声波三维定位模块的输出端与坐标值计算模块的输入端连接,并且加速度/角速度三维姿态定位的输出端与三维姿态计算模块的输入端连接,所述坐标值计算模块和三维姿态计算模块的输出端均与控制器的输入端连接,并且控制器的输出端与修正模块的输入端连接,所述修正模块的输出端与信息获取模块的输入端连接,并且信息获取模块的输出端与输出模块的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种通过超声波跟电磁定位双传感器检测笔身姿态的方法,其特征在于:所述超声波三维定位模块包括超声传感器、第一红外传感器和第二红外传感器。

5.根据权利要求1所述的一种通过超声波跟电磁定位双传感器检测笔身姿态的方法,其特征在于:所述系统处理模块与电极传感单元实现双向连接,且电极传感单元是由N个传感电极组成。

6.根据权利要求1所述的一种通过超声波跟电磁定位双传感器检测笔身姿态的方法,其特征在于:所述系统处理模块分别与坐标原点重建模块、电磁传感定位系统、触控屏坐标分析单元、智能笔控制单元和超声波系统实现双向连接。

7.根据权利要求1所述的一种通过超声波跟电磁定位双传感器检测笔身姿态的方法,其特征在于:所述智能笔控制单元包括微处理器、MEMS六轴加速度计、陀螺仪传感器、PVDF超声传感器和红外发射管,所述MEMS六轴加速度计、陀螺仪传感器、PVDF超声传感器和红外发射管均与微处理器实现双向连接。