太阳城集团

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自由导向装置的基于振动的轨迹计算.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201580051588.6

申请日:

2015.09.23

公开号:

CN106716311A

公开日:

2017.05.24

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 3/0346申请日:20150923|||公开
IPC分类号: G06F3/0346(2013.01)I; G06F3/0354(2013.01)I; G06F3/038(2013.01)I 主分类号: G06F3/0346
申请人: 弗劳恩霍夫应用研究促进协会
发明人: J·勒奇格尔; B·克莱纳
地址: 德国慕尼黑
优先权: 2014.09.23 DE 102014219169.6
专利代理机构: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201580051588.6

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2017.06.16|||2017.05.24

法律状态类型:

太阳城集团实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团本发明涉及一种用于确定在基板上的自由导向电子装置的至少一个运动参数例如自由导向电子装置的移动的速度的方法,该方法包括:测量由自由导向电子装置和基板之间的相互作用产生的振动信号(404),以及从自由导向电子装置的所测量出的振动信号(404)确定自由导向电子装置的运动参数。

权利要求书

1.一种用于确定基板上的自由导向电子装置的至少一个运动参数的方法,其中所述运
动参数例如是所述自由导向电子装置的移动速度,所述方法包括:
测量由所述自由导向电子装置和所述基板之间的相互作用所产生的振动信号(404);
以及
从所述自由导向电子装置的所测量出的振动信号(404)来确定所述自由导向电子装置
的所述运动参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,从加速度信号和/或声学信号来确定所述振动信
号(404)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,确定所述振动信号(404)的振幅和/
或确定所述振动信号(404)的频谱。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,计算所述振动信号的包络曲线
(805)。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述包络曲线的计算包括以下步骤中的至少一
个:
计算所述振动信号在当前测量太阳城集团点附近的预定太阳城集团窗范围的平均功率(605),以及
从所述振动信号的平均功率(605)来计算所述振动信号的振幅。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,在计算所述振动信号的平均功率之前,执行对所
述振动信号的高通滤波,其中例如以大于20Hz、30Hz或40Hz的截止频率执行所述高通滤波。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其中,在从所述振动信号的平均功率来计算所述振
动信号的振幅之前,执行对所述振动信号的低通滤波,其中以小于10Hz或5Hz的截止频率执
行所述低通滤波。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法,其中,执行对所述包络曲线(805)的平均振
幅的计算。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,确定所述振动信号(404)的功率频
谱。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,确定各个运动参数值的中值功率频率,其中各个
运动参数值例如是装置移动速度的不同速度值。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,还包括:
确定所述自由导向电子装置的轨迹,包括:
为了确定所述自由导向电子装置的轨迹,进行对所述自由导向电子装置的所确定的运
动参数的积分,例如进行对所述自由导向电子装置的移动的速度信号的积分。
12.一种具有位置检测的自由导向电子装置,所述自由导向电子装置包括至少电压源、
至少数字控制单元、至少一个数据传输模块、以及测量传感器,
其特征在于,
所述测量传感器被配置为使得所述测量传感器能够捕获由所述自由导向电子装置和
基板之间的相互作用所产生的振动信号(404),以及
所述测量传感器和/或所述数字控制单元被配置为使得能够从所测量出的振动信号
(404)来确定所述自由导向电子装置的运动参数,例如确定所述自由导向电子装置的移动
的速度信号,以确定所述自由导向电子装置的轨迹和位置。
13.根据权利要求12所述的自由导向电子装置,其特征在于,所述测量传感器包括以下
类型中的至少一个类型的一个或多个传感器:加速度传感器、转速传感器、磁场传感器和声
学传感器。

说明书

自由导向装置的基于振动的轨迹计算

技术领域

本发明涉及在权利要求1的前序部分中所述的类型的方法和在权利要求12的前序
部分中所述的类型的自由导向装置。

背景技术

电子太阳城集团和通信系统,尤其是个人计算机(PC)、膝上型计算机、平板型计算机和智
能电话在日常生活、休闲和工作中的使用的日益增加,使得值得进行人机接口的改进。

作为人机接口,除了诸如键盘、鼠标或触敏表面等的输入装置之外,诸如电子手术
刀或其它电子工具(特别是电子笔)等的基于电子的自由导向装置也是尤其令人感兴趣的。

电子笔尤其具有这样的优点,即,它们可以将使用笔在表面上书写的功能性和简
单性与电子数据处理的更多可能性相结合。因此,期望电子笔在外观和手感上尽可能类似
于传统笔。

例如,在WO02/07424A2中,描述了一种用于手写识别的电子太阳城集团系统,其包括笔和
具有压力或感应敏感表面的平板,其中,从压力或感应敏感表面,或者通过加速度传感器或
光学传感器,捕获笔或笔尖的移动。

然后,可以将传感器数据无线地传送到PC,其中PC可以基于所接收到的笔移动数
据来执行手写识别。

一般来说,为了利用测量传感器(例如,加速度传感器或转速传感器)捕获自由导
向装置(例如,电子笔)的移动,必须对所述传感器的数据进行积分一次或两次,以获得自由
导向装置(例如,电子笔)的速度信号(一次积分)或者轨迹或位置信号(二次积分)。

这种双重积分的缺点主要在于,利用自由导向电子装置(例如,电子触笔)的测量
传感器的对加速度和/或角速度的测量即使存在小的误差,也可能导致在一次积分中在确
定速度/速度信号时的更大误差,从而可能导致在对速度信号进行积分之后所确定的轨迹
或所确定的位置信号中的甚至更大的误差。

发明内容

发明要解决的问题

因此,本发明的目的是改进自由导向电子装置,尤其针对可以捕获和确定自由导
向装置的移动或轨迹的精度来改进自由导向电子装置。

用于解决问题的方案

根据本发明,该目的是通过用于确定在权利要求1的前序部分中所述的类型的自
由导向电子装置的至少一个运动参数的方法以及通过在权利要求12的前序部分中所述的
类型的自由导向电子装置来实现的。

有利的实施例和进一步的改进是从属权利要求的主题。

在此,自由导向电子装置可以被理解为可以由用户例如通过手或脚自由移动的装
置,并且其可以设置有诸如测量传感器等的电子组件。

例如,所述自由导向电子装置可以是电子笔、(例如,应用于按摩或应用于矫形的)
电子手套、假体、电子工具(例如,加工工具)、刷子等。

根据本发明的用于确定在基板上的自由导向电子装置的至少一个运动参数(例
如,电子装置的移动速度)的方法可以包括测量由电子装置与基板的相互作用而生成的振
动信号,以及从电子装置的所测量的振动信号确定电子装置的运动参数(例如,电子装置的
所述移动速度)。

例如,要确定的至少一个运动参数可以是电子笔的笔移动的速度,并且振动信号
可以例如通过电子笔与基板(例如,纸)的相互作用而产生。然后,例如可以根据本发明从所
测量的振动信号确定电子笔的笔移动的速度。

由此,振动信号可以通过自由导向电子装置与基板的接触而产生,尤其例如可以
通过振动传感器或声学传感器(例如,麦克风)来测量。

例如,当电子笔的尖端(例如,书写尖端)在书写基板上以特定接触压力正在移动
时,可能发生振动。在手写期间,这些振动可以被感觉和听到,尤其可以通过振动传感器或
声学麦克风来测量到。

然而,同样地,振动或振动信号可以由自由导向电子装置(例如,电子笔)的测量传
感器根据加速度传感器数据来测量或确定,并且可以用于确定自由导向电子装置的运动、
定向和位置。

因此,可以沿着一个轴或针对一个维度,或者也沿着两个或三个轴或针对两个或
三个维度来测量振动信号。例如,可以针对二维或三维参考系统来测量振动信号,以确定自
由导向电子装置的运动、定向和位置。

根据本发明的从自由导向电子装置(例如,电子笔)的所测量的振动信号来确定自
由导向电子装置(例如,电子笔)的运动参数,这有利地使得能够改进自由导向电子装置(例
如,电子笔)的轨迹的计算,即,使得能够提高自由导向电子装置(例如,电子笔)覆盖的行进
距离的计算的精度,或者提高可以确定自由导向装置(例如,电子笔)的位置信号的精度。

从自由导向电子装置的所测量的振动信号确定自由导向电子装置(例如,电子笔)
的运动参数,可以例如包括确定自由导向电子装置的移动速度,例如,笔移动的速度或笔速
度,其中,术语速度还可以包括角速度。

由此,有利地,可以在不进行加速度数据的积分,特别是不进行平移加速度数据的
积分的情况下执行由导向电子装置的运动参数的确定,特别是移动速度的确定(例如,笔移
动的速度的确定)。

装置移动(例如,笔移动)的由此确定的速度/确定的速度数据、或者装置移动速度
(例如,书写速度)可以用作计算自由导向电子装置(例如,电子笔)的轨迹的基础,其中,可
以例如从自由导向电子装置(例如,电子笔)的所测量的振动信号推导出的速度数据的单次
积分来确定自由导向电子装置(例如,电子笔)的轨迹。

换句话说,例如,自由导向电子装置(例如,电子笔)的轨迹的计算已经可以通过单
次积分,即,通过基于从自由导向电子装置(例如,电子笔)的振动信号确定的速度数据的单
次积分,而不是传统的加速度数据的双重积分来实现。

除了减少必要的积分步骤的数量之外,由于自由导向电子装置的典型移动(例如,
书写移动)通常仅持续几秒钟,因而与用于计算自由导向电子装置(例如,电子笔)的轨迹的
传统方法相比,速度数据的单次积分的缩短了的积分太阳城集团可以使得轨迹计算的精度的提
高。

此外,可以从加速度信号和/或从声学信号确定用于确定自由导向电子装置(例
如,电子笔)的运动参数的振动信号。

这例如可以通过来自自由导向电子装置的测量传感器(例如,电子笔的测量传感
器)的数据、以及例如通过来自已经存在的加速度传感器的数据、和/或通过来自专门设计
用于测量所述振动信号的振动传感器的数据、和/或来自声学传感器(例如,麦克风)的数据
来实现。

由于通常自由导向电子装置(例如,电子笔)已经配备有用于确定位置和运动的加
速度传感器,因此可以有利地使用这些已经存在的加速度传感器的加速度数据来确定振动
信号。因此,可以从已经存在的加速度数据滤波出振动信号作为附加太阳城集团。

虽然在用于确定自由导向电子装置(例如,书写基板上的电子笔)的轨迹的传统方
法中,不考虑该附加太阳城集团或者甚至将其看作是干扰源,但是本发明允许以从加速度数据提
取振动信号,这可以显着地提高自由导向电子装置(例如,电子笔)的轨迹计算的精度。

此外,由于不需要附加的内部和/或外部传感器,因而可以避免不必要地增加自由
导向电子装置(例如,电子笔)的结构的复杂性。

在根据本发明的确定自由导向电子装置(例如,电子笔)的运动参数的框架内,可
以确定振动信号的振幅和/或振动信号的频谱。

振动信号可以通过其振幅以及通过其频谱来表现特征。因此,振幅和频谱可以取
决于要确定的运动参数,并且例如可以取决于装置移动的速度(例如,笔移动的速度)。

在这里,振动信号的振幅尤其还可以被理解为处理后的振动信号的振幅,其中已
经通过一个或多个方法步骤(例如,滤波和相乘)而对该振动信号进行了处理。

要确定的运动参数(例如,装置移动的速度)与振动信号的振幅或频谱的相互关系
可以几乎独立于类似类别的基板材料的基板的影响。

例如,要确定的运动参数(例如,笔移动的速度)与振动信号的振幅或频谱的相互
关系可以几乎独立于类似类别的书写基板材料(例如,纸、纸板、箔等)的书写基板的影响。

然而,也可以想到,对于从所测量的振动信号推导出或从振动信号的振幅和/或频
谱推导出的已知的运动参数(例如,装置移动的速度,例如,书写移动的速度),可以识别或
区分不同类别的基板,因此例如可以区分不同的书写基板材料(例如,黑板、白板、织物或石
头)。

所测量的振动信号和要确定的运动参数之间的有利的线性相互关系例如从振动
信号的包络曲线计算产生。

所述包络曲线计算或包络曲线确定可以包括以下步骤的至少一部分。

首先,可以执行振动信号的可选的高通滤波。

然后,可以执行在当前测量太阳城集团点附近的预定太阳城集团窗范围的振动信号的平均功率
的计算。

这里,示例性太阳城集团窗范围可以具有例如12至60个样本。

对于大于50Hz、100Hz或大于200Hz的振动信号的示例性采样频率,可以例如通过
采样/采样频率的商来推导出在电流测量太阳城集团点附近的太阳城集团窗范围,即,例如,对于200Hz的
采样频率,50个样本对应于0.25秒。

然后,可选地,可以执行振动信号的低通滤波。

最后,可以从振动信号的平均功率计算振动信号的振幅,换句话说,可以执行振动
信号的平均功率到振动信号的振幅的反向变换,从而可以获得振动信号的包络曲线。

在此,包络曲线可以被理解为振动信号的振幅的过程或行为,特别是例如,振动信
号的振幅的平方和平方根的最大值的过程。

由此,所获得的振动信号的包络曲线的振幅过程可以至少部分地与自由导向电子
装置的要确定的运动参数(例如,电子笔的笔移动的速度)成线性关系。

此外,例如,可以例如在当前测量太阳城集团点附近的预定太阳城集团窗范围,例如在12至60个
样品,优选15至25个样品的预定太阳城集团窗范围,执行振动信号的所获得的包络曲线的平均振
幅的最终计算。

通过所述示例性的高通滤波,可以抑制振动信号中的直接分量,使得振动信号可
以有利地位于基准点或基准值附近,例如在零点附近。

振动信号的平均功率的所述示例性计算可以包括振动信号的平方。

可选地,也可以想到在计算振动信号的平均功率时对振动信号进行整流。

例如,太阳城集团作为正向变换的振动信号的平均功率的所述计算,振动信号的平均功
率到振动信号的振幅的所述反向变换例如可以通过针对所述平方的逆运算,即通过求根运
算,即通过求平方根运算来执行。

所述示例性的低通滤波可以有利地用于抑制不期望的较高频率的振动,使得可以
获得具有尽可能低的噪声的包络曲线。

因此,可以利用例如可以大于20、30或40Hz的截止频率执行高通滤波。

可以利用例如可以低于10或5Hz的截止频率来执行低通滤波。

对于高通滤波和/或低通滤波,尤其可以使用具有有限脉冲响应(“有限脉冲响应
滤波器”(FIR滤波器),有时也称为横向滤波器)的多极滤波器,例如,5极滤波器。

换句话说,可以通过滑动平均(移动平均滤波器)来对振动信号进行平滑。

也可以通过使用诸如频谱能量和/或频谱熵等的变量来进行振动信号的任何进一
步量化。

对于包络曲线确定,附加地或可选地,可以确定振动信号的功率频谱。

在这种情况下,确定针对各个运动参数值(例如,针对装置移动(例如,笔移动)的
速度的不同速度值)的中值功率频率,也称为中值功率频率(MPF)因子。该MPF因子可以有利
地利用一个值表现振动信号的功率频谱的特征。

由此,中值功率频率和运动参数(例如,自由导向电子装置的移动(例如,笔移动)
的速度)之间的至少部分近似线性延伸相互关系可以用于从所测量的振动信号来确定自由
导向电子装置(例如,电子笔)的所述运动参数

通过根据本发明的在振动信号(更具体地,振动信号的包络曲线的振幅和/或振动
信号的功率频率的中值)与自由导向装置的要确定的运动参数(例如,电子笔移动的速度)
之间的至少部分线性相互关系的示例性推导,可以有利确定特别是那些运动参数(例如,速
度值小于10mm/s),这在传统方法中常常可能在噪声中(例如,在加速度信号的噪声中)丢
失,并且这可能在用于轨迹确定的传统双重积分中引起不期望的问题。

换句话说,用于确定在基板上的自由导向电子装置(例如,书写基板上的电子笔)
的轨迹的方法可以包括确定自由导向电子装置(例如,电子笔)的运动参数,并且例如可以
包括确定自由导向电子装置的移动的速度信号,例如确定电子笔的笔移动的速度信号。

由此,可以基于振动信号的测量,确定运动参数,即,例如确定自由导向电子装置
的移动(例如,笔移动)的速度信号,其中,所测量的振动信号可以通过自由导向电子装置和
基板之间的相互作用(例如,通过电子笔和书写基板之间的相互作用)来生成。

最后,例如,从振动信号确定的运动参数的积分(例如,自由导向电子装置的移动
(例如,电子笔的笔移动)的速度信号的积分)可以导致确定自由导向电子装置(例如,电子
笔)的轨迹。

除了第一速度信号(例如,根据本发明的从振动信号推导出的自由导向电子装置
的移动(例如,笔移动)的速度),另外还有例如从加速度数据的积分推导出的第二速度信
号,可以用于轨迹计算。

使用两个独立确定的速度信号可以进一步提高轨迹计算的精度。

此外,可以想到,也可以利用与不存在振动信号有关或与低于最小振动信号阈值
有关的太阳城集团,来例如能够终止用于自由导向装置的轨迹确定的积分或双重积分运动,或者
能够区分自由导向装置的移动和自由导向装置的不移动。

由此,即使自由导向装置本身不静止,也可以有利地识别出自由导向装置在基板
上的停止。

例如,即使笔本身没有静止,例如当它以笔尖作为枢轴点通过手移动而移动时,也
可以识别电子笔的笔尖在书写基板上的停止。

然而,在这种情况下,用于停止检测的常用方法,例如加速度传感器信号的标准偏
差的评价,将会失败。

根据本发明的具有位置检测的自由导向电子装置可以包括至少电压源至少数字
控制单元、至少一个数据传输模块、以及测量传感器。

示例性地,根据本发明的具有笔位置检测的电子笔可以包括书写杆、至少一个电
压源、至少一个数字控制单元、至少一个数据传输模块、以及测量传感器。

因此,测量传感器可以被配置为使得它们可以捕获由自由导向电子装置和基板之
间的相互作用(例如,由电子笔和书写基板之间的相互作用)生成的振动信号。

此外,测量传感器和/或数字控制单元可以被配置为使得从所测量的振动信号可
以确定自由导向电子装置(例如,电子笔)的运动参数,例如,自由导向电子装置的移动的速
度信号,例如,电子笔的笔移动的速度信号,从而确定自由导向电子装置的轨迹和位置,例
如,确定电子笔的轨迹和位置。

测量传感器系统的传感器尤其可以被实现为惯性传感器,其测量原理是基于惯性
和加载弹簧的测试质量的机械偏转的。优选地,这种惯性传感器可以通过微机电系统
(MEMS)来实现,其中,例如机械结构可以在多晶硅层中实现。

然而,也可以想到不是惯性传感器并且基于其它测量原理的传感器,例如基于霍
尔效应或巨磁阻效应而工作的并且可以在没有任何移动机械部件的情况下实现的磁场传
感器。优选实施例可以包括例如也称为磁通门传感器的探针型的传感器。

自由导向电子装置(例如,电子笔)的所述测量传感器系统特别地可以包括以下类
型中的至少一个类型的一个或多个传感器:加速度传感器和/或转速传感器和/或磁场传感
器和/或声学传感器。

附图说明

以下附图示例性地示出:

图1a:针对装置移动的第一速度的自由导向电子装置的示例性振动信号/针对笔
移动的第一速度的电子笔的示例性振动信号

图1b:针对装置移动的第二速度的自由导向电子装置的示例性振动信号/针对笔
移动的第二速度的电子笔的示例性振动信号

图1c:针对装置移动的第三速度的自由导向电子装置的示例性振动信号/针对笔
移动的第三速度的电子笔的示例性振动信号

图2a:示例性原始或未滤波的振动信号

图2b:示例性高通滤波的振动信号

图2c:高通滤波和平方的振动信号的振幅的示例性过程

图2d:高通滤波、平方和低通滤波的振动信号的振幅的示例性过程

图2e:高通滤波、平方、低通滤波和平方根的振动信号的振幅的示例性过程/示例
性包络曲线

图3:包络曲线振幅和要确定的运动参数(例如,笔移动的速度)之间的示例性关系

具体实施方式

图1a、1b和1c示出了自由导向电子装置(例如,电子笔)的针对装置移动(例如,笔
移动)的顺次增大的三个不同的速度100、200、300的示例性例如未滤波的振动信号105、
205、305的示例性太阳城集团序列图。

例如,纵坐标轴101、201和301可以表示加速度的轴,例如,加速度信号的矢量和,
其中,例如,纵坐标值103、203和303可以表示振动信号105、205、305的基准值,例如零值或
地球加速度的值。在示例性太阳城集团序列图1a、1b和1c中,例如,振动信号105、205、305太阳城集团纵坐
标值103、203和303平均对称地波动。

横坐标轴102、202和302可以是例如太阳城集团轴。

为了更好地比较振动信号105、205、305,示例性太阳城集团序列图1a、1b和1c的标度相
等。

换句话说,振动信号105、205、305的振幅或平均振幅与装置移动(例如,笔移动)的
速度100、200、300线性地相关,使得振动信号105、205、305的振幅或平均振幅104、204、304
随着装置移动(例如,笔移动)的速度100、200、300的增大而增大。

振动信号105、205、305的平均振幅104、204、304(标记为虚线)的值例如在这种情
况下尤其还可以例如定义振动信号105、205、305的包络曲线。

由此,对于振动信号105、205、305的测量参数(例如,平均振幅104、204、304和/或
振动信号105、205、305的平均功率)与在基板上的自由导向装置(例如,书写基板上的电子
笔)的运动参数(例如,装置移动(例如,电子笔的移动)的100、200、300的速度)的相互关系,
其使得能够从振动信号105、205、305确定自由导向电子装置(例如,电子笔)的所述运动参
数(例如,装置移动的速度(例如,笔移动的速度)100、200、300)。

图2a示例性地示出了自由导向电子装置(例如,电子笔)的未滤波或未处理的振动
信号404的太阳城集团序列图,其中,自由导向电子装置例如以可变的太阳城集团相关速度移动。

所述振动信号404可以例如表示多个振动信号通道中的一个,其中,例如,振动信
号通道可以表示沿轴的或一维的振动信号。

纵坐标轴401例如可以表示加速度轴,例如,加速度信号的矢量和,其中,纵坐标值
403例如可以表示振动信号404的基准值,例如,零值或地球加速度的值,以及其中,振动信
号404例如可以绕纵坐标值403波动。

横坐标轴402可以是例如太阳城集团轴。

振动信号404可以被认为是示例性的初始振动信号,并且随后的图2b、2c、2d和2e
可以被解释为太阳城集团该初始振动信号或振动信号404的示例性处理步骤或方法步骤。

图2b示例性地示出了高通滤波的振动信号504(例如,高通滤波的振动信号404)的
太阳城集团序列图。

纵坐标轴501可以例如再次表示加速度轴,例如,加速度信号的矢量和,其中,纵坐
标值503例如可以再次表示振动信号504的基准值,例如,零值,振动信号504可以在该基准
值附近波动。

在将高通滤波的振动信号504与相应的未滤波的或原始的振动信号(例如,振动信
号404)相比的情况下,例如由于通过减去地球加速度的值而对未滤波的振动信号进行校
正,因而纵坐标值503可能不同于未滤波的振动信号(例如,振动信号404)的纵坐标值。

横坐标轴502例如可以还是太阳城集团轴,其可以与横坐标轴402相同。

图2c示例性地示出了高通滤波和平方振动信号604的振幅的过程(例如,高通滤波
和平方的振动信号404的振幅的过程)的太阳城集团序列图。

轴602对应于图2b的轴502。

轴601表示类似于轴501的加速度轴,其中,除了纵向轴601的原点的位移之外,轴
601的标度可被认为类似于轴501。

作为纵坐标轴601的原点,例如,可以指定纵坐标值603,例如零值。

高通滤波和平方振动信号604的振幅过程示例性地示出振动信号的平均功率605
或振动信号的平均功率的过程。

图2d示例性地示出了高通滤波、平方和低通滤波振动信号704的振幅的过程(例
如,高通滤波、平方和低通滤波的振动信号404的振幅的过程)的太阳城集团序列图。

因此,轴701、702对应于图2c的轴601、602,其中轴标度可以被认为是相同的。

在包络曲线确定中的该可选的方法步骤可以有利地改善要确定的包络曲线的信
噪比,该信噪比可以用作计算自由导向电子装置的要确定的运动参数(例如,笔移动的速
度)的基础。

图2e示例性地示出了高通滤波、平方、低通滤波和平方根振动信号804的振幅的过
程(例如,高通滤波、平方、低通滤波和平方根的振动信号404的过程)的太阳城集团序列图。

因此,轴801、802分别对应于图2c的轴601、602,以及对应于图2d的轴701、701,其
中轴标度也可以被认为是相同的。

高通滤波、平方、低通滤波和平方根振动信号804的振幅过程示例性地表示包络曲
线805,该包络曲线的振幅可以至少部分地与自由导向装置的要确定的运动参数(例如,笔
移动的速度)具有线性关系。

图3示例性地示出了振动信号的包络曲线振幅和要确定的运动参数(例如,笔移动
的速度)之间的至少部分线性关系。

这里,轴902示出要确定的运动参数的轴(例如,笔移动的速度),并且轴901示例性
示出的包络曲线振幅轴(例如,平均包络曲线振幅的轴)。

从示例性包络曲线振幅测量904中可以看出,可以建立要确定的运动参数(例如,
笔移动的速度)与从对应于所述运动的振动信号参数推导出的包络曲线振幅之间的至少部
分的线性关系903。为此,除了别的之外,例如,可以使用线性回归方法。

该关系903有利地可以使得能够从自由导向装置的振动信号确定自由导向装置的
要确定的参数(例如,笔移动的速度)。

后面是7页9个附图。附图标记分配如下。

100 在书写基板上的电子笔的笔移动的(第一)速度,或者自由导向电子装置的装
置移动的第一速度

101 纵坐标轴,例如,加速度轴,例如,加速度信号的矢量和

102 横坐标轴,例如,太阳城集团轴

103 振动信号的基准值,例如,零值或地球加速度的值

104 平均振幅

105 振动信号

200 在书写基板上的电子笔的笔移动的(第二)速度,或者自由导向电子装置的装
置移动的第二速度

201 纵坐标轴,例如,加速度轴,例如,加速度信号的矢量和

202 横坐标轴,例如,太阳城集团轴

203 振动信号的基准值,例如,零值或地球加速度的值

204 平均振幅

205 振动信号

300 在书写基板上的电子笔的笔移动的(第三)速度,或者自由导向电子装置的装
置移动的第三速度

301 纵坐标轴,例如,加速度轴,例如,加速度信号的矢量和

302 横坐标轴,例如,太阳城集团轴

303 振动信号的基准值,例如,零值或地球加速度的值

304 平均振幅

305 振动信号

401 纵坐标轴,例如,加速度轴,例如,加速度信号的矢量和

402 横坐标轴,例如,太阳城集团轴

403 振动信号的基准值,例如,零值或地球加速度的值

404 振动信号,例如,未滤波或未处理的振动信号

501 纵坐标轴,例如,加速度轴,例如,加速度信号的矢量和

502 横坐标轴,例如,太阳城集团轴

503 振动信号的基准值,例如,零值

504 高通滤波振动信号

601 纵坐标轴,例如,加速度轴,例如,加速度信号的矢量和

602 横坐标轴,例如,太阳城集团轴

603 振动信号的基准值,例如,零值

604 高通滤波和平方振动信号的振幅的示例性过程

605 振动信号的平均功率

701 纵坐标轴,例如,加速度轴,例如,加速度信号的矢量和

702 横坐标轴,例如,太阳城集团轴

703 振动信号的基准值,例如,零值

704 高通滤波、平方和低通滤波的振动信号的振幅的示例性过程

801 纵坐标轴,例如,加速度轴,例如,加速度信号的矢量和

802 横坐标轴,例如,太阳城集团轴

803 振动信号的基准值,例如,零值

804、805 高通滤波、平方、低通滤波和平方根振动信号的振幅的示例性过程,根据
本发明的示例性包络曲线

901 包络曲线振幅轴,例如,平均包络曲线振幅的轴

902 自由导向装置的要确定参数的轴,例如,电子笔的移动的速度的轴

903 要确定的运动参数(例如,笔移动的速度)和包络曲线振幅(例如,平均包络曲
线振幅)之间的至少部分线性关系

904 示例性包络曲线振幅测量,例如,平均包络曲线振幅

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自由 导向 装置 基于 振动 轨迹 计算
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