[发明专利]一种远程交互笔及书写笔迹检测方法

摘要

一种远程交互笔及书写笔迹检测方法，包括手持端和接收端。手持端采用三轴陀螺仪和两个三轴加速度计检测笔杆的书写运动特征量，采用超声测距测量笔杆相对与屏幕和地面的相对运动距离，测量信息根据人的书写运动模型进行数据融合和书写运动特征量的解算及书写意图的识别，实现书写笔迹的检测。接收端用于接收手持端解算的书写控制信息、书写笔迹信息和光标的三维运动信息。本发明通过对手臂运动特征的跟踪定位以控制光标运动、操作视窗并实现隔空书写功能，并增加了垂直于投影屏幕方向的运动检测功能，作为三维空中鼠标用于虚拟现实等应用，克服了现有输入设备不能反映光标三维运动信息的缺陷，具有结构简单、使用方便的特点。

主权项

一种远程交互笔，包括手持端和接收端，其特征在于：手持端包括惯性器件、超声测距模块、温度传感器、微处理器I和数据无线通讯模块；接收端包括与微处理器II和数据无线通讯模块；其中，惯性器件测量获得书写运动过程中反映人手及手臂运动的交互笔运动角速度和加速度信息，输出电压信号经滤波模块低通滤波后传输至模数转换模块，转换得到的数字信号送往微处理器I；温度传感器测量环境温度后输出信号，经模数转换模块转换后得到数字信号送往微处理器I，用以对惯性器件的输出信号进行温漂补偿；超声测距模块测量交互笔相对于屏幕和地面两个方向的距离变化的脉冲信号送往微处理器I；微处理器I对所获得的上述信号解算包括笔杆姿态、平动分量和转动分量的书写运动特征量，并将获得的书写运动特征量与交互笔相对于屏幕和地面两个方向的距离变化的脉冲信号进行融合和误差修正；同时根据人手空中对投影屏幕的书写运动模型进行运动校正和书写运动意图的识别，将最终结果映射成为屏幕上的书写笔迹信息或者光标的二维或三维运动信息，通过数据无线通讯模块发送给接收端；接收端通过数据无线通讯模块接收手持端解算的屏幕上的书写笔迹信息或者光标的二维或三维运动信息，在微处理器II的控制下发送给计算机主机。