[发明专利]采用超声波定位的手写输入方法及其装置

权利要求书

1.一种采用超声波定位的手写输入方法，根据超声波传播的速度，计算被测物体或被测笔的位置，其特征在于由测量参考物体发射超声波，被测物体或被测笔接收超声波信号，然后被测物体或被测笔发出同步信号告知固定装置，以根据其间超声波传播的时间计算被测物体或被测笔的位置。

2.根据权利要求1所述的超声波定位手写输入方法，其特征在于由测量参考物体发射超声波信号，被测物体接收到超声波信号后发出同步信号告知参考物体；参考物体继续马上发射超声波信号，被测物体再次接收超声波信号，然后被测物体发出第二个同步信号告知参考物体；通过这两次计时计算出被测物体与测量参考物体之间的距离，从而确定被测物体的位置。

3.根据权利要求2所述的超声波定位手写输入方法，其特征在于测量参考物体定时发射超声波信号；被测物体接收到超声波信号后发出同步信号告知参考物体；参考物体继续马上发射超声波信号，被测物体再次接收超声波信号，然后被测物体发出第二个同步信号告知固定装置；以上两步完成一个测试周期；上述周期重复进行，对被测物体的位置连续进行跟踪。

4.根据权利要求1、2或3所述的超声波定位手写输入方法，其特征在于参考物体为一固定装置，首先由其上一个测试点发出超声波信号，然后该装置接收被测物体发出的同步信号进行计时；紧接着由其上另一个测试点再次发出超声波信号，然后该装置再次接收被测物体发出的第二个同步信号进行第二次计时；根据两次计时以及两个测试点之间的距离得到被测物体的位置。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的超声波定位手写输入方法，其特征在于同步信号在空气中的传播速度比超声波高很多，传输时间相对超声波可以忽略不计。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的超声波定位手写输入方法，其特征在于同步信号是红外线信号，

7.一种采用超声波定位的手写输入装置，包括参考物体、被测物体或被测笔，其特征在于：参考物体上安装有作为测试点的两个已知间隔的超声波发射器、红外线接收器以及控制部分；被测物体中只有两部分电路，一是超声波接收电路或超声波检测器，二是红外线或其他同步信号的发射部分，用于告知参考物体其收到超声波的时间。

8.根据权利要求7所述的超声波定位手写输入装置，其特征在于被测物体或被测笔内装有压力开关，当落笔时，笔尖产生的压力可使开关接通，超声波检测器开始工作；笔尖抬起时，开关关闭，停止工作。

9.根据权利要求7或8所述的超声波定位手写输入装置，其特征在于被测物体或被测笔内的红外线发射器在超声波接收器接收到超声波后发射同步信号，信号为一个几微秒的窄脉冲信号。

10.根据权利要求7或9所述的超声波定位手写输入装置，其特征在于被测物体或被测笔内的红外线发射器采用一个较小能量的电池或者是太阳能可充电电池进行工作。

11.根据权利要求7所述的超声波定位手写输入装置，其特征在于参考物体上的控制由一个CPU进行。

12.根据权利要求11所述的超声波定位手写输入装置，其特征在于参考物体上的CPU功能包括控制、计时、计算以及通讯；它控制两个测试点发射超声波信号；对超声波信号的发射和红外信号的接收之间进行计时；根据获得的测量时间参数计算出被测物体的相对坐标；并且将获得的被测笔相对坐标送给电脑或手机用于输入。