專利名稱：使用超聲波的信息輸入設(shè)備及其位置識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸入設(shè)備，更具體地講，涉及一種輸入設(shè)備中使用超聲 波的信息輸入設(shè)備及其位置識別方法，所述信息輸入設(shè)備能夠識別用戶所畫 的或者所寫的信息。
背景技術(shù)：
在回顧輸入設(shè)備中的計算機輸入設(shè)備時，通常，計算機具有諸如鍵盤和 鼠標的輸入設(shè)備和諸如顯示器和打印機的輸出設(shè)備，所述輸入設(shè)備和輸出設(shè) 備都連接至計算機。此外，計算機可連接至執(zhí)行多種功能的多個外圍設(shè)備。 這些外圍設(shè)備包括輸出計算機中的聲音的揚聲器、驅(qū)動存儲電影或多媒體數(shù)
據(jù)的DVD標題的DVD-ROM驅(qū)動器等。
同樣，計算機外圍設(shè)備根據(jù)其用途也是多種多樣的，其中，輸入設(shè)備也 是多種多樣的，包括鍵盤或鼠標、用于輸入用戶語音的麥克風(fēng)、使用計算機 讀取圖片或照片的掃描儀、通過手的觸摸輸入位置的觸摸屏、數(shù)字轉(zhuǎn)換器， 由于數(shù)字轉(zhuǎn)換器可用作筆而通常用于CAD或圖形設(shè)計中。
計算機如此多樣，從而用戶可根據(jù)其意圖精確地將數(shù)據(jù)或信息輸入到計 算機。例如，鍵盤具有被分配給字符、數(shù)字或特定符號的鍵，因此，當用戶 按下相應(yīng)的鍵時，可以輸入字符、數(shù)字或特定符號。
然而，這種鍵盤的問題在于用戶難以輸入任意類型的數(shù)據(jù)或信息(如 曲線)，而且用戶難以將顯示器屏幕上的一點移到期望的位置。因此，出現(xiàn)了 鼠標這種輸入設(shè)備以解決可輸入指示任意類型的數(shù)據(jù)或信息的問題。然而， 這種鼠標不能精確地輸入數(shù)據(jù)或信息，從而出現(xiàn)了 一種諸如數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸 入設(shè)備來解決該問題。
同時，在類似于數(shù)字轉(zhuǎn)換器的筆型計算機輸入設(shè)備中存在一種使用超聲 波的計算機輸入設(shè)備，該計算機輸入設(shè)備隨著筆的移動產(chǎn)生超聲波，并識別 位置。將參照附圖來對其進行描述。
圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)中使用超聲波的筆型計算機輸入設(shè)備的示圖。 參照圖1,當用戶在附著有超聲波傳感器30和40并具有預(yù)定大小的面 板20上移動包括超聲波發(fā)生器15的筆10時，超聲波發(fā)生器15根據(jù)筆10的 移動產(chǎn)生超聲波。附著到面板20兩側(cè)的左超聲波傳感器30和右超聲波傳感 器40感測產(chǎn)生的超聲波，并跟蹤筆10的位置，從而數(shù)據(jù)或信息被輸入到計算機。
然而，由于使用超聲波的傳統(tǒng)筆型計算機輸入設(shè)備在筆的中部具有用于 產(chǎn)生超聲波的超聲波發(fā)生器，因此出現(xiàn)了輸入到計算機的筆的位置的錯誤， 該位置不同于用戶的意圖。此外，還出現(xiàn)了這樣的問題，即，無法感測到小 于所產(chǎn)生的超聲波的波長的筆的移動。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種使用超聲波的輸入設(shè)備及其位置識別 方法，所述設(shè)備使用利用超聲波的輸入設(shè)備的慣性能夠識別輸入單元的精確位置。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種信息輸入設(shè)備，該信息輸入設(shè)備包括 用于產(chǎn)生超聲波信號并輸入位置的輸入單元和用于接收輸入單元所產(chǎn)生的超 聲波信號的接收器，其中，所述輸入單元包括超聲波發(fā)生器，根據(jù)輸入單 元的移動產(chǎn)生超聲波信號；控制器，產(chǎn)生使超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波的控制 信號，所述接收器包括超聲波接收器，接收超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的超聲波 信號；信號處理器，根據(jù)相4f文互相關(guān)方案執(zhí)行信號處理，以使用超聲波接收 器所接收的超聲波信號來跟蹤輸入單元的位置。
根據(jù)本發(fā)明實施例的使用超聲波的信息輸入設(shè)備通過按照相敏互相關(guān)方 案跟蹤輸入單元的位置可以感測比產(chǎn)生的超聲波信號的波長小得多的輸入單 元的移動，因此，可減小由于噪聲而導(dǎo)致的誤差。此外，可通過相敏互相關(guān) 方案減小超聲波信號的頻率，具有較低頻率的超聲波信號在空氣中具有小的 損失。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種使用超聲波的信息輸入設(shè)備，該信 息輸入設(shè)備包括用于產(chǎn)生超聲波信號并輸入位置的輸入單元和用于接收輸入 單元所產(chǎn)生的超聲波信號的接收器，其中，所述輸入單元包括超聲波發(fā)生 器，根據(jù)輸入單元的移動產(chǎn)生超聲波信號；第一方向測量單元，測量輸入單 元向著的方向；控制器，產(chǎn)生使超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波并使第一方向測量
單元測量輸入單元的方向的控制信號，所述接收器包括超聲波接收器，接
收超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的超聲波信號；第二方向測量單元，測量接收器向著 的方向；方向計算器，使用第一方向測量單元和第二方向測量單元所測量的 各個方向來計算輸入單元和接收器之間的相對方向矢量；信號處理器，按照 相敏互相關(guān)方案執(zhí)行信號處理，以使用超聲波接收器所接收的超聲波信號來 跟蹤輸入單元的位置；位置跟蹤單元，才艮據(jù)方向計算器所產(chǎn)生的輸入單元和 接收器之間的相對方向矢量來跟蹤在信號處理器中跟蹤的輸入單元的位置以 及輸入單元的最終位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例， 一種使用超聲波的信息輸入設(shè)備考慮輸入單 元和接收器的方向來跟蹤輸入單元的位置，從而該信息輸入設(shè)備可感測比產(chǎn) 生的超聲波信號的波長小得多的輸入單元的移動，減小噪聲所引起的誤差， 并跟蹤輸入單元的精確位置。此外，可通過相^:互相關(guān)方案減小超聲波信號 的頻率，具有減小后的頻率的超聲波信號在空中具有小的損失。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了一種使用超聲波的信息輸入設(shè)備的位置 識別方法，該信息輸入設(shè)備包括用于產(chǎn)生超聲波信號并輸入位置的輸入單元 和用于接收輸入單元所產(chǎn)生的超聲波信號的接收器，所述方法包括以下步驟 根據(jù)輸入單元的移動產(chǎn)生超聲波信號；接收產(chǎn)生的超聲波信號；分別測量輸 入單元和接收器的方向，并使用所述方向來計算輸入單元和接收器的相對方 向矢量；按照相敏互相關(guān)方案執(zhí)行信號處理，以使用超聲波接收器所接收的 超聲波信號來跟蹤輸入單元的位置；根據(jù)在信號處理器中跟蹤的輸入單元的 位置以及在計算步驟中計算的輸入單元和接收器之間的相對方向矢量來跟蹤 輸入單元的最終位置。
根據(jù)上述方法， 一種使用超聲波的信息輸入設(shè)備考慮輸入單元和接收器 的方向來跟蹤輸入單元的位置，從而該信息輸入設(shè)備可感測比產(chǎn)生的超聲波 信號的波長小得多的輸入單元的移動，減小噪聲所引起的誤差，并跟蹤輸入 單元的精確位置。此外，可通過相敏互相關(guān)方案減小超聲波信號的頻率，具 有減小后的頻率的超聲波信號在空中具有小的損失。


通過下面參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例進行的描述，本發(fā)明的上述目的、 其它特點和優(yōu)點將會變得更加清楚，其中圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)中使用超聲波的筆型計算機輸入設(shè)備的構(gòu)造的示
構(gòu)的示圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的使用超聲波的信息輸入設(shè)備的方框結(jié)構(gòu) 的示圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的使用相敏互相關(guān)來跟蹤輸入單元的位置 的過程的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其示例在附圖中示出。在本發(fā)明 的描述中，在確定對有關(guān)公知的功能或結(jié)構(gòu)的詳細描述會不必要地使本發(fā)明 不清楚的情況下，將略掉對其的描述。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的使用超聲波的信息輸入設(shè)備的示意性結(jié) 構(gòu)的示圖，其中，假設(shè)所述輸入裝置是筆型輸入裝置來給出描述。為了參考， 在手套類型的輸入裝置的情況下，該輸入裝置可以是容納整個手的手套類型 或者是僅僅一個或幾個手指插入所述手套并使用的手指鼠標類型。
參照圖2，使用超聲波的信息輸入設(shè)備通常包括輸入單元100,產(chǎn)生超 聲波信號并輸入位置；接收器200，接收在輸入單元100中所產(chǎn)生的超聲波 信號。
輸入單元100包括超聲波發(fā)生器110，產(chǎn)生超聲波信號；第一方向測 量單元120，測量輸入單元100向著的方向。接收器200是一個長桿，其可 附著到現(xiàn)有鐵板300的固定部分，接收器200包括超聲波接收器210，接 收超聲波發(fā)生器110所產(chǎn)生的超聲波信號；第二方向測量單元220，測量接 收器200向著的方向。
同時，圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的使用超聲波的信息輸入設(shè)備的方 框結(jié)構(gòu)的示圖。如圖3所示，輸入單元100包括超聲波發(fā)生器110、第一方 向測量單元120、操作按鈕130、功能按鈕140、傳感器150、控制器160和 第一發(fā)送器170。
超聲波發(fā)生器110產(chǎn)生用于跟蹤輸入單元100的位置的超聲波信號，其
中，輸入單元100在用戶按下操作按鈕130時操作。
第一方向測量單元120測量輸入單元100向著的方向。第一方向測量單 元120使用三軸加速度計來測量輸入單元100向著的方向，將描述的測量的 輸入單元100的方向矢量連同在第二方向測量單元220中測量的接收器200 的方向矢量被用于測量輸入單元100和接收器200之間的相對方向矢量。
操作按鈕130用于操作輸入單元100。當用戶按下操作按鈕130時，傳 感器150感測按下操作并操作輸入單元100。此外，從輸入單元100輸入的 線的寬度取決于在按鈕130上所引起的壓力。首先，當用戶按下附著到輸入 單元100的操作按鈕130 —次時，輸入單元100開始操作以產(chǎn)生超聲波信號， 輸入單元100的位置被輸入到計算機。
此外，當用戶按下操作按鈕130三次時，在每個指定的步驟，輸入到計 算機的線的寬度不同。根據(jù)壓力的力度，這種指定的步驟可以是兩個或三個 步驟，并且包括用于停止輸入單元100的操作的步驟。
功能按鈕140由一個或兩個按鈕組成，這些按4丑#:設(shè)計為執(zhí)行特定功能，
如現(xiàn)有鼠標的左或右按鈕的功能。因此，當用戶按下功能按鈕140時，連接 到其的傳感器150感測按下操作，并執(zhí)行根據(jù)感測結(jié)果指定的特定功能。這
控制器160輸出控制信號，以便超聲波發(fā)生器IIO產(chǎn)生超聲波信號，第 一方向測量單元120測量輸入單元100向著的方向。
第一發(fā)送器170將超聲波發(fā)生器110所產(chǎn)生的超聲波信號發(fā)送到輸入單 元100的外部，接收器200的超聲波接收器210接收通過第一發(fā)送器170向 外部發(fā)送的超聲波信號。
同時，接收器200接收在輸入單元100中所產(chǎn)生的超聲波信號，以跟蹤 輸入單元100的位置，并將跟蹤的位置發(fā)送給計算機。
該接收器200包括超聲波接收器210、第二方向測量單元220、存儲器 225、接收和控制單元230、信號校正單元240、方向計算器250、信號處理 器260、位置跟蹤單元265和第二發(fā)送器270。
超聲波接收器210接收超聲波發(fā)生器110所產(chǎn)生的超聲波信號。包括在 接收器200中的不止三個超聲波接收器210跟蹤輸入單元IOO的特定位置。
第二方向測量單元220測量接收器200向著的方向。該第二方向測量單 元220使用三軸加速度計來測量接收器200向著的方向，測量的接收器200
的方向矢量連同已經(jīng)測量的輸入單元100的方向矢量^皮用于測量輸入單元 100和接收器200之間的相對方向矢量。
測量輸入單元100和接收器200之間的相對矢量的原因是為了跟蹤輸入 單元100的精確位置。這里，由于產(chǎn)生超聲波的超聲波發(fā)生器110不是位于 輸入單元100的端部，所以當跟蹤輸入單元100的位置時，出現(xiàn)了這樣的錯 誤，即，沒有輸入基于用戶意圖的實際位置。
因此，當使用預(yù)先測量的輸入單元100和接收器200之間的相對方向矢 量以及輸入單元100的端部和與輸入單元100相隔預(yù)定距離的超聲波發(fā)生器 110之間的距離值來進行計算時，通過應(yīng)用三角法(trigonometry)以校正這 種錯誤，能夠精確地測量輸入單元100的端部的位置。
接收和控制單元230輸出控制信號以使第二方向測量單元220能夠測量 接收器200的方向，信號處理器260的位置跟蹤單元265能夠跟蹤輸入單元 100的正確位置。
信號校正單元240校正接收的超聲波信號。該校正單元240可以是基于 超聲波接收器210所接收的超聲波信號的接收時間執(zhí)行時間增益控制并校正 超聲波信號的時間增益控制預(yù)放大器。
校正超聲波信號的原因是超聲波接收器210難以測量超聲波，除非校 正超聲波信號暴露在空中時所發(fā)生的衰減。此時，時間增益可以以公式的格 式或者查詢表的格式存儲在存儲器225中。
方向計算器250才艮據(jù)第一方向測量單元120所測量的輸入單元100的方 向矢量和第二方向測量單元220所測量的接收器200的方向矢量來計算輸入 單元100和接收器200之間的相對矢量。
信號處理器260 4安照相每文互相關(guān)(phase sensitive cross-correlation)方案 執(zhí)行信號處理，以使用超聲波接收器210接收的超聲波信號跟蹤輸入單元100 的位置(超聲波發(fā)生器的位置)。下面將詳細描述相敏互相關(guān)方案。
位置跟蹤單元265使用信號處理器260所跟蹤的輸入單元100的位置(超 聲波發(fā)生器的位置)以及方向計算器250所計算的輸入單元100和接收器200 的相對方向矢量來跟蹤輸入單元100的最終位置(超聲波發(fā)生器的位置)。此 時，可通過應(yīng)用三角法來獲得輸入單元100的最終位置。
最終，第二發(fā)送器270將在位置跟蹤單元265中跟蹤的輸入單元100的 最終位置發(fā)送給計算機。
以下，將參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的信息輸入設(shè)備的操作。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的使用超聲波的信息輸入設(shè)備的操作的流程圖。
參照圖4,控制器160通過操作按鈕130檢查用戶是否需要操作輸入單 元100 (Sll)。當檢查結(jié)果是存在操作要求時，控制器160使超聲波發(fā)生器 IIO產(chǎn)生超聲波信號，使第一方向測量單元20測量輸入單元100向著的方向， 并使得輸入單元100的位置輸入開始(S12)。此時，第一方向測量單元120 使用三軸加速度計測量方向。
接收器200的超聲波接收器210接收超聲波發(fā)生器110所產(chǎn)生的超聲波 信號(S13),接收的超聲波信號被信號校正單元240中的時間增益控制預(yù)放 大器校正(S14)。此時，通過根據(jù)接收的超聲波信號的接收時間校正時間增 益控制預(yù)放大器的時間增益來執(zhí)行校正。
校正的超聲波信號被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(S15)，并用于在信號處理器260 中通過相敏互相關(guān)方案來跟蹤輸入單元100的位置(超聲波發(fā)生器的位置) (S16)。此外，使用跟蹤的輸入單元100的位置(超聲波發(fā)生器的位置)以 及在方向計算器250中計算的輸入單元100和接收器200的相對方向矢量， 通過應(yīng)用三角法，在位置跟蹤單元265中跟蹤輸入單元100的最終位置(輸 入單元的端部的位置)(S17)。
此外，預(yù)先跟蹤的輸入單元100的最終位置(輸入單元的端部的位置) 通過第二發(fā)送器270被發(fā)送給計算機(S18)。此時，第二發(fā)送器270和計算 機可以通過通用串行總線(USB)連接。
最終，接收和控制單元230檢查是否存在輸入單元100的操作終止要求 (S19)。當檢查結(jié)果是存在操作終止要求時，操作被終止，否則，輸入單元 IOO繼續(xù)執(zhí)行位置輸入。
同時，將參照附圖給出信號處理器260的相壽文互相關(guān)方案的詳細描述。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的使用相敏互相關(guān)跟蹤輸入單元的位置的 過程的流程圖，其中，從接收的超聲波信號轉(zhuǎn)換來的數(shù)字信號被輸入到信號 處理器260，輸入單元100的最終位置^R跟蹤。
參照圖5,接收和控制單元230使轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號能夠被輸入到信號處 理器260( S21 )，并從輸入的數(shù)字信號確定峰值輸出通道(peak output channel) (S22)。此外，通過互相關(guān)來比較確定的峰值輸出通道和參考信號(S23),
從而找到用于跟蹤輸入單元100的位置的近似峰值。
此夕卜，通過再次找到相位過零點(phase zero crossing point)來估計相位 過零值(phase zero crossing value ) ( S24 )，輸入單元100的位置(超聲波發(fā) 生器的位置)被跟蹤(S25)。即，相敏互相關(guān)是這樣一種方案在互相關(guān)過 程之后通過再次找到相位過零點來找到用于進行位置跟蹤的精確的峰值。
使用通過相^:互相關(guān)過程跟蹤的輸入單元100的位置(超聲波發(fā)生器的 位置)以及在方向計算器250中計算的輸入單元100和接收器200之間的相 對方向矢量，應(yīng)用三角法來跟蹤輸入單元100的最終位置(輸入單元的端部 的位置)(S26)。
此外，所跟蹤的輸入單元100的最終位置(輸入單元的端部的位置)被 存儲在存儲器225中作為用于跟蹤下一位置的參考信號(S27)。
此外，當跟蹤輸入單元100的位置時，如果僅執(zhí)行互相關(guān)過程，那么應(yīng) 該用插值提高釆樣率以找到用于跟蹤輸入單元100的位置的點的峰值，結(jié)果 計算量增加，而且獲得的值還包括由于噪聲影響而產(chǎn)生的誤差元素。
然而，當在信號處理過程中使用相敏互相關(guān)方案時，不需要另外的插值， 因此，相對計算量減少，從而可以感測比載波波長小得多的輸入單元的移動， 而且信噪比(SNR)增大。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，使用超聲波和慣性來精確地跟蹤輸入單元的位 置，因此與用于跟蹤輸入單元的位置的輸入單元相比，可以精確地執(zhí)行輸入。
盡管參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例描述并示出了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)該清楚，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行各種修 改和變型。因此，本發(fā)明覆蓋權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的多種修改和變 型。
權(quán)利要求
1、一種信息輸入設(shè)備，包括輸入單元，用于產(chǎn)生超聲波信號；接收器，用于接收輸入單元所產(chǎn)生的超聲波信號，其中，所述輸入單元包括超聲波發(fā)生器，根據(jù)輸入單元的移動產(chǎn)生超聲波信號；和控制器，產(chǎn)生使超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波的控制信號，所述接收器包括超聲波接收器，接收超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的超聲波信號；和信號處理器，按照相敏互相關(guān)方案執(zhí)行信號處理，以使用超聲波接收器所接收的超聲波信號來跟蹤輸入單元的位置。
2、 如權(quán)利要求1所述的信息輸入設(shè)備，其中，所述輸入單元是筆或手套 類型，并且還包括用于操作輸入單元的操作按鈕或用于執(zhí)行特定功能的功能 按鈕。
3、 如權(quán)利要求2所述的信息輸入設(shè)備，其中，所述操作按鈕通過用戶的 按壓來操作，從輸入單元輸入的線的寬度取決于按壓的力度。
4、 如權(quán)利要求1所述的信息輸入設(shè)備，其中，所述接收器包括用于跟蹤 輸入單元的空間位置的三個或更多個超聲波接收器。
5、 如權(quán)利要求1所述的信息輸入設(shè)備，其中，所述接收器包括信號校 正單元，通過根據(jù)超聲波接收器所接收的超聲波信號的接收時間執(zhí)行時間增 益控制來校正超聲波信號。
6、 一種使用超聲波的信息輸入設(shè)備，包括輸入單元，用于產(chǎn)生超聲波 信號并輸入位置；接收器，用于接收輸入單元所產(chǎn)生的超聲波信號，其中，所述輸入單元包括超聲波發(fā)生器，根據(jù)輸入單元的移動產(chǎn)生超聲波信號；第一方向測量單元，測量輸入單元向著的方向；和控制器，產(chǎn)生使超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波并使第 一方向測量單元測量輸入單元的方向的控制信號，所述接收器包括 -超聲波接收器，接收超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的超聲波信號； 第二方向測量單元，測量接收器向著的方向； 方向計算器，使用第一方向測量單元和第二方向測量單元所測量的 各個方向來計算輸入單元和接收器之間的相對方向矢量；信號處理器，按照相敏互相關(guān)方案執(zhí)行信號處理，以使用超聲波接收器所接收的超聲波信號來跟蹤輸入單元的位置；和位置跟蹤單元，根據(jù)方向計算器所產(chǎn)生的輸入單元和接收器之間的 相對方向矢量來跟蹤在信號處理器中跟蹤的輸入單元的位置以及輸入單 元的最終位置。
7、 如權(quán)利要求6所述的信息輸入設(shè)備，其中，所述輸入單元是筆或手套 類型，并且還包括用于操作輸入單元的操作按鈕或用于執(zhí)行特定功能的功能 按鈕。
8 如權(quán)利要求7所述的信息輸入設(shè)備，其中，所述操作按鈕通過用戶的 按壓來操作，從輸入單元輸入的線的寬度取決于按壓的力度。
9、 如權(quán)利要求6所述的信息輸入設(shè)備，其中，所述接收器包括用于跟蹤 輸入單元的空間位置的三個或更多個超聲波接收器。
10、 如權(quán)利要求6所述的信息輸入設(shè)備，其中，所述接收器包括信號 校正單元，通過根據(jù)在超聲波接收器中接收的超聲波信號的接收時間執(zhí)行時 間增益控制來校正超聲波信號。
11、 如權(quán)利要求6所述的信息輸入設(shè)備，其中，所述第一方向測量單元 和第二方向測量單元使用三軸加速度計測量方向。
12、 一種使用超聲波的信息輸入設(shè)備的位置識別方法，該信息輸入設(shè)備 包括用于產(chǎn)生超聲波信號并輸入位置的輸入單元和用于接收輸入單元所產(chǎn)生 的超聲波信號的接收器，所述方法包括以下步驟根據(jù)輸入單元的移動產(chǎn)生超聲波信號； 接收產(chǎn)生的超聲波信號；分別測量輸入單元和接收器的方向，并使用所述方向來計算輸入單元和 接收器的相對方向矢量；按照相敏互相關(guān)方案執(zhí)行信號處理，以使用超聲波接收器所接收的超聲 波信號來跟蹤輸入單元的位置；根據(jù)在信號處理器中跟蹤的輸入單元的位置以及計算的輸入單元和接收 器之間的相對方向矢量，跟蹤輸入單元的最終位置。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述測量包括使用三軸加速度計 測量方向的子步驟。
14、如權(quán)利要求12所述的方法，還包括以下步驟通過根據(jù)在超聲波接收器中接收的超聲波信號的接收時間執(zhí)行時間增益控制來校正超聲波信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輸入設(shè)備，更具體地講，涉及一種使用超聲波的信息輸入設(shè)備和位置識別設(shè)備。所述信息輸入設(shè)備包括用于產(chǎn)生超聲波信號的輸入單元和用于接收輸入單元所產(chǎn)生的超聲波信號的接收器，其中，所述輸入單元包括超聲波發(fā)生器，根據(jù)輸入單元的移動產(chǎn)生超聲波信號；控制器，產(chǎn)生使超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲波的控制信號，所述接收器包括超聲波接收器，接收超聲波發(fā)生器所產(chǎn)生的超聲波信號；信號處理器，按照相敏互相關(guān)方案執(zhí)行信號處理，以使用超聲波接收器所接收的超聲波信號來跟蹤輸入單元的位置。
文檔編號G06F3/033GK101180600SQ200580049897
公開日2008年5月14日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者徐宗范 申請人:徐宗范