CN101807123A - 一种定位系统 - Google Patents

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CN101807123A CN200910007488A CN200910007488A CN101807123A CN 101807123 A CN101807123 A CN 101807123A CN 200910007488 A CN200910007488 A CN 200910007488A CN 200910007488 A CN200910007488 A CN 200910007488A CN 101807123 A CN101807123 A CN 101807123A
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旋永南
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AMAX TECHNOLOGIES (GUANGZHOU) Co Ltd
Li Xingchao
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李幸超
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Abstract

一种定位系统(1),由光反射面(2)和被定位部分(3)所组成,对一入射光,由光反射面(2)对之进行反射,其反射光为靠近的被定位部分(3)所接收和分析,令光反射面(2)上的不同小区域带有不同的唯一的识别特征,则由被定位部分(3)所收到的识别特征,得知被定位部分(3)是在那一个小区域上,从而对其定位。

Description

一种定位系统
技术领域
本发明涉及一种使用光学来定位的系统,属信息处理领域。
背景技术
现在公开的光学定位传感器,主要是使用在光学鼠标上的光学传感器,它通过鼠标在移动过程中对接触界面的不断“拍照”,光学传感器录得连续的图案,然后通过“数字信号处理器”(DSP)对每张图片的前后对比分析处理,以判断鼠标移动的方向以及位移。其缺点在于需要对比前后的坐标才能得出方向和位移,而且这些定位方法只能得知鼠标移动的方向以及相对位移,是一种相对坐标定位,用户将鼠标偏移原位置后,即使移动回原位置,得到的坐标也可能与上次不同,所以将这种定位方式用于写字时,就会存在重新定位的问题,因此用户很难将鼠标用于写字。
另有一种Anoto公司提供的Anoto数码笔,其原理是:在支持Anoto功能的数字笔内嵌有一个微型摄像机,它能够记录数码笔在带有特殊图案的数码纸表面上的移动,并将其保存为一系列的图形坐标;数码纸与普通纸不同之处,就是数码纸上有“点阵”,“点阵”由一些非常细小的点,按照特殊算法规则排列的组成。点阵的作用是提供给数码笔一个坐标参数信息,保证数码笔在数码上书写时,能够准确的记录书写的笔迹。但这种方案只能在特殊的纸张上进行书写,而不能在其它平面上书写,当用户没有这特殊的纸张时就无法进行数字书写和录入。
发明内容
本发明可以解决一般光学定位传感器只能进行相对定位的缺陷,利用接触界面特定的特征,实现绝对定位,绝对定位的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系,,每次扫描得到的数据通过校准得到坐标,在同一点的输出坐标是稳定的,从而不需要对比前后几幅图像,可以用于写字等需要经常重新定位的场合。本发明也解决了Anoto方案只能在数码纸上进行书写的缺陷,提出了可以在各种平面上都可以书写的解决方案,也提出了解决了在移动电话上进行书写的新方案。
这种定位系统(1),由光反射面(2)和被定位部分(3)所组成,对一入射光,由光反射面(2)对之进行反射,其反射光为靠近的被定位部分(3)所接收和分析,令光反射面(2)上的不同小区域带有不同的唯一的识别特征,则由被定位部分(3)所收到的识别特征,得知被定位部分(3)是在那一个小区域上,从而对其定位。此定位方法不需要对比前后几幅图片,定位部分(3)收到的唯一的识别特征定位,即可知道当前相对于光反射面(2)的位置。
被定位部分(3)含有光接收器(5)。光接收器(5)会接收光反射面(2)上的反射光,对应的射到光反射面(2)的入射光可以是外界的光线,或被定位部分(3)所含的光发射器(6)产生的光线,光发射器(6)产生的光线是在可见光、红外、紫外线、激光等频段中,也可以在其组合频段中。
光反射面(2)中各小区域不同的识别特征,是不同的反射图样,是影响反射光线的特征,包括不可见者。即反射光线可以在自然光、红外、紫外线、激光等频段中,也可以在其频段的组合中。反射图样也可以是各种便于识别的图案或各种图案的组合,这种图案可以是由颜色绘出的图案,也可以是可以影响反射光线的凹痕、凸痕和其组合,也可以是由不同数目、粗细、角度的直线和曲线构成的图案。
光反射面(2)中各小区域不同的识别特征,是不同的粗糙程度。这种粗糙程度可以影响反射光线,可以作为唯一的识别特征。
光反射面(2)由其各小区域制有不同的识别特征的纸张所组成,即在纸面上的各小区域制作唯一的识别特征,这纸面就可以作为定位系统(1)的光反射面(2)。可以通过各种方法在纸上制作不同的识别特征,如在各小区域压制不同粗细、不同数目、不同角度的直线,通过这些组合出来的标识特征是唯一的,就可以将一张普通纸变为本定位系统(1)的光反射面(2)。
当令定位系统(1)中被定位部分(3)在光反射面(2)上移动,可得到其运动的轨迹,此时被定位部分(3)可用做数码笔,用于所写所画的电子记录。将数码笔记录的轨迹可以实时传送到移动电话或计算机中进行处理,这样就可以利用这些轨迹进行短消息、彩信、E-mail等书写和绘画;也可以数码笔先记录轨迹,后期再将一批轨迹数据导入计算机后处理。
光反射面(2)由其各小区域制有不同的识别特征的电子器件,包括移动电话外壳或计算机外壳,或者附加的一部分,所组成。在移动电话和计算机的正面外壳、反面外壳、侧面外壳等不同平面的各小区域制作唯一的反射特征,这些平面就可以作为定位系统(1)中的光反射面(2)。移动电话和计算机的外壳也可以是其显示器表面、或覆盖在显示器表面的外壳、或显示器周边的外壳,也可以是移动电话上附带的一个部件。当这个平面是移动电话和计算机的显示器的表面,或覆盖在显示器表面的外壳时,这些识别特征可以是由显示器本身显示的内容。当被定位部分(3)是数码笔时,用户可以利用这些带有识别特征的外壳构成的平面进行书写,将录得的轨迹传送给移动电话和计算机进行处理。
光反射面(2)由其各小区域制有不同的识别特征的独立的平面,包括纸质平面、塑料平面、金属平面所组成。即在一个光反射平面(2)中,可以包含一种或多种不同的独立的平面,如一个光反射平面(2)同时有纸质平面和塑料平面,是纸制品和塑料材质的复合品,这两个不同的平面的上小区域的识别特征在这个光反射平面(2)是唯一的。
光反射面(2)各小区域不同的识别特征,由使用者用包括印刷、压制、蚀刻等机械方法或激光蚀刻等制成。即使用者可以使用普通印刷、冲制、冲压、压制、光照曝光、化学腐蚀、激光蚀刻等方法在纸张、塑料、照片、照片底版、金属、或其复合品上制作各小区域的识别特征。压制出的图样可以使用颜色,也可以不使用颜色,如可以只是细小的凹痕。
当令定位系统(1)中被定位部分(3)在光反射面(2)上移动,可得到其运动的轨迹,此时定位系统(1)可用来做鼠标控制器。即在被定位部分(3)上加入鼠标的左键、右键、滚轮功能,再重复通过以上定位过程就可以控制这个鼠标移动,可以用于移动电话和计算机的控制。
本发明中定位系统(1)也可以作为一种控制机器设备的控制器。可以用于通过书写的内容和鼠标控制器功能来控制机器。
这个反射图样可以是附图2所述的表形图样模板,它以两个或多个指向针不同的角度的组合生成唯一的图样。
附图说明
附图为实现本实用新型方法的示意图。
图1是本发明定位系统的组成部分。
1定位系统
2光反射面
3被定位部分
4第4小区域
5光接收器
6光发射器
图2是本发明中一个小区域的图样示意图。
201某一个小区域
202第一指向针
203第二指向针
204圆形
205缺口
图3是本发明一个小区域和其周边小区域的示意图。
301第1小区域
302第2小区域
303第3小区域
304第4小区域(可以是图1中的第4小区域)
305第5小区域
306第6小区域
307第7小区域
308第8小区域
309第9小区域
图4是本发明一个小区域和其周边小区域的示意图,这些区域含有不同的图样。
401第1小区域
402第2小区域
403第3小区域
404第4小区域(可以是图1中的第4小区域)
405第5小区域
406第6小区域
407第7小区域
408第8小区域
409第9小区域
具体实施方式
下面给出一个实施例。
参见附图1,假设定位系统(1)中的光反射面(2)是一个移动电话上的外壳上的平面,这个平面的长为12厘米,宽为6厘米,每个小区域长是0.1毫米,宽是0.1毫米,这样光反射面(2)上就有720000个小区域,第4小区域(4)就是其中一个区域。
参见附图2,这是一个光反射面(2)上其中某一个小区域(201)的图样示意图,图样中包括一个圆形(204),在圆形(204)内有第一指向针(202)和第二指向针(203)。第一指向针(202)和第二指向针(203)都可以以圆形(204)的原点为原点旋转。圆形(204)上的有一个缺口(205),这个位置就可以设为作为计算第一指向针(202)和第二指向针(203)旋转角度的起始位置,第一指向针(202)比第二指向针(203)较长且较粗。当第一指向针(202)角度设为A1,第二指向针(203)以圆形(204)的原点为原点分别旋转时,每次旋转的单位角度为一分,这样当第一指向针(202)的角度固定为A1时,共有360*60=21600个图样可以作为某小区域的唯一识别特征。设第一指向针(202)旋转时,每次旋转的单位角度为10度,则共有360*60*36=777600个图样可以作为某小区域唯一识别特征,手机上的外壳上的平面可以从中选择720000个图样印制。
附图3为光反射面(2)上第4小区域(4)及其周边8个小区域(301),(302),(303),(305),(306),(307),(308),(309)的示意图,小区域(304)即为光反射面(2)上第4小区域(4),每个小区域上都用模板压制出唯一的不同图样。当被定位部分(3)移动到第4小区域(304)的附近,光发射器(6)发射的光线经过光反射面(2)反射后被光接收器(5)接收,然后被定位部分(3)经过分析,识别出圆形(204)和缺口(205),并识别出第一指向针(202)和第二指向针(203)的角度,这样就得到了唯一的识别特征,就知道被定位部分(3)在第4小区域(304)附近,即得到了被定位部分(3)相对于光反射面(2)的位置。
当被定位部分(3)在光反射面(2)上运动时,通过上述过程,可以得知被定位部分(3)的运动轨迹,此时定位部分(3)可以作为一种数码笔,用于所写所画的电子记录,并将其记录的数据传给移动电话进行处理,用于发送短信息、彩信等。
类似的,第二个实施例为可以将一张A4纸作为光反射面(2),A4纸大小是长297毫米,宽210毫米,每个小区域长是0.1毫米,宽是0.1毫米,这样光反射面(2)上就有6237000个小区域。参见附图2,当设第一指向针(202)每次旋转的单位角度为1度,第二指向针(203)每次旋转的单位角度都为1分时,则共有360*60*360=7776000个图样可以作为某小区域唯一识别特征,A4纸上可以从中选择6237000个图样印制。与实施例1类似的识别过程和方式,即可以得到被定位部分(3)相对于光反射面(2)的位置。
图4是另一个实施例的示意图,某金属材料光反射面(2)上一个小区域(404)及其周边8个小区域(401),(402),(403),(405),(406),(407),(408),(409)的示意图,每个小区域长是1毫米,宽是1毫米。每个小区域内都有一条带缺口的实线,和其它一条或多条虚线和实线的组合,作为唯一识别特征,而在每个小区域腐蚀出不同数目的虚线和实线,即可以作为不同的识别特征。若某个小区域内可以容纳32条直线和额外一条带缺口的直线,那么最少就可以有232=4294967296个不同的识别特征可以使用,即这块金属材料可以最大为4294967296平方毫米,即约4295平方米。使用与实施例1类似的识别过程和方式,即可以得到被定位部分(3)相对于光反射面(2)的位置。

Claims (11)

1.一种定位系统(1),其特征在于该定位系统(1)由光反射面(2)和被定位部分(3)所组成,对一入射光,光反射面(2)对之进行反射;令光反射面(2)上的不同小区域带有不同的唯一的识别特征,其反射光为靠近的被定位部分(3)所接收和分析,则由被定位部分(3)所收到的识别特征,得知被定位部分(3)是在那一个小区域上,从而对其定位。
2.按权利要求1所述的一种定位系统(1),其特征在于光反射面(2)各小区域不同的识别特征,是不同的反射图样,是影响反射光线的特征,包括不可见者;而其光学器件可以工作在自然光、红外、紫外线、激光光学等频段中,也可以工作在其组合频段中。
3.按权利要求1所述的一种定位系统(1),其特征在于光反射面(2)各小区域不同的识别特征,是不同的粗糙程度。
4.按权利要求1所述的一种定位系统(1),其特征在于光反射面(2)由其各小区域制有不同的识别特征的纸张所组成。
5.按权利要求1所述的一种定位系统(1),其特征在于光反射面(2)由其各小区域制有不同的识别特征的电子器件,包括移动电话和计算机的外壳,或者附加的一部分,所组成。
6.按权利要求1所述的一种定位系统(1),其特征在于光反射面(2)由其各小区域制有不同的识别特征的独立的平面,包括纸质、塑料、金属平面所组成。
7.按权利要求1所述的一种定位系统(1),其特征在于令被定位部分(3)在光反射面(2)上移动,可得到其运动的轨迹,此时被定位部分(3)可用做数码笔,用于所写所画的电子记录。
8.按权利要求1所述的一种定位系统,其特征在于定位系统(1)可以作为一种鼠标控制器。
9.按权利要求1所述的一种定位系统,其特征在于定位系统(1)可以作为一种控制机器设备的控制器。
10.按权利要求1所述的一种定位系统(1),其特征在于其由光反射面(2)各小区域不同的识别特征,由使用者用包括印刷、压制的机械方法或激光蚀刻制成。
11.按权利要求1所述的一种定位系统(1),其特征在于其由光反射面(2)各小区域不同的识别特征可以是表形图样模板。
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