CN104571521A - 手写记录装置和手写记录方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手写记录装置及手写记录方法，其中，手写记录装置包括设置在本体中的传感器模块和处理模块，传感器模块感知自身的实时位置信息发送给处理模块；处理模块根据输入指令确定进入平面记录模式或无平面记录模式；在平面记录模式时，在平面确定阶段根据接收的实时位置信息确定书写平面，在书写阶段根据装置是否处于书写平面进行记录或暂停记录；在无平面记录模式时，记录实时位置信息而形成移动轨迹；根据移动轨迹生成可存储信息。通过本发明的技术方案，装置可以记录用户手部的移动轨迹，并解析该移动轨迹生成文字或图案，手写记录操作无需依托感应平面，提高了输入信息以及记录信息的灵活度。

Description

手写记录装置和手写记录方法
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，具体而言，涉及一种手写记录装置和一种手写记录方法。
背景技术
传统技术中，文字和图案的记录和存储一般只限于笔和纸这种能够记录实体文字的物品，经过改进后，近年来的文字和图案输入技术，可以通过在电子元件上操作来完成，例如在电阻屏或电容屏(例如平板电脑)上通过笔或手指描绘轨迹，然后电子元件记录轨迹，解析轨迹得出相应的文字或图案。
现有技术中依托平面输入的方式，由于用户在描绘轨迹过程中，可能会进行一些其他操作，此时手部会发生与描绘轨迹无关的运动，如果将所有轨迹都记录下来形成信息，存在较大的误判可能，而且无论采取笔和纸记录还是采用电子元件记录，始终需要一个输入的承载面(例如纸或屏幕)，而用户在某些情况下不方便随身携带上述物品，但是仍有记录文字和图案的需求，此时，现有技术就难以满足用户的需要了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何提高记录用户输入轨迹的有效率，提高辨别度，并允许用户脱离承载面输入文字或图案，并记录用户输入的内容，提供用户输入文字和图案的灵活性，提高用户体验。
为此目的，本发明提出了一种手写记录装置，随手部运动，包括本体、和设置在本体中的传感器模块和处理模块，其中，所述传感器模块，用于感知自身的实时位置信息，并发送给处理模块；所述处理模块，用于根据输入指令确定进入平面记录模式或无平面记录模式；在平面记录模式时，在平面确定阶段根据接收的所述实时位置信息确定书写平面，在书写阶段根据接收的所述实时位置信息判定装置是否处于所述书写平面，若判定处于所述书写平面，则记录所述实时位置信息而形成移动轨迹，若判定脱离所述书写平面，则暂停记录；在无平面记录模式时，记录所述实时位置信息而形成移动轨迹；还用于根据所述移动轨迹生成可存储信息。
优选地，在平面记录模式时，需要所述手写记录装置至少进行两次位移，才能确定书写平面，所述传感器模块检测所述至少两次位移的夹角，以及每次位移的线加速度和位移时间，所述处理模块在平面确定阶段根据每次位移的线加速度、位移时间以及所述至少两次位移的夹角确定至少两次位移的位移矢量，根据至少两次位移矢量确定书写平面，并计算所述书写平面与水平面的基准夹角；在所述传感器模块的实时位移矢量与水平面的夹角和所述基准夹角的差值未处于预设角度范围内，或所述传感模块的实时位置到所述书写平面的距离未处于预设距离范围内时，判定脱离所述书写平面。
优选地，所述传感器模块包括：陀螺仪，用于检测所述两次位移的夹角；加速度传感器，用以检测每次位移的线加速度和位移时间。
优选地，所述处理模块还包括识别子模块，用于将所述移动轨迹识别为文字或图案，以所述文字或图案作为可存储信息。
优选地，还包括显示模块，用于显示所述可存储信息。
优选地，还包括输入模块，用于向所述处理模块输入指令。
优选地，所述输入模块包括按键或触摸屏。
优选地，所述处理模块还用于在平面书写模式下当判定脱离所述书写平面达到预设时长时，进入休眠模式。
优选地，还包括：传输模块，根据接收到的传输指令将存储的信息传输至指定终端。
优选地，所述传输模块包括无线传输模块。
本发明还提出了一种手写记录方法，包括：
随手部运动的手写记录装置感知自身的实时位置信息；
手写记录装置根据输入指令确定进入平面记录模式或无平面记录模式；
在平面记录模式时，手写记录装置在平面确定阶段根据感知的所述实时位置信息确定书写平面，在书写阶段根据感知的所述实时位置信息判定自身是否处于所述书写平面，若判定处于所述书写平面，则记录所述实时位置信息而形成移动轨迹，若判定脱离所述书写平面，则暂停记录；
在无平面记录模式时，手写记录装置记录所述实时位置信息而形成移动轨迹；
手写记录装置根据所述移动轨迹生成可存储信息。
优选地，手写记录装置在平面确定阶段根据感知的所述实时位置信息确定书写平面包括：
手写记录装置检测自身至少两次位移的夹角，以及每次位移的线加速度和位移时间；
手写记录装置在平面确定阶段根据每次位移的线加速度、位移时间以及至少两次位移的夹角确定至少两次位移的位移矢量，根据至少两次位移矢量确定书写平面，并计算所述书写平面与水平面的基准夹角；
在手写记录装置的实时位移矢量与水平面的夹角和所述基准夹角的差值未处于预设角度范围内，或手写记录装置的实时位置到所述书写平面的距离未处于预设距离范围内时，判定脱离所述书写平面。
通过上述技术方案，随手部运动的手写记录装置可以记录用户手部的移动轨迹，并解析该移动轨迹生成文字或图案，当用户在某平面上描绘轨迹时，可以准确地记录用户在有效区域内的有效轨迹，忽略用户在有效区域外的无效轨迹，提高对用户描绘轨迹的辨别度，用户也可以在空中进行移动产生轨迹，而无需依托感应平面输入内容，极大地提高了用户输入信息以及记录信息的灵活度，提升了用户体验。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的可识别及存储信息的装置的示意框图；
图2示出了根据本发明一个实施例的可识别及存储信息的装置的结构示意图；
图3A和图3B示出了根据本发明一个实施例的传感模块生成基准角度条件和基准距离条件的示意图；
图4示出了根据本发明一个实施例的手写记录方法的示意流程图；
图5示出了根据本发明一个实施例的生成判定条件的示意流程图。
具体实施方式
了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，根据本发明一个实施例的手写记录装置10，随手部运动(手部可以是一根或几根手指，也可以是手掌部分，还可以是手指及手掌两者构成的整体)，包括本体、和设置在本体中的传感器模块11和处理模块13，其中，传感器模块11，用于感知自身的实时位置信息，并发送给处理模块13；处理模块13，用于根据输入指令确定进入平面记录模式或无平面记录模式；在平面记录模式时，在平面确定阶段根据接收的实时位置信息确定书写平面，在书写阶段根据接收的实时位置信息判定装置是否处于书写平面，若判定处于书写平面，则记录实时位置信息而形成移动轨迹，若判定脱离书写平面，则暂停记录；在无平面记录模式时，记录实时位置信息而形成移动轨迹；还用于根据移动轨迹生成可存储信息。
通过随手部运动的装置10记录轨迹并生成图案或文字，无需依托感应平面或写字笔等硬件，方便用户随身携带，无需额外配置存放空间，便于用户随时随地记录和存储信息，提高了用户输入信息以及记录信息的灵活度，提升了用户体验。其中，装置10可以是指环、笔、手套等集成了手写功能的产品。
本发明所公开的装置10可以支持多种输入模式，主要可以概括为平面记录模式和无平面记录模式，其中，平面记录模式是指用户在某一平面(可以是与水平面平行的平面，也可以是与水平面存在夹角的平面)上描绘轨迹，装置10记录自身的运动轨迹形成信息，对于用户的某些操作，其位移矢量不满足基准角度条件或基准距离条件时，可以不记录这些操作的轨迹，即在判定脱离书写平面时暂停记录，进而避免误判。无平面模式是指用户在空中描绘轨迹，装置10在接收到启动指令时以自身位置为原点建立空间直角坐标系，并记录自身在空间直角坐标系中的坐标，形成运动轨迹。
用户输入的轨迹主要分为文字和图案两种，可以在输入轨迹之前输入选择指令，选择文字识别算法或图像识别算法对轨迹继续解析，得到所需信息。其中，文字内容可以txt格式存储，图案内容可以以png格式存储。可以通过输入特定轨迹(例如画叉)或摇晃装置来清除之前识别错误的内容。
优选地，在平面记录模式时，需要手写记录装置至少进行两次位移，才能确定书写平面，传感器模块11检测所述至少两次位移的夹角，以及每次位移的线加速度和位移时间，处理模块13在平面确定阶段根据每次位移的线加速度、位移时间以及至少两次位移的夹角确定至少两次位移的位移矢量，根据两次位移矢量确定书写平面，并计算书写平面与水平面的基准夹角，在传感器模块11的实时位移矢量与水平面的夹角和基准夹角的差值未处于预设角度范围内，或传感模块11的实时位置到书写平面的距离未处于预设距离范围(可以设为s)内时，判定脱离书写平面。
传感器模块11包括：陀螺仪，用于检测两次位移的夹角；加速度传感器，用以检测每次位移的线加速度和位移时间。
其中，装置10的具体结构如图2所示，传感器(对应于传感模块11)感知自身实时位置信息传输至中央处理器(对应于处理模块13)，电池以及电源模块为装置10中各个元件供电，中央处理器解析得出结果存储至存储芯片，并通过液晶屏幕显示(当然也可以通过其他方式显示，例如全息投影)，用户还可以通过按键来进行额外设定，中央处理器生成的信息可以通过无线模块传输至其他终端。
用户输入基准训练指令后的操作如图3A和图3B所示，随手部运动的装置10(以指环为示例，佩戴于用户手指)，通过点击(或长按)装置上的第一按键使装置进入平面确定阶段。图3A和图3B以用户手指为示例，实际上用户也可以根据习惯通过握笔操作来进行操作。如图3A所示，装置10随用户手指移动两次，根据每次位移的线加速度和位移时间可以确定位移的方向和距离，根据两次位移的夹角可以确定两次位移的相对关系，进而根据两个位移矢量可以确定一个平面作为书写平面，计算第一次位移矢量(当然也可以计算第二次位移矢量)长度为d，和位移矢量在水平面上的投影长度L，根据d和L的关系可以得出书写平面与水平面之间的夹角α＝arccosL/d。如图3B所示，书写平面为A0，平面A1和平面A2分别位于书写平面A0上方和下方，且相距书写平面A0为s，那么当传感模块11的自身位置位于平面A1和平面A2之间，且位移矢量与水平面的夹角和基准夹角的差值未处于预设角度范围内时，才判定在书写平面上描绘轨迹，从而记录运动轨迹，否则暂停记录。
当用户点击(或长按)装置10上的第二按键时(第二按键可以与第一按键相同，那么用户可以通过不同的操作方式来输入不同的指令)，装置10进入记录阶段，当装置10处于平面记录模式时，由于用户实际上描绘轨迹的区域是基本固定的，但是用户有可能在描绘轨迹的过程中执行其他操作，或者由于手指弯曲而导致装置10位置发生变化，而描绘出与所要输入内容不相关的轨迹，如果将这些不相关的轨迹也识别出来，那么势必会生成一些用户并不需要的信息，甚至是错误的信息，所以可以设定一个轨迹所在平面与水平面的夹角范围，以及轨迹到标准平面的距离范围，仅记录用户在这个区域内的手部运动轨迹，从而保证不会记录用户误操作输入的轨迹，提高生成文字或图案与用户实际意愿的相同度。
以上示例仅用于描述本发明一种实现方式，实际上本发明还可以通过其他手写物品实现上述操作，例如装置10为手套时，当用户佩戴手套执行手写操作时，手套中的手掌部分和/或手指部分可以随用户手写操作运动，并且手掌部分和/或手指部分集成有上述传感器模块11、输入模块12、处理模块13、显示模块14、传输模块15，从而亦可记录运动轨迹，从而形成文字或图案等信息。装置10亦可包含多个传感器模块11，分别设置于多根手指和/或手掌部分，通过感知每根手指和/或手掌的多路移动轨迹，经过处理模块13综合处理，以形成更加复杂的文字或图案等信息。
当装置10为笔等非佩戴物品时，用户可以携带其随手部一起运动，从而使得其中的集成的传感器模块11、输入模块12、处理模块13、显示模块14、传输模块15等模块记录运动轨迹，从而形成文字或图案等信息。
优选地，处理模块13还包括识别子模块131，用于将移动轨迹识别为文字或图案，以文字或图案作为可存储信息。
优选地，还包括显示模块14，用于显示可存储信息。显示模块14可以是集成于装置10上的液晶屏幕，也可以是全息投影仪。
优选地，还包括输入模块12，用于向处理模块13输入指令。
优选地，输入模块12包括按键或触摸屏。
在生成待存储信息后，用户可以根据显示模块14中显示的内容判断生成的信息与自己实际上想记录的内容是否一致，若不相符，则可以进行进一步操作，例如在输入模块12中输入删除指令，当然也可以直接通过描绘轨迹来生成指令，例如输入叉号轨迹，或者往返摇晃装置10(相当于输入往返折线轨迹)，则装置10删除待存储信息，并等待用户重新输入，若用户输入对号轨迹，则装置10存储待存储信息。
优选地，处理模块13还用于在平面书写模式下当判定脱离书写平面达到预设时长时，进入休眠模式。
当用户输入一段内容后，可能因其他事务中止输入，而又没有关闭装置10的记录功能，装置10则可以自动检测其自身位置是否长时间处于基准状态之外，若是，则进入休眠状态，从而为装置10节能。
优选地，还包括：传输模块15，根据接收到的传输指令将存储的信息传输至指定终端。
优选地，传输模块15包括无线传输模块。
传输模块15可以是无线通信模块，当然也可以是一个接口，用于将装置10中存储的信息导出。
如图4所示，根据本发明一个实施例的手写记录方法包括：
S1，随手部运动的手写记录装置感知自身的实时位置信息；
S2，手写记录装置根据输入指令确定进入平面记录模式或无平面记录模式；
S3，在平面记录模式时，手写记录装置在平面确定阶段根据感知的实时位置信息确定书写平面，在书写阶段根据感知的实时位置信息判定自身是否处于书写平面，若处于书写平面，则记录实时位置信息而形成移动轨迹，若判定脱离书写平面，则暂停记录；
S4，在无平面记录模式时，手写记录装置记录实时位置信息而形成移动轨迹；
S5，手写记录装置根据移动轨迹生成可存储信息。
如图5所示，根据本发明一个实施例的生成判定条件的流程(对应于S3)包括：
S1’，手写记录装置检测自身至少两次位移的夹角，以及每次位移的线加速度和位移时间；
S2’，手写记录装置在平面确定阶段根据每次位移的线加速度、位移时间以及至少两次位移的夹角确定至少两次位移的位移矢量，根据至少两次位移矢量确定书写平面，并计算书写平面与水平面的基准夹角；
S3’，在手写记录装置的实时位移矢量与水平面的夹角和基准夹角的差值未处于预设角度范围内，或手写记录装置的实时位置到书写平面的距离未处于预设距离范围内时，判定脱离书写平面。
本领域技术人员应该理解，本实施例的手写记录方法可以用上一实施例的手写记录装置实现，可以通过采用上一实施例的手写记录装置的各功能器件完成对应的功能来实现方法，但是也可以用其他合适的手写记录装置和功能器件来实现该方法，这均属于本发明的保护范围。
通过上述技术方案，手写记录装置可以随用户手部移动，可以记录用户手部的移动轨迹，并解析该移动轨迹生成文字或图案，当用户在某平面上描绘轨迹时，可以准确地记录用户在有效区域内的有效轨迹，忽略用户在有效区域外的无效轨迹，提高对用户描绘轨迹的辨别度，用户也可以在空中进行移动产生轨迹，而无需依托感应平面输入内容，极大地提高了用户输入信息以及记录信息的灵活度，提升了用户体验。
在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种手写记录装置，随手部运动，其特征在于，包括本体、和设置在本体中的传感器模块和处理模块，其中，所述传感器模块，用于感知自身的实时位置信息，并发送给处理模块；
所述处理模块，用于根据输入指令确定进入平面记录模式或无平面记录模式；在平面记录模式时，在平面确定阶段根据接收的所述实时位置信息确定书写平面，在书写阶段根据接收的所述实时位置信息判定装置是否处于所述书写平面，若判定处于所述书写平面，则记录所述实时位置信息而形成移动轨迹，若判定脱离所述书写平面，则暂停记录；在无平面记录模式时，记录所述实时位置信息而形成移动轨迹；还用于根据所述移动轨迹生成可存储信息。
2.权利要求1所述的手写记录装置，其特征在于，在平面记录模式时，需要所述手写记录装置至少进行两次位移，才能确定书写平面，所述传感器模块检测所述至少两次位移的夹角，以及每次位移的线加速度和位移时间，所述处理模块在平面确定阶段根据每次位移的线加速度、位移时间以及所述至少两次位移的夹角确定至少两次位移的位移矢量，根据至少两次位移矢量确定书写平面，并计算所述书写平面与水平面的基准夹角；在所述传感器模块的实时位移矢量与水平面的夹角和所述基准夹角的差值未处于预设角度范围内，或所述传感模块的实时位置到所述书写平面的距离未处于预设距离范围内时，判定脱离所述书写平面。
3.权利要求2所述的手写记录装置，其特征在于，所述传感器模块包括：
陀螺仪，用于检测两次位移的夹角；
加速度传感器，用以检测每次位移的线加速度和位移时间。
4.权利要求1所述的手写记录装置，其特征在于，所述处理模块还包括识别子模块，用于将所述移动轨迹识别为文字或图案，以所述文字或图案作为可存储信息。
5.权利要求1所述的手写记录装置，其特征在于，还包括显示模块，用于显示所述可存储信息。
6.权利要求1所述的手写记录装置，其特征在于，还包括输入模块，用于向所述处理模块输入指令。
7.权利要求6所述的手写记录装置，其特征在于，所述输入模块包括按键或触摸屏。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的手写记录装置，其特征在于，所述处理模块还用于在平面书写模式下当判定脱离所述书写平面达到预设时长时，进入休眠模式。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的手写记录装置，其特征在于，还包括：
传输模块，根据接收到的传输指令将存储的信息传输至指定终端。
10.一种手写记录方法，其特征在于，包括：
随手部运动的手写记录装置感知自身的实时位置信息；
手写记录装置根据输入指令确定进入平面记录模式或无平面记录模式；
在平面记录模式时，手写记录装置在平面确定阶段根据感知的所述实时位置信息确定书写平面，在书写阶段根据感知的所述实时位置信息判定自身是否处于所述书写平面，若判定处于所述书写平面，则记录所述实时位置信息而形成移动轨迹，若判定脱离所述书写平面，则暂停记录；
在无平面记录模式时，手写记录装置记录所述实时位置信息而形成移动轨迹；
手写记录装置根据所述移动轨迹生成可存储信息。
11.根据权利要求10所述的手写记录方法，其特征在于，所述手写记录装置在平面确定阶段根据感知的所述实时位置信息确定书写平面包括：
手写记录装置检测自身至少两次位移的夹角，以及每次位移的线加速度和位移时间；
手写记录装置在平面确定阶段根据每次位移的线加速度、位移时间以及至少两次位移的夹角确定至少两次位移的位移矢量，根据至少两次位移矢量确定书写平面，并计算所述书写平面与水平面的基准夹角；
在手写记录装置的实时位移矢量与水平面的夹角和所述基准夹角的差值未处于预设角度范围内，或手写记录装置的实时位置到所述书写平面的距离未处于预设距离范围内时，判定脱离所述书写平面。
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