CN109471542A - 定位系统 - Google Patents

Abstract

本发明特别涉及一种定位系统，包括经过第一参考点的第一条线或绳、经过第二参考点的第二条线或绳、拉紧单元、测量单元以及处理单元，所述第一条线或绳和第二条线或绳的悬伸端与待定位单元相连，经过第一参考点和第二参考点的直线的一侧构成待定位区域，拉紧单元用于保持从第一参考点伸出的第一条线或绳以及从第二参考点伸出的第二条线或绳处于绷直状态，测量单元用于测量第一条线或绳从第一参考点伸出的长度L1以及第二条线或绳从第二参考点伸出的长度L2，处理单元接收长度L1和L2并计算后得到待定位单元的位置信息。通过该装置可以很方便获得待定位单元在待定位区域的位置信息，同时其结构简单、使用方便，实现成本也非常低，非常适合推广使用。

Description

定位系统

技术领域

本发明涉及书写文具技术领域，特别涉及一种定位系统。

背景技术

常见的笔记记录方案，都是通过纸和笔来进行的，随着科技水平的提升，现在电子产品如手机、平板越来越流行，越来越多的人选择电子产品来记笔记，最常见的电子产品是平板和电容笔的配合。相较于传统的纸笔方案，通过电子产品记笔记，具有诸多优点：其一，无需使用纸笔，纸笔都是消耗品，用完后需要购买，电子产品则不需要；其二，方便记录、修改、存储和查看：记录电子笔记时，只需要配备手机或平板以及电容笔或手指即可，无需携带纸和笔；电子笔记修改起来很方便，也能任意选择笔的类型和颜色，记录笔记多样化；电子笔记存储、复制都很方便，查找起来也很容易；其三，是电子笔记可以长时间保存，不易丢失，还有其他很多优点。但是，由于现在的技术所限，电容笔的书写效果不及传统的纸笔效果，并且由于电容笔笔头较大，不能像传统的纸笔那样自由书写，所以依然有很多人继续选择纸笔的方式来记笔记。为了解决电容笔的不足，需要提供一种更为可靠的笔迹电子化的系统和方法，而目前最重要的就是如何获取笔尖的位置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定位系统，能够方便、可靠的获取待定位单元的位置。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种定位系统，包括经过第一参考点的第一条线或绳、经过第二参考点的第二条线或绳、拉紧单元、测量单元以及处理单元，所述第一条线或绳和第二条线或绳的悬伸端与待定位单元相连，经过第一参考点和第二参考点的直线的一侧构成待定位区域，拉紧单元用于保持从第一参考点伸出的第一条线或绳以及从第二参考点伸出的第二条线或绳处于绷直状态，测量单元用于测量第一条线或绳从第一参考点伸出的长度L1以及第二条线或绳从第二参考点伸出的长度L2，处理单元接收长度L1和L2并计算后得到待定位单元在待定位区域的位置。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过该装置可以很方便获得待定位单元在待定位区域的位置信息，同时其结构简单、使用方便，实现成本也非常低，非常适合推广使用。

附图说明

图1是定位系统的原理框图；

图2是图1的结构示意图；

图3是带有校正功能的定位系统原理框图；

图4是图3的结构示意图；

图5是通过本发明笔迹处理方法处理出的字母A的笔迹示意图；

图6是拉紧单元结构示意图；

图7是方向检测模块结构示意图；

图8是线或绳长度检测实施例一的结构示意图；

图9是线或绳长度检测实施例二的结构示意图；

图10是包含图8的测量线或绳伸出长度的测量系统结构示意图；

图11是包含图9的测量线或绳伸出长度的测量系统结构示意图；

图12是压力检测单元结构示意图；

图13是可存储笔迹的笔记本的结构示意图；

图14是图13的笔尖部分放大结构示意图；

图15是具有书写功能的手机或平板保护壳的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图15，对本发明做进一步详细叙述。

参阅图1，一种定位装置，包括经过第一参考点20a的第一条线或绳10a、经过第二参考点20b的第二条线或绳10b、拉紧单元30、测量单元40以及处理单元50，所述第一条线或绳10a和第二条线或绳10b的悬伸端与待定位单元相连。经过第一参考点20a和第二参考点20b的直线的一侧构成待定位区域，也即待定位区域在直线的一侧，这样待定位区域的任何一点与第一参考点20a和第二参考点20b之间的距离L1、L2才对应唯一的一点，图1中虚线右侧部分的区域即构成待定位区域，实际使用时，一般会根据需要在虚线右侧选择合适大小的待定位区域。拉紧单元30用于保持从第一参考点20a伸出的第一条线或绳10a以及从第二参考点20b伸出的第二条线或绳10b处于绷直状态，测量单元40用于测量第一条线或绳10a从第一参考点20a伸出的长度L1以及第二条线或绳10b从第二参考点20b伸出的长度L2，只有通过拉紧单元30将第一条线或绳10a以及第二条线或绳10b绷直，测量出来的长度才是直线长度，才能方便进行后续的位置计算。处理单元接收长度L1和L2并计算后得到待定位单元在待定位区域的位置。通过选择固定位置的第一参考点20a和第二参考点20b，然后测量第一条线或绳10a和第二条线或绳的伸出长度L1和L2，这里的长度L1也即待定位单元与第一参考点20a的距离、长度L2也即待定位单元与第二参考点20b的距离，在此基础上，自然可以很容易得到待定位单元的位置信息。

参阅图2，包括方形的定位板60，定位板60的板面上设置有凸条61，凸条61邻近定位板60板面的其中一条边设置，凸条61和定位板60的板面间形成台阶，台阶上间隔开设有两个通孔构成所述的第一参考点20a和第二参考点20b，定位板60内为中空状用于容纳拉紧单元30、测量单元40以及处理单元50。这样设置以后，定位板60未设置凸条61的板面即构成所述的待定位区域；定位板60和凸条61形成的台阶上设置有两个通孔，这两个通孔的位置是固定的，也就构成第一参考点20a和第二参考点20b，第一条线或绳10a从第一参考点20a中伸出，第二条线或绳10b从第二参考点20b中伸出，两条线或绳的悬伸端均与待定位单元相连，这样，待定位单元在定位板60的板面上运动时，即带动第一条线或绳10a以及第二条线或绳10b的伸出长度发生变化，通过处理单元50对伸出长度进行处理即可得到待定位单元在定位板60上的位置信息。

一般来说，设置两个参考点以及两条线或绳即可实现待定位单元的定位，为了保证定位的精度，本发明中进一步地：包括经过第三参考点20c的第三条线或绳10c，第三条线或绳10c的悬伸端与待定位单元相连，第三参考点20c与另外两个参考点不共线。四边经过三个参考点的长方形所围合的区域构成待定位区域，这句话也可以这样理解：通过第一参考点20a、第二参考点20b以及第三参考点20c三点拟合一个长方形，该长方形即构成待定位区域，从数学上来说，通过三个不共线的三点可以绘制任意多个长方形，我们只需要从其中任选一个即可，比如图3中的虚线方框即是任选出的一个待定位区域。拉紧单元30用于保持从第三参考点20c伸出的第三条线或绳10c处于绷直状态，测量单元40用于测量第三条线或绳10c从第三参考点20c伸出的长度L3，处理单元50根据长度L3对待定位单元在待定位区域的位置进行校正，由于通过长度L1、L2即可计算出待定位单元的位置，计算出的位置和第三参考点20c的距离不一定正好等于长度L3，这个时候可以对计算出的位置坐标进行微调，使得计算出的位置和第三参考点20c之间的距离等于L3。

图4是图3的一种实例化结构，包括方形的定位板60，定位板60的板面上设置有L型的凸条61，凸条61的长边平行且邻近定位板60板面的长边设置，凸条61的短边平行且邻近定位板60板面的宽边设置，凸条61和定位板60的板面间形成台阶，凸条61长边处的台阶上间隔开设有两个通孔构成所述的第一参考点20a和第二参考点20b，凸条61短边处的台阶上开设有一个通孔构成所述的第三参考点20c，定位板60内为中空状用于容纳拉紧单元30、测量单元40以及处理单元50。这样设置以后，定位板60未设置凸条61的板面即构成所述的待定位区域；第一条线或绳10a从第一参考点20a中伸出，第二条线或绳10b从第二参考点20b中伸出，第三条线或绳10c从第三参考点20c中伸出，三条线或绳的悬伸端均与待定位单元相连，这样，待定位单元在定位板60的板面上运动时，即带动第一条线或绳10a、第二条线或绳10b以及第三条线或绳10c的伸出长度发生变化，通过处理单元50对伸出长度进行处理即可得到待定位单元在定位板60上的位置信息，该装置检测起来非常的方便。

通过上述结构可以获取待定位单元的位置信息，这样，只需要持续检测待定位单元的位置信息，即可获取到待定位单元的运动轨迹，因此，可以使用定位装置记录笔的笔迹。本实施例中具体地，所述的待定位单元为可以进行书写或进行模拟书写的笔70，可以进行书写的笔即常用的中性笔、钢笔、铅笔等能够在纸上写出字迹的笔，可以进行模拟书写的笔即具有笔的外形、但不可以写出字迹的笔，比如一般常用的电容笔就可以认为是可进行模拟书写的笔；第一条线或绳10a和第二条线或绳10b的悬伸端连接笔70的笔尖，定位板60板面上放置的书写纸或显示屏构成所述的待定位区域；正常书写时，笔70在定位板60上运动时是不连续的，其包括两种状态：其一是笔70在定位板60上书写；其二是笔70脱离定位板60进行笔尖位置的移动。如果一直对笔70的笔尖位置进行检测，有很多位置处笔70的笔尖并没有书写，是无效的位置信息，故本实施例中还包括用于检测笔尖是否进行书写的压力检测单元80，若压力检测单元80检测到笔尖进行书写，此时的位置信息是有效的，若压力检测单元80检测到笔尖未进行书写，且笔尖在脱离定位板60进行移动，此时的位置信息是无效的。处理单元50只需将笔尖书写时的位置信息转换成电子笔迹即可。

将位置信息转换成电子笔迹，有很多方法可以实现，本发明中提供一种基于笔尖位置的笔迹处理方法，无需过多的计算，处理速度非常快，其包括如下步骤：(S1)初始化电子纸和笔迹的尺寸和颜色，电子纸的颜色与笔迹的颜色相异，这样电子化的电子纸和笔迹能够有明显的区别，方便用户查看；一般来说，电子纸的颜色多为白色或牛皮纸色，笔迹多为黑色或红色或蓝色；笔迹的粗细尺寸为d，笔迹检测周期为T；(S2)每经过时间T，处理单元50接收压力检测单元80和测量单元40的输出信息并执行以下步骤；(S3)处理单元50根据压力检测单元80判断笔尖是否进行书写，如果笔尖进行书写，执行下一步，否则返回步骤S2；(S4)处理单元50将测量单元40输出的距离信息转换成坐标(x,y)；(S5)处理单元50以坐标(x,y)为圆心、以尺寸d为直径绘制圆形选区，并将圆形选区中所有像素点的颜色修改为笔迹的颜色，返回步骤S2。图5就是通过上述步骤方法绘制出来的笔迹，为了方便查看，图5中的圆形选区内的颜色并未修改为笔迹颜色，通过上述步骤，就不要对位置信息进行曲线拟合成轨迹，从而无需涉及复杂的运算；只是简单的对位置(x,y)旁边的区域进行染色，最后通过不断的染色形成连续的笔迹，虽然该方案得到的笔迹不够圆润，但也足够使用。

获取笔70在待定位区域的位置时，实际获取的是笔70的笔尖相对于第一参考点20a和第二参考点20b之间的相对位置，当放置在定位板60上的书写纸或显示屏位置发生变化时，即使笔尖位置没有发生变化，但笔尖在书写纸或显示屏上的相对位置已经发生了改变。为了避免这种误差的出现，所述的步骤S1中，还包括坐标校准步骤：(S11)书写纸或显示屏上设置有参考原点；(S12)将笔尖移动至参考原点位置处，处理单元50将测量单元40输出的距离信息转换成参考坐标(x0,y0)；所述的步骤S5中，处理单元50以坐标(x-x0,y-y0)为圆心绘制圆形选区。这样，每更换一张纸或每隔一段时间进行一次校准，就可以保证笔迹的准确性。这里参考原点是任意选择的，只要保证参考原点的位置在书写纸的纸面上或显示屏的屏幕区域内即可；参考原点即为新的坐标系原点，坐标(x-x0,y-y0)即为新的坐标系中的坐标值，这个坐标是相对坐标，即相对于参考原点的坐标，每次校准参考原点后，再通过相对坐标来绘制笔迹，结果非常的精确。

待定位单元在待定位区域的位置坐标(x,y)有很多方法可以计算得出，本发明中优选地，所述的处理单元50按以下步骤将距离L1、L2转换成位置信息：(A)以第一参考点20a和第二参考点20b的连线中点为原点建立坐标系，坐标系中，第一参考点20a的坐标为(0,b)，第二参考点20b坐标为(0,-b)，其中b等于第一参考点20a和第二参考点20b之间距离的一半，b是常数，坐标系中，待定位区域是X轴为正数的区域；(B)待定位单元在待定位区域的位置坐标(x,y)按以下公式计算得出：

上述公式直接存储在处理单元50中，处理单元50将距离L1、L2以及距离b代入上述公式即可方便的计算出坐标(x,y)，需要注意的是，这里的坐标(x,y)是绝对坐标，即待定位单元在步骤A建立的坐标系中的位置。

拉紧单元30和测量单元40有很多种结构可以实现，实际使用时，我们可以把他们作为一个整体去设计。本发明中还公开了一种用于测量线或绳伸出长度的测量系统，包括线或绳10、参考点20、拉紧单元30以及测量单元40，所述的线或绳10从参考点20中伸出，拉紧单元30用于保持从参考点20伸出的线或绳10处于绷直状态，测量单元40用于测量线或绳10从参考点20伸出的长度。这样，在构成前述定位装置时，只需要设置两组或三组这样的测量系统，然后将线或绳10的悬伸端与待定位单元相连即可；该测量系统还可以用于其他需要测量伸出的线或绳10长度的场合中，比如卷尺等。

拉紧单元30的结构多样，参阅图6，本发明中优选地：所述的拉紧单元30包括绕线轮31和卷簧32，线或绳10的一端固定在绕线轮31上，线或绳10伸出时带动绕线轮31转动的方向与卷簧32的弹性作用力驱动绕线轮31的转动方向相反，这样，在卷簧32的弹性作用力下，线或绳10一直都处在被绷直状态。该结构简单，且拉紧非常的可靠。

参阅图7，同样测量单元40的结构也有很多种实现方案，由于本发明中主要是针对线或绳10的长度变化进行测量，所以还需要检测线或绳10的运动方向。这里优选地，所述的测量单元40包括方向检测模块41，方向检测模块41包括第一隔板411、第二隔板412以及从动套筒413，从所述绕线轮31伸出的线或绳10依次穿过第一隔板411上开设的通孔、第二隔板412上开设的通孔后再从参考点20伸出，从动套筒413套设在第一隔板411和第二隔板412之间的线或绳10上，从动套筒413的内径略大于线或绳10的外径，这样线或绳10在运动时就能带动从动套筒413一起运动且从动套筒413被第一隔板411或第二隔板412阻挡时线或绳10依然能够独立运动；第一隔板411和第二隔板412相对的面上分别设置有两个触点，从动套筒413为导电材料制成，从动套筒413抵靠在第一隔板411上时第一隔板411上的两个触点导通，从动套筒413抵靠在第二隔板412上时第二隔板412上的两个触点导通，处理单元50根据触点的导通状态判断线或绳10的运动方向。在使用时，若线或绳10向参考点20外伸出时，其必然带动从动套筒413向第二隔板412一侧运动，至从动套筒413抵靠在第二隔板412上时，第一隔板411上的两个触点断开，第二隔板412上的两个触点导通，处理单元50接收到第二隔板412上的触点导通即判断线或绳10是向外伸出的，由于第二隔板412的阻挡，从动套筒413在抵靠第二隔板412后便不再运动；同理，拉紧单元30拉紧线或绳10时，线或绳10带动从动套筒413向第一隔板411一侧运动，处理单元50接收到第一隔板411上的触点导通即判断线或绳10是向内缩回的。该方向检测模块41可以设置的很小，其结构也非常简单，方向检测十分可靠。

进一步地，所述第一隔板411上的两个触点突出第一隔板411板面的高度相同，第二隔板412上的两个触点突出第二隔板412板面的高度相同，第一隔板411上的触点和第二隔板412上的触点之间的距离L4与从动套筒413的长度L5满足关系式：0＜L4-L5＜2mm。L4必须要长于L5，这样从动套筒413才能在第一隔板411和第二隔板412之间运动；但是L4又不能比L5长太多，长太多的话，线或绳10改变方向运动时，方向检测模块41不能及时的检测出方向变化，理论上来说，L4比L5略长一点点即可，可以取0.05mm，这样才能保证方向检测的及时性。

线或绳10可以选择不锈钢细线或钓鱼线，线或绳10的长度检测有很多方案可以实现，本发明中提供了两种具体的实施方式供参考。

参阅图8，实施例一，所述的线或绳10包括透光的透明段11和不透光的屏蔽段12首尾连接而成，透明段11和屏蔽段12的长度相等且彼此间隔布置，绕线轮31和参考点20之间的线或绳10旁侧设置有光电检测模块42用于检测线或绳10的透光率，处理单元50根据透光率的变化次数k以及透明段的长度a计算线或绳10的伸出长度变化值ΔL＝a*k。通过选择由透明段11和屏蔽段12构成的线或绳10，线或绳10在运动时，就可以通过监测其透光率来判断伸出长度变化值，非常的方便。

为了方便安装光电检测模块42，本实施例中优选地，所述的测量单元40包括安装座43，安装座43沿其长度方向的截面呈“E”字型，安装座43的中间横板上沿安装座43长度方向开设有第一通孔431供线或绳10通过，第一通孔431的孔径与线或绳10的外径一致；安装座43的中间横板上还开设有第二通孔432，第二通孔432与第一通孔431相交且两者彼此垂直，第二通孔432的孔径小于等于第一通孔431的孔径，光电检测模块42包括分别设置在安装座43两个凹槽内的发光管421和第一光敏电阻422，发光管421发出的光线经过第二通孔432入射至第一光敏电阻422上。通过设置“E”字型的安装座43，可以方便的安装光电检测模块42，并且通过设置第一通孔431和第二通孔432，可以方便的对线或绳10上某个地方的透光率进行可靠的检测，该结构非常简便，方便加工和安装。

进一步地，所述的安装座43上设置有盖板45，盖板45盖合在“E”字型的安装座43侧面开口上，盖板45沿安装座43长度方向的两端均设置有翻边用于盖合在安装座43的两端，盖板45的翻边上开设有凹槽避免盖板45盖合时与线或绳10发生干涉。设置盖板45以后，可以避免环境光的干扰，大大提高透光率检测的可靠性，保证检测精度，这样检测出的线或绳10伸出长度变化非常准确。

参阅图9，实施例二，所述的测量单元40包括从动轮44，从动轮44包括第一从动轮441和第二从动轮442，第一从动轮441和第二从动轮441轴芯重合且两者沿轴芯方向相邻布置，从所述绕线轮31伸出的线或绳10绕过第一从动轮441后再从参考点20伸出，第二从动轮442外周边缘处沿圆周方向均匀间隔布置多个小孔，小孔旁侧设置有光电检测模块42用于检测第二从动轮442的透光率，处理单元50根据透光率的变化次数k、第二从动轮442上相邻两个小孔的圆心角θ以及第一从动轮441的半径r，计算线或绳10的伸出长度变化值ΔL＝(2πθ/180)·k·r。这里所说的圆心角θ是角度，假设第二从动轮442沿圆周方向均匀间隔布置有100个，那么相邻两个小孔的圆心角θ就是360°/100，也即3.6°；实际应用时，第二从动轮442的半径越大，其外周区域可设置的小孔越多，相邻两个小孔的圆心角θ就会越小，这样线或绳10的伸出长度的计算就会越精确，但是相应地也会增加系统体积；同时，第一从动轮441的半径越小，线或绳10的伸出长度的计算也会越精确；在实际选择时，选择合适的第一从动轮441和第二从动轮442的半径，可以提高线或绳10的伸出长度计算精度。

进一步地，所述的测量单元40包括安装座43，安装座43沿其长度方向的截面呈“匚”字型，第二从动轮442设置小孔的外周区域位于“匚”字型的凹槽中，光电检测模块42包括分别设置在安装座凹槽内壁上的发光管421和第一光敏电阻422，发光管421发出的光线经过第二从动轮442上的小孔入射至第二光敏电阻422上。通过光电检测模块42对第二从动轮442的边缘进行透光率检测，就可以检测出第二从动轮442转动时转过了多少个小孔，也就可以得知第二从动轮442的转动角度，第二从动轮442和第一从动轮441同轴设置，从而也就知道第一从动轮441的转动角度，再根据第一从动轮441的半径就可以算出线或绳10的伸出长度变化值。

实施例二中，无需设置特别的线或绳10，但需要选择合适的线或绳10的材质和第一从动轮441的材质，保证两者之间有一定的摩擦力，这样线或绳10运动时才能可靠地带动第一从动轮441一起转动。故这里优选地，从所述绕线轮31伸出的线或绳10环绕第一从轮动441一周～三周后从参考点20伸出，第一从动轮441的外轮廓为圆形或正多边形，这样可以保证线或绳10运动时必然带动第一从动轮441一起转动且两者能够同步运动。

参阅图10和图11，这是测量系统两个具体的实施方式结构示意图，分别对应上述两个实施例，为了让图更简洁、更容易看清楚，图10中绕在绕线轮31上的线或绳10未示出透明段11和屏蔽段12。需要注意的是，图中是按照拉紧单元30、方向检测模块41和长度检测模块这个顺序设置的，实际上，方向检测模块41和长度检测模块可以调换顺序，即可以按照拉紧单元30、长度检测模块以及方向检测模块41这个顺序来设置测量系统。

另外，由于上面的长度检测均是检测变化值，所以实际应用时，测量系统的线或绳10初始伸出长度可以测量并保存，然后处理单元50在初始长度上按照变化值进行计算，就可以得到线或绳10伸出长度的实际值了。

参阅图12，压力检测单元80的也有很多种实现方案，本发明中优选地，所述的笔70包括笔筒71和笔芯72，压力检测单元80包括设置在笔筒71内的电阻应变片81和第一检测电路82，笔芯72的后端抵靠在电阻应变片81上，笔70进行书写时笔芯72挤压电阻应变片81导致其阻值发生变化，第一检测电路82检测电阻应变片81的电阻并对阻值进行处理后输出是否书写信号至处理单元50中。这样设置以后，当书写的时候，笔芯72挤压电阻应变片81，电阻应变片81的阻值相较于未挤压的时候有显著的变化，这样通过阻值的检测可以很可靠的检测出笔70是否在进行书写。

压力检测单元80检测结果可以通过导线直接传输至处理单元50中，也可以通过无线的方式进行传输，比如通过蓝牙模块。有线的方案，就需要在笔70和定位板60间设置导线，不够方便；设置蓝牙模块，增加了系统的成本。故这里优选地，所述笔70包括笔筒71和笔芯72，压力检测单元80包括设置在笔筒71内的电阻应变片81、第一检测电路82、发光电路83以及设置在定位板上的第二光敏电阻84、第二检测电路85，笔芯72的后端抵靠在电阻应变片81上，笔70进行书写时笔芯72挤压电阻应变片81导致其阻值发生变化，第一检测电路82检测电阻应变片81的电阻并驱动发光电路83动作，笔筒71靠近笔尖的部位为透明材质制成供发光电路83的光线射出，第二光敏电阻84检测发光电路83发出的光线并转换成阻值变化，第二检测电路85检测第二光敏电阻84的电阻并对阻值进行处理后输出是否书写信号至处理单元50中。与前述方案不同，这里第一检测电路82检测出电阻应变片81的阻值变化后驱动发光电路83动作，比如笔在书写的时候，发光电路83动作，LED灯点亮并发出光线，笔在未书写的时候，发光电路83不动作，LED灯熄灭；然后再设置第二光敏电阻84来检测发光电路83的光线变化，最后通过第二检测电路85检测第二光敏电阻84的电阻来判断第二光敏电阻84是否感应到发光电路83的光线变化，这样，无需设置导线，也无需设置蓝牙模块，可以用较低的成本实现信号的无线传输，并且使用起来非常的可靠，也非常实用，甚至在用笔70进行书写时，发光电路83发射的光线能提高书写区域的光强，起到保护眼睛的作用。

本发明中还公开了两种具体的应用场景，来详细阐述上述结构的使用。

使用场景一，参阅图13和图14，一种可存储笔迹的笔记本，包括长方形的定位板60，定位板60的左侧或右侧设置有凸条61，凸条61上设置有两个参考点20，两条线或绳10分别从两个参考点20伸出且两条线或绳10的悬伸端与圆环90固定连接，笔尖与圆环90构成间隙配合且笔尖插入圆环90中运动时即带动两条线或绳10的伸出长度发生变化，凸条61和/或定位板60内设置有拉紧单元30、测量单元40以及处理单元50，拉紧单元30用于保持从参考点20伸出的线或绳10处于绷直状态，测量单元40用于测量线或绳10从参考点20伸出的长度，处理单元50根据两条线或绳10的伸出长度以及圆环90半径计算得到笔尖在定位板60上的位置信息并将持续计算的位置信息处理成笔迹，也即再通过长度L1、L2计算坐标时，实际的L1取值为L1加上圆环90的半径，实际的L2取值为L2加上圆环90的半径。通过设置线或绳10、参考点20、拉紧单元30、测量单元40、处理单元50以及定位板60，按之前的阐述，可以方便的实现笔尖位置的采集，再通过处理单元50的处理，可以方便的实现笔尖字迹的记录。由于笔在书写时，有时候需要保存字迹，有时候没有这个需求，并且笔尖本身不容易与线或绳10构成固定连接，所以这里设置了圆环90，让线或绳10与圆环90固定连接，然后将笔尖插入圆环90中即可，这样设置以后，对于不同的笔尖，都能适用，并且笔尖出现故障，可以随时更换，不影响该笔记本的使用。

一般来说，凸条61都是设置在定位板60的左侧，这样方便用户使用右手进行书写；对于某些习惯使用左手进行书写的用户，可以选择凸条61设置在定位板60的右侧，这样不会影响书写。

使用该笔记本，在记笔记的时候，只需要将笔尖插入圆环90中，所以书写的笔迹都可以被自动保存成电子版本，方便日后在电脑或平板电脑或手机或其他移动终端上查看、分享、传输，整个同步过程是自动的，无需人手工操作，使用起来很方便。

优选地，为了保证处理笔迹的准确性，排除不必要的位置干扰，还包括用于检测笔尖是否进行书写的压力检测单元80，处理单元50将笔尖书写时的位置信息转换成电子笔迹，舍弃没有书写时的位置信息。压力检测单元80的具体结构之前已经详细阐述，这里就不再赘述。

参阅图14，为了保证笔尖在任意位置书写时，圆环90都能与线或绳10很好的连接，本发明中优选地，所述的圆环90包括沿圆环90轴芯方向设置的第一圆环91和第二圆环92，第一圆环91外周设置有环形凹槽，第二圆环92位于环形凹槽中，为了示意出环形凹槽，图14中将第二圆环92从中间截断，实际使用时，第二圆环92是一个整体的环状结构，两条线或绳10的悬伸端分别与第一圆环91和第二圆环92相连。这样设置以后，第一圆环91和第二圆环92可自由转动，这样就能保证第一圆环91的圆心位于第一条线或绳10a的延长线上，第二圆环92的圆心位于第二条线或绳10b的延长线上，这样，在计算位置时会更准确。

凸条61的结构有很多种，本实施例中优选地，所述的凸条61垂直于定位板60板面方向的截面为等腰梯形，凸条61的下底与定位板60的一条边对齐设置，凸条61的上底与定位板60的板面形成第一台阶面611，第一台阶面611上设置有两个通孔构成两个参考点20且两个通孔关于等腰梯形的中心线对称设置，这样设置以后，一方面具有一定的美观性，另一方面凸条61还可以用作拿去笔记本的拿捏部。第一台阶面611上沿其长度方向设置有凹槽，笔尖未插入圆环90中时两条线或绳10以及圆环90收纳于该凹槽中，设置凹槽以后，可以方便收纳，当不需要定位时，线或绳10以及圆环90也不会影响到书写，提高使用的舒适性。

进一步地，所述的凸条61设置在定位板60的左侧，定位板60的右侧边缘处设置有封面62，封面62与定位板60构成开合配合，就像硬壳笔记本的封面一样，可以起到保护定位板60内纸张的作用；定位板60的上侧设置有压板63，压板63通过磁性作用力吸附在定位板60上用于固定夹持定位板60上的纸张，一般使用时，可以取一张或多张纸放在定位板60上，然后用压板63压紧，然后将笔尖插入圆环90中即可进行撰写，封面62上可以设置存储纸张的收纳袋，这样使用起来就更方便的。

该可存储笔迹的笔记本中的拉紧单元30、测量单元40、处理单元50、压力检测单元80的结构以及具体的笔迹处理方法在之前的部分已经详细阐述，这里就不再赘述，只要按照之前的方案进行设置即可。

使用场景二，参阅图15，现有技术中，一般采用电容笔来在屏幕上进行定位，而电容笔的笔头都比较大，书写精度不够高，也体验不够好，为了提高书写精度和体验，这里提供了一种具有书写功能的手机或平板保护壳，包括长方形的定位板60，定位板60上设置有凹槽用于容纳平板或手机，位于凹槽左侧或右侧的定位板60构成凸条61，凸条61上设置有两个参考点20，两条线或绳10分别从两个参考点20伸出且两条线或绳10的悬伸端与模拟笔70的笔尖相连，笔尖运动时即带动两条线或绳10的伸出长度发生变化，凸条61为中空状且其内设置有拉紧单元30、测量单元40以及处理单元50，拉紧单元30用于保持从参考点20伸出的线或绳10处于绷直状态，测量单元40用于测量线或绳10从参考点20伸出的长度，处理单元50根据两条线或绳10的伸出长度计算得到笔尖在平板或手机屏幕上的位置信息并将该位置信息输出至平板或手机。

需要说明的是，在定位板60上设置凹槽来容纳平板或手机，也可以是在现有的手机或平板壳的基础上在旁侧加设凸条61来实现，现有的手机或平板壳中间凹陷的部分即构成所述的凹槽。由于需要容纳手机和平板，参考点20可以设置在所述凸条61的上表面上，只需要在凸条61的上表面间隔开设有两个通孔即可。

通过使用本装置，可以方便的在手机或平板的屏幕上进行书写，模拟笔70的笔尖可以设置的非常细，其材质也可以任意设置，这样，书写精度和体验都非常的好。使用起来很方便。

进一步地，所述模拟笔70包括笔筒71和笔芯72，笔芯72全部由塑料材质制成；凸条61上设置有用于收纳线或绳10的第一凹槽612以及用于收纳模拟笔70的第二凹槽613，第一凹槽612为直槽且其两端分别延伸至两个参考点20的位置处，第二凹槽613设置在第一凹槽612的中段且两者平行设置，第二凹槽613的中心位置处设置有凹口614便于用户拿取模拟笔70。设置第一凹槽612和第二凹槽613，可以方便的对模拟笔70和线或绳10进行收纳，再通过凹口614，可以方便拿取或放下模拟笔70。

具有书写功能的手机或平板保护壳中的拉紧单元30、测量单元40、处理单元50、压力检测单元80的结构以及具体的笔尖位置处理方法在之前的部分已经详细阐述，这里就不再赘述，只要按照之前的方案进行设置即可。

Claims (10)

1.一种定位系统，其特征在于：包括经过第一参考点(20a)的第一条线或绳(10a)、经过第二参考点(20b)的第二条线或绳(10b)、拉紧单元(30)、测量单元(40)以及处理单元(50)，所述第一条线或绳(10a)和第二条线或绳(10b)的悬伸端与待定位单元相连，经过第一参考点(20a)和第二参考点(20b)的直线的一侧构成待定位区域，拉紧单元(30)用于保持从第一参考点(20a)伸出的第一条线或绳(10a)以及从第二参考点(20b)伸出的第二条线或绳(10b)处于绷直状态，测量单元(40)用于测量第一条线或绳(10a)从第一参考点(20a)伸出的长度L1以及第二条线或绳(20a)从第二参考点(20b)伸出的长度L2，处理单元(50)接收长度L1和L2并计算后得到待定位单元在待定位区域的位置。

2.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：包括方形的定位板(60)，定位板(60)的板面上设置有凸条(61)，凸条(61)邻近定位板(60)板面的其中一条边设置，凸条(61)和定位板(60)的板面间形成台阶，台阶上间隔开设有两个通孔构成所述的第一参考点(20a)和第二参考点(20b)，定位板(60)内为中空状用于容纳拉紧单元(30)、测量单元(40)以及处理单元(50)。

3.如权利要求1所述的定位系统，其特征在于：包括经过第三参考点(20c)的第三条线或绳(10c)，第三条线或绳(10c)的悬伸端与待定位单元相连，四边经过三个参考点的长方形所围合的区域构成待定位区域，拉紧单元(30)用于保持从第三参考点(20c)伸出的第三条线或绳(10c)处于绷直状态，测量单元(40)用于测量第三条线或绳(10c)从第三参考点(20c)伸出的长度L3，处理单元(50)根据长度L3对待定位单元在待定位区域的位置进行校正。

4.如权利要求3所述的定位系统，其特征在于：包括方形的定位板(60)，定位板(60)的板面上设置有L型的凸条(61)，凸条(61)的长边平行且邻近定位板(60)板面的长边设置，凸条(61)的短边平行且邻近定位板(60)板面的宽边设置，凸条(61)和定位板(60)的板面间形成台阶，凸条(61)长边处的台阶上间隔开设有两个通孔构成所述的第一参考点(20a)和第二参考点(20b)，凸条(61)短边处的台阶上开设有一个通孔构成所述的第三参考点(20c)，定位板(60)内为中空状用于容纳拉紧单元(30)、测量单元(40)以及处理单元(50)。

5.如权利要求2所述的定位系统，其特征在于：所述的待定位单元为可以进行书写或进行模拟书写的笔(70)，第一条线或绳(10a)和第二条线或绳(10b)的悬伸端连接笔(70)的笔尖，定位板(60)板面上放置的书写纸或显示屏构成所述的待定位区域；包括用于检测笔尖是否进行书写的压力检测单元(80)，处理单元(50)将笔尖书写时的位置信息转换成电子笔迹；所述的第一条线或绳(10a)和第二条线或绳(10b)为不锈钢细丝或钓鱼线。

6.如权利要求5所述的定位系统，其特征在于：所述笔(70)包括笔筒(71)和笔芯(72)，压力检测单元(80)包括设置在笔筒(71)内的电阻应变片(81)、第一检测电路(82)、发光电路(83)以及设置在定位板(60)上的第二光敏电阻(84)、第二检测电路(85)，笔芯(72)的后端抵靠在电阻应变片(81)上，笔(70)进行书写时笔芯(72)挤压电阻应变片(81)导致其阻值发生变化，第一检测电路(82)检测电阻应变片(81)的电阻并驱动发光电路(83)动作，笔筒(71)靠近笔尖的部位为透明材质制成供发光电路(83)的光线射出，第二光敏电阻(84)检测发光电路(83)发出的光线并转换成阻值变化，第二检测电路(85)检测第二光敏电阻(84)的电阻并对阻值进行处理后输出是否书写信号至处理单元(50)中。

7.如权利要求5所述的定位系统，其特征在于：所述的拉紧单元(30)包括绕线轮(31)和卷簧(32)，第一条线或绳(10a)远离待定位单元的另一端固定在绕线轮(31)上，第一条线或绳(10a)伸出时带动绕线轮(31)转动的方向与卷簧(32)的弹性作用力驱动绕线轮(31)的转动方向相反；第二条线或绳(10b)按同样方式绷直。

8.如权利要求7所述的定位系统，其特征在于：所述的测量单元(40)包括方向检测模块(41)，方向检测模块(41)包括第一隔板(411)、第二隔板(412)以及从动套筒(413)，从所述绕线轮(31)伸出的第一条线或绳(10a)依次穿过第一隔板(411)上开设的通孔、第二隔板(412)上开设的通孔后再从第一参考点(20a)伸出，从动套筒套(413)设在第一隔板(411)和第二隔板(412)之间的第一条线或绳(10a)上；第一隔板(411)和第二隔板(412)相对的面上分别设置有两个触点，从动套筒为(413)导电材料制成，从动套筒(413)抵靠在第一隔板(411)上时第一隔板(411)上的两个触点导通，从动套筒(413)抵靠在第二隔板(412)上时第二隔板(412)上的两个触点导通，处理单元(50)根据触点的导通状态判断第一条线或绳(10a)的运动方向；第二条线或绳(10b)运动方向按同样方式判断。

9.如权利要求7所述的定位系统，其特征在于：所述的第一条线或绳(10a)包括透光的透明段(11)和不透光的屏蔽段(12)首尾连接而成，透明段(11)和屏蔽段(12)的长度相等且彼此间隔布置，绕线轮(31)和第一参考点(20a)之间的第一条线或绳(10a)旁侧设置有光电检测模块(42)用于检测第一条线或绳(10a)的透光率，处理单元(50)根据透光率的变化次数k以及透明段(11)的长度a计算第一条线或绳(10a)的伸出长度变化值ΔL＝a*k；第二条线或绳(10b)的伸出长度变化值按同样方式计算。

10.如权利要求7所述的定位系统，其特征在于：所述的测量单元(40)包括从动轮(44)，从动轮(44)包括第一从动轮(441)和第二从动轮(442)，第一从动轮(441)和第二从动轮(442)轴芯重合且两者沿轴芯方向相邻布置，从所述绕线轮(31)伸出的第一条线或绳(10a)绕过第一从动轮(441)后再从第一参考点(20a)伸出，第二从动轮(442)外周边缘处沿圆周方向均匀间隔布置多个小孔，小孔旁侧设置有光电检测模块(42)用于检测第二从动轮(442)的透光率，处理单元(50)根据透光率的变化次数k、第二从动轮(442)上相邻两个小孔的圆心角θ以及第一从动轮(441)的半径r，计算第一条线或绳(10a)的伸出长度变化值ΔL＝(2πθ/180)·k·r；第二条线或绳(10b)的伸出长度变化值按同样方式计算。