JP2020528171A - アナログストロークの生成及びアナログストロークのデジタル記録のための電子装置並びにアナログ記録のデジタル化のための入力システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
これは、電子コンポーネントに電気エネルギーを供給するために、例えば、オン/オフスイッチを介して実行することができる。
カメラ基準システムに対するIMUセンサの較正。
このことは、カメラ/カメラ基準システムの絶対位置測定を介して行われる。
この目的のために、アナログ記録を備えるべき記録担体の少なくとも2つの隅部、従って、少なくとも3つの縁部又は少なくとも縁部区分がカメラに認識され得ることが必要である。これらの2つの隅部(従って、3つの縁部)は、カメラ基準システムによって検出され記憶される。この位置測定/位置特定は、時間(t)に依存したシートの回転の特定に用いられる。この方法ステップの実施のために、少なくとも1つのカメラ、IMU、マイクロコントローラ及び評価ソフトウェアが必要である。
電子装置は、「用紙上のペン」の状態を認識する。
この「用紙上のペン」の状態は、圧力センサ、ひずみゲージ、及び/又は、マイクロコントローラを用いて生成することが可能である。
装置又はその筆記先端の微動は、XYトラッカによって記録される。記録担体が絶対位置測定状態になると直ちに、アナログ筆記/線画過程中の記録担体に対する相対的な筆記先端の運動/微動が、XYトラッカを介して追跡され、データ(x、y)として、クロック制御された時間間隔(t)でタップされ、処理され、デジタル化されて記憶され得る。この場合、IMU、XYトラッカ、マイクロコントローラ及び評価ソフトウェアは、起動されている。
塗布媒体上のペン先端の絶対位置測定を行うことは必須である。なぜなら、記録担体の座標系における電子装置の位置(X,Y)は、既知とする必要があるからである。
さらなる方法ステップにおいては、センサデータの融合化が行われる。これにより、方法ステップ5において算出されたデータを用いて、アナログ筆記過程又はアナログ線画過程の際に記録されるペン先端の微動を記録担体上で位置測定することができる。この方法ステップに関しては、XYトラッカを用いて記録担体上のペン先端の微動を正確に追跡して記録することも、記録担体上のペン先端の絶対位置測定が実施されていることも必須である。
「用紙上のペン」の状態で記録されてデジタル化された微動の融合されたセンサデータは、評価ソフトウェアによってほぼ同時に時間に依存して光学的に描写されたデータレコードとして記憶される。
これらのデータレコードは、そこにおいて再構築、さらなる処理、準備、新たに記憶するために、任意の端末に伝送される。
−方法ステップ2、記録媒体に対する装置の位置の信頼性の高い連続的な(時間依存性の)特定を達成するために、第2のカメラが使用される。ここでは、2つのカメラを使用する際に、それぞれ1つのカメラによって少なくとも1つのシート縁部を検出することができるように、これらのカメラを上下に位置決めすると有利であることが判明している。
−方法ステップ2、第2のカメラの使用により、電子装置及び記録担体の運動は区別することができる。
−方法ステップ2、IMUでは専ら加速度センサのデータ及びジャイロセンサのデータがセンサデータ融合に含まれる。なぜなら、IMUの磁場センサは、地球の磁場、携帯電話又はスクリーンなどの外部の過度に強い影響に曝されているからである。これにより、センサ融合の際に記録担体の配向のより正確な特定を保証することができる。
−方法ステップ4、XYトラッカとレーザとが装置長手軸の可能な限り近傍に配置されている場合、このことは、レーザとXYトラッカとの間の角度、及び、ペン軸/ペン先端の間の角度の減少につながる。これにより、筆記先端を記録担体から持ち上げた際に、データの鮮鋭度がより高くかつ位置偏差もより少ない問題のない操作が可能になる。それゆえ、ペン先端からレーザ及びXYトラッカによって拡がる角度が0に近づくと有利である。
−方法ステップ4、レーザベースの距離計は、正確な計算又は高さに起因する歪み/不精度の外挿のために、記録担体とペン先端との間の距離(h)を検出するように構成されている。なぜなら、トラッカデータは、距離(h)の関数だからである。距離測定のための検出器は、三角測量を用いて距離を計算することができるようにするために、レーザ及びXYトラッカの光軸に対してわずかにオフセットされた軸を有する。
−方法ステップ5、カメラの視野が拡大されて形成されている。この目的のために、少なくとも1つのカメラに広角レンズが装備されている。さらに、カメラが装置の背面領域に配置されている場合、又は、ペン先端とカメラとの間の距離が可能な限り長く選択されている場合に有利であることが判明している。
10 電子装置
101 オン/オフスイッチ
102 IMU
103 XYトラッカ
104 ミラー要素
105 レーザベースの距離測定ユニット
106 充電制御部
107 エネルギー源
108 カメラ
109 データ伝送ユニット
110 マイクロプロセッサ、コントローラ
111 筆記先端
112 筆記媒体
113 圧力センサ
114 記憶ユニット
115 信号発生器
116 マイク
117 ベースプレート/プリント基板
118 ハウジング/シャフト
20 記録担体
21 記録面
202 アナログ記録
203 側方縁部
204 隅部
30 デジタル端末
301 タブレット
303 ディスプレイ
304 デジタル記録
Claims (13)
- アナログストロークの生成及び前記アナログストロークのデジタル記録のための電子装置であって、
記録担体上でアナログ記録を作成するための筆記装置、線画装置及び/又は描画装置のコンポーネントと、
デジタル筆記装置及び/又は入力装置に対する装置拡張のための電子コンポーネント及びソフトウェアと、
を備える電子装置において、
前記装置は、少なくとも1つの位置測定ユニットを備え、
前記位置測定ユニットにより、前記装置と前記記録担体との間の位置測定が形成され、
前記装置は、少なくとも1つの運動検出ユニットを備え、
前記運動検出ユニットにより、前記装置の運動と、前記運動により生成された記録担体上のアナログ記録とが、デジタル検出され、
前記運動検出ユニットは、レーザトラッカとして構成されている、
ことを特徴とする、電子装置。 - 前記電子コンポーネント及びソフトウェアには、少なくとも1つのIMU、カメラ基準システム、マイクロコントローラ、レーザトラッカ及び評価ソフトウェアが含まれ、前記電子コンポーネント及びソフトウェアは、プリント基板及び/又はその他の導電的接続路を介して相互に接続を形成する、請求項1に記載の装置。
- 前記レーザトラッカは、XYトラッカとして構成されており、前記XYトラッカは、デカルト座標系(X,Y)のデータ(X,Y)を時間(t)の関数として検出するための2D検出ユニットとして構成されている、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記レーザトラッカは、XYZトラッカとして構成されており、前記XYZトラッカは、直交座標系(X,Y,Z)のデータ(X,Y,Z)を時間(t)の関数として検出するための3D検出ユニットとして構成されている、請求項1又は2に記載の装置。
- 前記位置測定ユニットは、少なくとも1つのIMU、カメラ基準システム、マイクロコントローラ、及び、記録担体に対する/記録担体のための前記装置の絶対位置測定のための評価ソフトウェアを備え、前記位置測定は、アナログ記録用の記録担体の少なくとも2つの隅部の、従って、少なくとも3つの縁部ラインの位置測定として構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記評価ソフトウェアは、センサ/データ融合ユニットとして構成されており、前記位置測定ユニット及び前記運動検出ユニットのデータは、前記センサ/データ融合ユニットによって統合される、請求項1から5までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記装置は、電子コンポーネントとして、記録担体から当該装置までの距離(h)を検出するための距離計を備え、前記距離(h)は、時間(t)の関数として存在し、前記距離計は、レーザベースの距離計として構成されている、請求項1に記載の装置。
- 前記装置は、さらなる電子コンポーネント及びソフトウェアとして、少なくとも1つのプロセッサ、少なくとも1つのセンサ、少なくとも1つのデータ記憶ユニット、少なくとも1つのエネルギー源、少なくとも1つの充電制御部、少なくとも1つのミラー要素、少なくとも1つのオン/オフスイッチ、少なくとも1つの信号発生器、少なくとも1つのマイク、及び/又は、少なくとも1つのデータ伝送ユニットを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのセンサは、接触センサとして形成されており、前記接触センサは、記録担体との接触の際の前記装置の起動のための圧力センサ及び/又はひずみゲージとして形成されている、請求項8に記載の装置。
- 前記データ伝送ユニットは、検出されて処理されたデータをデジタル端末に伝送するための通信モジュールとして構成されており、前記データ伝送ユニットは、Bluetoothユニット、WLANカップリング又はケーブル接続として構成されている、請求項8に記載の装置。
- 前記信号発生器は、音響的及び/又は光学的信号発生器として構成されている、請求項8に記載の装置。
- 少なくとも請求項1に記載の電子装置と、記録担体と、デジタル端末とを含む入力システム。
- アナログ及びデジタルデータの同時検出のために、請求項1に記載の電子装置により記録されたアナログ記録データをデジタル化するための方法であって、
前記電子装置を起動するステップ1と、
カメラ基準システムに対して較正すべきIMUセンサを較正するステップであって、前記較正が、カメラ/カメラ基準システムの位置測定と、記録担体の少なくとも3つの縁部ラインの検出及び記憶とを介して行われるステップ2と、
前記電子装置が、接触センサを介して「記録担体上の装置」の状態を認識するステップ3と、
前記電子装置又は前記電子装置の筆記先端のアナログ記録形態の運動/微動がレーザトラッカを用いて、位置測定状態の記録担体において検出され、データとして記憶され、処理され、及び/又は、デジタル化されるステップ4と、
前記記録担体の座標系内の前記「記録担体上の装置」の状態における前記装置の前記筆記先端の位置の絶対位置測定が、前記記録担体の少なくとも1つの視認可能/検出可能な隅部及び当該隅部に隣接する2つの視認可能/検出可能な縁部を介して、前記カメラシステムから前記装置の位置(X,Y)の検出のために検出されるステップ5と、
前記レーザトラッカを用いて前記記録担体上の前記筆記先端の微動を正確に追跡して記録することも、前記記録担体上の前記筆記先端の絶対位置測定が実施されていることも前提条件とした上で、前記方法ステップ5において算出されたデータを用いて、アナログ筆記過程又はアナログ線画過程の際に記録される前記筆記先端の微動を前記記録担体上で位置測定するためにセンサデータを融合化するステップ6と、
画像データを記憶するステップであって、前記「記録担体上の装置」の状態で記録されてデジタル化された前記微動の融合されたセンサデータがさらに評価ソフトウェアによってほぼ同時に時間に依存して光学的に描写されたデータレコードとして記憶されるステップ7と、
前記データレコードを、そこにおいて、再構築、さらなる処理、準備、及び、新たに記憶するために任意の端末に伝送するステップ8と、
を含む、方法。
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