KR20160146926A - 센서 드리프트 보정이 구현된 전자펜 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이차원 라이팅 기판 상에서 라이팅하는 동안에 관성 측정 센서로 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법에 관한 것이며, 라이팅 기판 상에 서로 직교하는 두 축 X, Y 및 X 축은 특정 라이팅 방향을 정의하는, 이차원 라이팅 기판과 직교하는 Z축을 초기 지정하는 단계뿐만 아니라 다음 단계: 미리 정의된 시간 간격 동안 및 서로 직교하는 두 축 X, Y(101 , 102, 201 , 202)을 따라 라이팅 하는 동안 측정 센서의 센서 데이터의 적분을 통해 관성 측정 센서에 의해 결정되는 라이팅 기판(108, 205) 상의 펜 이동의 미리 설정된 주파수에 대한 이동 평균 프로세스를 위한 단계 및 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 및/또는 미리 결정된 미동 평균 값과의 주기적인 비교 단계 및 상기 비교 동안 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 사이에 발생하는 편차 및/또는 현재 결정된 이동 평균 값과 미리 결정된 이동 평균 값 사이의 편차를 출력되는 펜 포지션 신호로부터 빼는 단계를 포함하는 출력되는 펜 포지션 신호에서 바람직하지 않은 드리프트를 보정하는 단계를 포함한다.

Description

센서 드리프트 보정이 구현된 전자펜{ELECTRONIC PEN IMPLEMENTING SENSOR DRIFT COMPENSATION}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 표현된 형태의 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하기 위한 방법 뿐만 아니라 청구항 14의 전제부에 표현된 형태의 전자 펜 및 청구항 15의 전제부에 따른 시스템 관한 것이다.
가속도 센서 또는 회전 비 센서(rotation rate sensor) 와 같은 관성 측정 시스템으로 전자 펜의 이동을 검출하기 위하여, 상기 센서들의 데이터는 전자 펜의 속도 신호(제1 적분) 또는 로케이션 신호(제2 적분)를 얻기 위하여 한 번 및/또는 두 번 적분되어야 한다. 전자 펜의 관성 측정 센서에 의한 가속도 프로세스 및/또는 각속도 측정에서의 마이너 에러는 제1 적분 동안 주된 속도 결정 에러로 이어질 수 있고, 이어서 속도 신호의 적분 후 위치 신호에서 훨씬 더 심각한 에러에 이르게 할 수 있다
에러의 가능한 소스는 다른 것들 중에서 적분 방법의 고유의 부정확성 외에도, 측정 센서 신호들의 아날로그에서 디지털로의 변환의 부정확성, 예를 들면 온도 드리프트로 인한 제로 포인트 에러, 임의의 간섭 또는 시스템 고유의 노이즈 요소를 포함할 수 있다.
예를 들어, 전자 펜의 새로운 위치는 미리 설정된(predetermined) 위치에 기초하여 결정되기 때문에, 전자 펜의 속도 결정 및 위치와 관련한 에러는 더 누적되어 전자 펜의 모션 신호의 소위 바람직하지 않은 드리프트에 이를 수 있다.
본 발명의 목적은 전자 펜의 이동 검출에서 있어서 특히 정확성의 레벨과 관련하여 전자 펜을 개선하는 것이다.
본 발명 과제의 해결수단은 이차원 라이팅 기판(108, 205) 상에서 라이팅 하는 동안에 관성 측정 센서로 전자 펜(100, 200, 300) 의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법에 있어서, 라이팅 기판 상에서 서로 직교하는 두 축 X, Y(101 , 102, 201 , 202) 및 X축은 뚜렷한 라이팅 방향을 정의하는, 상기 이차원 라이팅 기판(108, 205)에 수직인 Z축(103)을 초기 지정하는 단계를 포함하며; 출력되는 펜 포지션 신호에서의 바람직하지 않은 드리프트의 보정은: 미리 정의된 시간 간격 동안 및 서로 직교하는 두 축 X, Y(101 , 102, 201 , 202)을 따라 라이팅 하는 동안 측정 센서의 센서 데이터의 적분을 통해 관성 측정 센서에 의해 결정되는 라이팅 기판(108, 205) 상의 펜 이동의 미리 정의된 주파수에 대한 이동 평균 프로세스를 위한 단계; 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 및/또는 미리 결정된 이동 평균 값과의 주기적인 비교를 하기 위한 단계; 상기 비교하는 동안 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 사이에 발생하는 편차 및/또는 현재 결정된 이동 평균 값과 미리 결정된 이동 평균 값 사이의 편차를 빼는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결수단은 라이팅 로드, 적어도 전기 전압 소스, 적어도 디지털 제어 유닛, 적어도 데이터 전송 모듈뿐만 아니라 관성 측정 센서를 포함하는 펜 포지션 검출 시스템을 가진 전자 펜(100, 200, 300)에서, 디지털 제어 유닛은 라이팅 기판(108, 205) 상에서 서로 직교하는 두 축 X, Y(101, 102, 201, 202) 및 X(101, 201)축은 초기 라이팅 방향을 정의하는, 이차원 라이팅 기판(108, 205)에 수직하는 Z축(103)을 초기 지정하도록 구성되고, 및 추가적으로 출력되는 전자 펜(100, 200, 300)의 라이팅 포지션 신호에서의 바람직하지 않은 드리프트를 보정하기 위한 아래의 구성: 미리 정의된 시간 간격 동안 및 서로 직교하는 두 축 X, Y(101, 102, 201, 202)을 따라 라이팅 하는 동안 측정 센서의 센서 데이터의 적분을 통해 관성 측정 센서에 의해 결정되는 라이팅 기판(108, 205) 상의 펜 이동의 미리 정의된 주파수에 대한 이동 평균 프로세스 뿐만 아니라, 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 및/또는 미리 결정된 이동 평균 값과의 주기적인 비교하고, 상기 비교하는 동안 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 사이에 발생하는 편차 및/또는 현재 결정된 이동 평균 값과 미리 결정된 이동 평균 값 사이의 편차를 출력되는 펜 포지션 신호로부터 뺄셈함을 포함함을 특징으로 하는 펜 위치 검출 시스템을 가진 전자 펜(100, 200, 300)을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제의 해결수단은 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하기 위해 구성되고 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 전자 펜(100, 200, 300), 전자 펜(100, 200, 300)의 데이터 전송 모듈(111)에 의해 전송된 데이터를 수신하기 위한 적어도 하나의 수신 모듈, 수신된 데이터를 평가하고 처리하기 위한 데이터 평가 유닛, 데이터 출력 유닛 및 데이터 메모리 시스템을 포함하는, 펜 위치를 전자적으로 인식하기 위한 시스템에서, 데이터 평가 유닛은 수신된 데이터의 적분 및 에러 수정을 구현할 수 있고, 및 데이터 출력 유닛에 처리된 데이터를 출력하며, 및/또는 데이터 메모리 시스템 상에 그것들을 저장할 수 있음을 특징으로 하는 펜 위치를 전자적으로 인식하기 위한 시스템을 제공하는데 있다.
바람직한 설계 변형과 업그레이드는 서브 청구항의 목적이다.
본 발명은 전자 펜의 이동 검출에서 있어서 특히 정확성의 레벨과 관련하여 전자 펜을 개선하는 상승된 효과가 있다.
도 1a 는 전자 펜의 바람직한 라이팅 기판 좌표계에 대한 개략적 삼차원 도면이다.
도 1b 는 전자 펜의 바람직한 라이팅 기판 좌표계의 개략적인 평면도이다.
도 2는 생체측정 기울기 각(β)을 지정하는 개략적 예이다.
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 살펴본다.
본 발명에 따르면, 이것은 청구항 1의 전제부에 기재한 형태의 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법에 의해서 뿐만 아니라 청구항 14의 전제부에 표현된 형태의 전자 펜 및 청구항 15의 전제부에 따른 시스템에 의해 달성된다.
바람직한 설계 변형과 업그레이드는 서브 청구항의 목적이다.
전자 펜의 팁(tip) 및/또는 라이팅 로드 팁(writing rod tip)의 위치를 검출하기 위하여, 전자 펜은 관성 측정 센서 기술을 장착할 수 있으며 이동은 상기 센서 기술의 측정 데이터의 적분을 통해서 재구성될 수 있다.
이차원 라이팅 기판 상에 라이팅 하는 동안에 관성 측정 센서로 전자 펜의 이동 패턴 및 펜 위치를 검출하고 평가하기 위한 본 발명에 따른 방법은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다:
라이팅 기판 상에서 서로 직교하는 두 축(X,Y) 및 X 축은 뚜렷한 라이팅 방향을 정의할 수 있는, 이차원 라이팅 기판에 수직한 축(Z)의 초기 지정 단계 뿐만 아니라 출력되는 전자 펜(100, 200, 300)의 라이팅 포지션 신호에서의 바람직하지 않은 드리프트를 보정하는 다음의 단계:
미리 정의된 시간 간격 및 서로 직교하는 두 축 X, Y을 따라 라이팅 하는 동안 측정 센서의 센서 데이터의 적분을 통해 관성 측정 센서에 의해 결정되는 라이팅 기판 상의 펜 이동의 미리 정의된 주파수에 대한 이동 평균 프로세스를 위한 단계,
및 또한 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 및/또는 미리 정의된 이동 평균 값과의 주기적인 비교 단계,
및 상기 비교 동안 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 사이에 발생하는 편차 및/또는 현재 결정된 이동 평균 값과 미리 결정된 이동 평균 값 사이의 편차를 출력되는 펜 포지션 신호로부터 뺄셈하는 단계를 포함한다.
라이팅 기판 면에 위치하는 축(X, Y)과 라이팅 기판 면에 수직하는 축( Z)는 전자 펜에 대한 기준 좌표계(X, Y, Z)를 정의할 수 있다.
따라서 서로 직교하는 상기 두 축 X, Y를 따라 현재 결정된 펜 포지션 신호의 평균 값은 미리 설정된 펜 포지션 신호의 평균 값 및/또는 미리 설정될 수 있는 예측된 초기 평균 값과 연속적으로 비교될 수 있다.
이와 관련하여, 펜 포지션 신호의 개념은 두 포지션 신호 뿐만 아니라 전자 펜의 이동 및/또는 가속도 신호를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
다시 말해서, 최근 식별된 라이팅 이동의 편차, 특히 - 미리 식별된 또는 미리 설정된 펜 포지션 신호의 평균 값에 기초한 - 가상 이동 및/또는 가상 라이팅 이동 방향으로부터 식별된 라이팅 이동 방향의 편차는 유리하게는 드리프트로 해석될 수 있고, 및 그래픽 디스플레이 유닛 상에 펜 포지션 신호, 즉 예를 들어 위치 신호의 출력에 앞서, 결정된 펜 포지션 신호, 즉 결정된 위치 값을 결정된 위치 값에서 뺄(뺄셈) 수 있다.
측정 센서의 센서 데이터는 바람직하게는 적분에 앞서, 라이팅 기판 상의 펜 이동을 결정하기 위하여 라이팅 기판 면의 초기 결정된 좌표계(X,Y) 상으로 변환될 수 있다.
또한, 펜 이동 결정의 정확성을 증가시키기 위하여, 예를 들어 중력 가속도는 센서 데이터로부터, 특히 측정 센서의 센서 데이터의 적분에 앞서, 가속도 센서 데이터로부터 뺄 수 있다.
따라서, 측정 센서의 방향을 바람직하게는 예를 들어 자기장 및 회전 비 센서(rotation rate sensor)뿐만 아니라 센서 퓨전 프로세스에 의하여 결정된 중력의 방향으로 지향하는 것을 고려해 볼 수 있다.
적분을 통해 센서 데이터로부터 결정된 펜 이동에 대한 이동 평균 프로세스의 시간 간격은 예를 들어 1초, 2초 또는 5초보다 클 수 있다.
관성 측정 센서 및 가능성 있는 다른 센서들(예를 들어 라이팅 포스 압력 센서, 자기장 센서, 회전 비 센서 등)은 손 및/또는 전자 펜의 모든 이동을 충분히 정확하게 등록할 수 있도록 필기자(writing user)의 손의 라이팅 이동 주파수 또는 자연 주파수(즉 3Hz 내지 7Hz) 보다 큰 샘플링 주파수를 보장하기 위하여 전자 펜의 사용 동안 적어도 매 50ms마다 측정 데이터를 기록할 수 있다.
다시 말해서, 샘플링 주파수는 나이키스트-샤논 정리(Nyquist-Shannon theorem)에 의하여 결정되는 최소 샘플링 주파수와 동일하거나 또는 높을 수 있다.
전자 펜의 동작 모드에 따라, 사용된 좌표계(coordinate system)의 다른 초기화가 펜 위치를 평가하기 위하여 발생할 수 있다. 드로잉에 대해서는 라이팅 기판 상의 전자 펜의 절대적 위치(및/또는 라이팅 기판, 예를 들어 종이 상의 기준 포인트에 대한 상대적 위치)를 아는 것이 유용한 반면, 문자 인식은 예를 들면 오로지 전자 펜 자체의 동적 이동 프로세스에 기초하여 가능할 수 있다.
두 축, 예를 들어 라이팅 기판 상에서 서로 수직하는 X축과 Y축에 대한 초기 지정(specification)은 라이팅 기판에 대한 전자 펜의 종축의 앙각(elevation angle) 또는 기울기 각(γ)의 함수 및/또는 전자 펜의 종축의 방위각(ε) 또는 전자 펜의 종축의 프로젝션의 함수로 지정될 수 있다.
예를 들어 방위각(ε)은 전형적인 라이팅 자세에 대해 결정될 좌표계의 X 축과 세로 방향의 펜 축 및 라이팅 기판의 수직선에 의하여, 라이팅 기판 면과 함께 형성되는 면의 교차선 사이의 각도로 정의될 수 있다.
그래서, 제2 좌표 축은 필수적인 직교에 의해 라이팅 기판 상의 미리 설정된 제1 좌표 축에 기초하여 라이팅 기판 상에 결정될 수 있으며, 왼손잡이 또는 오른손잡이 좌표계(coordinate system)는 선택적으로 결정될 수 있다.
펜 위치 데이터 기록 프로세스의 시작에서, 방위각(ε)은 예를 들어 실험 데이터로부터 유도될 수 있는 고정된 값을 가지는 것으로 가정할 수 있다.
예를 들어 +30°±10°는 방위각(ε)의 바람직한 초기 값으로 설정될 수 있다.
뚜렷한 라이팅 방향이 X 방향으로 정의되고 시트 면에서 그것에 수직한 방향이 Y 방향으로 정의되는 경우에, X 방향에서의 평균된 일정한 이동 및 X 및 Y 방향에서의 작고 임시적인 진동을 가정할 수 있다.
여기서 라이팅 로드 팁(writing rod tip)의 속도가 예를 들어 1.0±0.5m/s 이고 3과 7 Hz 사이의 전형적인 라이팅 이동 주파수에서 진동한다고 가정할 수 있다. 그래서 X 방향에서의 평균된 또는 예측되는 라이팅 속도는 1.0±0.5m/s 에 놓일 수 있고 Y 방향에서의 평균된 라이팅 속도는 0m/s 에 놓일 수 있다.
상기 라이팅 로드 속도가 초과되면, 측정 센서에서의 드리프트가 원인일 수 있다.
드리프트의 수정 및/또는 보정은, 그 중에서도 특히, 라이팅 로드 팁 위치의 타당성 체크에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 라이팅 로드 팁이 X-축 아래 위치된다면(즉 라이팅 방향 아래), 다음 이동은 위쪽으로 향할 것이라고 가정할 수 있고 포지션 신호는 예를 들면 이 결과를 강제하는 램프(ramp)로 수정될 수 있다.
동일하게 X 포지션의 신호에 대해 적용할 수 있다: 너무 오래 동안 기대 값(expected value)에 앞서거나 또는 기대 값에 뒤지면, 또한 램프로 보정할 수 있다.
필기자(writer)의 뷰는 일반적으로 라이팅하는 동안 라이팅 기판 상으로 향하고 예를 들면, 디스플레이 유닛 상으로 향하지 않기 때문에 쓰여진 텍스트를 수정하기 위해 일반적으로 몇 초 사용할 수 있다.
따라서, 예를 들면, 마지막에 씌여진 문자는 (예를 들어 2차(quadratically) 증가하는) 램프로(펜 포지션 신호의 적분 결과의 제로 포인트 이동과 동일한) 필기자에 의해 감지되지 않고 왜곡 및/또는 수정될 수 있다.
그 다음 과정에서, 방위각(ε)은 라이팅 방향(즉 X-축)의 축에 관한 생체측정(biometric) 기울기 각(β)에 대해 예를 들어 3 내지 7 Hz의 라이팅 이동 주파수로 발생하는 라이팅 이동의 메인 축을 정의함에 의해 더 모니터되고, 정교해지며 조절(adapted)될 수 있다.
상기 생체측정 기울기 각(β)은 예를 들어 라이팅 핸드(writing hand)의 검지의 제2/중간 관절의 회전축에 의해 결정될 수 있다.
검지 중간 관절 회전 축은 라이팅 핸드의 생체역학에 의해 미리 결정되며 X축에 맞춰 그것을 정렬하는 것은 사람의 개성적인 핸드라이팅에 의해 특징지어질 수 있는 전형적인 파라메터이다.
생체측정 기울기 각(β)은 그 중에서도 특히 라이팅 방향과 관련하여 쓰여진 문자에 대해 원하는 기울기 각을 설정할 수 있도록 사용자에 의해 예를 들면 전자 펜의 신호 처리 소프트웨어의 기본 값으로 조정될 수 있다.
라이팅 방향에서 평균된 일정한 이동 속도는 평균된 일정한 라이팅 이동의 기준 속도와 관련하여 재생산된 문자 늘이기(stretching) 또는 압축을 위한 측정으로 사용될 수 있다.
전자 펜의 센서 데이터에 기초하여 결정된 라이팅 방향에서의 평균된 일정한 이동 속도의 개선을 위하여, 사용자는 초기 라이팅 속도 값을 핸드라이팅에 전형적인 예를 들면 0.1 내지 2 cm/s, 바람직하게는 1 ± 0.5 cm/s 로 설정할 수 있다.
전자 펜의 위치 신호와 라이팅 방향 즉 X 방향에서 그것의 이동에 대한 추출을 결정하기 위한 센서 데이터의 적분에 앞서, 센서 데이터는 사용자의 전형적인 라이팅 이동 주파수(3 내지 7 Hz) 위 및 아래 주파수 주위를 하이패스 필터 및 로우 패스 필터로 여과(필터)할 수 있다.
다시 말해서, 센서 데이터는 센서 데이터의 적분에 앞서 이미 여과 및/또는 평활화(smoothed)될 수 있으며, 측정 센서의 드리프트 신호는 적어도 부분적으로 이미 수정 및 보정될 수 있다.
이러한 평활화 및/또는 여과 프로세스는 센서 데이터에서 노이즈를 감소시킬 수 있으며, 따라서 센서 데이터의 더 나은 적분 뿐만 아니라 적분 후 가능한 잔여 드리프트 신호의 감소를 가능하게 할 수 있다.
센서 데이터의 필터링은 이동 평균 방법의 검증된 프로세스를 포함할 수 있다. 고속 퓨리에 변환(Fast FourierTransformation)같은 전통적인 필터링 방법의 사용 외에도, 바람직하게는 수치적 구현의 사용은 예를 들어 웨이브릿(wavelet) 필터에 의해 보장될 수 있으며, 간단한 기본 패턴 또는 헤어(hair) 웨이브릿과 같은 기본 웨이브릿으로 좋은 결과를 이미 달성할 수 있다.
웨이브릿 필터링 프로세스 동안에, 일련의 센서 데이터 값은 기본 패턴과 결합되고, 그것으로 인해 스케일은 기본 패턴을 적용하기 위해 다수의 단계로 증가될 수 있다.
그 결과가, 원하는 필터링에 따라, 기본 패턴과의 결합의 인버전(inversion)을 통해서 센서 데이터 값의 원하는 시간-주파수 표현을 나타낼 수 있는 일련의 계수 및 평균 값이다.
너무 높은 주파수를 가진 소자의 계수, 즉 라이팅 이동 주파수 보다 높은 주파수 소자의 계수, 및 너무 낮은 주파수를 가진 소자의 평균 값, 즉 라이팅 이동 주파수 보다 낮은 주파수 소자의 평균 값은 상기 인버전에 앞서 제로로 설정될 수 있다.
웨이브릿 변환이 방향에 대해 적용되면, 그 결과는 예를 들면 다음일 수 있다:
n=2m 측정 포인트, 2m-1 일차 계수, 등 m 차수의 단일 계수까지, 또는 일반적인 용어로 표현하면, i 차수의 2m-i 계수 및 m 차수의 하나의 계수가 있을 것이다.
n 을 선택하면, 2의 제곱을 선택하는 것이 유리하다. 데이터 속도(rate)의 함수로서, 필터링 프로세스가 발생할 수 있는 시간 간격은 n 을 선택함에 의하여 제어될 수 있다.
6 Hz 내지 100 Hz 사이의 전형적인 센서 데이터 속도에 대하여, n 의 전형적인 값은 64 내지 256 사이의 범위일 수 있으며,따라서 즉 60 Hz의 데이터 속도(rate)에서 n=64 또는 128, 또는 100 Hz의 데이터 속도에서 n=128 또는 256이다.
헤어 웨이브릿이 사용될 경우에, 예를 들어 아래와 같은 계수와 평균 값이 있을 것이며, Si = 센서 데이터 포인트 및/또는 측정 값, Kk,i = K 차수의 계수, Mk,i= 차수 k의 평균 값, k = 계수의 차수 및/또는 레벨, i = 차수 및/또는 센서 데이터 포인트 인덱스의 계수 카운터, 및 k와 i는 0 보다 큰 자연수이다.
Figure pct00001

결과적으로, 일차 계수는 센서 데이터 포인트 및/또는 측정 값에 기초하여 직접적으로 형성되고, 반면에 고차수의 계수는 평균 값에 기초하여 형성된다.
센서 데이터의 복원을 위하여, 예를 들어, 헤어 웨이브릿 주파수가 라이팅 이동 주파수의 두 배보다 높은 계수, 및 헤어 웨이브릿 주파수가 라이팅 이동 주파수의 반보다 낮은 평균 값이 고려될 수 있다.
Ri = 복원된 센서 데이터, log2(n) = 2 를 베이스로 하는 n 로그함수 일 때, 복원된 센서 데이터는 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure pct00002

나머지 평균 값 및, 라이팅 이동 주파수 아래의 주파수 소자, 즉 라이팅 이동 주파수의 반(1/2)보다 낮은 제한 주파수의 주파수 소자에 대하여 정의된 제한 주파수에 따라, 또한 높은 차수의 계수들이 제로로 설정될 수 있다는 조건으로 인해, 예를 들어 적분 에러로 인한 출력되는 전자 펜의 이동 신호의 바람직하지 않은 드리프트는 바람직하게는 보정 및/또는 수정될 수 있다.
게다가, 예를 들어 라이팅 이동 주파수의 두 배 또는 그 이상에 이르는 주파수 소자에 대하여, 낮은 차수의 계수를 제로로 리세트하면, 그 중에서도 센서 데이터 신호의 노이즈 감소를 수반할 수 있다.
완벽을 기하기 위해 라이팅 이동이 한 장의 종이와 같은 이차원 라이팅 기판 영역 상에서 발생할 경우에, 시트 면에 수직한 방향의 드리프트는 즉시 검출될 수 있고 쉽게 보정될 수 있음을 언급한다.
추가적으로, 시트 면에 수직한 방향에서 검출된 드리프트로부터의 정보는, 추가적으로, 전자 펜의 국부적(local) 위치 결정에 관한 에러 수정에 사용될 수 있다.
또한 라이팅 방향과 관련하여 출력되는 펜 포지션 신호에서의 바람직하지 않은 드리프트의 결정 및 보정을 위한 표본 값(sampled value)은 예를 들어 라이팅 로드와 결합된 라이팅 압력 포스 센서로부터의 라이팅 압력 신호의 사용에 의하여 가능하다.
짧은(예를 들어 0.3초보다 짧은) 압력 펄스는 일반적으로 펜 팁이 잠시 동안 정지하는, 즉 펜 팁이 라이팅 기판 면에서 이동하지 않는 완전히 멈추는 포인트(마침표)의 결과이다.
라이팅 기판 면에 대한 전자 펜의 라이팅 로드 팁의 이러한 정지 포인트에서, 즉 상기 구두점의 결과로서, X 및 Y 방향에서의 드리프트는 적분된 속도 신호로부터 국부적으로 읽힐 수 있고 출력되는 펜 포지션 신호는 이러한 방법으로 수정될 수 있다.
또한, 결정된 펜 포지션 신호의 문자 기울기/핸드라이팅 기울기 수정이 실행될 수 있고, 즉 결정된 문자 기울기에서의 에러 및/또는 문자 기울기 신호의 바람직하지 않은 드리프트는 결정된 문자 기울기를 가상 문자 기울기와 비교함으로써 수정되고 보정될 수 있다. 상기 비교로부터 초래되는 가능한 편차는 결정된 펜 포지션 신호, 즉 결정된 위치 값의 적절한 변환을 통하여, 펜 포지션 신호, 즉 위치 신호(location signal)의 방출에 앞서 수정될 수 있다
가상 또는 원하는 문자 기울기는 사용자에 의해 예를 들어 전자 펜의 디지털 제어 유닛에 대한 설정으로서 또는 데이터 평가 유닛에 대한 파라메터로서 사전설정(preset)될 수 있다. 가상 또는 원하는 문자 기울기는 사용자의 핸드라이팅의 특징적인 핸드라이팅 기울기로 인지될 수 있다.
상기 가상 또는 원하는 문자 기울기는 그래서 쓰는 손의 고유한 라이팅 주파수(3 내지 7 Hz)를 가진 전자 펜의 라이팅 이동 방향의 주파수 분포의 바람직한 방향에 기초한 분석에서 초래될 수 있고 문자 축과 라이팅 방향 축, 즉 X-축 사이의 각과 같은 바람직한 라이팅 방향의 각(η)에 의하여 특징지어 질 수 있다.
이러한 핸드라이팅의 확인된 바람직한 방향과 원하는 기울기 사이의 각은 핸드라이팅 기울기를 보정하기 위한 기준(basis)으로 사용될 수 있다. 이를 위하여, 즉 라이팅 방향을 따라 씌여진 라인의 핸드라이팅(handwriting)를 포함하고 원하는 핸드라이팅 기울기 보정 각으로 깎을(sheared) 수 있는 직사각형이 먼저 지정될 수 있다.
게다가, 공간(space)에서의 전자 펜의 기울기, 즉 앞서 소개된 기울기 각(γ)은 로우 패스 필터된 가속도 센서를 통해서 측정될 수 있고 기울기 각(γ)의 단기간 변동은 자기장 센서 및 회전 비 센서에 의해 추적될 수 있다.
예를 들어 그리하여 얻어진 기울기 각(γ)이 정확할 경우, 관성 측정 센서에 의하여 측정된 가속도를 직교하는 라이팅 기판 좌표 축(x,y)에 의해 기재되는 라이팅 기판 좌표(x,y)로 좌표 변환한 후, 라이팅 기판 좌표 축(X,Y)의 좌표에서의 전자 펜의 가속도 외에도, 예를 들어 중력 가속도의 값이 Z방향에서 미리 설정된 예측된 가속도 값으로 획득된다.
예를 들어, 그리하여 Z 가속도의 이러한 확인된 값이 중력 가속도의 값에서 벗어날 경우에, 비록 펜의 팁이 라이팅 압력 센서를 통해서 쉽게 검출될 수 있는 시트 또는 라이팅 기판과 접촉하고 있다 할지라도, 아마도 십중팔구 확인된 기울기 각(γ)에 에러가 있을 것이다. 그러한 에러는 전자 펜의 측정 센서에서 바람직하지 않은 센서 드리프트에 의하여 발생될 수 있으나, 그것은 또한 펜과 라이팅 기판을 각각 둘러싼 자기장의 이상(anomalies)에 의하여 발생될 수 있다.
예를 들어, 중력 가속도를 상기 가속도 센서 데이터의 적분에 앞서 측정된 가속도 센서 데이터로부터 뺐다면, 또는 예를 들어 라이팅 압력 센서가 라이팅 기판과 접촉이 있음을 표시하는 경우, Z 에서의 가속도, 즉 라이팅 기판 좌표계에서 Z 신호는 이상적으로는 제로와 동일할 것이다.
이러한 경우가 아니라면, 이것은 라이팅 기판이 수평으로 위치하고 있지 않고 및 X 와 Y 신호와 상관되는 작은 값이 남아 있을 수 있다는 사실에 기인할 수 있고, 그것으로부터 라이팅 기판의 경사(또는 중력 가속도 계산에서의 에러)가 확인 될 수 있다.
예측되는 Z 값, 즉 Z 에서의 가속도 값으로부터의 편차는 그러므로 펜의 위치 계산에 관한 에러로 표시될 수 있고 예를 들어 펜이 라이팅 기판과 접촉할 때 Z 값 및/또는 Z 에서의 가속도 값을 제로로 설정함에 의하여 수정될 수 있다.
게다가, Z 에서 결정된 가속도의 수정은 아래와 같이 달성될 수 있다.
예를 들어, 펜의 기울기 각(γ) 및 방위각 (ε)의 몇 가지 값에 대한 좌표 변환을 동시에 수행함에 의하여, 결정된 Z 가속도의 에러, 즉 예측되는 가속도의 Z 값으로부터의 편차가, 즉 제로와 동일하거나 또는 중력 가속도와 동일한 예측되는 가속도의 Z 값이 최소가 되는 기울기 각 및 방위각(γ,ε)의 선형 결합(linear combination)은 이어지는 다음 계산 단계에서 결정될 수 있다.
방위각(ε)과 기울기 각(γ) 값의 선형 결합은 그 때문에 각각 방위각(ε)의 값뿐만 아니라 기울기 각(γ)의 값을 포함하는 한 쌍의 값으로 이해될 수 있다.
이러한 방법으로 수정된 기울기 정보 및/또는 기울기 각(γ)은 바람직하게는 가속도 신호의 X 및 Y 축에서의 에러를 감소시킬 수 있다.
이러한 수정으로, 또한 라이팅 기판 좌표 위의 마그네틱 이상(anomalies)을 맵핑(mapping)할 수 있고 이들 이상(anomalies)에 의해 절대 레퍼런싱(absolute referencing)을 가능하게 할 수 있다.
이러한 절대 레퍼런싱은 즉 의도적으로 국부적(local) 자기장을 왜곡함에 의하여 실현될 수 있다(즉 그것의 주변에 위치한 영구자석을 통해서). 이를 위해, 영구 자석은 예를 들어 펜의 뚜껑에 수용될 수 있고 라이팅 하는 동안 명확하게 정의된 위치에서 라이팅 기판의 근방에, 즉 라이팅 기판의 여백(margin) 상에, 즉 A4 포맷에서의 라이팅 기판의 여백 상에 놓일 수 있다. 영구자석과 여기서 바람직하게 관찰될 수 있는 전자 펜 사이의 최소 거리는 자기장 센서에 과도한 부하를 방지하기 위하여 1, 2 또는 3 cm 보다 큰 거리이다.
자기장의 세기 또는 상기 세기에서의 변화는 자석에 대한 거리에 관한 결론을 끌어내도록 허용하며, 자기장의 방향은 극 좌표로 유리하게 표현될 수 있는 전자 펜의 위치에 관한 결론을 끌어내도록 허용한다.
다시 말해서, 천연 자기장 또는 인공 자기장의 세기 또는 변화의 측정과 결합한 기울기 각(γ)의 결정은 포지션 신호, 즉 라이팅 기판 상의 전자 펜 위치의 절대 레퍼런싱을 허용한다.
본 발명에 따른 라이팅 포지션 검출 시스템을 가진 전자 펜은 그러므로 라이팅 로드(writing rod), 적어도 전기 전압 소스, 적어도 디지털 제어 유닛, 적어도 데이터 전송 모델뿐만 아니라 관성 측정 센서를 포함하며, 디지털 제어 유닛은 라이팅 기판 상에 서로 수직하는 두 축(X, Y) 및 X 축은 초기 라이팅 방향을 정의하는, 이차원 라이팅 기판에 수직하는 Z 축에 대한 초기 지정을 위해 구성될 수 있고, 및 더 나아가 출력되는 전자 펜의 라이팅 포지션 신호에서 바람직하지 않은 드리프트의 보정을 위해 구성될 수 있다.
이러한 문맥에서, 디지털 제어 유닛은 미리 정의된 시간 간격 동안 및 서로 수직하는 상기 두 축(X, Y)을 따라 라이팅 하는 동안 라이팅 기판 상에 측정 센서의 센서 데이터의 적분을 통해서 관성 측정 센서에 의해 결정되는 펜 이동의 미리 정의된 주파수로 이동 평균 프로세스를 위한 단계뿐만 아니라 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 및/또는 미리 결정된 이동 평균 값과의 주기적인 비교를 하는 단계를 위해 구성될 수 있고, 및 또한 상기 비교 동안 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 사이에 발생하는 편차 및/또는 현재 결정된 이동 평균 값과 출력되는 펜 포지션 신호의 이미 결정된 이동 평균 값 사이의 편차를 빼는(뺄셈하는) 단계를 위해 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 펜 위치의 전자 검출을 위한 시스템은 특히, 펜 포지션을 결정하고 모니터하며 드리프트 수정을 반복하기 위하여 전자 펜에 의해 만들어진 계산 및 수정을 모니터하는데 사용될 수 있고 필요하다면, 보충 및 수정뿐만 아니라 무엇보다도 데이터 출력 유닛에 전자 펜의 처리된 데이터의 출력을 가능하게 하고 및/또는 데이터 메모리 유닛에 이러한 데이터를 저장하는 것을 가능하게 한다.
본 발명에 따른 펜 위치의 전자 검출을 위한 시스템은 앞서 기술된 바와 같은 방법이 구현되도록 구성될 수 있는 앞서 기술한 바와 같은 전자 펜을 포함할 수 있으며, 또한 전자 펜의 데이터 전송 모듈에 의해 방출되는 데이터를 수신하기 위한 적어도 하나의 데이터 수신 모듈, 수신된 데이터를 평가하고 처리하기 위한 데이터 평가 유닛, 데이터 출력 유닛 및 데이터 메모리 유닛을 가지며 및 데이터 평가 유닛은 수신된 데이터의 적분 및 에러 수정을 구현할 수 있고 데이터 출력 유닛에 프로세스된 데이터를 출력하고 및/또는 데이터 메모리 유닛에 이 데이터를 저장함을 특징으로 하는 펜 위치의 전자 검출을 위한 시스템이다.
다음의 도면들은 예시적으로 도시한다:
도1은 이차원 라이팅 기판(108)에 문자(110)를 쓸 수 있는 전자 펜(100)의 바람직한 라이팅 기판 좌표계(111)의 삼차원 도면을 나타낸다.
라이팅 기판 면에서 확장하고 앞서 기술한 바와 같이 지정될 수 있는 축들(X(101), Y(102))은 서로 직교하고 축 Z(103)는 라이팅 기판(108)과 수직이다.
전자 펜(100)의 앙각(elevation angle) 또는 기울기 각(γ,(104))은 예를 들면 전자 펜(100)의 종축(107)과 라이팅 기판(108), 즉 이차원 라이팅 기판 면 사이의 각으로 정의될 수 있다.
전자 펜(100)의 방위각(ε,(105))은 전자 펜(100)의 종축(107)과 X축 사이의 각으로 또는 라이팅 기판(108) 상의 전자 펜(100)의 종축(107)의 프로젝션(106)과 X축(101) 사이의 각으로 정의될 수 있다.
이미 언급했던 바와 같이, 라이팅 기판(108) 상에서 서로에게 직교하는 축들(X(101), Y(102))은 라이팅 기판(108)에 대하여 전자 펜(100)의 종축(107)의 앙각 또는 기울기 각(γ,(104))의 함수로 초기에 지정될 수 있다.
예를 들어, 전형적인 라이팅 자세의 경우에, 방위각(ε,(105))은 사용될/지정될 좌표계(111)의 X축(101)과 라이팅 기판(108) 상의 전자 펜의 종축(107)의 프로젝션(106)사이의 각으로, 즉 펜의 종축(107)과 수직한 라이팅 기판에 의해 정의된 면이 라이팅 기판 면을 가로지르는 교차선 사이의 각으로 정의 될 수 있다.
제1 좌표 축, 예를 들어 방위각(ε,(105))의 지정에 따라 라이팅 기판(108) 상에 지정된 X축(101)을 토대로, 제2 좌표 축, 예를 들어 필수적인 직교성을 통해 라이팅 기판(108) 상에 Y축(102)을 지정하는 것이 가능하며, 좌표 축은 여기서 선택적으로 왼손잡이 또는 오른손잡이 좌표계로 지정 가능하다. 또한 제3 의 축, 라이팅 기판(108)에 수직한 Z축(103)은 상기 축들( X(101 ), Y(102))에 대해 필수적인 직교성을 통해 지정된 축(X(101),Y(102))에서 유도해낼 수 있다.
도 1에 나타낸 좌표계X,Y.Z(111)는 예를 들면 오른손잡이 좌표계이다.
펜 종축(107)의 기울기 각(γ,(104))에 대해 제1좌표 축을 정의하기 위한 라이팅 기판 상의 펜 종축(107)의 프로젝션(106)과 90°다른, 즉 Y(102)축을 사용하는 것을 또한 생각할 수 있다.
전자 펜(100)의 라이팅 방향은 예를 들면 X축(101)에 의해 정의될 수 있다.
또한, 도 1은 라이팅 기판(108) 상에 전자 펜(100)의 라이팅 팁(writing tip)으로 쓰여진 문자(110), 즉 "T" 를 예시적으로 나타낸다.
도 1b는 도 1a의 라이팅 기판 좌표계와 유사하거나 동일한, 전자 펜(200)의 라이팅 기판 좌표계(207)의 개략적 상면도(top view)를 나타낸다.
전자 펜(200)의 방위각(ε,(203))은 여기서 예를 들면 전자 펜(200)의 종축(204)과 X 축(201) 사이의 각으로서 정의된다. 다시 말해서, X 축(201)을 지정하는 것은 바로 예를 들면 방위각(ε,(203))의 선택이며 및 앞서 설명한 바와 같이, 라이팅 기판 상에 지정된 제1 좌표 축은 그것을 토대로, 직교성 요구를 통해, 라이팅 기판(205) 상에 제2 좌표 축, 즉 Y 축(202)뿐만 아니라 라이팅 기판(205)에 수직한 제3 좌표 축, 즉 Z 축(미도시)을 지정하는데 사용될 수 있다.
게다가, 도 1a 처럼, 도 1b는 예시적으로 라이팅 기판(108) 위에 전자 펜으로 쓰여진 문자(110), 예를 들어 예시적 "T"를 도시하며, 그것은 제1 문자 축 또는 주축(209), 즉 세로 선 및 제2 문자 축 또는 마이너 축(206) 즉, 수평 선을 포함할 수 있다.
여기서, 예를 들어 라이팅의 바람직한 방향의 방향 각(η,(208))은 문자 축(209)과 라이팅 방향의 축, 즉 X 축(201) 사이의 각으로서 정의될 수 있다.
도 2는 예시적으로 전자 펜(300) 사용자의 라이팅 핸드(302)의 삼차원 뷰를 도시한다.
라이팅 로드 팁(310)을 가진 전자 펜(300)은 여기서 예시적으로 사용자의 검지(312)와 엄지(313) 사이에 위치한다.
게다가, 도면은 예시적으로 검지(312)의 제1 중수지관절(307), 제2 근위지절관 관절(308) 및 제3 원위지절관(309)을 포함하는, 제1(303), 제2(304), 제3(305) 및 제4(306) 관절 뼈를 도시한다.
위에 정의된 유형의 방위각(ε,(203))의 값은 예를 들어 라이팅 핸드 검지(302)의 제1 관절 뼈(303)와 라이팅 핸드 검지(302)의 제2 관절 뼈(304) 사이에 정의된 생체측정 기울기 각(β,(311))를 통해 지정될 수 있고 라이팅 동안 사용자의 라이팅 핸드(302)의 검지(312)의 근위 지절관 관절(308)의 회전 축(미도시)의 공간적 지향에 의해 추가적으로 특징지어진다.
검지의 근위 지절간관절의 회전 축(미도시)은 라이팅 핸드의 생체역학을 통해 주어지며, X축(미도시)에 대한 그것의 지향은 그로 인해 개인의 핸드라이팅이 특징지어지는 전형적인 파라메터이다.
생체측정 기울기 각(β,(311))은 예를 들어, 사용자에 의해, 즉 전자 펜(300)의 신호-처리 소프트웨어의 디폴트 세팅으로 설정될 수 있다.
완벽을 기하기 위해, 도면에서 예시적으로 기재된 특징, 정의 및/또는 크기는 본 발명에 따라 조합될 수 있음을 언급한다.
3개의 그림이 있는 도면3장을 첨부한다. 참고 번호는 다음 구성요소들을 식별한다:
100; 전자 펜
101; 제1 좌표축, 즉 X축
102; 제2 좌표축, 즉 Y축
103; 제3 좌표축, 즉 Z축
104; 앙각 또는 라이팅 기판에 대한 전자 펜의 종축의 기울기 각(γ)
105; 방위각(ε)
106; 라이팅 기판(108) 상의 전자 펜(100)의 종축(107)의 프로젝션 또는 펜의 종축(107)과 수직한 라이팅 기판에 의해 정의된 면이 라이팅 기판 면을 종지르는 교차선
107; 전자 펜의 종축
108; 라이팅 기판/라이팅 기판 면
109; 라이팅 로드 팁
110; 전자 펜으로 쓰여진 문자
111; 좌표계 X,Y,Z, 기준 좌표계
200; 전자 펜
201; 제1 좌표축, 즉 X축
202; 제2 좌표축, 즉 Y축
203; 방위각(ε)
204; 전자 펜의 종축
205; 라이팅 기판/라이팅 기판 면
206; 제2 문자 축 또는 마이너 축
207; 좌표계 X, Y, Z, 기준 좌표계
208; 쓰기의 우선적 방향의 방향 각(η)
209; 제1 문자 축 또는 주축
300; 전자 펜
301; 전자 펜의 종축
302; 전자펜(300)의 사용자의 라이팅 핸드
303; 라이팅 핸드의 검지의 제1 관절 뼈
304; 라이팅 핸드의 검지의 제2 관절 뼈
305; 라이팅 핸드의 검지의 제3 관절 뼈
306; 라이팅 핸드의 검지의 제4 관절 뼈
307; 라이팅 핸드의 검지의 제1 관절(중수지관절)
308; 라이팅 핸드의 검지의 제2 관절(근위 지절관 관절)
309; 라이팅 핸드의 검지의 제3 관절(원위 지절관절)
310; 라이팅 로드 팁
311; 생체역학적 기울기 각(β)
312; 사용자의 라이팅 핸드의 검지
313; 사용자의 라이팅 핸드의 엄지

Claims (15)

  1. 이차원 라이팅 기판(108, 205) 상에서 라이팅 하는 동안에 관성 측정 센서로 전자 펜(100, 200, 300) 의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법에 있어서,
    라이팅 기판 상에서 서로 직교하는 두 축 X, Y(101 , 102, 201 , 202) 및 X축은 뚜렷한 라이팅 방향을 정의하는, 상기 이차원 라이팅 기판(108, 205)에 수직인 Z축(103)을 초기 지정하는 단계를 포함하며;
    출력되는 펜 포지션 신호에서의 바람직하지 않은 드리프트의 보정은:
    미리 정의된 시간 간격 동안 및 서로 직교하는 두 축 X, Y(101 , 102, 201 , 202)을 따라 라이팅 하는 동안 측정 센서의 센서 데이터의 적분을 통해 관성 측정 센서에 의해 결정되는 라이팅 기판(108, 205) 상의 펜 이동의 미리 정의된 주파수에 대한 이동 평균 프로세스를 위한 단계;
    현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 및/또는 미리 결정된 이동 평균 값과의 주기적인 비교를 하기 위한 단계;
    상기 비교하는 동안 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 사이에 발생하는 편차 및/또는 현재 결정된 이동 평균 값과 미리 결정된 이동 평균 값 사이의 편차를 빼는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    이동 평균의 시간 간격은 1초, 2초 또는 5초 보다 큰 전자 펜(100, 200, 300) 의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    라이팅 기판(108, 205) 상에서 서로 직교하는 두 축 X, Y(101, 102, 201, 202) 의 초기 지정은 라이팅 기판(108, 205)에 대한 전자 펜(100, 200, 300)의 종 축의 앙각 또는 기울기 각(γ, 104)의 함수로 및/또는 전자 펜(100, 200, 300)의 종 축(107, 204, 301 )의 방위각(ε, 105, 203) 또는 전자 펜의 종 축의 프로젝션(106)의 함수로 발생하는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    방위각(ε, 105, 203)은 결정되는 좌표계의 X축(111, 207)과 세로 펜 축 및 수직한 라이팅 기판에 의해 라이팅 기판 면과 함께 형성되는 면의 교차선(106) 사이의 각으로 정의되는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    방위각(ε, 105, 203)의 값은 +30°±10°으로 설정됨을 특징으로 하는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    방위각(ε, 105, 203)은 라이팅 핸드의 집게 손가락의 제2 관절의 회전 축에 의해 결정되는 라이팅 방향 축에 대하여 생체측정 기울기 각(β, 311)의 함수로 사용되는(adapted) 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용자는 전형적인 자신의 핸드라이팅에 대해 초기 라이팅 속도 값을 0.1 내지 2 cm/s 사이, 바람직하게는 1±0.5 cm/s 로 설정하는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    센서 데이터는 전자 펜(100, 200, 300)의 위치 신호의 결정과 라이팅 방향에서의 이동 추출을 위한 센서 데이터의 적분에 앞서 사용자의 라이팅 이동 주파수의 위 또는 아래 주파수 주위를 하이 패스 필터 및 로우 패스 필터로 정리하는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    여과 프로세스는 웨이브렛 필터로 하고, 기본 웨이브렛으로 헤어 웨이브렛이 적용되는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    구두점에 이어, 라이팅 기판 면에 대해 전자 펜의 라이팅 로드 팁의 정지 점에서, X 및 Y에서의 드리프트는 적분된 속도 신호로부터 국부적으로 읽혀지고 그로 인해 출력되는 펜 포지션 신호가 수정되는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    결정된 문자 기울기에서의 에러는 결정된 문자 기울기와 가상 문자 기울기의 비교에 의해 수정되고 보정되는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    방위각(ε, 105, 203)과 기울기 각(γ, 104)의 라이팅 기판 좌표(x,y)로의 좌표 변환은 방위각(ε, 105, 203)과 기울기 각(γ, 104)에 대한 복수의 값에 대해 동시에 수행되고 그로 인해 Z 방향에서 결정된 가속도에서의 에러가 최소로 감소되는 방위각(ε, 105, 203)과 기울기 각(γ, 104)의 선형 결합이 결정되는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    라이팅 기판(108, 205) 상의 전자 펜(100, 200, 300)의 포지션 신호, 즉 위치 신호의 절대 레퍼런싱은 자연 자기장 또는 로컬 인공 자기장의 세기 및/또는 변화의 측정과 함께 기울기 각(γ, 104)의 결정을 통해서 구현되는 전자 펜의 이동 패턴과 펜 위치를 검출하고 평가하는 방법.
  14. 라이팅 로드, 적어도 전기 전압 소스, 적어도 디지털 제어 유닛, 적어도 데이터 전송 모듈뿐만 아니라 관성 측정 센서를 포함하는 펜 포지션 검출 시스템을 가진 전자 펜(100, 200, 300)에서,
    디지털 제어 유닛은 라이팅 기판(108, 205) 상에서 서로 직교하는 두 축 X, Y(101, 102, 201, 202) 및 X(101, 201)축은 초기 라이팅 방향을 정의하는, 이차원 라이팅 기판(108, 205)에 수직하는 Z축(103)을 초기 지정하도록 구성되고, 및 추가적으로 출력되는 전자 펜(100, 200, 300)의 라이팅 포지션 신호에서의 바람직하지 않은 드리프트를 보정하기 위한 아래의 구성:
    미리 정의된 시간 간격 동안 및 서로 직교하는 두 축 X, Y(101, 102, 201, 202)을 따라 라이팅 하는 동안 측정 센서의 센서 데이터의 적분을 통해 관성 측정 센서에 의해 결정되는 라이팅 기판(108, 205) 상의 펜 이동의 미리 정의된 주파수에 대한 이동 평균 프로세스 뿐만 아니라,
    현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 및/또는 미리 결정된 이동 평균 값과의 주기적인 비교하고,
    상기 비교하는 동안 현재 결정된 이동 평균 값과 초기 평균 값 사이에 발생하는 편차 및/또는 현재 결정된 이동 평균 값과 미리 결정된 이동 평균 값 사이의 편차를 출력되는 펜 포지션 신호로부터 뺄셈함을 포함함을 특징으로 하는 펜 위치 검출 시스템을 가진 전자 펜(100, 200, 300).
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하기 위해 구성되고 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 전자 펜(100, 200, 300), 전자 펜(100, 200, 300)의 데이터 전송 모듈(111)에 의해 전송된 데이터를 수신하기 위한 적어도 하나의 수신 모듈, 수신된 데이터를 평가하고 처리하기 위한 데이터 평가 유닛, 데이터 출력 유닛 및 데이터 메모리 시스템을 포함하는, 펜 위치를 전자적으로 인식하기 위한 시스템에서,
    데이터 평가 유닛은 수신된 데이터의 적분 및 에러 수정을 구현할 수 있고, 및 데이터 출력 유닛에 처리된 데이터를 출력하며, 및/또는 데이터 메모리 시스템 상에 그것들을 저장할 수 있음을 특징으로 하는 펜 위치를 전자적으로 인식하기 위한 시스템.
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