专利名称：在静止介面上移动的微型打印机的制作方法
技术领域：
所属领域本实用新型属于电子信息处理领域，特别是移动计算和打印技术。
发明目的本发明的目的是通过一种无线跟踪伺服控制系统与定位技术，用喷墨或其它的打印技术实现在静止介质面上的输出，按照计算装置的指令，通过掌上设备自身移动打印输出图文。发明的技术方案本实用新型的实现方案为，利用无线定位技术与伺服控制技术，驱动微型打印机在静止介面移动，从而使打印机微型化，同时消除打印机移动时产生的位置偏差，提高打印质量。
该微型打印机的各组成部分及连接关系包括参见附
图11.A是一个计算装置，并且具有有线或无线通信能力，它通过无线接口与B连接(1)；2.B包括无线通信接口，指令译码口及缓存等组成，其任务是a)将A传递的指令进行译码。
b)将A给定的x、y坐标译码后送到H。
c)决定在x、y坐标位置上是否打印或抬笔落笔信号传送给I。
d)与C进行同步(2)。
3.C控制驱动电路，其主要任务是根据H给出(给定x、y与F实测的x、y的差值)Δx、Δy进行调节控制。使误差最小化。根据调节控制信号驱动D(4)、E(5)。
4.D、E是微型电机，负责打印时驱动滚轮移动到指定的位置。
5.F、G检测在已知x、y坐标范围内打印头移动所在x、y点的坐标。F是和固定在已知坐标中x、y位置上的时序信号发生器G共同工作的(10)。其原理如下(见图3)a)Gl、Fl分别是红外信号发射和接收头，已知光的传播速度为30万公里/s，所以接收发射红外线其延迟时间相对声波速度V＝344米/S忽略不计。Gs1和Gs2是G部分的超声波发生器，它们是固定在已知坐标中，且有固定的距离。Fs是F部分的超声波感应器，它移动在已知坐标范围内x、y点上。
b)当Fl发射红外信号，被Gl接收到，同时Fj计数器开始计时，Gs1也同时发出超声波。当超声波(Gs1)到达Fs时，Fj计时停止。超声波从Gs1到Fs的过渡时间为t1。此刻Fl发出第二个红外信号，同理可获得另一个过渡时间t2。这时，我们已知Gs1与Gs2距离为固定常数C。S1＝Vt1，S2＝Vt2，V＝344米/s。那么Fs的x、y坐标计算就可得到。
c)下一个坐标点的获得重复上述过程(见图3)。
d)或者也可以F是超声波发射器，G固定端装有Gs1和Gs2(接收声波的感应器)。工作原理如下Fl发出红外信号，Gl接收后同时启动Gj1和Gj2进行计时及Fs发出超声波信号。当Gs1或Gs2接收到超声波信号后，停止Gj1或Gj2的计时，这时获得超声波的渡越时间t1与t2。同上述方案一样可得到Fs点的x、y坐标。(见图4)6.I的功能接收F(7)实测坐标点x、y同时接收B(8)发来x、y点打印控制命令或x、y点的抬笔落笔控制命令。二个信号进行逻辑控制共同决定该x、y点的有无墨迹。
7.J为打印头或笔的执行机构由I进行控制(9)。同时J上有一块电磁铁由I控制它的离合及上下移动。
8.H的作用计算处给定x、y点坐标与实测(6)x、y点坐标的差值Δx、Δy。这个误差是行走时产生的，将Δx、Δy送入C，进行校正(11)。
9.K、L为驱动轮(或移动条)，在纸上行走靠打印机本身重量使轮子(或移动
9.K、L为驱动轮(或移动条)，在纸上行走靠打印机本身重量使轮子(或移动条)与纸产生摩擦力。在垂直白板上行走时，白板必须是铁的，轮子(或移动条)同时有磁性。
在白板上书写时，白板垂直地面摆放，且滚轮(K，L)具有磁性。打印头(J)单元附加一块电磁铁或铁，去吸附一块带有铁或电磁铁的板擦，并且由打印头控制单元(I)控制电磁铁垂直于白板上下移动，由伺服系统控制打印头(J)单元进行平面移动擦去白板上所要擦掉的墨迹。
参见附图2，另外定位装置(G)部分可和计算装置(A)为一体但也可分离，在分离状态使用时，定位装置(G)与计算装置(A)可用有线或无线进行连接。有益效果本实用新型可以解决掌上计算设备的信息打印问题，同时也解决了掌上计算设备信息显示窗太小的问题。
电子白板擦的实施参见附图7。在电子化教育领域，该设备可代替老师书写黑板。老师可以用超声波定位的手写装置在纸上备课，计算机记录笔迹时序，然后用该发明装置在黑板上按备课书写时序再现笔迹。老师也可以用超声波白板手写笔装置记录下来在白板上的书写，再用录音机记录声音。这样用本发明就可以形象的重现老师上课时所讲的内容，而且和讲课时的书写时序是同步的。
在电子化教学和电子备课时，利用上述定位原理，可在J单元执行机构侧面安装一块电磁铁(或铁块)去吸附一块带有铁(或电磁铁)的板擦，(板擦的坐标已知)并由I单元控制J上的板擦作上下移动，由伺服控制装置控制J作平面移动达到擦除墨迹的目的。
权利要求1.一种可以在静止介面上移动打印的微型打印机，包括计算装置(A)，无线数据通信接口(B)、微型驱动电机(D，E)、打印驱动装置(C)、打印头控制装置(I)、打印头(J)、滚轮(K，L)、定位装置(F，G)、伺服控制电路(H)及电池等，其特征在于定位装置通过超声波发射和接收检测为打印头当前位置定位；伺服控制电路计算打印坐标，控制驱动电路根据伺服控制电路给出的打印坐标与定位装置测到的打印机当前坐标驱动微型驱动电机；微型电机驱动滚轮移动到指定的位置，由驱动轮靠打印机本身重量使其与纸产生的摩擦力在纸上行走。
2.根据权利要求1所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于该微型打印机的各组成部分及连接关系包括(1)无线通信接口(B)将计算装置(A)传递的指令进行译码，将其给定的打印坐标译码后送到伺服控制电路(H)，并且将决定在该坐标位置上是否打印或抬笔落笔信号传送给打印头控制单元(I)，同时与打印驱动装置(C)进行同步；(2)控制驱动电路(C)根据伺服控制电路(H)给出的打印坐标与定位装置(F)实测当前坐标差值进行调节控制，根据调节控制信号驱动微型驱动电机(D，E)；(3)微型电机(D，E)负责打印时驱动滚轮移动到指定的位置；(4)定位装置(F，G)通过超声波发射和接收检测打印头位置以便定位；(5)打印头控制单元(I)接收定位装置传来的坐标以及无线通信接口B发来的打印控制命令，两个信号进行逻辑控制共同决定坐标点有无墨迹。或通过电磁铁控制绘图笔(J)的离合及上下移动。(6)伺服控制电路(H)计算给定点坐标与实测点坐标的差值，将行走产生的误差送入控制驱动电路(C)进行校正；(7)驱动轮(K，L)或移动条靠打印机本身重量使其与纸产生的摩擦力在纸上行走。
3.根据权利要求2所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于定位采用超声波收发装置，超声波发射装置(F)向两个固定的超声波接收装置(Gs1，Gs2)发射超声波，通过两个超声波接收装置之间固定的距离和接收到的超声波信号的时间计算出的发射装置距离，来确定发射装置的位置。
4.根据权利要求2所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于定位采用超声波收发装置，两个固定的装置也可以是超声波发射装置(Gs1，Gs2)，其间距离固定，向移动的超声波接收装置(F)发射超声波，根据接收装置分别接收到的两个超声波信号的时间计算出接收装置距离，来确定接收装置的位置。
5.根据权利要求2-4任一权利要求之一所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于定位装置(G)部分可和计算装置(A)为一体但也可分离，在分离状态使用时，定位装置(G)与计算装置(A)可用有线或无线进行连接。
6.根据权利要求2-5任一权利要求之一所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于定位技术不仅限于超声波定位技术，还包括电磁波定位及红外线定位技术。
7.根据权利要求1-6任一权利要求之一所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于打印头(I)是喷墨形式，热敏形式，点阵形式，也可以是笔的形式。
8.根据权利要求1-7任一权利要求之一所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于在绘制图文时，打印头(J)单元可加载打印头或笔，并由打印头控制单元(I)控制打印及笔的抬落状态。
9.根据权利要求1-8任一权利要求之一所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于计算装置(A)与无线数据通信接口(B)之间的无线通信方式包括电磁波、红外线、光通信方式。
10.根据权利要求1-9任一权利要求之一所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于绘图笔带有铁圈，并把笔架放置已知的坐标内，通过打印头(J)单元的移动及电磁铁与铁的离合实现自动换笔。
11.根据权利要求1-10任一权利要求之一所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于在白板上书写时，白板垂直地面摆放，且滚轮(K，L)具有磁性。
12.根据权利要求11所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于在白板上书写时，打印头(J)单元附加一块电磁铁或铁，去吸附一块带有铁或电磁铁的板擦，并且由打印头控制单元(I)控制电磁铁垂直于白板上下移动，由伺服系统控制打印头(J)单元进行平面移动擦去白板上所要擦掉的墨迹。
13.根据权利要求11或12所述的可以在静止介面上移动打印的微型打印机，其特征在于至少包含一块电磁铁及一块铁，至少包含一对具有磁性滚轮或磁性移动条。
专利摘要本实用新型涉及一种可以在静止介面上移动的微型打印机。该设备可接受计算设备的指令，在静止的介面上打印文字或图像或以笔的方式绘制图文。本输出设备采用无线跟踪的伺服控制系统，校正了该设备在输出介面上移动时因打滑与走偏而引起的误差，从而使打印机微型化。
文档编号B41J29/38GK2595569SQ02245700
公开日2003年12月31日 申请日期2002年8月13日 优先权日2002年8月13日
发明者张一昉, 王沼滨, 孙彦, 陈波, 柯文 申请人:北京中文之星数码科技有限公司