专利名称：用定点技术对移动接收机自动校正的制作方法
用定点技术对移动接收机自动校正背景电子笔是可用作计算机或类似物的数据输入装置的笔形设备。电子笔作为标准笔进行操作以准许用户在纸上书写，同时又传送声学信号，这些声学信号由接收机接收并用于确定笔的位置。作为示例，图I解说了基本电子笔系统10，其包括发射声学信号14的发射机单元12，和接收声学信号14的接收机20。发射机单元12是以写器具(诸如笔)的形式并包括用于生成声学信号14 (诸如超声波信号)的换能器16。发射机单元12还可包括发射机18，后者传送包括遥测数据(诸如开关状态、笔ID等等)和时间戳的红外线(IR)或射频(RF)信号19。接收机20包括接收声学信号14的两个话筒22a、22b和接收IR/RF信号19的IR/RF接收机24。图2解说了附连到计算机30的电子笔系统10。接收机20被附连到工作区40并且还经由电缆32被附连到计算机30。工作区40是写器具将对其物理书写的区域，在图2 中示为纸张。接收机20通过夹子或其他固定装置被附连到工作区40，从而工作区40和接收机20在使用期间相对于彼此不移动。工作区40相对于接收机20的位置，以及工作区40大小是通过校准来定义的。由此，接收机20相对于工作区40的位置不变，直至工作区40从接收机20分离。接收机20从发射机单元12接收声学信号，发射机单元12相对于接收机20的位置可从这些声学信号确定。计算机30在显示器34中映像发射机单元12的位置。概述与电子笔联用的移动站和独立工作区，该电子笔包括发射机，诸如可发射超声波信号的声学发射机。该移动站包括用于从发射机接收信号的接收机和检测移动站的运动的取向传感器。校准接收机相对于独立工作区的位置。当移动站以及由此接收机相对于工作区移动时，来自移动站中的取向传感器的数据被接收。基于来自取向传感器的数据来生成变换矩阵，该变换矩阵可被用来对接收机的运动作校正。基于收到信号和该变换矩阵来计算并映像电子笔中的发射机的位置，并且随后显示所映像的位置。附图
简要说明图I解说了基本电子笔系统，其包括发射声学信号的发射机单元和接收声学信号的声学接收机。图2解说了附连到计算机的基本电子笔系统，其具有附连到声学接收机的工作区。图3解说了与电子笔和独立工作区联用的移动站的透视图。图4解说了对电子笔在独立工作区上的位置进行映像并显示的移动站。图5类似于图4，但示出了在对移动站中声学接收机的位置相对于独立工作区进行校准之后，相对于独立工作区移动移动站的效果。图6是可与电子笔和独立工作区联用的移动站的框图。图7是示出与电子笔和独立工作区一起使用移动站的方法的流程图。详细描述图3解说了与电子笔150和独立工作区160联用的移动站的透视图，电子笔150包括发射机152。发射机152可以是声学发射机(例如,发射超声波信号)，由此在本文中有时称为声学发射机152。然而,应当理解,发射机152可发射其他类型的信号,诸如，电磁信号或场，包括光。电子笔150还可包括红外线(IR)或射频(RF)发射机154，后者传送包括遥测数据(诸如开关状态、笔ID等等)和时间戳的IR或RF信号。电子笔150还可包括开关156，后者可用于指示何时电子笔150正在被用于书写。替换地，电子笔150可包括一个或多个取向传感器158 (诸如加速计)，后者检测电子笔150的位置或运动并(例如经由IR/RF发射机154或编码在发射机152所发射的信号上来)提供信息。例如，加速计158可检测由正在工作区160移动的电子笔158引起的振动并且所检出的振动用来指示何时电子笔150在进行书写。加速计158还可用来检测使用期间(例如，当在交通工具中使用时)的抖动或其他无意的振动或运动。附加地或替换地，电子笔150可在笔尖包括压力传感器以确定何时电子笔150正在使用中。压力传感器、取向传感器158、或开关156通过将数据流限制到电子笔150正在使用中时的时间来帮助减小功耗。移动站100包括用于接收由电子笔150的发射机152发射的信号的接收机120。接收机120可以是带有两个或更多个用于从声学发射机152接收声学信号的话筒122、124的声学接收机，并且在本文中有时被称为声学接收机120。然而，应当理解，接收机120可接 收其他类型的信号，诸如来自发射机152的电磁信号或场，其中，所感测的场的幅度和/或矢量可用来确定发射机152的相对位置。移动站100还可包括用于从电子笔150的IR/RF发射机154接收IR/RF信号的IR/RF接收机132。若期望，例如在移动站100是蜂窝电话的情况下，话筒122、124中的一个或两个还可用来接收语音信息。移动站100基于收到声学信号计算电子笔150在使用期间的位置并将电子笔150的位置映像到显示器112中，如图3所示。因为工作区160是不附连到移动站100的，因此不需要笨重或不方便的夹子或其他附连机制。然而，由于移动站100的移动性，当移动站100相对于工作区160移动时，可能发生手写形状的失真。相应地，移动站100内的取向传感器(图6中所示)可用来补偿移动站100相对于工作区160的运动。此外,移动站100内的取向传感器可用来补偿移动站100的总体运动(诸如抖动)。进一步，当在电子笔150中使用取向传感器(诸如加速计158)时，移动站100可使用收到信号来补偿笔的运动的外部源。如本文中所使用的，移动站是指诸如以下的设备蜂窝或其他无线通信设备、个人通信系统(PCS)设备、个人导航设备(PND)、个人信息管理器(PM)、个人数字助理(PDA)、膝上型电脑或其他适宜的移动设备。此外，“移动站”旨在包括所有能够诸如经由因特网、WiFi、或其他网络与服务器通信的设备，包括无线通信设备、计算机、膝上型电脑等。移动站100可通过使用蜂窝塔和从无线通信接入点、或人造卫星使用各种无线通信网络(诸如无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)等)来访问在线服务器。术语“网络”和“系统”常被可互换地使用。WffAN可以是码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交频分多址(OFDMA)网络、单载波频分多址(SC-FDMA)网络、长期演进(LTE)等等。CDMA网络可实现诸如cdma2000、宽带CDMA (W-CDMA)等一种或多种无线电接入技术(RAT)。cdma2000包括IS-95、IS-2000和IS-856标准。TDMA网络可实现全球移动通信系统(GSM)、数字高级移动电话系统(D-AMPS)、或其他某种MT。GSM和W-CDMA在来自名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的联盟的文献中描述。Cdma2000在来自名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的联盟的文献中描述。3GPP和3GPP2文献是公众可获取的。WLAN可以是IEEE 802. Ilx网络，并且WPAN可以是蓝牙网络、IEEE 802. 15x、或其他某种类型的网络。这些技术也可结合WWAN、WLAN和/或WPAN的任何组合来实现。图4解说了对电子笔150在独立工作区160上的位置进行映像并显示的移动站100。工作区160的大小、以及工作区160相对于移动站100中包括话筒122、124的声学接收机120的位置是通过校准来提供的。例如，在用户对移动站100和工作区160定位之后，
通过例如用电子笔150顺序地指向工作区160中预定义的点(诸如工作区160的四个角和中心点)来校准工作区160的大小和位置。校准过程建立相对于工作区160的接收机坐标系(RCS0)。一旦接收机坐标系(RCSO)被建立，电子笔150就可被用来在工作区160上书写，并且电子笔150中声学发射机152的位置由移动站100基于RCSO计算并被映像到显示器112上。对声学发射机152的位置计算是基于由两个或更多个话筒122、124接收到的声学信号的三角测量的。使用两个话筒122、124导致发射机的两个潜在位置，其中一个位置对应于工作区160。当移动站100相对于独立工作区160不移动时，已建立的接收机坐标系统(RCSO)保持准确，并且工作区160上所书写的图形162在显示器112中如实地再现为电子图形162e。图5类似于图4，但示出了在已经建立了接收机坐标系(RCSO)之后相对于独立工作区160移动移动站100的效果。如所示，移动站100以及由此声学接收机120相对于独立工作区160绕Z轴旋转。结果，初始接收机坐标系(RCSO)被旋转φ到当前接收机坐标系(RCSl)0因此，当电子笔150被用来在工作区160上书写图形162时，电子笔150中声学发射机152的位置由移动站100基于已建立的接收机坐标系(RCSO)计算并且该图形被不正确地映像在显示器112中，如电子图形162e’所示。尽管将工作区160物理地附连到移动站100将防止不期望的相对运动，但使用物理连接机制(诸如夹子)是笨重且不方便的。为了避免在使用电子笔150时将移动站100从一个位置移动到另一个位置的失真效应，移动站100内的取向传感器(诸如加速计和/或陀螺仪)被用来对此类运动作校正。在校准被用来建立初始接收机坐标系(RCSO)之后，移动站100的任何运动被取向传感器检测，基于取向传感器所提供的数据来计算变换矩阵(T1_0)。变换矩阵(Τ1_0)被用来将移动站100运动之后的当前接收机坐标系(RCSl)变换到初始接收机坐标系(RCS0)。例如，当移动站100在稳定位置(RCSl)中时，移动站100可通过将每个所计算的点(点I)变换成初始接收机坐标系(RCSO)中的结果点(点O)(例如，点0=Τ1_0*点I)来校正移动站100相对于工作区160的移动。替换地，变换矩阵(Τ1_0)可用来将已映像到初始接收机坐标系(RCSO)的先前所映像点变换成映像到当前接收机坐标系(RCSl)中的点，并且新的点位置被映像到当前接收机坐标系(RCS1)中而无需变换。随后将结果所得的点(点O)映像到移动站100的显示器112。图6是可与电子笔150和独立工作区160联用的移动站100的框图。移动站100包括接收机120，接收机120可包括能够从电子笔150接收声学(例如超声波)信号的两个或更多个话筒122、124。移动站还包括检测移动站100以及由此接收机120的运动的取向传感器130，取向传感器130可以是加速计和/或陀螺仪。移动站还可包括用于从电子笔150接收提供遥测信息和/或时间戳的IR/RF信号的IR或RF接收机132。声学接收机120、取向传感器120、和IR/RF接收机132 (若使用)被连接至移动站控制单元135并与之通信。移动站控制单元135接受并处理来自声学接收机120、取向传感器130、和IR/RF接收机132的数据。移动站控制单元135可由处理器136以及相关联的存储器138、软件140、硬件142、和固件144来提供。移动站控制单元135包括点计算单元146，点计算单元146基于声学接收机120所接收的声学信号计算并映像电子笔150上的声学发射机152的位置。移动站控制单元还包括坐标变换单元148,坐标变换单元148生成从初始接收机坐标系(RCSO)到新接收机坐标系(RCSl)的变换矩阵并将该变换矩阵提供给点计算单元146以用于计算并映像声学发射机152的点位置。应当理解，为了清楚起见，点计算单元146和坐标变换单元148被示为从处理器136分开，但它们可使用处理器136中运行的软件140、或者在硬件142或固件144中来实现。将理解，如本文中所使用的，处理器136可以但无需必然包括一个或多个微处理器、嵌入式处理器、控制器、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、及类似物。术语处理器旨在描述由系统而非特定硬件实现的功能。不仅如此，如本文中所使用的，术语“存储器”是指任何类型的计算机存储介质，包括与移动站相关联的长期、短期、或其他存储器，并且不限于任何特定类型的存储器或特定数目的存储器、或存储器存储于其上的介质的类型。 移动站100还包括与移动站控制单元135通信的用户接口 110，例如，移动站控制单元135接受来自用户接口 110的数据并控制用户接口 110。用户接口 110包括显示器112，以及按键板114或其他输入设备，通过这些输入设备用户可将信息输入到移动站100中。在一个实施例中，按键板114可被整合到显示器112中，诸如触摸屏显示器。例如，当移动站100是蜂窝电话时，用户接口 110还可包括话筒116和扬声器118。若期望，话筒116可与声学接收机话筒122、124中的一个或多个组合。移动站100可另外包括耦合至控制单元135的附加系统，诸如相机133或从卫星定位系统(SPS)卫星接收要用来确定移动站100的位置的信号的SPS接收机131。可与移动平台100联用的卫星定位系统(SPS)典型地包括诸发射机系统，这些发射机被放置成使得各实体能够至少部分地基于从这些发射机接收到的信号来确定它们在地球上或上方的位置。此类发射机通常发射用具有设定数目个码片的重复伪随机噪声(PN)码作标记的信号，并且可位于基于地面的控制站、用户装备和/或空间飞行器上。在特定示例中，此类发射机可位于环地轨道卫星飞行器(SV)上。例如，诸如全球定位系统(GPS)、Galileo、Glonass或Compass之类的全球导航卫星系统(GNSS)的星座中的SV可发射用可与由该星座中其他SV所发射的PN码区分开的PN码(例如，如在GPS中那样对每颗卫星使用不同PN码或者如在Glonass中那样在不同频率上使用相同码)作标记的信号。根据某些方面，移动平台100的位置确定(若使用)不限于使用全球SPS系统(例如，GNSS)O例如，可使用其他各种区域性系统，诸如举例而言，日本上空的准天顶卫星系统(QZSS)、印度上空的印度区域性导航卫星系统(IRNSS)、中国上空的北斗等，和/或可与一个或多个全球和/或区域性导航卫星系统相关联或以其他方式使其能与之联用的各种扩增系统(例如，基于卫星的扩增系统(SBAS))。作为示例而非限定，SBAS可包括提供完整性信息、差分校正等的(诸)扩增系统，诸如举例而言，广域扩增系统(WAAS)、欧洲对地静止导航覆盖服务(EGN0S)、多功能卫星扩增系统(MSAS)、GPS辅助式Geo (对地静止)扩增导航或GPS和Geo扩增导航系统(GAGAN)和/或类似系统。因此，如本文中所使用的，SPS可包括一个或多个全球和/或区域性导航卫星系统和/或扩增系统的任何组合，并且SPS信号可包括SPS信号、类SPS信号和/或与此一个或多个SPS相关联的其他信号。
本文中所描述的方法体系取决于应用可藉由各种手段来实现。例如，这些方法体系可在硬件142、固件144、软件140、或其任何组合中实现。对于硬件实现，这些处理单元可以在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、电子器件、设计成执行本文中所描述功能的其他电子单元、或其组合内实现。对于固件和/或软件实现，这些方法体系可用执行本文中描述的功能的模块(例如，规程、函数等等)来实现。任何有形地实施指令的机器可读介质可被用来实现本文中所述的方法。例如，软件代码可被存储在存储器138中并由处理器136执行。存储器可以实现在处理器单元内或在处理器单元外部。如本文所使用的，术语“存储器”是指任何类型的长期、短期、易失性、非易失性、或其他存储器，且并不限于任何特定类型的存储器或特定数目的存储器、或存储器存储在其上的介质的类型。例如，软件140代码可被存储于存储器138中并由处理器136执行，并且可被用来运行该处理器以及控制如本文中所描述的移动站100的操作。存储于计算机可读介质(诸如存储器138)中的程序代码可包括例如基于从工作区160中预定义点处的声学发射机接 收到的声学信号来校准声学接收机120相对于工作区160的位置的程序代码。存储于计算机可读介质中的程序代码可进一步包括使用来自取向传感器130的数据生成变换矩阵以对声学接收机120相对于工作区160的运动作校正的程序代码、使用声学接收机120接收到的声学信号和变换矩阵确定并映像声学发射机152相对于工作区160的位置的程序代码、以及在显示器112中显示所映像的声学发射机152的位置的程序代码。如果在固件和/或软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上。示例包括用数据结构编码的计算机可读介质和用计算机程序编码的计算机可读介质。计算机可读介质包括物理计算机存储介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，此类计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、或能被用来存储以指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其他介质；如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(⑶)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘常常磁学地再现数据，而碟用激光光学地再现数据。以上组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。因此，移动站100包括用于校准声学接收机120相对于工作区160的位置的装置，其可由声学接收机120协同点计算单元146来实现，点计算单元146可被实施于硬件142中、固件144中、或于处理器136中运行的软件140中或其某一组合中。移动站还包括用于补偿声学接收机120相对于工作区160的运动的装置，其可由取向传感器130协同坐标变换单元148来实现，坐标变换单元148可使用硬件142、固件144、或在处理器136中运行的软件140或其某一组合来实施。用于补偿的装置可包括用于检测声学接收机的运动的装置，其可由取向传感器130中的加速计和/或陀螺仪实现，以及用于使用该用于检测运动的装置生成从经校准位置到新位置的变换矩阵的装置，其可以是坐标变换单元148，坐标变换单元148可使用硬件142、固件144、或在处理器136中运行的软件140或其某一组合来实施。移动站可进一步包括用于使用从声学发射机152接收到的声学信号和用于补偿声学接收机相对于工作区的移动的装置来计算并映像声学发射机152相对于工作区160的位置的装置，其可由点计算单元146来实现，点计算单元146可使用硬件142、固件144、或在处理器136中运行的软件140或其某一组合来实施。此外，移动站可包括用于显示所映像的声学发射机152的位置的装置，其可由显示器112，以及使用硬件142、固件144、或在处理器136中运行的软件140或其某一组合来实现。图7是示出与电子笔150和独立工作区160 —起使用移动站的方法的流程图。在对工作区160和移动站100定位之后，校准移动站100中的接收机120相对于工作区160的位置(202)。工作区160的大小也可被同时校准。可通过顺 序地让电子笔150指点工作区160中的预定义点(诸如工作区160的四个角和中心点)来执行校准。校准过程建立接收机相对于工作区160的初始接收机坐标系(RCSO)。随着初始接收机坐标系(RCSO)建立，接收机120可从电子笔150接收信号(诸如声学或电磁信号)，移动站可使用初始接收机坐标系(RCSO)从这些信号中确定电子笔150的位置并在显示器112上映像该位置。当移动站100相对于工作区160被移动时，从连同接收机120 —起位于移动站100中的取向传感器接收数据(204)。若期望，可在移动站100运动期间(诸如在大幅度运动期间)禁止映像发射机152的位置。一旦移动站如取向传感器所指示的处于稳定状态中(例如，不再移动或不再遭受大幅度移动)，则从取向传感器收到的数据被用来生成新接收机坐标系(RCSl)与初始接收机坐标系(RCSO)之间的变换矩阵(T1_0) (206)。该变换矩阵可基于例如其中使用三个角来描述任何旋转的欧拉旋转定理来生成。根据欧拉定理，如果旋转是以旋转矩阵D、C、和B的形式记载的，则总旋转A可被写为A=BCD式 I
β11 β12 aO、= 2;ι ( 1 。式 2
、β31 ατι基于“x,y, z (仰俯一侧滚一偏航)约定”，其中，Θ是仰俯、Ψ是侧滚，Φ是偏航，旋转矩阵D、C、和B可被写为
1 cos 0 sin 汐 O、I.)三-sin0 cos珍 O 式 3
、O O Iy 'cosΘ O -sin Θ 'Cf 三 O I O 式 4
^ sin 6^ O cos 沒，，
rI O O、Ji = O cosy sin I// 0式 5
-sin ψ cosψ .然后矩阵A由下式给出an=cos Θ cos Φ ；a12=cos Θ sin Φ ；a13=-sin θ ；a21=sin Ψ sin Θ cos Φ—cos Ψ sin Φ ；a22=sin Ψ sin Θ sin Φ—cos Ψ cos Φ ；式 6
a23 = cos Θ sin Ψ ;a31=cos Ψ sin Θ cos Φ—sin Ψ sin Φ ；a32 = cos Ψ sin Θ sin Φ -sin Ψ cos Φ ；a33=cos Θ cos Ψ.当然，若期望，可使用其他数学等效约定来生成变换矩阵(T1_0)。此外，可以基于声学接收机120与工作区160之间的运动将是一维的(即，仅“偏航”角Φ可变化，而其他两维，仰俯Θ和侧滚ψ将不变化)假定来更简单地生成变换矩阵。然后声学接收机120可从电子笔150中的声学发射机152接收声学信号，并且移 动站100可使用收到的声学信号和变换矩阵来计算并映像声学发射机152相对于独立工作区160的位置(208)。例如，变换矩阵(T1_0)可用来将新接收机坐标系(RCSl)中的所计算点位置(点I)转换到初始接收机坐标系(RCSO )中的点位置(点O ),即，点O=T 1_0*点I。经校正的点位置随后被提供给移动站100图形用户界面以用于顺序处置以被存储并映像到显示器(210)。替换地，若期望，变换矩阵(Τ1_0)可用来将初始接收机坐标系(RCSO)中的先前映像的点位置(点0)转换成新接收机坐标(RCSl)中的点位置(点I),即，点I =点0/Τ1_0。新计算的点位置(点I)随后可被提供给移动站100图形用户界面以用于顺序处置以被存储并映像到显示器(210)。如果移动站100被再次相对于工作区160移动，则重复此过程，即，从取向传感器接收到的数据(204)被用来生成新的变换矩阵(Τ2_0)(206)，Τ2_0可用来对声学接收机120的位置变化作校正(208)。另外，可基于来自移动站100中取向传感器130的信号来检测移动站100的运动的外部源并对其作补偿。作为示例，当移动站100和电子笔150在车辆中使用时，由外部源引起的移动站100的运动可被检测出，并且外部运动对发射机的所映像的位置的影响可随后被校正。此外，使用电子笔150中的取向传感器(诸如加速计158)，可检测出电子笔150的运动的外部源(例如，由车辆或其他源引起的振动或抖动)并对其作补偿。来自取向传感器130和/或158的信号可与合适的频率和/或幅度阈值进行比较以检测指示外部源的运动。此外，来自移动站100和电子笔150中的取向传感器130和158的信号可彼此进行比较以确定运动的共同外部源。来自取向传感器130和/或158的指示运动的外部源的信号可随后被用来过滤掉该运动或对发射机152的所映像的位置中的运动作校正。此外，可相对于外部参考系(诸如全局参考系)来确定电子笔150的位置。作为示例，使用取向传感器130可获悉移动站100相对于外部参考系的位置，并且电子笔150相对于移动站100的位置是已知的，如本文中所讨论的。相应地，可相对于外部参考系来确定电子笔150的位置。在一个实施例中，外部参考系可以是例如由卫星定位系统所定义的全局参考系，其中，使用SPS接收机131以及取向传感器130，移动站100的位置在全局参考系中是已知的。因此，电子笔150的位置可以是相对于全局参考系的。此外，除了与移动站100的距离以外，还可相对于移动站100来确定电子笔150的取向，以使得电子笔150的相对布置是已知的。例如，使用取向传感器158(可以是加速计、以及罗盘、或陀螺仪)可用来指示电子笔150相对于移动站的取向。此外，移动站100中的相机133可用来使用例如对象识别或者一个或多个发光二极管155 (图3)或可安装在电子笔150上的其他类型的信标(诸如IR发射机154 (图3))来标识电子笔150的取向。若期望，电子笔150的取向可通过以上所述的传感器的组合或附加或替换的传感器来确定。尽管出于指导目的结合具体实施例解说了本 发明，但是本发明并不被限定于此。可作出各种适应性改编以及改动而不会脱离本发明的范围。因此，所附权利要求的精神和范围不应当被限定于前面的描述。
权利要求
1.一种方法，包括 校准接收机相对于工作区的位置，所述工作区不附连到所述接收机，所述接收机接收来自发射机的信号； 当所述接收机相对于所述工作区移动时，接收来自耦合至所述接收机的取向传感器的数据； 使用来自所述取向传感器的所述数据来生成变换矩阵以对所述接收机相对于所述工作区的运动作校正； 使用从所述发射机接收到的信号和所述变换矩阵来计算并映像所述发射机相对于所述工作区的位置；以及 显示所述发射机的所映像的位置。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收机和所述取向传感器是在移动站中的。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述发射机是安装在写器具上的。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，进一步包括，接收关于所述写器具的取向的取向信号并使用所述取向信号来确定所述写器具在使用中。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，进一步包括，接收关于所述接收机的取向的取向信号并使用所述取向信号来确定所述发射机相对于所述接收机的取向。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，进一步包括，确定所述接收机在外部参考系中的位置，以及使用所述发射机相对于所述接收机的取向和所述接收机在所述外部参考系中的位置来确定所述发射机在所述外部参考系中的位置。
7.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述取向传感器是加速计。
8.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收机是声学接收机并且所述发射机是声学发射机。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述声学接收机接收超声波信号。
10.如权利要求I所述的方法，其特征在于，进一步包括，使用从所述取向传感器接收到的数据来补偿所述接收机的运动的外部源。
11.如权利要求I所述的方法，其特征在于，进一步包括，接收关于所述发射机的取向的取向信号并使用所收到的取向信号来补偿所述发射机的运动的外部源。
12.如权利要求I所述的方法，其特征在于，进一步包括 使用从所述取向传感器接收到的数据来生成第二变换矩阵以对所述接收机相对于所述工作区的附加运动作校正； 使用从所述发射机接收到的信号和所述第二变换矩阵来计算并映像所述发射机相对于所述工作区的位置；以及 显示所述发射机的所映像的位置。
13.如权利要求I所述的方法，其特征在于，校准所述接收机的所述位置是当所述接收机是初始接收机坐标系并且在所述接收机的所述运动之后所述接收机在新接收机坐标系中时执行的，并且其中，所述变换矩阵被用来将所述发射机在所述新接收机坐标系中的所计算位置变换成所述发射机在所述初始接收机坐标系中的位置。
14.如权利要求I所述的方法，其特征在于，校准所述接收机的所述位置是当所述接收机是初始接收机坐标系并且在所述接收机的所述运动之后所述接收机在新接收机坐标系中时执行的，并且其中，所述变换矩阵被用来将所述发射机在所述初始接收机坐标系中的先前所计算位置变换成在所述新接收机坐标系中的位置。
15.—种移动站,包括 接收机，用于接收来自发射机的信号； 取向传感器，用于检测所述接收机的取向的变化； 显示器； 处理器，其连接至所述接收机、所述取向传感器和所述显示器； 存储器，其连接至所述处理器；以及 软件，其保持在所述存储器中并且在所述处理器中运行以使所述处理器校准所述接收机相对于不附连到所述接收机的工作区的位置，使用来自所述取向传感器的数据来生成变换矩阵以对所述接收机相对于所述工作区的运动作校正；使用由所述接收机接收到的信号和所述变换矩阵来计算并映像所述发射机相对于所述工作区的位置；以及在所述显示器中显示所述发射机的所映像的位置。
16.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，所述发射机是安装在写器具上的。
17.如权利要求16所述的移动站，其特征在于，来自所述发射机的信号包括关于所述写器具的取向的取向信号，其中，所述软件使所述处理器使用所接收到的取向信号来确定所述写器具在使用中。
18.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，来自所述发射机的信号包括关于所述发射机的取向的取向信号，其中，所述软件使所述处理器使用所接收到的取向信号来确定所述发射机相对于所述接收机的取向。
19.如权利要求18所述的移动站，其特征在于，进一步包括，被耦合以向所述处理器提供收到的卫星定位系统信号的卫星定位系统接收机，其中所述软件使所述处理器使用所收到的卫星定位系统信号来确定所述接收机在外部参考系中的位置，所述软件还使所述处理器使用所述发射机相对于所述接收机的取向和所述接收机在所述外部参考系中的位置来确定所述发射机在所述外部参考系中的位置。
20.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，所述取向传感器是加速计。
21.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，所述接收机是声学接收机并且所述发射机是声学发射机。
22.如权利要求21所述的移动站，其特征在于，所述声学接收机接收超声波信号。
23.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，进一步包括，使用来自所述取向传感器的数据来补偿所述接收机的运动的外部源。
24.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，来自所述发射机的信号包括关于所述发射机的取向的取向信号，其中，所述软件使所述处理器使用所接收到的取向信号来补偿所述发射机的运动的外部源。
25.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，所述保持在所述存储器中并在所述处理器中运行的软件使所述处理器在所述接收机正相对于所述工作区移动时停止计算并映像所述发射机的位置。
26.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，所述保持在所述存储器中并在所述处理器中运行的软件使所述处理器使用来自所述取向传感器的数据来生成第二变换矩阵以对所述接收机相对于所述工作区的附加运动作校正；使用从所述发射机接收到的信号和所述第二变换矩阵来计算并映像所述发射机相对于所述工作区的位置；以及在所述显示器中显示所述发射机的所映像的位置。
27.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，校准所述接收机的所述位置是当所述接收机是初始接收机坐标系并且在所述接收机的所述运动之后所述接收机在新接收机坐标系中时执行的，并且其中，所述变换矩阵被用来将所述发射机在所述新接收机坐标系中的所计算位置变换成所述发射机在所述初始接收机坐标系中的位置。
28.如权利要求15所述的移动站，其特征在于，校准所述接收机的所述位置是当所述接收机是初始接收机坐标系并且在所述接收机的所述运动之后所述接收机在新接收机坐标系中时执行的，并且其中，所述变换矩阵被用来将所述发射机在所述初始接收机坐标系中的先前所计算位置变换成在所述新接收机坐标系中的位置。
29.—种系统,包括 用于校准接收机相对于工作区的位置的装置，所述工作区不附连到所述接收机，所述接收机接收来自发射机的信号； 用于补偿所述接收机相对于所述工作区的运动的装置； 用于使用从所述发射机接收到的信号和所述用于补偿所述接收机相对于所述工作区的运动的装置来计算并映像所述发射机相对于所述工作区的位置的装置；以及 用于显示所述发射机的所映像的位置的装置。
30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述用于补偿的装置包括 用于检测所述接收机的运动的装置；以及 用于使用所述用于检测运动的装置来生成从经校准的位置到新位置的变换矩阵的装置。
31.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述发射机是安装在写器具上的。
32.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述接收机是声学接收机并且所述发射机是声学发射机。
33.如权利要求32所述的系统，其特征在于，所述声学接收机接收超声波信号。
34.一种包括存储于其上的程序代码的计算机可读介质，包括 用于校准接收机相对于工作区的位置的程序代码，所述工作区不附连到所述接收机； 用于使用来自取向传感器的数据来生成变换矩阵以对所述接收机相对于所述工作区的运动作校正的程序代码； 用于使用由所述接收机接收到的信号和所述变换矩阵来计算并映像发射机相对于所述工作区的位置的程序代码；以及 用于显示所述发射机的所映像的位置的程序代码。
全文摘要
与电子笔联用的移动站和独立工作区，该电子笔包括发射机，诸如声学发射机。该移动站包括接收来自发射机的信号的接收机和检测移动站的运动的取向传感器。该接收机的位置相对于独立工作区被校准。当移动站以及由此接收机相对于工作区移动时，来自取向传感器的数据被接收。基于来自取向传感器的数据来生成变换矩阵，该变换矩阵可被用来对接收机的运动作校正。基于收到信号和该变换矩阵来计算并映像电子笔中的发射机的位置，并且随后显示所映像的位置。
文档编号G06F3/041GK102947778SQ201180028617
公开日2013年2月27日 申请日期2011年6月10日 优先权日2010年6月11日
发明者B·乌齐莫维奇, L·希恩布拉特 申请人:高通股份有限公司