一种文字信息输入系统、手写输入设备及方法技术方案

本申请公开了一种文字信息输入系统、手写输入设备及方法，其中，系统包括：微机电系统传感器，用于感应使用者书写文字的动作信息，根据动作信息输出相应的信号，所述信号包括反映动作信息的原始空间矢量组数据，所述原始空间矢量组数据包括动作的空间位置信息、方向信息和书写时间信息；识别处理器，用于接收与分析所述微机电系统传感器的信号，将所述信号映射为输入的文字。本发明专利技术通过传感器感应手势动作，不仅能够在一定范围内上取代其它信息输入方式，而且使手持设备或计算机的使用更具人性化，带动了人机交互新模式的创新。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种输入装置，尤其涉及一种文字信息输入系统及方法。
技术介绍
传统的文字信息输入系统，例如计算机和手持终端(如手机)，通常是利用键盘或触摸屏等电子元件来接收使用者的输入，并编译成相关的信号，由计算机或手持终端的显示屏进行显示，从而实现了手写或键盘的文字、数字及命令输入等。无论键盘还是触摸屏，通常都是与电脑主机或手持终端相结合，在进行输入时，使用者的眼睛需要时刻盯住键盘或屏幕进行输入，无法让使用者眼睛从键盘或触摸屏上解放出来。同时这种传统的文字信息输入技术都不可避免地将使用者局限于计算机或手持终端的显示屏之前。为此，目前已有研发人员致力于研究可以在各种场合和空间内随意进行信息输入的系统，但很多都是基于视觉下的图像处理，需要复杂的算法。
技术实现思路
本申请提供一种文字信息输入系统及方法，能够在任何场合下实现无屏文字信息输入，丰富使用者的书写体验。根据本申请的一个方面，提供一种文字信息输入系统，包括、微机电系统传感器，用于感应使用者书写文字的动作信息，根据动作信息输出相应的信号，所述信号包括反映动作信息的原始空间矢量组数据，所述原始空间矢量组数据包括动作的空间位置信息、方向信息和书写时间信息；识别处理器，用于接收与分析所述微机电系统传感器的信号，将所述信号映射为输入的文字。所述识别处理器包括接收模块，用于接收所述微机电系统传感器的信号；矢量生成模块，用于将接收到的信号生成为可识别的矢量图文字图形；匹配模块，用于匹配所述矢量图文字图形，将其转换为文字信息。所述微机电系统传感器安装在能够佩带在使用者的手指上的设备或手持终端上。所述文字包括中文、和/或日文、和/或英文、和/或数字、和/或符号。根据本申请的另一个方面，提供一种文字信息输入方法，包括使用微机电系统传感器感应使用者书写文字的动作信息，根据动作信息输出相应的信号，所述信号包括反映动作信息的原始空间矢量组数据，所述原始空间矢量组数据包括动作的空间位置信息、方向信息和书写时间信息；分析所述信号并将所述信号映射为输入的文字。所述的方法还包括通过在不同的时间限度内设置不同的动作次序来实现与书写文字相关的操控命令。所述根据动作信息输出相应的信号包括所述微机电系统传感器初始化一个坐标系，并根据动作信息测量使用者书写文字时的运动加速度和角速度，计算得到使用者书写文字的原始空间矢量组数据，原始空间矢量组数据包括动作的空间位置信息、方向信息和书写时间信息，还可以进一步包括使用者书写文字的动作力度。所述分析所述信号并将所述信号映射为输入的文字包括分析所述原始空间矢量组数据，生成可识别的矢量图文字图形，匹配所述矢量图文字图形，将其转换为文字信息。所述文字包括中文、和/或日文、和/或英文、和/或数字、和/或符号。本申请还公开了一种手写输入设备，包括载体和微机电系统传感器，所述微机电系统传感器附着在载体上，所述微机电系统传感器用于感应使用者书写文字的动作信息，根据动作信息输出相应的信号，所述信号包括反映动作信息的原始空间矢量组数据，所述原始空间矢量组数据包括动作的空间位置信息、方向信息和书写时间信息。一种实施例中，所述载体为可佩带在使用者手指上的指环或手持终端，所述微机 电系统传感器安装在指环、特殊结构书写笔或手持终端的内部或表面。本申请的有益效果是通过传感器感应手势动作，不仅能够在一定范围内上取代其它信息输入方式，而且使手持设备或计算机的使用更具人性化，带动了人机交互新模式的创新。附图说明图I是本申请一种实施方式的文字信息输入系统的结构示意图；图2是本申请一种实施方式的文字信息输入系统的使用的示意图；图3是本申请另一种实施方式的文字信息输入系统的使用的示意图；图4是本申请一种实施方式的文字信息输入系统应用于书写笔画构成文字时的基本手势元素的示意图；图5是本申请一种实施方式的文字信息输入系统实现激活或操控命令的方式的示意图；图6a是本申请一种实施方式的文字信息输入方法的流程示意图；图6b是本申请一种实施方式中根据原始空间矢量组数据匹配出文字的流程示意图；图7是本申请一种实施方式的文字信息输入方法的流程图；图8是本申请一种实施方式的文字信息输入方法中处理器的流程示意图。具体实施例方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请实施方式的设计思想是通过MEMS (Micro Electro Mechanical System,微机电系统)传感器或装有MEMS传感器的手势设备，感应手势动作并输出相应的信号，通过算法识别相应的文字信息并存储在相应的设备上。从而，可在任何场合下实现无屏文字信息输入，不仅能够在一定范围内取代其它信息输入方式，且使得计算机或手持设备的使用更具人性化，丰富了使用者的书写体验。如图I所示，本申请一种实施方式中，文字信息输入系统包括:MEMS传感器和识别处理器。微机电系统传感器用于感应使用者书写文字的动作信息，根据动作信息输出相应的信号；识别处理器用于接收与分析所述微机电系统传感器的信号，将所述信号映射为输入的文字。其中，识别处理器包括接收模块，用于接收所述微机电系统传感器输出的信号；矢量生成模块，用于将接收到的信号生成为可识别的矢量图文字图形；匹配模块，用于匹配所述矢量图文字图形，将其转换为文字信息。其中，MEMS传感器包括MEMS微加速度计和微陀螺仪，可以采用任何能够感应运动加速度及方向的微加速度计，以及任何能够感知空间转角及转角加速度的微陀螺仪，包括三轴或两轴微加速度计，三轴或两轴微陀螺仪等。电信号是根据微加速度计和微陀螺仪的检测结果输出的信号，该信号直接反映了手指的运动方向、空间位置、书写时间等信息，能够用于分析各单位动作代表的不同笔画，各动作组所对应的汉字或其它符号。也就是说，通过微加速度计和微陀螺仪感知到当 前书写动作的加速度和角速度，通过加速度和角速度可以完成位置信息和运动方向信息的输入。这些位置信息和运动方向信息可以组成字体的笔画要素，即只要记住起笔的位置，那么，可以对书写过程中的其他关键位置以及笔画要素进行记忆，从而完成文字的输入。为方便使用者的输入，在一种实施例中，公开了一种手写输入设备，包括载体和微机电系统传感器，微机电系统传感器附着在载体上，微机电系统传感器用于感应使用者书写文字的动作信息，根据动作信息输出相应的信号，信号包括反映动作信息的原始空间矢量组数据，原始空间矢量组数据包括动作的空间位置信息、方向信息和书写时间信息。所述微机电系统传感器包括微加速度计、微陀螺仪和信号生成单元，所述微加速度计和微陀螺仪分别连接到信号生成单元，微加速度计用于感应运动的加速度及方向并输出到信号生成单元，微陀螺仪用于感应运动的空间转角及转角加速度、初始化一个坐标系并输出到信号生成单元，所述信号生成单元接收微加速度计和微陀螺仪的输出，生成初始化坐标系信号和与每个书写动作对应的原始空间矢量组数据。一种实施例中，MEMS传感器安装在能够佩带在使用者的手指上的设备上，如图2所示，使用者的手指尖位置上佩戴装有MEMS传感器的手势设备(例如指环100)，指环100可以是环状或可形成环状佩带的带状，微机电系统传感器安装在指环的内部或表面，可直接安装，也可以通过一个壳体安装，例如微机电系统传感器安装在壳体内，壳体固定在指环的内部或表面。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.05.18 CN 201110128829.61.一种文字信息输入系统，其特征在于，包括 微机电系统传感器，用于感应使用者书写文字的动作信息，根据动作信息输出相应的信号，所述信号包括反映动作信息的原始空间矢量组数据，所述原始空间矢量组数据包括动作的空间位置信息、方向信息和书写时间信息； 识别处理器，用于接收与分析所述微机电系统传感器的信号，将所述信号映射为输入的文字。2.如权利要求I所述的系统，其特征在于，所述微机电系统传感器包括微加速度计、微陀螺仪和信号生成单元，所述微加速度计和微陀螺仪分别连接到信号生成单元，微加速度计用于感应运动的加速度及方向并输出到信号生成单元，微陀螺仪用于感应运动的空间转角及转角加速度、初始化一个坐标系并输出到信号生成单元，所述信号生成单元接收微加速度计和微陀螺仪的输出，生成相应的信号。3.如权利要求I或2所述的系统，其特征在于，所述识别处理器包括 接收模块，用于接收所述微机电系统传感器的信号； 矢量生成模块，用于将接收到的信号生成为可识别的矢量图文字图形； 匹配模块，用于匹配所述矢量图文字图形，将其转换为文字信息。4.一种手写输入设备,其特征在于,包括载体和微机电系统传感器,所述微机电系统传感器附着在载体上，所述微机电系统传感器用于感应使用者书写文字的动作信息，根据动作信息输出相应的信号，所述信号包括反映动作信息的原始空间矢量组数据，所述原始空间矢量组数据包括动作的空间位置信息、方向信息和书写时间信息。5.如权利要求4所述的手写输入设备，其特征在于，所述载体为可佩带在使用者手指上的指环或手持终端，所述微机电系统传感器安装在指环或手持终端的内部或表面。6.如权利要求4或5所述的手写输入设...

【专利技术属性】
技术研发人员：程如中，王新安，闫桂珍，魏益群，赵勇，徐军帅，郭中洋，申凌，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：