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1、移动轨迹校正方法及移动轨迹产生方法专利名称：移动轨迹校正方法及移动轨迹产生方法技术领域：本发明关于种移动轨迹校正方法及移动轨迹产生方法。背景技术：近年来，电子电路及组件在微型化技术上的迅速发展，已经大幅地降低了电子装置的体积与重量，并且增加了它们的功能性、可移植性及方便性。由于上述技术的重大变革，使得人机接(human-computer interaction, HCI)的技术变成了日常生活中不可或缺的一部分。其中，人机接中的文字书写为一般人日常生活中不可或缺的种纪录或表达意识的方法。目前市场上已有许多手写输入的人机接感测技术，其中大致可分为电磁式、电子式、超音波、压及光学式感测等五种。在电磁
2、式人机接感测技术方面，因其需要大量的电来产生电磁场，以侦测及定位书写装置笔尖的书写位置，所以需要较大的电池来提供电力，造成书写装置的重量较重而有携帯不便的缺点。在电子式人机接感测技术方面，其需要搭配特定的电极纸，利用电极纸上面的传送电极与接收电极来侦测书写装置书写的轨迹。不过，高单价的电极纸是目前消费者接受度低的主因。在超音波人机接感测技术方面，其透过超音波到达接收端的时间差与三角定位原理来计算书写装置笔尖的书写轨迹坐标，虽然可以精准地捕捉书写装置在任意平面上的移动轨迹，但其需要搭配超音波接收设备，而超音波的接收范围较小，造成使用上的不方便。在压人机接感测技术方面，其书写范围被限制在一定面积的
3、压力感测电子板上，因此也造成使用者使用上的不方便。此外，在光学式人机接感测技术主要是利用光学鼠标中的光学传感器来进行书写装置在书写平面上的轨迹感测。其感测原理与光学鼠标相同，因此不须再开发另外的人机接软件即可非常容易地将移动轨迹信息转换为操控鼠标鼠标的信号。然而，不论那种感测技术的书写装置于书写过程中，可能因提笔或换行而离开书写的维平面，但此同吋，感测组件却仍继续输出感测信号，因此，将产生错误的移动轨迹。因此，如何提供种移动轨迹校正方法及移动轨迹产生方法，可侦测并修正移动轨迹因提笔或换行所产生的误差，以得到正确移动轨迹，是重要课题。发明内容本发明的目的为提供种可侦测并修正书写装置的移动轨迹因提
4、笔或换行所产生的误差，以得到正确移动轨迹的移动轨迹校正方法及移动轨迹产生方法。本发明可采用以下技术方案来实现的。本发明提供种移动轨迹校正方法是接收书写装置于书写平面上移动时产生的一移动轨迹信号，并包括透过姿态运算模块的侦测校正単元根据移动轨迹信号分别产生一第一轴向信号、一第二轴向信号及一第三轴向信号，书写平面是由第一轴向及第二轴向所形成，且第三轴向与书写平面垂直；透过侦测校正単元根据第三轴向信号校正4第一轴向信号，以产生一第一轴向轨迹信号；以及透过侦测校正単元根据第三轴向信号校正第二轴向信号，以产生一第二轴向轨迹信号。于本发明的一优选实施例中，移动轨迹信号包括移动轨迹于不同时间的三轴向的一角速
5、度信号、一加速度信号、一磁场强度信号、一地磁方位信号或其组合。 于本发明的一优选实施例中，第一轴向、第二轴向及第三轴向彼此垂直。 于本发明的一优选实施例中，于校正第一轴向信号的步骤中，还包括当第三轴向信号于时间内的变化超过预设信号值时，透过侦测校正単元于时间内使第一轴向信号为零。于本发明的一优选实施例中，于校正第二轴向信号的步骤中，还包括当第三轴向信号于时间内的变化超过预设信号值时，透过侦测校正単元于时间内使第二轴向信号为零。本发明提供一种移动轨迹产生方法包括透过书写装置的移动轨迹感测模块感测书写装置于书写平面上移动时产生的移动轨迹，并产生一移动轨迹信号；透过姿态运算模块的侦测校正単元根据移动
6、轨迹信号产生第一轴向信号、一第二轴向信号及一第三轴向信号，其中书写平面是由第一轴向及第轴向所形成，且第三轴向与书写平面垂直；透过侦测校正単元根据第三轴向信号分别校正第一轴向信号及第轴向信号，以分别产生一第一轴向轨迹信号及一第二轴向轨迹信号；以及透过显示模块根据第一轴向轨迹信号及第轴向轨迹信号显示校正后的移动轨迹。于本发明的一优选实施例中，移动轨迹产生方法还包括透过姿态运算模块的姿态转换単元根据角速度信号产生坐标转换矩阵，井根据坐标转换矩阵将加速度信号进行坐标转换。于本发明的一优选实施例中，姿态转换单元将角速度信号进行一次积分，以得到姿态角，进而产生坐标转换矩阵，并透过坐标转换矩阵将加速度信号转
7、换，以将加速度信号由书写装置的一体坐标系转换为參考坐标系。于本发明的一优选实施例中，移动轨迹产生方法还包括透过姿态运算模块的重力补偿单元将參考坐标系的加速度信号进行重力补偿。在于本发明的一优选实施例中，移动轨迹产生方法还包括透过姿态运算模块的一轨迹运算单元分别对第一轴向轨迹信号及第轴向轨迹信号进行运算。于本发明的一优选实施例中，画写平面包括一水平面、一垂直面或倾斜面。承上所述，本发明的移动轨迹校正方法及移动轨迹产生方法，是透过一姿态运算模块的侦测校正単元根据移动轨迹信号分别产生一第一轴向信号、一第二轴向信号及一第三轴向信号，其中书写平面是由第一轴向及第轴向所形成，且第三轴向与书写平面垂直，以及
8、透过侦测校正単元根据第三轴向信号分别校正第一轴向信号及第轴向信号，以分别产生一第一轴向轨迹信号及一第二轴向轨迹信号，再透过显示模块根据第一轴向轨迹信号及第轴向轨迹信号显示校正后的移动轨迹。借此，使得本发明的移动轨迹校正方法及移动轨迹产生方法可侦测并修正移动轨迹因提笔或换行所产生的误差，以得到正确移动轨迹。5图IA及图IB分别为书写装置于书写平面书写时的示意图及其功能方块图；图IC为本发明优选实施例的种移动轨迹校正方法的步骤流程图；图2A为以书写装置书写数字4的移动轨迹示意图；图2B是图2A中，应用本发明的移动轨迹产生方法后，显示模块所显示的移动轨迹示意图；图3A为移动轨迹信号的三轴向加速度信号
9、的波形示意图；图3B为图3A的移动轨迹信号经坐标转换后的波形示意图；图3C为图3B的移动轨迹信号经重力补偿后的波形示意图；图4A至图4C分别是第一轴向信号、第二轴向信号及第三轴向信号的波形示意；图5A及图5B分别为本发明的一种移动轨迹产生方法的步骤流程图及其功能方块图；图6A为以书写装置书写数字12的移动轨迹示意图；图6B是图6A中，应用本发明的移动轨迹产生方法后，显示模块所显示的移动轨迹示意图；图7A为以书写装置书写数字86的移动轨迹示意图；以及图7B是图7A中,应用本发明的移动轨迹产生方法所显示的移动轨迹示意图。主要元件符号说明I :书写装置A、B :位置P :书写平面POl P03、SO
10、l S04 :步骤tl、t2:时间X、Y、Z:轴向具体实施例方式以下将參照相关附图，说明依本发明优选实施例的种移动轨迹校正方法及移动轨迹产生方法，其中相同的元件将以相同的元件符号加以说明。请參照图IA及图IB所示，其分别为书写装置I于书写平面P书写时的示意图及其功能方块图。书写装置I是种使用惯性感测组件的书写装置，其主要是透过惯性组件来进行书写装置在三维空间中的角度、姿态及位移感测。于此，书写装置I的形态是以一支笔为例，不过，其形态不限定为笔状，也可是其它形式或形态，例如是一只可供人握持的鼠标或其它形态。如图IB所示，书写装置I可包括一移动轨迹感测模块。另外，书写装置I也可包括一姿态运算模块。
11、不过，在其它的实施例中，另处理装置(例如具有显示屏幕的计算机)也可包含所述姿态运算模块，并可透过有线或无线方式将移动轨迹感测模块产生的信号传输至姿态运算模块进行运算。移动轨迹感测模块可感测书写装置I于三维空间中移动时产生的移动轨迹，并实时产生一移动轨迹信号。其中，移动轨迹感测模块可包括一多轴动态开关(multi-axisdyamic switch)。而移动轨迹可为数字、一文字、一符号、一线条或一任意书写轨迹。另外，移动轨迹信号可包括移动轨迹于不同时间点的坐标信息、角速度信息、重力信息、加速度信息、磁场强度信息、地磁方位信息或其它信息，或其组合。此外，画写平面P可例如是一水平面、一垂直面或倾斜面
12、，于此，是以一水平面为例。移动轨迹感测模块例如可包括一陀螺仪、一加速度计、一磁力计或电子罗盘，或 上述仪器的组合，上述的仪器可为单轴或多轴(例如三轴)，而移动轨迹信号可包括移动轨迹于不同时间的三轴向的一角速度信号、一加速度信号、一磁场强度信号、一地磁方位信号或其组合。于此，是以移动轨迹感测模块具有三轴的陀螺仪及加速度计，并量测到三轴向的角速度信号、重力g及加速度信号为例。先一提的是，书写装置I或另处理装置还可包括一校正滤波单元(图未显示)，校正滤波单元可校正移动轨迹感测模块中的惯性组件(例如上述的陀螺仪、加速度计、磁力计或电子罗盘，或其组合)本身产生的信号，并可滤除惯性组件本身产生的噪声或书写
13、时手部动作的影响(例如颤抖)及其它外界环境所造成的影响而导致移动轨迹信号的误差。在本实施例中，得到移动轨迹信号(本实施例为角速度信号及加速度信号)时需先进行以下的前置处理，才可进行本发明的移动轨迹校正方法的步骤。其中，如图IB所示，三轴向的角速度信号需先透过姿态运算模块的姿态转换単元经过一次积分后，得到书写装置I书写时的姿态角。其中，姿态角可包括一滚转角 (roll angle)、一俯仰角(pitch angle)及一偏航角 (yaw angle)。姿态角主要的功能在于获得书写装置I的体坐标系统(body frame)与參考坐标系统(local level frame,即大地坐标系)之间的相对
14、角度或转动关系。其中，滚转角是书写装置I沿着体坐标系统的一第一轴向转动的角度，其可由量测书写装置I的第一方向的角速度后，经由一次积分而得到。再者，在其它的实施态样中，滚转角也可为书写装置I沿着第一方向转动的角度，其可由量测书写装置I中，加速度计三个方向所量测地球重力分量而得到。另外，俯仰角是书写装置I沿着一第二方向转动的角度，其可由量测书写装置I于第二方向的角速度后，经由一次积分而得到。再者，在其它的实施态样中，俯仰角也可为书写装置I沿着第二方向转动的角度，其可由量测书写装置I中加速度计三方向所量测地球重力分量而得到。此外，偏航角是书写装置I沿着一第三方向转动的角度，其可由量测书写装置I于第三
15、方向的角速度后，经由一次积分而得到。再者，在其它的实施态样中，偏航角也可是书写装置I沿着第三方向转动的角度，其可由量测书写装置I中磁力计所量测的磁场强度或电子罗盘所量测的地磁方位而获得。再者，滚转角、俯仰角及偏航角也可由量测书写装置I的磁场强度或地磁方位、或其组合而获得。于此，并不加以限制。接着，再透过姿态转换单元根据角速度信号及其姿态角产生一坐标转换矩阵，并透过坐标转换矩阵将移动轨迹感测模块所产生的加速度信号由书写装置I的体坐标系统转换至參考坐标系统。此外，再透过姿态运算模块的一重补偿单元将加速度信号进行重补偿，以去除因重力的影响所造成的加速度变化，接着，再透过姿态运算模块的一侦测校正单元进
16、行移动轨迹的校正。其中，上述的坐标转换及重力补偿的技艺是本领域熟知此技艺人士常用的技木，于此不再多作说明。请先參照图2A所示，于此，是以书写装置I书写数字4为例。其中，于书写4吋，图2A由位置A至位置B的移动轨迹是书写装置I因提笔、换行所产生的，故依据本发明的移动轨迹校正方法可进行轨迹校正，以去除因提笔、换行所产生的轨迹(即去除位置A至位置B之间的移动轨迹)，进而得到如图2B所示的正确轨迹4。请參照图IB及图IC所示,其中，IC是本发明优选实施例的种移动轨迹校正方法的步骤流程图。本发明的移动轨迹校正方法可接收书写装置I于书写平面P上移动时产生的移动轨迹信号，而移动轨迹信号已于上述中详述其前处理过程，于此不再赘述。另外，请先參照图3A所示，其是移动轨迹感测模块输出的移动轨迹信号中，经由上述的前处理(例如校正、滤波等)后，所产生的体坐标系的第一轴向X、第二轴向Y及第三轴向Z的加速
