专利名称：一种利用振动定位的电子白板系统及振动感测装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及振动定位技术，更具体地说，涉及一种利用振动定位的电子白板系统及其振动感测装置。
背景技术：
传统的黑板已经无法满足电子化的要求，随着科技的发展，出现了集电子、软件于一体的电子白板系统。现在的电子白板系统通常包括电子板面、书写笔、传感处理装置等。 现有的电子白板一般为两种形式，一种是采用压感原理、另一种采用电磁感应原理实现。采用压感原理的电子白板内部设有两层感压膜，当电子板面某一点受到压力时， 两层膜在这点上造成短路，电子白板的控制器检测出受压点的坐标值(手指或书写笔笔触及的位置)，经通讯接口送入到传感处理装置，处理后再通过电子板面进行显示。这种结构的电子白板系统需要特制电子板面，并设置两层压力膜来实现压力传感，需要制作专门的电子白板，结构复杂、成本高。而且，在压力膜受损时，需要整体更换，增加了维护成本。采用电磁感应原理的电子白板内部设有数位板，书写笔采用电磁笔。由数位板内的感应线圈产生磁场，当电磁笔接近电子白板时，书写笔中的电感线圈中有磁场通过，书写笔感应到数位板的磁场后，其中的谐振电路产生磁场，再与数位板上的磁场互相作用，数位板上的磁场将发生变化，传感处理装置通过检测数位板上磁场的变化即可判断书写笔移动的位置，进而通过处理以产生坐标信息，再通过电子白板进行显示，从而实现利用书写笔在电子白板上书写。这种结构的电子白板系统同样需要特制电子板面，需要制作专门的电子白板，结构复杂、成本高。而且，还需要使用特制的书写笔才能配合使用，使用不便。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种利用书写笔书写在板面上产生振动来定位书写笔迹的电子白板系统。本实用新型所要解决的另一技术问题在于，提供一种用于利用书写笔书写在板面上产生振动来定位书写笔迹的电子白板系统中的振动感测装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种利用振动定位的电子白板系统，包括书写笔、供所述书写笔书写的板面；该系统还包括与所述板面接触安装形成至少一个振动可连续传播的三角监测区域、并检测所述三角监测区域内的所述书写笔产生的振动参数的至少三个振动感测装置；以及与所述振动感测装置连接接收所述振动参数，并根据所述振动参数运算得到所述书写笔的相对位置坐标形成运动轨迹的控制处理装置。在本实用新型的电子白板系统中，所述板面为与所述控制处理装置连接、并显示所述运动轨迹的显示屏；或者，所述电子白板系统还包括与所述控制处理装置连接、并显示所述运动轨迹的轨迹显示装置，而所述板面为黑板或玻璃板面。[0012]在本实用新型的电子白板系统中，每一所述振动感测装置包括与所述板面接触采集振动信号形成振动的电信号的感测单元；与所述感测单元连接接收所述电信号并处理得到振动参数的实时处理单元；与所述实时处理单元连接的、存储所述振动参数并存储有该振动感测装置本身的 ID编码的存储单元；以及与所述实时处理单元连接、将所述振动参数连同所述ID编码发送至所述控制处理装置的发送单元。在本实用新型的电子白板系统中，所述感测单元包括一个或多个加速度传感器和 /或陀螺仪；所述发送单元为有线发送单元或无线发送单元。在本实用新型的电子白板系统中，所述控制处理装置设置在其中一个所述振动感测装置中、或者为独立的控制处理装置，包括与每一所述发送单元通讯连接、接收所述振动参数和ID编码的接收单元；与所述接收单元连接、并根据同一时间不同所述ID编码的所述振动参数进行处理，得到书写笔的相对位置坐标，进而得到运动轨迹的控制处理单元。在本实用新型的电子白板系统中，所述控制处理单元包括与所述接收单元连接、 并根据接收到的所述振动参数的振动幅度值和时间值，利用距离越远，传播时间越长、振动幅度值衰减越大的特性，运算得到所述书写笔体在三角监测区域内相对于原点坐标的相对坐标点的坐标计算模块；以及与所述接收单元连接、并根据接收到的所述振动参数的振动幅度值的大小、频率值和相位值的不同，来判断识别不同书写笔的识别模块。在本实用新型的电子白板系统中，所述控制处理装置还包括存储所述书写笔的运动轨迹的控制存储单元。在本实用新型的电子白板系统中，所述系统还包括设置在所述板面的周边位置处的吸波材料。本实用新型还提供一种用于电子白板系统的振动感测装置，其特征在于，包括与板面接触采集振动信号形成振动的电信号的感测单元；与所述感测单元连接接收所述电信号并处理得到振动参数的实时处理单元；与所述实时处理单元连接的、存储所述振动参数并存储有该振动感测装置本身的 ID编码的存储单元；以及与所述实时处理单元连接、将所述振动参数连同所述ID编码发送至所述控制处理装置的发送单元。在本实用新型的振动感测装置中，所述感测单元、实时处理单元、存储单元和发送单元设置在同一感测装置外壳内；所述感测单元包括一个或多个加速度传感器和/或陀螺仪；所述发送单元为有线发送单元或无线发送单元。实施本实用新型具有以下有益效果在书写笔在板面上书写时，板面上会产生振动，由振动感测装置检测振动参数，并由控制处理装置处理形成书写笔的运动轨迹，再通过板面或者轨迹显示装置进行显示，本系统无需使用特制的板面和特制的书写笔，板面不易损坏、结构简单、易于操作。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型利用振动定位的电子白板系统的一个实施例的示意框图；图2是本实用新型的电子白板系统的示意图；图3是本实用新型的电子白板系统的使用流程示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型的利用振动定位的电子白板系统的一个实施例。该电子白板系统包括书写笔、供书写笔书写的板面80、振动感测装置、控制处理装置等。该振动感测装置10分别直接安装电子白板的板面80上，通过感测板面80的振动来得到笔迹、区分不同的书写笔类型等，从而可以避免使用特殊的板面80、特殊的电子书写笔等，结构简单、实用。在本实施例中，采用三个或以上的振动感测装置10均勻的分布在板面80上，从而形成一个或多个三角监测区域，覆盖整个电子白板的板面80。该振动感测装置10与板面 80保持接触，从而可以检测板面80的振动信号。并且，设定板面80的中心位置或其他位置为坐标原点，作为书写笔的移动参照点。每一振动感测装置10可以包括一个感测装置外壳，在感测装置外壳内设置有感测单元11、实时处理单元12、存储单元13以及发送单元14等。为了便于隐藏振动感测装置10，可以将整个感测装置外壳设置在板面80之下；当然，也可以根据需要安装在板面80 之上或与板面80接触的其他任意位置。当书写笔在板面80上书写时，产生振动，通过板面80向外传递，由感测单元11采集板面80的振动信号，并转换成振动的电信号。该感测单元11可以采用一个或多个加速度传感器和/或陀螺仪，可以直接与板面80接触，也可以通过感测装置外壳与板面80接触， 从而可以采集来自板面80的振动信号。例如，该感测单元11选用差容式力平衡加速度传感器，采用差动电容结构，利用反馈原理将被测的板面80振动产生的加速度转换为电容器的电容量变化，将加速度的变化转变为电压值，并传送至实时处理单元12。该实时处理单元12与感测单元11连接，接收来自感测单元11的电信号，并处理得到振动参数。实时处理单元12可以采用单片机、MCU等，将振动的电信号进行处理，得到振动参数。该振动参数可以包括，但不限于，振动幅度值、时间值、频率值、以及相位值等。将各个振动感测装置10接收到振动电信号的时间值进行对比，得到时间差值。该振动感测装置10的存储单元13与实时处理单元12连接，存储运算得到的振动参数，并且还存储有各个振动感测装置10本身的ID编码，从而将每个振动感测装置10进行区分。可以理解的，该存储单元13可以采用各种存储介质。每一振动感测装置10的实时处理单元12将其得到的振动参数与存储单元13中存储的对应ID编码，一同通过发送单元14发出。该发送单元14与实时处理单元12连接，将振动参数连同ID编码发送至控制处理装置30，可以为有线发送单元14，也可以为无线发送单元14。进一步的，为了避免板面80周边边缘的振动波放射情况，在板面80的周边可以增加吸波材料70，以吸收因振动引起的反射波或驻波，增加定位计算的精度和可靠度。[0045]该控制处理装置30可以为一个独立的装置，与板面80分开安装；也可以设置在其中一个振动感测装置10中，从而减少设备的数量。该控制处理装置30包括接收单元31以及控制处理单元32。该接收单元31与每一振动感测装置10的发送单元14通讯连接，接收来自发送单元14的振动参数和ID编码。可以理解的，该接收单元31与发送单元14之间可以通过有线或无线连接通讯。可以理解的，该接收单元31也可以做成单独的接收器，再通过有线或无线方式传送到控制处理单元32。当采用无线通讯连接时，还可以增加无线收发器，以便于无线网络的建立。该控制处理单元32根据同一时间不同ID编码的振动参数进行运算、处理，得到书写笔的相对位置坐标，进而得到书写笔的运动轨迹。在本实施例中，该控制处理装置30采用独立的装置，包括处理装置外壳，在处理装置外壳内设置有接收单元31、控制处理单元32等。该接收单元31与每一振动感测装置 10的发送单元14通讯连接，接收所有振动感测装置10的振动参数和ID编码，传送至控制处理单元32。该控制处理单元32可以采用单片机、MCU等，包括坐标计算模块321、识别模块322 等。该坐标计算模块321根据每一振动感测装置10时间值，计算得到时间差值，并结合振动幅度值，利用距离越远，传播时间越长、振动幅度值衰减越大的特性，运算得到书写笔体在三角监测区域内相对于原点坐标的相对坐标点，进而得到书写笔的运动轨迹。在本实施例中，该板面80采用与控制处理单元32连接的显示屏。控制处理单元 32将运算得到的书写笔的运动轨迹反馈至板面80，由板面80进行笔迹的显示，从而实现在板面80上进行书写。可以理解的，该板面80也可以采用普通的黑板或玻璃板面80等，通过进一步设置与控制处理装置30连接的轨迹显示装置40，来显示控制处理单元32得到的书写笔迹。当然，该书写笔还可以使用电磁笔，对应的板面80采用电磁显示屏，从而可以通过电磁笔直接在板面80上进行书写显示，通过感应原理在电磁显示屏上面进行笔迹的显示。该识别模块322则用于判断识别不同书写笔的类型。由于不同的书写笔的运动特性不一样，所产生的振动波型的振动幅度值的大小、频率值和相位值的均不同，从而识别模块322可以根据所检测到的振动幅度值的大小、频率值和相位值的不同，来判断识别不同书写笔的类型。在本实施例中，该识别模块322存储有与振动参数对应的笔迹特性。通过监测得到的振动参数来选择对应的笔迹特性，反馈至板面80或轨迹显示装置40，来显示不同的笔迹。例如，当使用笔头较大的书写笔时，笔头与板面80的接触面积较大，得到一种振动参数；与当使用笔头较小的书写笔时，笔头与板面80的基础面积较小，得到另一种振动参数，从而可以根据振动参数来区分不同的书写笔，再选择与振动参数对应的笔迹特性，从而可以在轨迹显示装置40上使用不同的粗细来表达，比如说振动幅度值较大的对应较粗的笔迹，而振动幅度值较小的对应较细的笔迹。当然，颜色的选择也可以根据不同的振动参数来区分，从而实现不同笔迹的显示。进一步的，该控制处理装置还可以设有控制存储器，用于存储书写轨迹，从而便于存储书写的内容，便于日后的记录使用等。如图3所示，在使用该系统时，首先在电子白板的板面80内设置至少三个振动感测装置10。该振动感测装置10安装在板面80下侧，并围成三角监测区域。在书写笔在板面80上移动时，板面80产生振动，并传递至振动感测装置10。进一步的，设定原点坐标，例如将板面80的中央位置、或边缘位置或其他位置设定为原点坐标，作为检测到的书写笔的相对坐标点的参考点。当书写笔在板面80上书写时，对板面80产生振动，并经由板面80进行传递。每一振动感测装置10的感测单元11分别采集板面80的振动信号，并将振动信号转变成电信号；由感测单元11采集振动的电信号传送至实时处理单元12，该实时处理单元12根据电信号进行处理，得到振动参数。该振动参数包括振动幅度值、时间值、频率值、以及相位值等。得到的振动参数连同该振动感测装置10本身的ID编码，通过发送单元14向外发送。然后由控制处理装置30接收振动参数，并运算得到书写笔的相对位置。在本实施例中，该控制处理装置30的接收单元31接收同一时间的、来自所有振动感测装置10发出的振动参数和其对应的ID编码。控制处理装置30的控制处理单元32将所有振动参数进行处理根据同一时间的、 不同振动感测装置10得到的时间值，计算得到时间差值，并结合振动幅度值，利用距离越远，传播时间越长、振动幅度值衰减越大的特性，运算得到书写笔体在三角监测区域内相对于原点坐标的相对坐标点，进而得到书写笔的运动轨迹；进一步的，由于不同物体所引起的振动特性不同，利用同一时间、不同振动感测装置10所检测到的振动幅度值的大小、频率值和相位值的不同，来判断识别不同书写笔的类型。进一步的，可以将得到的运动轨迹、书写笔类型等通过板面80直接显示或者通过轨迹显示装置40进行显示。在本实施例中，进一步包括类型识别输出步骤在控制处理装置30中预存有不同种类书写笔的振动参数、以及与振动参数对应的书写笔输出类型等。将控制处理装置30监测得到的振动参数与存储的书写笔的振动参数匹配时，选择对应的书写笔输出类型，通过轨迹显示装置40进行显示。以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。
权利要求1.一种利用振动定位的电子白板系统，包括书写笔、供所述书写笔书写的板面；其特征在于，该系统还包括与所述板面接触安装形成至少一个振动可连续传播的三角监测区域、并检测所述三角监测区域内的所述书写笔产生的振动参数的至少三个振动感测装置；以及与所述振动感测装置连接接收所述振动参数，并根据所述振动参数运算得到所述书写笔的相对位置坐标形成运动轨迹的控制处理装置。
2.根据权利要求1所述的电子白板系统，其特征在于，所述板面为与所述控制处理装置连接、并显示所述运动轨迹的显示屏；或者，所述电子白板系统还包括与所述控制处理装置连接、并显示所述运动轨迹的轨迹显示装置，而所述板面为黑板或玻璃板面。
3.根据权利要求1所述的电子白板系统，其特征在于，每一所述振动感测装置包括 与所述板面接触采集振动信号形成振动的电信号的感测单元；与所述感测单元连接接收所述电信号并处理得到振动参数的实时处理单元； 与所述实时处理单元连接的、存储所述振动参数并存储有该振动感测装置本身的ID 编码的存储单元；以及与所述实时处理单元连接、将所述振动参数连同所述ID编码发送至所述控制处理装置的发送单元。
4.根据权利要求3所述的电子白板系统，其特征在于，所述感测单元包括一个或多个加速度传感器和/或陀螺仪；所述发送单元为有线发送单元或无线发送单元。
5.根据权利要求4所述的电子白板系统，其特征在于，所述控制处理装置设置在其中一个所述振动感测装置中、或者为独立的控制处理装置，包括与每一所述发送单元通讯连接、接收所述振动参数和ID编码的接收单元； 与所述接收单元连接、并根据同一时间不同所述ID编码的所述振动参数进行处理，得到书写笔的相对位置坐标，进而得到运动轨迹的控制处理单元。
6.根据权利要求5所述的电子白板系统，其特征在于，所述控制处理单元包括与所述接收单元连接、并根据接收到的所述振动参数的振动幅度值和时间值，利用距离越远，传播时间越长、振动幅度值衰减越大的特性，运算得到所述书写笔体在三角监测区域内相对于原点坐标的相对坐标点的坐标计算模块；以及与所述接收单元连接、并根据接收到的所述振动参数的振动幅度值的大小、频率值和相位值的不同，来判断识别不同书写笔的识别模块。
7.根据权利要求5所述的电子白板系统，其特征在于，所述控制处理装置还包括存储所述书写笔的运动轨迹的控制存储单元。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电子白板系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述板面的周边位置处的吸波材料。
9.一种用于电子白板系统的振动感测装置，其特征在于，包括 与板面接触采集振动信号形成振动的电信号的感测单元；与所述感测单元连接接收所述电信号并处理得到振动参数的实时处理单元； 与所述实时处理单元连接的、存储所述振动参数并存储有该振动感测装置本身的ID 编码的存储单元；以及与所述实时处理单元连接、将所述振动参数连同所述ID编码发送至所述控制处理装置的发送单元。
10.根据权利要求9所述的振动感测装置，其特征在于，所述感测单元、实时处理单元、 存储单元和发送单元设置在同一感测装置外壳内；所述感测单元包括一个或多个加速度传感器和/或陀螺仪；所述发送单元为有线发送单元或无线发送单元。
专利摘要本实用新型涉及一种利用振动定位的电子白板系统及振动感测装置，电子白板系统包括书写笔、供书写笔书写的板面、与板面接触安装形成至少一个振动可连续传播的三角监测区域、并检测三角监测区域内的书写笔产生的振动参数的至少三个振动感测装置；及与振动感测装置连接接收振动参数，并根据振动参数运算得到书写笔的相对位置坐标形成运动轨迹的控制处理装置。在书写笔在板面上书写时，板面上会产生振动，由振动感测装置检测振动参数，并由控制处理装置处理形成书写笔的运动轨迹，再通过板面或者轨迹显示装置进行显示，本系统无需使用特制的板面和特制的书写笔，板面不易损坏、结构简单、易于操作。
文档编号G06F3/041GK202257506SQ20112037436
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者罗富强 申请人:深圳市合智创盈电子有限公司