專利名稱：無線交互系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子白板，特別是一種無線電子白板技術(shù)。
背景技術(shù)：
電子白板由普通白板發(fā)展而來，隨著技術(shù)的發(fā)展及市場的需要，出現(xiàn)了交互式電子白板。交互式電子白板可以與電腦進行信息通訊，將電子白板連接到PC，并利用投影機將 PC上的內(nèi)容投影到電子白板屏幕上，在專門的應(yīng)用程序的支持下，可以構(gòu)造一個大屏幕、交互式的協(xié)作會議或教學(xué)環(huán)境。利用特定的定位筆代替鼠標(biāo)在白板上進行操作，可以運行任何應(yīng)用程序，可以對文件進行編輯、注釋、保存等在計算機上利用鍵盤及鼠標(biāo)可以實現(xiàn)的任何操作。電子白板工作原理分為壓感原理和激光跟蹤原理兩種。使用壓感原理的觸摸式白板相當(dāng)于計算機的一個觸摸屏，是一種用手指或筆觸及屏幕上所顯示的選項來完成指定的工作的人機互動式輸入設(shè)備。這種電子白板內(nèi)部有兩層感壓膜，當(dāng)白板表面某一點受到壓力時，兩層膜在這點上造成短路，電子白板的控制器檢測出受壓點的坐標(biāo)值，經(jīng)RS232接口送入計算機。使用激光跟蹤原理的白板上端兩側(cè)各一激光發(fā)射器。白板啟動后，激光發(fā)射器發(fā)出激光掃射白板表面，特制筆具有感應(yīng)激光功能，從而反饋筆的位置。由此可見，傳統(tǒng)的電子白板限定了用戶的操作方式，演示者必須使用定位筆接觸白板，才能控制白板中光標(biāo)的移動，這就需要演示者時刻保持與白板足夠近的距離，這在一定程度上限制了演示者的活動自由；同時，對于比較大的電子白板，使用者受到自身身高條件的限制，無法接觸電子白板的上層邊緣區(qū)域；尤其是在教學(xué)中，為了便于后排學(xué)生看到白板內(nèi)容，電子白板一般安裝在比較高的位置，這樣，對于演示者來說，接觸電子白板中位置較高的區(qū)域?qū)⒆兊帽容^困難，而很多教學(xué)軟件的菜單位于位置較高的區(qū)域，這將不利于演示者操作電子白板，從而影響電子白板的效果。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明實施例提供一種無線交互系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。一種無線交互系統(tǒng)，包括計算機；投影儀，其通過通信鏈路與計算機連接；電子白板，其通過另一通信鏈路與計算機連接；其特征在于該系統(tǒng)還包括一感光筆，其具有發(fā)光裝置；一光信息獲取裝置，其與計算機連接。根據(jù)上述系統(tǒng)，其特征在于，所述感光筆的發(fā)光裝置為紅外線發(fā)光裝置。根據(jù)上述系統(tǒng)，其特征在于，所述光信息獲取裝置包括光濾波單元和計算單元，其中光濾波單元用于濾除除發(fā)光裝置發(fā)出的光信息之外的任何光信息，計算單元用于根據(jù)光信息計算得出感光筆的移動向量。根據(jù)上述任一系統(tǒng)，其特征在于，該感光筆還包括一開關(guān)，以控制發(fā)光裝置是否工作。根據(jù)上述任一系統(tǒng)，其特征在于，該計算機包括一優(yōu)先級分配單元，其分別對從電子白板和光信息獲取裝置中獲取的信號分配優(yōu)先級。一種應(yīng)用于上述任一系統(tǒng)中的方法，其特征在于步驟11 光信息獲取裝置搜索光信號；步驟12 光信息獲取裝置感應(yīng)到感光筆發(fā)射出的光信號，將該信號轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)值，并將該坐標(biāo)初始化為起始坐標(biāo)信息；步驟13 光信息獲取裝置監(jiān)測感光筆是否移動；如果沒有移動，繼續(xù)監(jiān)測，如果發(fā)生移動，則進入步驟14;步驟14 計算新的位置的坐標(biāo)值，將該新的坐標(biāo)值與原坐標(biāo)值進行差運算，得到向量值；步驟15 根據(jù)該向量值移動光標(biāo)。一種應(yīng)用于上述任一系統(tǒng)中的方法，其特征在于步驟21 捕獲感光筆在電子白板的接觸信號與光信息獲取裝置的光信號；步驟22 判斷感光筆是否與電子白板接觸，在獲取到接觸信號時，進入步驟23 ；如果沒有獲取到接觸信號，則進入步驟M ；步驟23 獲取接觸位置，將其轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)位置，顯示在計算機的顯示器上，返回步驟22 ；步驟M 光信息獲取裝置獲取當(dāng)前光信息，并將當(dāng)前光信息映射的坐標(biāo)位置對應(yīng)于當(dāng)前光標(biāo)的位置；步驟25 光信息獲取裝置獲取新的光信息，并將新的光信息映射的坐標(biāo)位置與之前的坐標(biāo)位置進行差計算，將計算結(jié)果返回至計算機，返回至步驟22。一種應(yīng)用于如上述系統(tǒng)中的感光筆，其特征在于，該感光筆包括一開關(guān)，其用于控制發(fā)光裝置，當(dāng)感光筆接觸電子白板時，該開關(guān)打開，發(fā)光裝置不發(fā)射光信號，當(dāng)感光筆脫離電子白板時，該開關(guān)閉合，發(fā)光裝置發(fā)射光信號。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的交互式電子白板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的無線交互式電子白板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖3是本發(fā)明的無線交互式電子白板的工作流程圖。圖4是本發(fā)明的無線交互式電子白板的另一工作流程圖。
具體實施例方式圖1是交互式電子白板的現(xiàn)有技術(shù)。其中11代表計算機，其具有一個顯示器，12 代表投影儀，其通過通信鏈路15與計算機11連接，投影儀一般固定在天花板上，或擺放在固定的位置；13代表定位筆，演示者使用該定位筆13接觸電子白板14，電子白板14 一般固定于墻壁上，其通過通信鏈路16與計算機連接，演示者使用定位筆接觸電子白板，電子白板感應(yīng)被定位筆接觸的位置，然后將該位置信息傳回至計算機，計算機將該位置信息轉(zhuǎn)化為光標(biāo)信息，然后將圖像通過投影儀顯示在電子屏幕上；計算機的顯示器上的圖像與電子白板的圖像是一致的。圖2是本發(fā)明的無線交互式電子白板的系統(tǒng)圖。其中，11代表計算機，其具有顯示器，12代表投影儀，其通過通信鏈路15與計算機11連接，130代表感光筆，電子白板14通過通信鏈路16與計算機連接；其中，該感光筆130還帶有一發(fā)光裝置131，該發(fā)光裝置可以是紅外線發(fā)光裝置。 同時，該系統(tǒng)還包括一光信息獲取裝置17，其獲取發(fā)光裝置的光信號；并通過通信鏈路18 將信號傳回至計算機，計算機解析該信號，從而定位光標(biāo)位置，并將定位后的圖像投射在電子白板上。其中，該發(fā)光裝置優(yōu)選為紅外線發(fā)光裝置，其包含有多個紅外線發(fā)光單元，如能夠發(fā)射波長在750nm至1300nm之間的近紅外線的發(fā)光二極管，該發(fā)光二極管所發(fā)射的光線經(jīng)一凹面的反射而朝同一方向發(fā)射。該光信息獲取裝置優(yōu)選為一紅外線信息獲取裝置，其包含一紅外線濾波單元和一計算單元，該紅外線濾波單元用于將紅外線以外的光線過濾，僅僅使紅外線通過，這樣可以濾除環(huán)境中的光噪聲，比如教室內(nèi)的可見光；進入光信息獲取裝置內(nèi)的紅外線被映射在一坐標(biāo)系內(nèi)，當(dāng)操作者移動感光筆時，紅外線被映射在坐標(biāo)系中的位置發(fā)生改變，計算單元計算當(dāng)前坐標(biāo)位置與之前坐標(biāo)位置的差值，并將該差值傳回至計算機。圖3是本發(fā)明的無線交互電子白板的工作流程圖。步驟301 系統(tǒng)開始工作，紅外線信息獲取裝置搜索紅外線信號；步驟302 紅外線信息獲取裝置感應(yīng)到感光筆發(fā)射出的紅外線信號，其將該信號轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)值，并將該坐標(biāo)值初始化為起始坐標(biāo)信息，比如可以將該坐標(biāo)初始為中心坐標(biāo)位置，這時，投射在電子白板中的光標(biāo)位于屏幕的正中間；步驟303 紅外線信息獲取裝置監(jiān)測感光筆是否移動；如果沒有移動，繼續(xù)監(jiān)測， 如果發(fā)生移動，則進入步驟304 ；步驟304 計算新的位置的坐標(biāo)值，將該新的坐標(biāo)值與原坐標(biāo)值進行差預(yù)算，得到向量值，該向量值代表了感光筆的移動方向和大小信息；步驟305 根據(jù)該向量值移動光標(biāo)。上述流程在實際使用中會出現(xiàn)以下問題例如操作者使用感光筆接觸白板的時候，將產(chǎn)生一個感應(yīng)信號，同時光信息獲取裝置獲取感光筆的光信息，產(chǎn)生另一個信號，這兩個信號之間會產(chǎn)生沖突；同時，操作者的感光筆脫離電子白板時，光標(biāo)位置被初始化在中心位置，這不利于連續(xù)移動感光筆時保持光標(biāo)位置信息的連續(xù)性；例如操作者在電子白板中拖動感光筆，在拖動的過程中，操作者希望光標(biāo)隨感光筆的拖動而移動，但是，由于一些客觀原因，操作者不能始終保持該感光筆與電子白板之間存在有效接觸。因此，一旦感光筆脫離電子白板時，光信息獲取裝置獲取該感光筆的位置信息，并將光標(biāo)位置信息初始化至白板正中心，這顯然不是操作者希望看到的效果。因此，下面介紹一種更加優(yōu)選的工作方式，以克服上述缺陷。圖4說明了該優(yōu)選的工作方式。為了克服上述缺陷，在感光筆上裝備一個開關(guān)，其控制紅外線信息是否發(fā)射，當(dāng)感光筆與電子白板接觸時，關(guān)閉該開關(guān)，使得感光筆對外不發(fā)射光信號，例如紅外線信號；當(dāng)感光筆脫離電子白板時，開啟該開關(guān)，使得感光筆對外發(fā)射光信號。這樣始終保證只有一個信號輸入至計算機以控制光標(biāo)。優(yōu)選地，該計算機同時接收兩個信號，一個信號來自于感光筆接觸電子白板，從電子白板將接觸位置信息返回至計算機，另一個信號來自與光信息獲取裝置，其獲取感應(yīng)筆發(fā)出的光信息，并將該信息轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)信息傳輸至計算機，計算機為將兩個信號分別設(shè)置優(yōu)先級，并將從電子白板接收的信號的優(yōu)先級設(shè)置為高于從光信息獲取裝置接收的信號的優(yōu)先級。具體流程如下步驟401 系統(tǒng)開始工作，同時捕獲感光筆在電子白板的接觸信號與光信息獲取裝置的光信號；步驟402 判斷感光筆是否與電子白板接觸，該接觸可以通過接觸信號進行判斷， 由于接觸信號的優(yōu)先級高于光信號，在獲取到接觸信號的時候，流程進入步驟403 ；如果沒有獲取到接觸信號，則進入步驟404 ；步驟403 獲取接觸位置，將其轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)位置，顯示在計算機的顯示器上，該顯示器上的圖像通過投影儀被投射在電子白板上；繼續(xù)返回步驟402監(jiān)測是否有接觸信號；步驟404 光信息獲取裝置獲取當(dāng)前光信息，并將當(dāng)前光信息映射的坐標(biāo)位置對應(yīng)于當(dāng)前光標(biāo)的位置；步驟405 光信息獲取裝置獲取新的光信息，并將新的光信息映射的坐標(biāo)位置與之前的坐標(biāo)位置進行差計算，將計算結(jié)果返回至計算機以控制光標(biāo)的移動；同時返回至步驟402繼續(xù)監(jiān)測感光筆的移動。由此可見，在感光筆脫離電子白板的瞬間，光信息獲取裝置獲取了當(dāng)前感光筆發(fā)出的光信息，并將該光信息對應(yīng)的坐標(biāo)信息與之前光標(biāo)的位置信息進行關(guān)聯(lián)，這樣就保證了光標(biāo)移動的連續(xù)性，克服了上述缺陷。以上所述僅為本發(fā)明的幾種具體實施例，以上實施例僅用于對本發(fā)明的技術(shù)方案和發(fā)明構(gòu)思做說明而非限制本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員在本專利的發(fā)明構(gòu)思基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，通過邏輯分析、推理或有限實驗可以得到的其他技術(shù)方案， 也應(yīng)該被認(rèn)為落在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線交互系統(tǒng)，包括 計算機；投影儀，其通過通信鏈路與計算機連接； 電子白板，其通過另一通信鏈路與計算機連接； 其特征在于該系統(tǒng)還包括 一感光筆，其具有發(fā)光裝置； 一光信息獲取裝置，其與計算機連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述感光筆的發(fā)光裝置為紅外線發(fā)光裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光信息獲取裝置包括光濾波單元和計算單元，其中光濾波單元用于濾除除發(fā)光裝置發(fā)出的光信息之外的任何光信息，計算單元用于根據(jù)光信息計算得出感光筆的移動向量。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，該感光筆還包括一開關(guān)，以控制發(fā)光裝置是否工作。
5.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，該計算機包括一優(yōu)先級分配單元， 其分別對從電子白板和光信息獲取裝置中獲取的信號分配優(yōu)先級。
6.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1-5任一系統(tǒng)中的方法，其特征在于 步驟1 光信息獲取裝置搜索光信號；步驟2:光信息獲取裝置感應(yīng)到感光筆發(fā)射出的光信號，將該信號轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)值，并將該坐標(biāo)初始化為起始坐標(biāo)信息；步驟3 光信息獲取裝置監(jiān)測感光筆是否移動；如果沒有移動，繼續(xù)監(jiān)測，如果發(fā)生移動，則進入步驟4;步驟4:計算新的位置的坐標(biāo)值，將該新的坐標(biāo)值與原坐標(biāo)值進行差運算，得到向量值；步驟5 根據(jù)該向量值移動光標(biāo)。
7.一種應(yīng)用于權(quán)利要求1-5任一系統(tǒng)中的方法，其特征在于步驟1 捕獲感光筆在電子白板的接觸信號與光信息獲取裝置的光信號； 步驟2 判斷感光筆是否與電子白板接觸，在獲取到接觸信號時，進入步驟3 ；如果沒有獲取到接觸信號，則進入步驟4 ；步驟3 獲取接觸位置，將其轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)位置，顯示在計算機的顯示器上，返回步驟2 ； 步驟4 光信息獲取裝置獲取當(dāng)前光信息，并將當(dāng)前光信息映射的坐標(biāo)位置對應(yīng)于當(dāng)前光標(biāo)的位置；步驟5 光信息獲取裝置獲取新的光信息，并將新的光信息映射的坐標(biāo)位置與之前的坐標(biāo)位置進行差計算，將計算結(jié)果返回至計算機，返回至步驟2。
8.一種應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)中的感光筆，其特征在于該感光筆包括一開關(guān)，其用于控制發(fā)光裝置，當(dāng)感光筆接觸電子白板時，該開關(guān)打開， 發(fā)光裝置不發(fā)射光信號，當(dāng)感光筆脫離電子白板時，該開關(guān)閉合，發(fā)光裝置發(fā)射光信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無線交互系統(tǒng)和方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中使用者活動受到限制等問題。該系統(tǒng)包括計算機，投影儀，電子白板，一具有發(fā)光裝置的感光筆，一光信息獲取裝置，根據(jù)本發(fā)明提出的方案可克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，使使用者具有更大的活動空間，改善了系統(tǒng)的效果。
文檔編號G06F3/042GK102253763SQ201110005260
公開日2011年11月23日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者王志明 申請人:南昊(北京)科技有限公司