CN101702105A - 交互式电子白板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交互式电子白板，包括边框、夹设在该边框的书写输入部分、连接该书写输入部分的控制电路；该书写输入部分的输入感应层导线为分别沿X轴和Y轴呈大致的“S”形相互纵横交错布设。该交互式电子白板由于导线采用大致的“S”形的纵横交错布设，数量大幅度减少，最少仅需四十二根，减少焊点或连接点，并使得印刷电路板体积缩小数十倍，从而降低了成本，生产制造简便，使用寿命长，维护简单，无需到厂家返修，省却了运费和返修人力，节省了时间，避免了因返修时间长而带来的不便。

Description

交互式电子白板

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及一种电子白板，更具体地说，涉及一种生产容易、维护方便的电磁感应交互式电子白板。

背景技术

随着电子技术的发展，近几年来出现了电子白板，成为现代化多媒体办公及教学必不可少的设备，并由开始的复印式电子白板发展到现在的交互式电子白板阶段。交互式电子白板分为电磁感应式、红外线感应式、压力感应式、超声波感应式、图像传感式等。

其中电磁感应式互式电子白板是利用射频(RF)原理，在白板板芯内安装传感器，接收电磁笔发出的特定频率信号实现定位。一般是在白板水平和垂直两个方向排列着接受线圈膜，由笔划感应器作为书写白板的笔划接收设备，通过的嵌入其中的核心软件，在感应区进行笔划捕捉。当电磁笔在白板上书写操作时压力触动笔套内的发生器工作，吸附在白板边缘的感应器及相应软件就根据这些信号来定位笔的水平、垂直位置，从而在电脑中生成一点坐标，记录下白板上的信息，再经接口送入计算机。

其优点是：定位准确、精度高，可靠性高、寿命长，响应速度较快，书写过程中有压感，白板笔支持鼠标右键等功能，易于实现对计算机的操作。

鉴于上述优势，电磁式电子白板技术日益得到重视，比如在第02257337.2号中国专利公开的内置导线网格电磁感应层的电子白板，该电子白板包括输入部分、边框和控制电路，输入部分包括书写层、底部支撑托层和介于该两层之间的输入感应层，输入感应层的输出接控制电路，输入感应层由导线发别沿X、Y轴方向绕制成盘错交织的经纬线网，能够将电子笔在白板上书写的内容转换为电信号，输入所连接的电脑，实现了在电脑上对白板上书写的内容进行编辑、存储、复制、打印、远程传输等电子化操作，从而将白板与现代计算机信息处理联系起来。该电子白板能检测到电子笔书写的位置信息，并可将该信息传送给所连接的计算机，该位置信息与计算机所产生的屏幕图像整合在一起，通过投影机投射到交互电子白板上，构成一个完整的交互演示系统，使用者能够非常方便地用电子笔在电子白板上对计算机屏幕内容进行编辑、修改、标注等，就像使用鼠标一样直接操作计算机。

但，既便如此，目前市场上电磁电子白板在生产、维护上均比较复杂。由于其中的网格电磁感应层导线是分别沿X、Y轴方向以“U”型缠绕，导线数量繁多，一般需上百根，每一根都需要与控制电路电连接，因此，必须在感应层的X轴和Y轴的侧边设置线路板，以保证每一根感应层导线牢固焊接在线路板上，如此一来线路板与感应层之间便有数百个焊接点，不仅加工复杂，而且当任何一个焊接点接触不良，就会出现信息不流畅，导致整个电子白板出现运行故障，需要维护。而后期维护也相当麻烦，需要将所有边框拆除才能进行内部维护，也即是只有运回厂家返修。运回厂家返修一是成本高，需要运费，二是周期长，尤其是距离较远的诸如国外客户，仅运费甚至高过产品本身价格，多数时候厂家会选择直接换新产品。这样不仅导致成本的增加同时也产生不必要的浪费。

综上所述，对现有的电磁感应式电子白板结构进一步优化，以提高产品性能的稳定性、降低成本很有必要。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术中存在的生产、维护不易以及由此而导致的成本高的问题，而提供一种生产简单、维护方便、并能够降低成本的电磁感应交互式电子白板。

上述的交互式电子白板，包括边框、夹设在该边框的书写输入部分、连接该书写输入部分的控制电路；该书写输入部分包括表面书写层、背部支撑层、设置在该表面书写层和背部支撑层之间的输入感应层；该输入感应层为一体化的感应层，输出端连接控制电路，包括沿X轴方向缠绕的X导线、沿Y轴方向缠绕的Y导线、电气连接装置；

该X导线和该Y导线为多根，分别沿X轴和Y轴呈大致的“S”形相互纵横交错布设，构成经纬网；在二者交叉点处相互绝缘，由此形成的每一个网格所围设的空间构成一个感应单元；

该电气连接装置连接全部的该多根X导线和Y导线。

所述的交互式电子白板，其中：该X导线沿与Y轴平行的方向伸出后折向X轴平行方向，延伸后再折向Y轴平行方向，然后再次折向X轴平行方向，再次延伸后最后再折向Y轴平行方向，构成一个大致“S”形的第一布设单元；该Y导线与该X导线相互纵横交错布设，构成一个第二布设单元，该第二布设单元与该第一布设单元相互镜像并旋转90度。

所述的交互式电子白板，其中：该X导线由多个第一布设单元构成，在Y轴方向形成弯折结构；该Y导线由相匹配的多个第二布设单元构成，在X轴方向形成弯折结构。

所述的交互式电子白板，其中：所述X导线为二十一根，包括二十根信号输入导线及一根接地导线；所述Y导线相匹配为二十一根，包括二十根信号输入导线及一根接地导线。

所述的交互式电子白板，其中：该电气连接装置为一转接板，其输入端连接该X导线和Y导线，输出端连接该控制电路。该电气连接装置与X导线和Y导线是焊接或插接，与该控制电路之间相互插接。

所述的交互式电子白板，其中：该控制电路为不超过50平方厘米的印刷电路板。该控制电路包括多路电子开关、信号放大电路，滤波电路、数据采集电路、A/D转换电路、CPU处理器。

所述的交互式电子白板，其中：该电子白板还包括信号输出装置，该信号输出装置为串口连接线或USB连接线或无线模块或蓝牙模块。

所述的交互式电子白板，其中：该电子白板还包括支架，该支架与该边框连接。

本发明的交互式电子白板由于导线采用大致的“S”形的纵横交错布设，感应层导线数量大幅度减少，最少仅需四十二根，从而大量减少了导线与电气连接装置之间的焊点或连接点，当导线数量为四十二根时，焊点或电气连接点仅有四十二个，比较现有技术中的上百个焊点或连接点，既降低了加工复杂度，也方便了维护，成本得以降低。

并且，由于采用“S”形的导线布设，从而将现有技术中设置在感应层侧边的两块或多块与其长宽相对应的电路板更替为体积缩小数十倍的印刷电路板，使得成本再次降低，生产制造更为简便，使用寿命延长，维护简单。

一旦有故障出现，可以直接更换控制电路或者更换电气连接装置转接板，而无需到厂家返修，省却了运费和返修人力，节省了时间，使用者也免去了因返修时间长而带来的极大不便。

附图说明

图1是本发明交互式电子白板的立体结构示意图；

图2是本发明交互式电子白板的局部剖示图；

图3是本发明交互式电子白板的分解示意图；

图4是本发明交互式电子白板的感应单元整体结构示意图；

图5是本发明交互式电子白板沿X轴方向单“S”形绕制的导线和电气连接结构示意图；

图6是本发明交互式电子白板沿X轴方向重复单“S”形绕制的导线和电气连接结构示意图；

图7是本发明交互式电子白板沿Y轴方向单“S”形绕制的导线和电气连接结构示意图；

图8是本发明交互式电子白板沿Y轴方向重复“S”形绕制的导线和电气连接结构示意图；

图9是本发明交互式电子白板的感应层X导线与Y导线同时以“S”形纵横交错绕制示意图。

具体实施方式

如图1至图9所示，本发明的电磁感应交互式电子白板，包括书写输入部分1、包围输入部分1的边框2、控制电路3、信号输出装置4、支架5。

其中的书写输入部分1为多层结构，夹设在边框2内，包括表面书写层11、输入感应层12和背部支撑层13。表面书写层11、输入感应层12和背部支撑层13的大小相匹配。

如图3、图4所示，输入感应层12为一体化的感应层，设置在表面书写层11和背部支撑层13之间，输出端连接控制电路3；包括沿X轴方向缠绕的X导线121、沿Y轴方向缠绕的Y导线122、电气连接装置123。

X导线121和Y导线122均为多根，分别沿X轴和Y轴呈大致的“S”形相互纵横交错缠绕，构成经纬网；在二者交叉点124处相互绝缘，由此形成的每一个网格所围设的空间构成一个感应单元125。X导线121和Y导线122的总数量可以使四十二根，包括二十一根X导线121和二十一根Y导线122。

如图5所示，每一根X导线121的布设是沿与X轴平行的方向伸出后折向Y轴平行方向，延伸后再折向X轴平行方向，然后再次折向Y轴平行方向，再次延伸后最后再折向X轴平行方向，至此形成一个大致“S”形的第一布设单元129。

为使输入感应层12的感应面积增大，每一根X导线可包括多个上述的第一布置单元129，在图示Y轴方向形成由多个连续上述大致“S”形构成的弯折结构，如图6所示，共二十一根X导线121包括二十根信号输入线与一根接地线1210，其中的二十根自输入端以一定的间距分别按照由多个第一布设单元129连续的结构布设，完毕后输出端全部连接第二十一根接地线1210接地。

每一根Y导线122与X导线121相互纵横交错布设，相互之间构成镜像并旋转90°的对应关系。当X导线121如图5所示布设时，Y导线122的布设即如图7所示，每一根Y导线122沿与Y轴平行的方向伸出后折向X轴平行方向，延伸后再折向Y轴平行方向，然后再次折向X轴平行方向，再次延伸后最后再折向Y轴平行方向，至此形成一个与X导线121的大致“S”形布置构成镜像并旋转90°的大致“S”形的第二布设单元128。

同理，为使输入感应层12的感应面积增大，每一根Y导线可包括多个上述的第二布设单元128，并在图示X轴方向形成由多个连续上述大致“S”形构成的弯折结构。如图8所示，共二十一根Y导线122包括二十根信号输入线与一根接地线1220，其中的二十根自输入端以一定的间距分别按照由多个第二布设单元128连续的结构布设，完毕后，输出端全部连接第二十一根接地线1220接地。

二者组合，即构成了图4、图9所示的纵横交错经纬网。图9显示的优选实施例中，二十一根X导线121以图6所示结构布设，二十一根Y导线122以图8所示的结构布设，分别形成由大致“S”形连续形成的弯折结构，并二者相互纵横交错，形成一个经纬网。

X导线121和Y导线122为表面整体包覆或涂覆绝缘层的导线，使用漆包线为最佳。X导线121和Y导线122的两端均分别连接电气连接装置123。

电气连接装置123为一转接板，其输入端连接X导线121和Y导线122，输出端连接控制电路3。与X导线121和Y导线122之间的连接可以是直接焊接，也可以在X导线121和Y导线122的引出线设置针式连接装置或点对点连接装置与电气装置123连接。电气连接装置123也可以为针式连接装置或点对点连接装置，与控制电路3之间相互插接。以上插接连接方式可更便于装配及维护。电气连接装置123与X导线121和Y导线122之间的连接点或者焊点与总导线的数量相同。

输入感应层12可根据所需要的尺寸大小进行绕制，可以是与表面书写层11和背部支撑层13同样大小或是尺寸较小。当尺寸较小时，输入感应层12则完全附设在表面书写层11和背部支撑层13之间，附设位置在表面书写层11的中央或一侧。

输入感应层12可以是粘贴于表面书写层11，并通过电气连接装置123接控制电路3。

控制电路3为印刷电路板，面积不超过50平方厘米。由于导线的S型布设，导线数大幅减少，电气连接点数目也随之减少，因此可以采用小体积电路板，不仅成本较低，而且生产制造简便，使用寿命长，维护简单。

控制电路3还包括多路电子开关、信号放大电路，滤波电路、数据采集电路、A/D转换电路、CPU处理器。

信号输出装置4为串口连接线或USB连接线或无线模块或蓝牙模块，电子白板所采集的信号通过串口连接线或USB连接线或无线模块或蓝牙模块传输给计算机进行打印、编辑、存储、上网。

该交互式电子白板的供电可采用直流电源供电或采用USB供电。

根据需要，该交互式电子白板还可以加设一支架5，以方便移动等。

由于采用大致的“S”形的纵横交错缠绕方式，导线数量大幅度减少，最少仅需四十二根，即二十一根X导线121和二十一根Y导线122足够，从而大量减少了导线与电气连接装置123之间的焊点或连接点，当导线数量为四十二根时，焊点或电气连接点为四十二个，比较现有技术中的上百个焊点或连接点，既降低了加工复杂度，也方便了维护，成本得以降低。

并由此将现有技术中设置在感应层11侧边的两块或多块与其长宽相对应的电路板，更替为体积缩小数十倍的印刷电路板，使得成本再次降低，生产制造更为简便，使用寿命延长，维护简单。

一旦有故障出现，可以直接更换控制电路3或者更换电气连接装置123转接板，而无需到厂家返修，省却了运费和返修人力，节省了时间，使用者也免去了因返修时间长而带来的极大不便。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的保护范围，故举凡运用本发明说明书及图示内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种交互式电子白板，包括边框、夹设在该边框的书写输入部分、连接该书写输入部分的控制电路；该书写输入部分包括表面书写层、背部支撑层、设置在该表面书写层和背部支撑层之间的输入感应层；该输入感应层为一体化的感应层，输出端连接控制电路，包括沿X轴方向缠绕的X导线、沿Y轴方向缠绕的Y导线、电气连接装置；其特征在于：

该X导线和该Y导线为多根，分别沿X轴和Y轴呈大致的“S”形相互纵横交错布设，构成经纬网；在二者交叉点处相互绝缘，由此形成的每一个网格所围设的空间构成一个感应单元；

该电气连接装置连接全部的该多根X导线和Y导线。

2.如权利要求1所述的交互式电子白板，其特征在于：该X导线沿与Y轴平行的方向伸出后折向X轴平行方向，延伸后再折向Y轴平行方向，然后再次折向X轴平行方向，再次延伸后最后再折向Y轴平行方向，构成一个大致“S”形的第一布设单元；

该Y导线与该X导线相互纵横交错布设，构成一个第二布设单元，该第二布设单元与该第一布设单元相互镜像并旋转90度。

3.如权利要求2所述的交互式电子白板，其特征在于：该X导线由多个第一布设单元构成，在Y轴方向形成弯折结构；该Y导线由相匹配的多个第二布设单元构成，在X轴方向形成弯折结构。

4.如权利要求3所述的交互式电子白板，其特征在于：所述X导线为二十一根，包括二十根信号输入导线及一根接地导线；所述Y导线相匹配为二十一根，包括二十根信号输入导线及一根接地导线。

5.如权利要求1所述的交互式电子白板，其特征在于：该电气连接装置为一转接板，其输入端连接该X导线和Y导线，输出端连接该控制电路。

6.如权利要求5所述的交互式电子白板，其特征在于：该电气连接装置与X导线和Y导线是焊接或插接，与该控制电路之间相互插接。

7.如权利要求1所述的交互式电子白板，其特征在于：该控制电路为不超过50平方厘米的印刷电路板。

8.如权利要求1或7所述的交互式电子白板，其特征在于：该控制电路包括多路电子开关、信号放大电路，滤波电路、数据采集电路、A/D转换电路、CPU处理器。

9.如权利要求1所述的交互式电子白板，其特征在于：该电子白板还包括信号输出装置，该信号输出装置为串口连接线或USB连接线或无线模块或蓝牙模块。

10.如权利要求1所述的交互式电子白板，其特征在于：该电子白板还包括支架，该支架与该边框连接。

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