CN106020567B - 由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统。包括智能笔架、红外电子白板、多功能智能交互笔及PC；所述智能笔架能够实现对所述红外电子白板的分区；所述智能笔架能够与红外电子白板、PC、多功能智能交互笔之间的通信；所述红外电子白板采用红外线实现对多功能智能交互笔触控信号的识别，并将触控信号传输给所述智能笔架；所述多功能智能交互笔能够实现对所述红外电子白板的分区触控；所述PC通过智能笔架接收所述红外电子白板的触控信号、多功能智能交互笔的功能信号以及智能笔架的功能信号，实现对红外电子白板的显示控制。本发明弥补了传统电子白板的功能不足，解决了频繁更换物件、只能同时使用一种物件的不便，增加了非常实用的USB口，并且独创了可控制白板分区功能的智能笔架和多功能智能交互笔。

Description

由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统

技术领域

本发明涉及一种红外光学触摸技术的电子白板，尤其是配套智能笔架以及多功能智能交互笔的红外电子白板的一种由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统。

背景技术

传统红外电子白板大多是单独使用，少数则配有一些简单的笔架，在使用过程中主要利用点击配套软件中的各按钮图标实现相应功能，笔架多是作为一个电子白板的简单配件，只是用作盛放普通白板笔或依靠白板笔的遮挡来识别切换颜色，功能单一，且同时只能使用一把笔或笔擦，更换画笔颜色和笔擦需要频繁拿起放下配件，效率低且易混淆。另外，在各种演示过程中都需要插入一些USB外设，电子白板上不具备USB接口，而往往电脑离白板距离很远。上述诸多电子白板的使用不便，是因为传统的电子白板只是作为一个教学配件而存在，它只是实现了触摸板的功能，并不能形成一个完整的教学系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，该系统弥补了传统电子白板的功能不足，解决了频繁更换物件、只能同时使用一种物件的不便，增加了非常实用的USB口，并且独创了可控制白板分区功能的智能笔架和多功能智能交互笔。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，包括智能笔架、红外电子白板、多功能智能交互笔及PC；

所述智能笔架能够实现对所述红外电子白板的分区；所述智能笔架通过USB分别与所述红外电子白板、PC连接，以实现智能笔架与红外电子白板、智能笔架与PC之间的通信；所述智能笔架还与所述多功能智能交互笔进行无线通信；

所述红外电子白板采用红外线实现对多功能智能交互笔触控信号的识别，并将触控信号传输给所述智能笔架；

所述多功能智能交互笔与所述智能笔架配对绑定，且所述多功能智能交互笔能够实现对所述红外电子白板的分区触控：当智能笔架启用白板分区功能时，多功能智能交互笔能够同时分别对应电子白板软件上的分区，其按键可独立控制各自区域包括笔画颜色切换及书写、笔擦大小擦除及切换、翻页的功能；

所述PC通过智能笔架接收所述红外电子白板的触控信号、多功能智能交互笔的功能信号以及智能笔架的功能信号，实现对红外电子白板的显示控制。

在本发明一实施例中，所述智能笔架包括第一MCU及与该第一MCU连接的用于实现与红外电子白板、PC进行通信的USB电路模块、用于实现与所述多功能智能交互笔进行通信的第一无线通信模块、用于感应磁控教鞭及磁控板擦的磁控模块；还设置有用于放置多功能智能交互笔及对多功能智能交互笔进行充电的竖直笔槽，所述竖直笔槽处设有与所述MCU连接的第一无线充电模块及用于感应多功能智能交互笔的红外感应模块。

在本发明一实施例中，所述智能笔架还包括相互配合的笔架上盖板和笔架下盖板，且笔架上盖板和笔架下盖板之间形成一空间，该空间内设置所述第一MCU、USB电路模块、第一无线通信模块、磁控模块、第一无线充电模块和红外感应模块，所述笔架上盖板表面还设置有用于放置磁控教鞭的第一凹槽、用于放置磁控板擦的第二凹槽，所述竖直笔槽穿设于所述笔架上盖板上。

在本发明一实施例中，还包括与所述第一MCU连接的按键模块和用于指示所述多功能智能交互笔充电状态的LED灯，所述笔架上盖板表面还设置有用以露出所述按键模块按键的按键开口，所述LED灯设置位置靠近所述竖直笔槽。

在本发明一实施例中，所述笔架上盖板表面后侧还设有用于支撑白板底部的阶面，所述笔架左、右侧共设有3个USB 2.0接口，所述笔架后侧还设置有外部电源口。

在本发明一实施例中，所述多功能智能交互笔包括第二MCU及与该第二MCU连接的用于实现与所述智能笔架通信的第二无线通信模块、用于监测为多功能智能交互笔供电的电池电量的电量监测模块、用于实现电池充电的第二无线充电模块以及一按键模块。

在本发明一实施例中，所述多功能智能交互笔还包括一笔型壳体，所述MCU、第二无线通信模块、电量监测模块、第二无线充电模块、按键模块及电池均设置于所述笔型壳体内。

在本发明一实施例中，所述笔型壳体表面还设置有用以露出所述按键模块按键的按键开口。

在本发明一实施例中，还包括一用于连接白板与笔架连接件，所述连接件为一L形连接件，所述L形连接件的横部设置有与笔架底部配合的跑道圆孔，以便于笔架的前后伸缩，从而适应不同厚度的白板，所述L形连接件的纵部与白板固定连接。

在本发明一实施例中，还包括一用于连接一体机与笔架的连接件，所述连接件包括L形连接件、横杆以及左、右竖挂件，所述L形连接件用于连接笔架与横杆，所述横杆用于连接L形连接件和左、右竖挂件，所述左、右竖挂件用于连接横杆和一体机；所述L形连接件的横部设置有跑道圆孔，以便于笔架的前后伸缩，从而适应不同厚度的一体机，所述L形连接件的纵部与横杆固定连接；所述横杆上设置有锁孔，用以与其左、右两端连接的左、右竖挂件调整距离时的固定，以适应不同尺寸的一体机；所述左、右竖挂件的悬挂位置设置有一排圆孔，以配对不同一体机的孔位，所述左、右竖挂件还能够沿横杆左右滑动调整位置。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明弥补了传统电子白板的功能不足，解决了频繁更换物件、只能同时使用一种物件的不便，增加了非常实用的USB口，并且独创了可控制白板分区功能的智能笔架和多功能智能交互笔，且通过连接件实现了智能笔架能够适用于不同尺寸规格的白板。

附图说明

图1为本发明由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统连接示意图。

图2为本发明系统组合结构示意图。

图3为本发明智能笔架结构示意图。

图4为图3的主视图。

图5为图3的俯视图。

图6为本发明智能笔架电路原理框图。

图7为本发明多功能智能交互笔电路原理框图。

图8为本发明多功能智能交互笔结构示意图一。

图9为本发明多功能智能交互笔结构示意图二。

图10为本发明多功能智能交互笔的爆炸图。

图11为本发明多功能智能交互笔的剖视图。

图12为本发明连接件结构示意图。

图13为本发明智能笔架与白板连接的背部局部示意图。

图14为本发明笔架与一体机连接的示意图。

图中：1为笔架上盖板，11为阶面，12为USB接口，2为笔架下盖板，3为多功能智能交互笔，301为笔身上盖，302为笔身下盖，303为上下翻页按键，304为颜色切换按键，305为笔擦切换按键，306为NANO型接收端， 307为接收端后盖，308为电池，309为电池槽后盖，310为mini充电线圈，311为笔头盖，312为书写笔头，313为擦除笔帽，314为擦除笔帽镶件，315为偏心磁铁，31为笔槽，32为LED灯，4为磁控教鞭，41为第一凹槽，5为磁控板擦，51为第二凹槽，6为按键，7为连接件，71为L形连接件，711为跑道圆孔，72为横杆，721为锁孔，73为左竖挂件，731、741为圆孔，74为右竖挂件，8为白板。

具体实施方式

下面结合附图1-14所示，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明的一种由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，包括智能笔架、红外电子白板、多功能智能交互笔及PC；所述智能笔架能够实现对所述红外电子白板的分区；所述智能笔架通过USB分别与所述红外电子白板、PC连接，以实现智能笔架与红外电子白板、智能笔架与PC之间的通信；所述智能笔架还与所述多功能智能交互笔进行无线通信；所述红外电子白板采用红外线实现对多功能智能交互笔触控信号的识别，并将触控信号传输给所述智能笔架；所述多功能智能交互笔与所述智能笔架配对绑定，且所述多功能智能交互笔能够实现对所述红外电子白板的分区触控：当智能笔架启用白板分区功能时，多功能智能交互笔能够同时分别对应电子白板软件上的分区，其按键可独立控制各自区域包括笔画颜色切换及书写、笔擦大小擦除及切换、翻页等功能；所述PC通过智能笔架接收所述红外电子白板的触控信号、多功能智能交互笔的功能信号以及智能笔架的功能信号，实现对红外电子白板的显示控制。

如图1-5所示，本发明的由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，智能笔架通过USB线连接PC，红外电子白板8通过USB线连接智能笔架的3个USB口中的任意一个，多功能智能交互笔通过无线2.4G连接智能笔架，以此形成以智能笔架为核心的整套电子白板系统。实物装配如图2所示，智能笔架使用连接件7（图12所示连接件）紧锁于红外电子白板8底部边框中间位置，2把多功能智能交互笔3竖直插入对应笔槽31，磁控教鞭4和磁控板擦5横放于笔架上，具体如图3-5所示。

红外电子白板8以红外发射灯管与接收灯管对射原理，探测遮挡物（如图10所示，本发明中为多功能智能交互笔3的书写笔头312）作为触点，并识别触控点坐标和触点所在区域并传给智能笔架，其中划分多个区域受智能笔架控制。

多功能智能交互笔3供电方式为7号镍氢充电电池，无工作自动休眠以减少耗电，当按键触发时自动唤醒休眠并发送控制命令给智能笔架，命令包括颜色切换、笔擦切换、翻页等可自定义功能。每把多功能智能交互笔都内置有其唯一的硬件ID号，工作时与智能笔架绑定，避免受到同频道其它设备的干扰。当智能笔架启用白板分区功能时，2把多功能智能交互笔分别对应AB两个分区，其按键可独立控制每个区域的笔画颜色、笔擦大小、翻页等。多功能智能交互笔还内置无线充电接收装置和电池电量实时监控装置。

智能笔架接收二者信息汇总反馈给PC，自身拥有6个按键直接控制红外电子白板8和PC，如控制白板的分区、PC的锁屏、关机、一键启动软件等。笔架内置有2个独立控制的无线充电装置，2组多功能智能交互笔3的电量显示LED。当多功能智能交互笔3对应的电量指示低于2格且多功能智能交互笔插入对应笔槽时，笔槽内的红外感应开关开启，笔架自动开启无线充电，并实时监测充电电量，达到预设值后自动切断。智能笔架左右两侧有3个USB接口12，可接入任意USB设备。笔架上有一根磁控教鞭4和一块磁控板擦5，笔架内部设有磁控感应装置，当磁控教鞭或磁控板擦离开对应的第一凹槽41、第二凹槽51时，磁控感应装置即可识别响应并向PC发送信号。

如图3-6所示，所述智能笔架包括第一MCU及与该第一MCU连接的用于实现与红外电子白板、PC进行通信的USB电路模块、用于实现与所述多功能智能交互笔进行通信的第一无线通信模块、用于感应磁控教鞭及磁控板擦的磁控模块；还设置有用于放置多功能智能交互笔及对多功能智能交互笔进行充电的竖直笔槽，所述竖直笔槽处设有与所述MCU连接的第一无线充电模块及用于感应多功能智能交互笔的红外感应模块。

如图3-5所示，所述智能笔架还包括相互配合的笔架上盖板1和笔架下盖板2，且笔架上盖板1和笔架下盖板2之间形成一空间，该空间内设置所述第一MCU、USB电路模块、第一无线通信模块、磁控模块、第一无线充电模块和红外感应模块，所述笔架上盖板1表面还设置有用于放置磁控教鞭4的第一凹槽41、用于放置磁控板擦5的第二凹槽51，所述竖直笔槽31穿设于所述笔架上盖板1上。还包括与所述第一MCU连接的按键模块和用于指示所述多功能智能交互笔3充电状态的LED灯32，所述笔架上盖板1表面还设置有用以露出所述按键模块按键6的按键开口，所述LED灯32设置位置靠近所述竖直笔槽31。

所述笔架上盖板1表面后侧还设有用于支撑红外电子白板8底部的阶面11，所述笔架左、右侧共设有3个USB 2.0接口12，所述笔架后侧还设置有外部电源口。

如图7-11所示，所述多功能智能交互笔包括第二MCU及与该第二MCU连接的用于实现与所述智能笔架通信的第二无线通信模块、用于监测为多功能智能交互笔供电的电池电量的电量监测模块、用于实现电池充电的第二无线充电模块以及一按键模块。所述多功能智能交互笔还包括一笔型壳体，所述MCU、第二无线通信模块、电量监测模块、第二无线充电模块、按键模块及电池均设置于所述笔型壳体内。所述笔型壳体表面还设置有用以露出所述按键模块按键的按键开口。

本发明笔架上盖板一体成型，无断面无接缝，上下盖使用足够强度和数量的螺丝固定，多功能智能交互笔的套筒需精确控制尺寸，确保多功能智能交互笔插入后在无线充电接收功率最高的位置；笔架充电装置采用大线圈，多功能智能交互笔内采用mini线圈，使用专用充电管理芯片，保证充电电流至少达到80mA，在电池使用过程中无需人工干预，可自动开启充电，满电后自动切断充电。

如图12、14所示，本发明为为方便笔架与一体机的连接，还设计了一连接件7，分为4个模块：

（1）L形连接件71：连接笔架与横杆72，与笔架连接的孔位采用跑道圆孔711，便于智能笔架的前后伸缩，以及保证能够适用多种厚度不一样一体机；

（2）横杆72：用来连接L形连接件71和左右竖挂件73、74。其上均匀分布锁孔721，用以与其左、右两端连接的左、右竖挂件调整距离时的固定，来适应各种尺寸的一体机。在个别强度要求较高的使用场合，笔架连接件横杆既可以保障其强度，还可以改善笔架连接件本身固定位置的局限性。

（3）左、右竖挂件73、74：左、右竖挂件采用类似左右手一样的设计，用来连接一体机与横杆72。悬挂位置的一排圆孔731、741可有效的配对多种一体机孔位，锁付孔位可根据一体机的支架孔位进行锁付，另外在竖挂件的“掌心”部位采用长条形跑道孔，靠左右滑动调整，来克服多种一体机固定孔水平位置差异的情况。

如图13所示，如为了连接白板8与笔架，则只需采用L形连接件即可，此时，L形连接件连接笔架与白板。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，其特征在于：包括智能笔架、红外电子白板、多功能智能交互笔及PC；

所述智能笔架能够实现对所述红外电子白板的分区；所述智能笔架通过USB分别与所述红外电子白板、PC连接，以实现智能笔架与红外电子白板、智能笔架与PC之间的通信；所述智能笔架还与所述多功能智能交互笔进行无线通信；

所述红外电子白板采用红外线实现对多功能智能交互笔触控信号的识别，并将触控信号传输给所述智能笔架；

所述多功能智能交互笔与所述智能笔架配对绑定，且所述多功能智能交互笔能够实现对所述红外电子白板的分区触控：当智能笔架启用白板分区功能时，多功能智能交互笔能够同时分别对应电子白板软件上的分区，其按键可独立控制各自区域包括笔画颜色切换及书写、笔擦大小擦除及切换、翻页的功能；

所述PC通过智能笔架接收所述红外电子白板的触控信号、多功能智能交互笔的功能信号以及智能笔架的功能信号，实现对红外电子白板的显示控制；

所述智能笔架包括第一MCU及与该第一MCU连接的用于实现与红外电子白板、PC进行通信的USB电路模块、用于实现与所述多功能智能交互笔进行通信的第一无线通信模块、用于感应磁控教鞭及磁控板擦的磁控模块；还设置有用于放置多功能智能交互笔及对多功能智能交互笔进行充电的竖直笔槽，所述竖直笔槽处设有与所述MCU连接的第一无线充电模块及用于感应多功能智能交互笔的红外感应模块。

2.根据权利要求1所述的由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，其特征在于：所述智能笔架还包括相互配合的笔架上盖板和笔架下盖板，且笔架上盖板和笔架下盖板之间形成一空间，该空间内设置所述第一MCU、USB电路模块、第一无线通信模块、磁控模块、第一无线充电模块和红外感应模块，所述笔架上盖板表面还设置有用于放置磁控教鞭的第一凹槽、用于放置磁控板擦的第二凹槽，所述竖直笔槽穿设于所述笔架上盖板上。

3.根据权利要求1所述的由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，其特征在于：还包括与所述第一MCU连接的按键模块和用于指示所述多功能智能交互笔充电状态的LED灯，所述笔架上盖板表面还设置有用以露出所述按键模块的按键的按键开口，所述LED灯设置位置靠近所述竖直笔槽。

4.根据权利要求1所述的由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，其特征在于：所述笔架上盖板表面后侧还设有用于支撑白板底部的阶面，所述笔架左、右侧共设有3个USB 2.0接口，所述笔架后侧还设置有外部电源口。

5.根据权利要求1所述的由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，其特征在于：所述多功能智能交互笔包括第二MCU及与该第二MCU连接的用于实现与所述智能笔架通信的第二无线通信模块、用于监测为多功能智能交互笔供电的电池电量的电量监测模块、用于实现电池充电的第二无线充电模块以及一按键模块。

6.根据权利要求5所述的由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，其特征在于：所述多功能智能交互笔还包括一笔型壳体，所述MCU、第二无线通信模块、电量监测模块、第二无线充电模块、按键模块及电池均设置于所述笔型壳体内。

7.根据权利要求6所述的由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，其特征在于：所述笔型壳体表面还设置有用以露出所述按键模块的按键的按键开口。

8.根据权利要求1所述的由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，其特征在于：还包括一用于连接白板与笔架连接件，所述连接件为一L形连接件，所述L形连接件的横部设置有与笔架底部配合的跑道圆孔，以便于笔架的前后伸缩，从而适应不同厚度的白板，所述L形连接件的纵部与白板固定连接。

9.根据权利要求8所述的由智能笔架及多功能智能交互笔控制的红外电子白板系统，其特征在于：还包括一用于连接一体机与笔架的连接件，所述连接件包括L形连接件、横杆以及左、右竖挂件，所述L形连接件用于连接笔架与横杆，所述横杆用于连接L形连接件和左、右竖挂件，所述左、右竖挂件用于连接横杆和一体机；所述L形连接件的横部设置有跑道圆孔，以便于笔架的前后伸缩，从而适应不同厚度的一体机，所述L形连接件的纵部与横杆固定连接；所述横杆上设置有锁孔，用以与其左、右两端连接的左、右竖挂件调整距离时的固定，以适应不同尺寸的一体机；所述左、右竖挂件的悬挂位置设置有一排圆孔，以配对不同一体机的孔位，所述左、右竖挂件还能够沿横杆左右滑动调整位置。