CN110264795B - 一种智慧黑板系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智慧黑板系统。所述智慧黑板系统包括触控显示屏(1)、电子书写笔(2)和教室主机(3)，所述书写电子笔(2)的侧壁上设置有擦除部(22)，所述擦除部(22)从所述侧壁上凸起，所述电子书写笔(2)具有书写模式和擦除模式，所述电子书写笔(2)上进一步设置有模式开关(23)，所述模式开关(23)控制所述电子书写笔在书写模式和擦除模式之间转换；所述教室主机(3)将需要显示的图像信息输送至所述触控显示屏(1)。在本发明中，触控显示屏和电子书写笔组合使用，而且所述电子书写笔的侧壁上设置有擦除部，从而，通过擦除部在触控显示屏上的扫动而擦除在触控显示屏上书写的内容，擦除彻底且简便。

Description

一种智慧黑板系统
技术领域
本发明涉及教育科技技术领域，特别是涉及一种智慧黑板系统。
背景技术
在现有技术中，在教室中已经大量采用投影仪直接在传统黑板或投影专用屏上进行投影的方式来进行教学。但是，在教学的过程中，为了更灵活地进行教学，仍然经常需要进行板书。为此，教师使用各种记号笔在在黑板或屏幕上进行书写，书写后需要用常规的黑板擦或白板擦擦除掉书写的内容。因为记号笔书写的特点，存在不容易擦除干净的缺点，需要多次反复擦，劳动量大。
发明内容
本发明的目的在于提供便于擦除的智慧黑板系统。
本发明中的智慧黑板，是指能够书写的板或屏，而不限于黑色的板。
为实现上述目的，本发明提供一种智慧黑板系统，所述智慧黑板系统包括：触控显示屏、电子书写笔和教室主机，所述触控显示屏、电子书写笔与所述教室主机通讯连接，
所述触控显示屏显示图像信息，并接收所述电子书写笔在所述触控显示屏上的书写输入和擦除输入；
所述电子书写笔的一端处设置有笔尖，所述电子书写笔的侧壁上设置有擦除部，所述擦除部从所述侧壁上凸起，所述电子书写笔具有书写模式和擦除模式，所述电子书写笔上进一步设置有模式开关，所述模式开关控制所述电子书写笔在书写模式和擦除模式之间转换；
所述教室主机将需要显示的图像信息输送至所述触控显示屏，所述图像信息包括基本图像信息和书写图像信息，所述教室主机将所述基本图像信息和书写图像信息叠加融合后输送至所述触控显示屏。
优选地，所述教室主机包括书写图像信息存储单元，
在所述电子书写笔处于书写模式时，所述教室主机根据所述触控显示屏检测到的书写输入，动态修改书写图像信息存储单元存储的书写图像信息，在所述书写图像信息中增加书写线条；
在所述电子书写笔处于擦除模式时，所述教室主机根据所述触控显示屏检测到的擦除输入，动态修改书写图像信息存储单元存储的书写图像信息，将擦除区域修改为透明，或者将擦除区域修改为不透明的背景色。
优选地，所述模式开关包括姿态传感器，所述姿态传感器检测所述电子书写笔相对于竖直方向的夹角，当所述夹角小于等于第一设定角度时，所述模式开关将所述电子书写笔设置为擦除模式；当所述夹角大于等于第二设定角度时，所述模式开关将所述电子书写笔设置为书写模式，其中，所述第二设定角度大于等于所述第一设定角度。
优选地，所述擦除部包括第一擦除边和第二擦除边，所述第一擦除边和第二擦除边在周向上对置设置，且所述第一擦除边的长度大于所述第二擦除边的长度。
优选地，所述触控显示屏包括位于外层的透明触摸屏、位于内层的LCD液晶屏、以及位于透明触摸屏和LCD液晶屏之间的透明双稳态液晶屏，所述透明触摸屏的最外层面板为钢化玻璃材质，玻璃表面通过蚀刻技术具有防眩光的作用，
在书写模式下，所述LCD液晶屏显示所述基本图像信息；所述透明双稳态液晶屏由于电子书写笔书写作用直接显示书写线条，
在擦除模式下，将所述透明双稳态液晶屏设置为透明，所述LCD液晶屏显示叠加融合后的基本图像信息和书写图像信息。
优选地，所述擦除部包括第一擦除凸部和第二擦除凸部，所述第一擦除凸部和第二擦除凸部在所述电子书写笔的长度方向上相互间隔开。
优选地，所述第一擦除凸部和/或所述第二擦除凸部设置为能够沿着相对于所述侧壁在所述电子书写笔的长度方向上运动。
优选地，所述电子书写笔上带有颜色选择开关，所述颜色选择开关为滑动开关，具有三个滑动位置，中间位置为关闭位置，一侧的位置为常规书写颜色，将书写颜色设置为蓝色或黑色，另一侧的位置为特殊标记颜色，将书写颜色设置为半透明的红色或黄色。
优选地，所述电子书写笔上设置有压力传感器，检测所述笔尖处的压力大小；以及/或者所述电子书写笔上设置有拾音器。
优选地，所述电子书写笔带有充电电池和充电插头，所述充电插头为活动式，能够在伸出状态和收回状态之间切换，所述触控显示屏的侧面带有充电插口。
在本发明中，触控显示屏和电子书写笔组合使用，而且所述电子书写笔的侧壁上设置有擦除部，从而，通过擦除部在触控显示屏上的扫动而擦除在触控显示屏上书写的内容，擦除彻底且简便。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的智慧黑板系统的示意图。
图2是电子书写笔的示意图。
图3是触控显示屏的示意图。
附图标记：
1 触控显示屏 25 充电插头
2 电子书写笔 26 压力传感器
3 教室主机 27 姿态传感器
11 透明触摸屏 28 充电电池
12 双稳态液晶屏 29 弹簧
13 LCD液晶屏 221 第一擦除边
21 笔尖 222 第二擦除边
22 擦除部 223 第一擦除凸部
23 模式开关 224 第二擦除凸部
24 激光指示灯
具体实施方式
在附图中，使用相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
参见图1，本发明一实施例的智慧黑板系统包括：触控显示屏1、电子书写笔2和教室主机3。所述触控显示屏1、电子书写笔2与所述教室主机3通讯连接。
教室主机3用于控制教室内的所有相关电子设备，例如，教室主机3控制触控显示屏1、电子书写笔2、投影仪、摄像仪、音频装置(包括麦克风和拾音器)、课堂打卡装置等。在本发明中，教室主机3不是必须的。触控显示屏1可以自身带有内置的控制单元，相当于一体机。此外，教师主机3还可以集成在触控显示屏中。这也在本发明的保护范围之内。
教室主机3将需要显示的图像信息输送至所述触控显示屏1，所述图像信息包括基本图像信息和书写图像信息，所述教室主机将所述基本图像信息和书写图像信息叠加融合后输送至所述触控显示屏1。叠加融合方式，通常采用“透明”方式进行叠加，且书写图像信息位于上方。也就是说，书写图像信息仅仅在具有非透明像素的部位处覆盖基本图像信息的相应部位。这类似于OSD信息的叠加。或者可以将书写图像信息看作一种特殊的OSD信息。
相应地，所述教室主机3包括书写图像信息存储单元，用于存储书写图像信息。有利的是，书写图像信息存储在快速存取存储器上，以提高响应速度。例如，在处于书写模式时，可以将书写图像信息加载至教室主机的内存中。
在所述电子书写笔2处于书写模式时，所述教室主机3根据所述触控显示屏1检测到的书写输入，动态修改书写图像信息存储单元存储的书写图像信息，在所述书写图像信息中增加书写线条；
在所述电子书写笔2处于擦除模式时，所述教室主机3根据所述触控显示屏1检测到的擦除输入，动态修改书写图像信息存储单元存储的书写图像信息，将擦除区域修改为透明，或者将擦除区域修改为不透明的背景色。
本发明中的智慧黑板，大体上相当于触控显示屏1，是指能够书写的板或屏，而不限于黑色的板。通过在触控显示屏1上画动，可以在触控显示屏1上显示画动的路径，进而实现“在黑板上写字”的效果。在需要擦除特定区域上的书写内容时，在擦除模式下，通过擦除装置在触控显示屏上的扫动，“擦除”扫过区域的书写内容。
在本发明中，触控显示屏是指通过在屏幕上画动，能够在屏幕上显示画动路径痕迹的显示屏。在一个实施例中，触控显示屏的外层为触摸屏，用于获取触控信号；内层为LCD液晶屏。在另一个实施例中，触控显示屏的外层为透明的触摸屏，内层为双稳态液晶屏。双稳态液晶屏仅仅在刷新图像时耗电。
为了便于进行书写，以及为了便于观看，所述触控显示屏1的最外层面板为钢化玻璃材质，玻璃表面采用蚀刻技术加工具有防眩光的作用。
所述触控显示屏1显示图像信息，并接收所述电子书写笔2在所述触控显示屏1上的书写输入和擦除输入。
在图3所示的实施例中，所述触控显示屏1包括；位于外层的透明触摸屏11、位于内层的LCD液晶屏13，以及位于透明触摸屏11和LCD液晶屏13之间的透明双稳态液晶屏12。LCD液晶屏13除了用于显示之外，还可以用作双稳态液晶屏12的背光光源，提高透明双稳态液晶屏12的显示亮度。
所述透明触摸屏11的最外层面板为钢化玻璃材质，玻璃表面通过蚀刻技术具有防眩光的作用。
在书写模式下，所述LCD液晶屏13显示所述基本图像信息；所述透明双稳态液晶屏12由于电子书写笔2书写作用直接显示书写线条。
在擦除模式下，将所述透明双稳态液晶屏12设置为透明，所述LCD液晶屏13显示叠加融合后的基本图像信息和书写图像信息。在本发明的实施例中，上述的“写字”和“擦除”都通过电子书写笔2实现。参见图1和图2，所述电子书写笔2的一端处设置有笔尖21。电子书写笔的侧壁上设置有擦除部22，所述擦除部22从所述侧壁上凸起。所述电子书写笔2具有书写模式和擦除模式。所述电子书写笔2上进一步设置有模式开关23，所述模式开关23控制所述电子书写笔2在书写模式和擦除模式之间转换。在一个实施例中，在非“书写模式”下，即使电子书写笔2的笔尖21在触控显示屏上画动，也不产生“书写”效果。在非“擦除模式”下，即使擦除部在触控显示屏上扫动，也不产生“擦除”效果。
模式开关23可以采用任何适当的方式，例如，可以采用按键开关、拨动或滑动开关、旋转开关等来实现，还可以进一步采用人机交互界面上的按键来实现。在图2所示的实施例中，模式开关23包括姿态传感器27，所述姿态传感器27检测所述电子书写笔2的中轴线相对于竖直方向的夹角。需要指出的是，检测所述电子书写笔2的中轴线相对于水平面的夹角，实质上也属于检测电子书写笔2的中轴线相对于竖直方向的夹角。
当所述夹角小于等于第一设定角度时，所述模式开关将所述电子书写笔2设置为擦除模式；当所述夹角大于等于第二设定角度时，所述模式开关将所述电子书写笔2设置为书写模式，其中，所述第二设定角度大于等于所述第一设定角度。
所述第一设定角度和第二设定角度例如都设置为45度。在另一个备选实施例中，所述第一设定角度设置为30度，所述第二设定角度设置为60度。
参见图2，所述擦除部22包括第一擦除边221和第二擦除边222，所述第一擦除边221和第二擦除边222在周向上对置设置，且所述第一擦除边221的长度大于所述第二擦除边222的长度。从而，在需要擦除大范围的书写内容时，使用第一擦除边221进行擦除；在需要擦除较小范围的书写内容时，使用第二擦除边222进行擦除。
参见图2，所述擦除部22包括第一擦除凸部223和第二擦除凸部224，所述第一擦除凸部223和第二擦除凸部224在所述电子书写笔2的长度方向上相互间隔开。第一擦除凸部223和第二擦除凸部224的与触控显示屏接触部为圆滑旋转，或设置有圆弧倒角。通过第一擦除凸部223和第二擦除凸部224来确定两个接触点之间连线扫过的区域，进而删除扫过区域的书写内容。
为了便于调节擦除的区域的大小，在一个备选实施例中，所述第一擦除凸部223和/或所述第二擦除凸部224设置为能够沿着相对于所述侧壁在所述电子书写笔2的长度方向上运动。在此情况下，有利的是，仅仅设置一个擦除边。
参见图2，为了提供指示功能，所述电子书写笔2上设置有激光指示灯24及指示灯开关(未图示)。在按下指示灯开关时，激光指示灯24发出红色激光或其他颜色的激光。在图2中，激光指示灯24设置在笔尖的后侧，且设置在笔尖的径向外侧。
为了便于书写，电子书写笔2采用蓝牙或WiFi等无线方式与触控显示屏11或教育主机3通讯连接。也就是说，电子书写笔2上设置有无线通讯单元。
为了便于根据书写的压力来调节书写内容的线条粗细，所述电子书写笔2上设置有压力传感器26。参见图2，笔尖21为球形滚珠，通过弹簧29抵靠在压力传感器26。由此，检测所述笔尖21处的压力大小。进而，能够根据压力大小来调节书写内容的线条粗细。
为了实现声控性能，所述电子书写笔2上设置有拾音器。从而，电子书写笔可以获取使用者的声音指令，进而控制教师内的相应电子设备。电子书写笔可以自己带有语音分析系统，也可以通过无线通信单元来利用教室主机3或触控显示屏2带有的语音分析系统来分析声音指令。
为了便于充电，所述电子书写笔2带有充电电池和充电插头25。所述充电插头为活动式，能够在伸出状态和收回状态之间切换，所述触控显示屏1的侧面带有充电插口。电子书写笔2可以插在所述充电插口上进行收纳，同时进行充电。
在一个实施例中，电子书写笔2上带有颜色选择开关。所述颜色选择开关为滑动开关，具有三个滑动位置。中间位置为关闭位置，一侧的位置为常规书写颜色，例如，蓝色或黑色，另一侧的位置为特殊标记颜色，例如为红色或黄色。更具体地，所述特殊标记颜色可以为半透明的，相当于“荧光笔”的书写效果。
在所述中间位置，如果按下所述滑动开关，触发激光指示灯24，发射指示用的激光。也就是说，所述颜色选择开关同时用作指示灯开关。
所述教室主机3可以具有两路视频输出，一路输出连接至投影仪，进行投影显示。另一路视频输出连接至触控显示屏，在触控显示屏上显示。输出至触控显示屏的视频内容，包括基本视频信息，以及叠加在所述基本视频信息上的辅助OSD信息。在一个实施例中，所述辅助信息为书写内容。
在一些实施例中，在擦除的时候，仅仅擦除书写内容，也就是说，将擦除后的区域的颜色标记为透明。在另一些实施例中，在擦除的时候，不仅擦除书写内容，同时擦除基本视频信息，也就是说将擦除后的区域的颜色标记为不透明的背景色。
本发明的颜色选择开关与压力传感器组合，还可以实现将所有书写内容擦除的功能。在压力传感器检测到笔尖压在触控显示屏上的情况下，将前述颜色选择开关拨动至中间位置，并压下所述颜色开关，则擦除整个触控屏上的所有书写内容。但是保留基本视频信息。
在一个未图示的实施例中，在所述触控显示屏上设置有全部擦除开关。当按动所述全部擦除开关时，擦除全部书写内容。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。本领域的普通技术人员应当理解：可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种智慧黑板系统，其特征在于，包括：触控显示屏(1)、电子书写笔(2)和教室主机(3)，所述触控显示屏(1)、电子书写笔(2)与所述教室主机(3)通讯连接，
所述触控显示屏(1)显示图像信息，并接收所述电子书写笔(2)在所述触控显示屏(1)上的书写输入和擦除输入；
所述电子书写笔(2)的一端处设置有笔尖(21)，所述电子书写笔的侧壁上设置有擦除部(22)，所述擦除部(22)从所述侧壁上凸起，所述擦除部(22)包括第一擦除凸部(223)和第二擦除凸部(224)，所述第一擦除凸部(223)和第二擦除凸部(224)在所述电子书写笔(2)的长度方向上相互间隔开；
所述电子书写笔(2)具有书写模式和擦除模式，所述电子书写笔(2)上进一步设置有模式开关(23)，所述模式开关(23)控制所述电子书写笔在书写模式和擦除模式之间转换，所述模式开关(23)包括姿态传感器(27)，所述姿态传感器(27)检测所述电子书写笔(2)相对于竖直方向的夹角，当所述夹角小于等于第一设定角度时，所述模式开关将所述电子书写笔(2)设置为擦除模式；当所述夹角大于等于第二设定角度时，所述模式开关将所述电子书写笔(2)设置为书写模式，其中，所述第二设定角度大于等于所述第一设定角度；
所述教室主机(3)将需要显示的图像信息输送至所述触控显示屏(1)，所述图像信息包括基本图像信息和书写图像信息，所述教室主机将所述基本图像信息和书写图像信息叠加融合后输送至所述触控显示屏(1)。
2.如权利要求1所述的智慧黑板系统，其特征在于，所述教室主机(3)包括书写图像信息存储单元，
在所述电子书写笔(2)处于书写模式时，所述教室主机(3)根据所述触控显示屏(1)检测到的书写输入，动态修改书写图像信息存储单元存储的书写图像信息，在所述书写图像信息中增加书写线条；
在所述电子书写笔(2)处于擦除模式时，所述教室主机(3)根据所述触控显示屏(1)检测到的擦除输入，动态修改书写图像信息存储单元存储的书写图像信息，将擦除区域修改为透明，或者将擦除区域修改为不透明的背景色。
3.如权利要求1所述的智慧黑板系统，其特征在于，所述擦除部(22)包括第一擦除边(221)和第二擦除边(222)，所述第一擦除边(221)和第二擦除边(222)在周向上对置设置，且所述第一擦除边(221)的长度大于所述第二擦除边(222)的长度。
4.如权利要求1所述的智慧黑板系统，其特征在于，所述触控显示屏(1)包括位于外层的透明触摸屏(11)、位于内层的LCD液晶屏(13)、以及位于透明触摸屏(11)和LCD液晶屏(13)之间的透明双稳态液晶屏(12)，所述透明触摸屏(11)的最外层面板为钢化玻璃材质，玻璃表面通过蚀刻技术具有防眩光的作用，
在书写模式下，所述LCD液晶屏(13)显示所述基本图像信息；所述透明双稳态液晶屏(12)由于电子书写笔(2)书写作用直接显示书写线条，
在擦除模式下，将所述透明双稳态液晶屏(12)设置为透明，所述LCD液晶屏(13)显示叠加融合后的基本图像信息和书写图像信息。
5.如权利要求1所述的智慧黑板系统，其特征在于，所述第一擦除凸部(223)和/或所述第二擦除凸部(224)设置为能够沿着相对于所述侧壁在所述电子书写笔(2)的长度方向上运动。
6.如权利要求1-4中任一项所述的智慧黑板系统，其特征在于，所述电子书写笔(2)上带有颜色选择开关，所述颜色选择开关为滑动开关，具有三个滑动位置，中间位置为关闭位置，一侧的位置为常规书写颜色，将书写颜色设置为蓝色或黑色，另一侧的位置为特殊标记颜色，将书写颜色设置为半透明的红色或黄色。
7.如权利要求6所述的智慧黑板系统，其特征在于，所述电子书写笔(2)上设置有压力传感器(26)，检测所述笔尖(21)处的压力大小；以及/或者所述电子书写笔(2)上设置有拾音器。
8.如权利要求5所述的智慧黑板系统，其特征在于，所述电子书写笔(2)带有充电电池和充电插头(25)，所述充电插头(25)为活动式，能够在伸出状态和收回状态之间切换，所述触控显示屏(1)的侧面带有充电插口。
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