CN111338173A - 一种交互式幕布 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交互式幕布，包括传感幕布、触摸信号处理板以及主板；传感幕布包括幕布底布、上面膜和底膜；上面膜与底膜分别贴合设置在幕布底布的上下表面；刚性导电纱线与触摸信号处理板的电路连接导通，采集幕布底布上产生的电容信号，触摸信号处理板与主板连接。其有益效果为：本发明将导电纱线与刚性纤维混合织造，将刚性特性添加到导电纱线当中，有效增加幕布本身的刚性，让幕布表面平整，以至于显示清晰的图像，避免卷曲起皱；相交的两个方向的导电纱线构成一个小传感区域，由若干小的传感区域构成整个传感功能区域，在传感区外涂覆上面膜和底膜，实现将幕布层与传感层结合；交互式幕布重量小，可卷曲，方便携带，制造方法简单。

Description

一种交互式幕布

技术领域

本发明涉及纺织领域，尤其涉及一种交互式幕布。

背景技术

交互式幕布是一种集互动教学与宽频娱乐于一体的高科技产品，是基于PC机的一种具有人机交互功能的输入设备，交互式幕布可以与电脑进行信息通讯，将幕布连接到计算机，并利用投影机将计算机上的内容投影到屏幕上，在专门的应用程序的支持下，可以构造一个大屏幕、交互式的协作会议或教学环境，广泛应用于教学、培训、家教补习、高清视频娱乐、会议演示、远程教学等领域。

交互式幕布利用特定的交互手段如手指触控、激光遥控、数码教鞭、人体感应等，可以运行任何应用程序，或对文件进行编辑、注释、保存等在计算机上利用键盘及鼠标才可以实现的操作。通过特定的应用程序，交互式幕布就可以通过网络与其他办公室、会议室进行交流，实现网络会议及远程教学。

传统的交互式幕布通常分为感应层和幕布层，感应层能够识别人的操作，而幕布层起到投影的效果。但是传统交互式幕布是将感应层与幕布层分开设置，这样的结构会遇到许多的问题，例如：

(1)如果是采用将感应层与幕布层通过胶水粘结的方法，在幕布卷绕放下的过程中幕布会皱起来，导致投影出来的画面效果不好；

(2)如果将感应层与幕布层分开，如专利2012年申请的交互式投影幕(公开号为CN102944966B)所述，通过双层双轴双电机分别带动感应层与幕布层卷绕，它虽然可以解决卷绕过程中幕布起皱的问题，但是会徒增整个设备的重量，不方便携带，并且耗电量增加；

(3)在实际使用过程中，交互式的白板使用地更为广泛，如专利2018年申请的一种交互式电子白板(公开号为CN207690056U)就提到使用交互式电子白板，但是白板重量大体积大，不方便携带而且成本高。

因此，针对上述缺陷需要对现有技术进行改进。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种交互式幕布，能够将幕布层与传感层结合起来，将传感功能置入幕布中，同时能够让幕布表面平整，显示清晰的图像，而且不会因为卷曲而起皱，且重量小，可卷曲，方便携带，制造方法简单，以解决背景技术中的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种交互式幕布，包括传感幕布、触摸信号处理板以及主板；所述传感幕布包括幕布底布、上面膜和底膜；其中所述幕布底布由混合有刚性纤维的刚性导电纱线织造而成，，所述刚性导电纱线接收指示信息时可产生电容信号；所述上面膜与所述底膜分别贴合设置在所述幕布底布的上下表面，以达到良好的显示效果。

进一步的，所述幕布底布的刚性导电纱线包括第一方向刚性导电纱线和与第一方向刚性导电纱线相交的第二方向刚性导电纱线，同一方向的每两根相邻的刚性导电纱线之间间隔通过刚性导电纱线排布的密度来控制，相交的第一方向刚性导电纱线与第二方向刚性导电纱线构成一个小传感区域，所述幕布底布整个传感区与有每一个刚性导电纱线形成的小传感区域构成。

进一步的，所述上面膜和底膜为高聚物膜，一般选用PVC反光材料。

其中，所述信号处理板与所述刚性导电纱线电路连接导通，所述信号处理板采集所述幕布底布上产生的所述电容信号，并根据所述幕布底布上所述电容信号的变化量数据,计算出每一个指示信息点的坐标信息，以及根据坐标信息解析出指示信息进行信号传输；所述信号处理板与所述主板连接，所述信号处理板将指示信息点坐标信息与指示信息传输到所述主板上。

所述主板与终端电子设备连接通讯，将指示信息点坐标信息与指示信息传输到所述终端电子设备上，实现所述传感幕布与所述终端电子设备的交互。

进一步的，所述主板包括电源管理模块、电池充电模块、I2C通讯模块、主控芯片、蓝牙模块；其中，所述主控芯片根据需求制定多套协议，通过不同的协议可以实现不同的交互功能。

进一步的，所述主板通过I2C接口获取指示信息点坐标信息与指示信息。

进一步的，所述主板通过所述蓝牙模块与所述终端电子设备连接通讯，获取所述幕布底布的指示信息点坐标信息和指示信息，通过获得的坐标信息和指示信息产生响应，实现通过所述幕布底布与所述终端电子设备交互；所述终端电子设备可以为电脑、手机等。

进一步的，所述指示信息点为所述传感幕布的信息输入点，所述指示信息为输入到所述传感幕布信息所采用的输入方式，例如采用手势信息等。

本发明还提供一种织造交互式幕布的刚性导电纱线，包括导电纱线与刚性纤维，通过传统纺织工艺将导电纱线与刚性纤维织造为一根刚性导电纱线；通过第一方向的所述刚性导电纱线和与第一方向相交的第二方向的所述刚性导电纱线编织形成所述交互式幕布的所述幕布底布。

进一步的，所述刚性材料包括碳纤维、玄武岩纤维、普通玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、硼纤维；所述导电纱线材料包括金属短纤维、导电高分子纤维、碳纤维、镀银纤维、导电金属化合物纤维。

进一步的，所述刚性导电纱线包括混纺纱、并捻纱和皮芯纱三种形式；其中所述混纺纱是通过传统的纺纱工艺将刚性纤维与导电纤维混纺，从而制得带有良好刚性的导电纱线；所述并捻纱是通过使用刚性长丝或者纱线与导电长丝或者纱线并捻而制得带有良好刚性的导电纱线，其中并捻的数量可以根据需求而定；所述皮芯纱包括芯层和皮层两层结构，所述皮层位于所述芯层外部，为绝缘层；所述皮芯纱包括编织结构、包缠结构、纤维包覆结构三种结构形式，其中编织结构是通过传统的编织工艺，将刚性长丝或者纱线作为编织层包裹住中间的导电长丝或者纱线，包缠结构是通过传统的包缠工艺，将刚性的长丝或者纱线作为皮层包缠在芯层导电长丝或者纱线上；纤维包覆结构是通过传统的包芯纱工艺，将刚性短纤维包裹在导电长丝或者纱线外层，形成皮芯结构。

进一步的，所述刚性导电纱线为混纺纱或并捻纱时，第一方向的刚性导电纱线与第二方向的刚性导电纱线位于不同的编织维度，且在两个不同的维度中间设置有一层绝缘层，该绝缘层为普通织物层。

进一步的，所述刚性导电纱线为皮芯纱时，所述皮芯纱外部设置有绝缘层，第一方向的刚性导电纱线与第二方向的刚性导电纱线位于同一编织维度。

通过实施上述交互式幕布，具有如下技术效果：

(1)本发明将导电纱线与刚性纤维混合织造，将刚性特性添加到导电纱线当中，形成与玻璃纤维相似的性能，然后将这种刚性导电纱线织入幕布中，有效增加幕布本身的刚性，让幕布表面平整，以至于显示清晰的图像，避免卷曲起皱；

(2)相交的两个方向的导电纱线构成一个小传感区域，由若干小的传感区域构成整个传感功能区域，在传感区外涂覆上面膜和底膜，实现将幕布层与传感层结合；

(3)本发明采用的交互式幕布，将具有信息输入和传输功能的传感幕布与终端电子设备连接，实现对传感幕布上所展示内容的直接输入、修饰，以及良好的交互效果；

(4)本发明的交互式幕布重量小，可卷曲，方便携带，制造方法简单。

附图说明

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

图1是本发明实施例1中交互式幕布结构示意图；

图2是本发明实施例1中交互式幕布导电纱线编织结构示意图；

图3是本发明实施例1中混纺纱织造工艺I示意图；

图4是本发明实施例1中混纺纱编织的幕布底布切面结构示意图；

图5是本发明实施例2中混纺纱织造工艺II示意图；

图6本发明实施例3中并捻纱织造工艺示意图；

图7本发明实施例4中皮芯纱结构示意图；

图8本发明实施例4中皮芯纱皮层为编织结构示意图；

图9本发明实施例4中皮芯纱皮层为包缠结构示意图；

图10本发明实施例4中皮芯纱皮层为纤维包覆结构示意图。

图中：

10、传感幕布；11、触摸信号处理板；12、主板；13、终端电子设备；

101、幕布底布；102、经向刚性导电纱线；103、纬向刚性导电纱线；102a、经向混纺纱；103a、纬向混纺纱；104、中间绝缘层；

201、刚性长丝或纱线；202、导电长丝；

301、皮层；302、芯层；301a、编织层；302a、编织芯层；301b、包缠层；302b、包缠芯层；301c、纤维包覆层；302c、包覆芯层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面采用几个实施例具体表述本发明的技术方案

实施例1

如图1所示是一种交互式幕布，该幕布可适用在例如展现演示文稿内容、作为互动版面等，以作为展现演示文稿内容为例，在使用时采用触摸的方式输入信息，则，该交互式幕布包括传感幕布10、触摸信号处理板11、主板12和终端电子设备13；传感幕布10包括幕布底布101、上面膜和底膜(上面膜和底膜在附图未显示)；其中幕布底布101由混合有刚性纤维的刚性导电纱线织造而成，触摸时可产生电容信号；上面膜与底膜分别贴合设置在幕布底布的上下表面，以达到良好的显示效果。

如图2所示，设定刚性导电纱线的第一方向为经向，第二方向为纬向，则幕布底布101的刚性导电纱线包括经向刚性导电纱线102和纬向刚性导电纱线103，同一方向的每两根相邻的刚性导电纱线之间间隔通过刚性导电纱线排布的密度来控制，相交的经向刚性导电纱线102与纬向刚性导电纱线103构成一个小传感区域，幕布底布整个传感区与有每一个刚性导电纱线形成的小传感区域构成。

上面膜和底膜为高聚物膜，一般选用PVC反光材料。

其中，刚性导电纱线与触摸信号处理板11的电路连接导通，采集幕布底布101上产生的电容信号，根据幕布底布101上电容信号的变化量数据,计算出每一个触摸点的坐标信息，以及根据坐标轨迹解析出手势信息进行信号传输；主板12包括电源管理模块、电池充电模块、I2C通讯模块、主控芯片、蓝牙模块；其中，主控芯片根据需求制定多套协议，通过不同的协议可以实现不同的交互功能；触摸信号处理板11与主板12连接，主板12通过I2C接口获取触摸点坐标信息与手势信息。

终端电子设备13通过蓝牙与主板12的蓝牙模块进行通讯，获取幕布底布101的触摸点坐标信息和手势信息，通过获得的坐标信息和手势信息产生响应，实现通过幕布底布101与终端电子设备13交互；终端电子设备13可以为电脑、手机等。

本实施例中刚性导电纱线包括导电纤维与刚性纤维，通过传统纺织工艺将导电纱线与刚性纤维织造为一根刚性导电纱线，以供织造使用。

刚性导电纱线采用混纺工艺织造，其中刚性材料包括碳纤维、玄武岩纤维、普通玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、硼纤维；导电纤维包括金属短纤维、导电高分子纤维、碳纤维、镀银纤维、导电金属化合物纤维，为了能够将上述刚性纤维中的一种或者多种与导电纤维中的一种或者多种混合起来制造纱线，具体织造工艺如图3所示的混纺纱织造工艺I：

先将刚性纤维与导电纤维预开松，然后再将两部分纤维混合均匀，将混合均匀的纤维经过梳理，制成生条，再经过并条后，制成熟条，通过梳棉和多次并条后制成熟条，再经过粗纱和细纱工序，制成混纺纱。此处粗纱与细纱工艺为传统工艺，不多做赘述。

通过上述混纺纱织造工艺I的方法织造的刚性导电纱线具有了一定量的刚性纤维，由于刚性导电纱线外部没有绝缘层，织造幕布底布101时，采用多层织造的方法，如图4所示，经向混纺纱102a与纬向混纺纱103a位于不同的编织维度，在经向混纺纱102a与纬向混纺纱103a中间设置有一层中间绝缘层104，该中间绝缘层104为普通织物层。

实施例2

本实施例的交互式幕布整体结构与实施例1的交互式幕布结构相同，区别之处在于，本实施例中为了能够将刚性纤维中的一种或者多种与导电纤维中的一种或者多种混合起来制造纱线，具体织造工艺如图5所示的混纺纱织造工艺II：

先将刚性纤维与导电纤维分别开松、混合均匀、梳理，制成刚性纤维生条和导电纤维生条，将刚性纤维生条和导电纤维生条在并条机上按比例搭配，经过三道并条后，制成混有刚性纤维与导电纤维的熟条，再将熟条经过粗纱和细纱工序，制成混纺纱。此处粗纱与细纱工艺为传统工艺，不多做赘述。

实施例3

本实施例的交互式幕布整体结构与实施例1的交互式幕布结构相同，区别之处在于，刚性导电纱线采用导电长丝202并捻刚性长丝或纱线201制造。

其中使用到的刚性长丝或纱线201材料可以为碳纤维、玄武岩纤维、普通玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、硼纤维，用到的导电长丝202材料可以为金属、导电高分子、碳、导电金属化合物、镀银纤维；并捻的长丝或纱线的根数可以为任意。

如图6所示，通过并捻工艺，将刚性长丝或纱线201与导电长丝202并捻，得到刚性好的导电股线；图6所示，仅包括一根刚性长丝或纱线201和一根导电长丝202或纱线并捻的情况，但不仅限于这一种情况，长丝或者纱线的数量可以根据实际需求而定。

实施例4

本实施例的交互式幕布整体结构与实施例1的交互式幕布结构相同，区别之处在于，刚性导电纱线为皮芯结构的纱线，皮芯结构包括皮层701和芯层702，皮层701位于芯层702外部，作为刚性导电纱线的绝缘层；结构如图7所示，芯层702可以为导电长丝或者纱线，用到的导电长丝或者纱线材料可以为金属、导电高分子、碳、导电金属化合物、镀银纤维；皮层701用到的材料可以为其中使用到的刚性长丝或者纱线材料可以为碳纤维、玄武岩纤维、普通玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、硼纤维。

采用皮芯结构的刚性导电纱线可以为编织结构、包缠结构、纤维包覆结构三种形式，其中：

如图8所示的是采用编织结构的刚性导电纱线，皮层为编织层301a，可以使用编织机制造，编织工艺为传统的编织工艺，此处不多赘述；编织芯层302a为导电长丝或者纱线，编织层301a为刚性纱线或长丝束，其材料可以为碳纤维、玄武岩纤维、普通玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、硼纤维；

如图9所示的是采用包缠结构的刚性导电纱线，皮层为包缠层301b，通过将刚性的长丝或者纱线包缠住导电长丝或者纱线，包缠工艺为传统的包缠工艺，此处不多赘述；包缠芯层302b为导电长丝或者纱线，包缠层301b为刚性纱线或长丝束，其材料可以为碳纤维、玄武岩纤维、普通玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、硼纤维；

如图10所示的是采用纤维包覆结构的刚性导电纱线，皮层为纤维包覆层301c，此处纤维为短纤，材料为碳纤维、玄武岩纤维、普通玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、硼纤维短纤，使用传统的包芯纱工艺就可以制得，此处关于包芯纱工艺不多赘述；包覆芯层302c为导电长丝或者纱线，其材料可以为碳纤维、玄武岩纤维、普通玻璃纤维、石英纤维、陶瓷纤维、硼纤维。

采用上述皮芯结构的刚性导电纱线编织幕布底布101时，刚性导电纱线外部有绝缘层，可以采用单层织造的方法，将经向的导电纱线102与纬向的导电纱线103配置在同一层中，织造工艺为传统的织造工艺，此处不多赘述。

需要说明的是，皮芯结构的刚性导电纱线不仅限于单层织造，多层织造依旧能够使用这种导电纱线。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种交互式幕布，包括传感幕布、信号处理板以及主板；其特征在于，所述传感幕布包括幕布底布；所述幕布底布由混合有刚性纤维的刚性导电纱线织造而成，所述刚性导电纱线接收指示信息产生电容信号；

所述信号处理板与所述刚性导电纱线电路连接导通，采集所述幕布底布上产生的所述电容信号，并根据所述幕布底布上所述电容信号的变化量数据,计算出每一个指示信息点的坐标信息，以及根据坐标信息解析出指示信息进行信号传输；所述信号处理板与所述主板连接，所述信号处理板将指示信息点的坐标信息与指示信息传输到所述主板上；

所述主板与终端电子设备连接通讯，将指示信息点坐标信息与指示信息传输到所述终端电子设备上，实现所述传感幕布与所述终端电子设备的交互。

2.如权利要求1所述的交互式幕布，其特征在于，所述幕布底布的刚性导电纱线包括第一方向刚性导电纱线和与第一方向刚性导电纱线相交的第二方向刚性导电纱线；同一方向的每两根相邻的刚性导电纱线之间间隔通过刚性导电纱线排布的密度来控制；相交的第一方向刚性导电纱线与第二方向刚性导电纱线构成一个小传感区域，所述幕布底布整个传感区与有每一个刚性导电纱线形成的小传感区域构成。

3.如权利要求1所述的交互式幕布，其特征在于，所述主板包括电源管理模块、电池充电模块、I2C通讯模块、主控芯片、蓝牙模块；所述主板通过所述I2C接口获取指示信息点坐标信息与指示信息；所述主板通过所述蓝牙模块与所述终端电子设备进行连接通讯。

4.如权利要求3所述的交互式幕布，其特征在于，所述指示信息点为所述传感幕布的信息输入点，所述指示信息为输入到所述传感幕布信息所采用的输入方式。

5.如权利要求1所述的交互式幕布，其特征在于，所述传感幕布还包括上面膜和底膜；所述上面膜与所述底膜为高聚物膜，分别贴合设置在所述幕布底布的上下表面。

6.一种织造权利要求1-5任一项所述交互式幕布的刚性导电纱线，其特征在于，包括导电纱线与刚性纤维，所述导电纱线与所述刚性纤维织造为一根刚性导电纱线；第一方向的所述刚性导电纱线和与第一方向相交的第二方向的所述刚性导电纱线编织形成权利要求1-5任一项所述幕布底布。

7.如权利要求6所述的刚性导电纱线，其特征在于，所述刚性导电纱线包括混纺纱、并捻纱和皮芯纱三种形式；其中，所述皮芯纱包括芯层和皮层两层结构，皮层位于芯层外部，为绝缘层。

8.如权利要求7所述的刚性导电纱线，其特征在于，所述皮芯纱包括编织结构、包缠结构、纤维包覆结构三种结构形式。

9.如权利要求8所述的刚性导电纱线，其特征在于，所述刚性导电纱线为混纺纱或并捻纱时，第一方向的刚性导电纱线与第二方向的刚性导电纱线位于不同的编织维度，且在两个不同的维度中间设置有一层绝缘层，该绝缘层为普通织物层。

10.如权利要求8所述的刚性导电纱线，其特征在于，所述刚性导电纱线为皮芯纱时，所述皮芯纱外部设置有绝缘层，第一方向的刚性导电纱线与第二方向的刚性导电纱线位于同一编织维度。

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