CN202167004U

CN202167004U - 网络教学系统教学互动超声波手写输入装置

Info

Publication number: CN202167004U
Application number: CN2011202657664U
Authority: CN
Inventors: 沈茂宏; 熊伟; 叶圣华
Original assignee: NINGBO YIFANG EDUCATION TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Current assignee: NINGBO YIFANG EDUCATION TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Priority date: 2011-07-26
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2021-07-26

Abstract

一种网络教学系统教学互动超声波手写输入装置，包括接收盒、手写笔、教师计算机和互动学习终端，接收盒内设CPU控制器、同步信号产生器、左、右超声波检测器、压力数据转换器、A接口和B接口；手写笔内设超声波发生器、笔芯压力检测器和C接口，CPU控制器的输入端连接左、右超声波检测器和压力数据转换器，CPU控制器输出端连接同步信号产生器和A接口，A接口连接教师计算机和/或互动学习终端。采用超声波手写输入装置将手写笔与接收盒有线连接，再与网络计算机相连接，教师与学生都能用带笔芯的手写笔书写，修改作业或绘图，直接用笔尖写在纸上又能输入电脑中保存，从限定用鼠标或在手写板上操作中解放出来，方便网络互动教学的管理。

Description

网络教学系统教学互动超声波手写输入装置

技术领域

本实用新型涉及一种电脑手写输入设备，特别是一种网络教学互动的超声波手写输入设备。

背景技术

随着计算机和网络的快速发展，各种借助计算机、网络等手段逐步被应用在实际的课堂教学中，手写输入作为人类最原始的输入方式，在多媒体互动教学中的需求也越来越大，但是现有手写输入装置大都使用电阻式或电容式，在生硬的电子设备的显示屏上手写，手感与在纸上书写完全不同，而且输入的内容只能存放电子设备中，这样，在进行多媒体互动教学带来便捷的同时，也存在与常规网络教学不相适应之处，例如，绘图修改就无法互动。

发明内容

本实用新型的目的是在原有网络教学系统的基础上提出一种超声波的手写输入装置，以提高网络互动教育水平。

网络教学系统教学互动超声波手写输入装置，包括接收盒、手写笔、教师计算机和互动学习终端，其特征是接收盒内设CPU控制器、同步信号产生器、左超声波检测器、右超声波检测器、压力数据转换器、A接口和B接口；手写笔内设超声波发生器、笔芯压力检测器和C接口，所述CPU控制器的输入端连接左超声波检测器、右超声波检测器和压力数据转换器，CPU控制器输出端连接同步信号产生器和A接口，A接口连接教师计算机或互动学习终端。

CPU控制器是超声波手写输入装置的核心，它产生同步信号使能控制手写笔超声波发射，同时检测与转换手写笔发送来的超声波信号，通过CPU控制器计算出手写笔在当前平面的位置，通过A接口上传至教师计算机，使教师通过教学网络与学生终端进行互动，或由学生与学生进行互动学习。采用超声波手写输入装置将手写笔与接收盒有线连接，再与网络计算机相连接，使教师与学生互动，都能用带笔芯的手写笔书写，修改作业或绘图，既能直接用笔尖写在纸上又能输入到电脑中保存，从限定用鼠标或在手写板上操作中解放出来，是网络互动教学的一大进步，也方便网络互动教学的管理。

附图说明

图1是本实用新型的电路方框示意图。

图2是本实用新型使用实况模拟图。

图3是本实用新型的计算原理说明示意图。

图4是本实用新型与网络教学系统连接使用示意图。

具体实施方式

以下结合附图对实施例作详细描述。

看图1所示，包括接收盒和手写笔两部份电路框图。

接收盒内设CPU控制器11、同步信号产生器12、笔尖压力转换器13、右超声波检测器14、左超声波检测器15、B接口17和A接口16，左超声波检测器15和右超声波检测器14以及笔尖压力转换器13连接在CPU控制器的输入端，同步信号产生器12、A接口16连接在CPU控制器的输出端。左、右超声波检测器检测到的模拟信号输入给CPU控制器11，同步信号产生器12由CPU控制器11控制产生脉冲调制信号。

超声波手写笔的笔尖压力检测器22和超声波发生器23以及设在笔杆内的C接口21，C接口21通过传输线与接线盒内的B接口17有线连接。手写笔2通过笔尖发出超声波信号由接收盒1内的左、右超声波检测器14、15接收。

CPU控制器11控制同步信号产生器12定时产生一个脉冲波信号，通过B接口17连接到笔的输入端，此时，CPU控制器11开始计时，超声波发生器23是一个放大调制电路再加一个特制的超声波发生器件，这样笔端就能定时的发射出一个超声波信号。

左超声波检测器15、右超声波检测器14是超声波的接收器件，当超声波在空气中传播常温下一秒钟的传送距离约为340米，即声速。左超声波检测器15、右超声波检测器14会在先后不同时间内接收到超声波信号，此时CPU控制器停止计时，这样就能先后分别得到笔尖到左超声波检测器15、右超声波检测器14的时间。将此二者的时间乘以声速V1即可得到笔到左超声波检测器15、右超声波检测器14的距离a、b。

如图2所示，接收盒1放在一张纸张3的一边，手写笔2通过C接口21与接收盒1的B接口17有线连接，接收盒1的A接口16与学生终端或教师计算机终端4相连接，手写笔2笔尖在纸张3上压迫移动时由笔尖压力检测器22检测压力数据，笔尖压力数据经由C接口21传输给CPU控制器接收，由笔尖上的超声波发生器23发出超声波由接收盒内左、右超声波检测器15、14接口传入CPU控制器11。

如图3所示，以左超声波检测器15、右超声波检测器14的中点做y坐标轴，以左超声波检测器15、右超声波检测器14所在的直线做x坐标轴。得到一个x、y的平面。再以左超声波检测器15为圆心，a为半径做圆a；以右超声波检测器14为圆心，b为半径做圆b。已知左超声波检测器15的坐标为（-c/2，0）、右超声波检测器14的坐标为（c/2，0），设超声波发生器23的坐标为（x，y），可分别得到两个数学方程式：

a²=(x+c/2)²+y²

b²=(x-c/2)²+y²

通过求解这两个联立方程式，即可得出方程式1或2个解，由于实际应用中y不可能小于0，取y大于0即是超声波发生器23的坐标（x，y）。

如图4所示，教师计算机41是整个系统教学中的核心设备。

网络通讯卡42是教师计算机41的外接设备，可以有两种选择。本系统如果应用以太网的技术，即是普通的计算机以太网接口；本系统如果应用TDMA技术，即是TDMA网络通讯卡。

网络交换机43是整个系统教学中的数字交换设备，根据应用技术的不同，也可以是以太网交换机或是TDMA交换机。

教师计算机即网络计算机41连接网络通讯卡42，网络通讯卡输出端42连接网络交换机43，网络交换机43输出端连接多个互动学习终端44，每个互动学习终端连接上超声波手写输入45，教师计算机41输入端也连接超声波手写输入45，即组成网络教学互动学习系统，而且超声波手写输入45通过A接口16与教师计算机41有线连接。

在课堂进行互动，每个学生发给一套超声波手写输入45即一个接收盒1和1只与接收盒有线连接的手写笔2及纸张3或笔记本，接收盒的A接口16与网络计算机相连接，学生用超声波手写笔2输入书写，所书写的内容既可以上传到网络教学系统中，又可以在普通的纸张3上留下书写的内容，在通过老师的许可后，学生可以通过这个网络教学系统观看其他同学的做题过程，或者对其他同学所做得题目进行批改。

同时教师端也接一个超声波手写笔输入45，这样教师手写的内容就可以通过计算机进入到网络教学系统中区，实现师生互动，学生互动。

在教师讲解的过程中，教师不用站在黑板前写字，只要坐在教师计算机前既可以用超声波手写输入设备书写，所书写的内容既可以广播到学生终端，又可以在普通的纸张上留下书写的内容。

通过网络教学系统的超声波手写输入装置可完全代替现在使用的输入键盘和鼠标，这是网络教学系统的一种新模式和创新。

Claims

1.一种网络教学系统教学互动超声波手写输入装置，包括接收盒、手写笔、教师计算机和互动学习终端，其特征是接收盒内设CPU控制器、同步信号产生器、左超声波检测器、右超声波检测器、笔尖压力转换器、A接口和B接口，手写笔内设超声波发生器、笔芯压力检测器和C接口，所述CPU控制器的输入端连接左超声波检测器、右超声波检测器和笔尖压力转换器，CPU控制器输出端连接同步信号产生器和A接口，A接口连接教师计算机或互动学习终端。

2.根据权利要求1所述的网络教学系统教学互动超声波手写输入装置，其特征在于教师计算机（41）输入端连接超声波手写输入（45），教师计算机（41）连接网络通讯卡（42），网络通讯卡（42）连接网络交换机（43），网络交换机（43）连接多个互动学习终端（44），每个互动学习终端（44）连接上超声波手写输入（45）。

3.根据权利要求1或2所述的网络教学系统教学互动超声波手写输入装置，其特征在于接收盒（1）与手写笔（2）通过C接口（21）与接收盒（1）的C接口（21）有线连接。

4.根据权利要求1或2所述的网络教学系统教学互动超声波手写输入装置，其特征在于接收盒（1）与网络教师计算机（41）通过A接口（16）与超声波手写输入（45）有线连接。