CN204537102U - 触控式光电一体化智能教学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种教学设备，具体是一种触控式光电一体化智能教学系统。本实用新型包括教学板和交互精灵，所述教学板的后端设置有背板，教学板的前端设置有面板，在背板与面板之间还安装有板芯，所述的背板、面板、板芯采用胶粘成型，交互精灵由激光发射组件和高速摄像头组成，激光发射组件和高速摄像头采用无线连接。本实用新型的搪瓷教学板和交互精灵结合成一个整体，具有可靠性高、方便教学、维护方便的特点。本实用新型既克服了传统电子白板的不足，又解决了传统日常教学和多媒体教学时转换的问题。另外，本实用新型的生产成本不高，结构简单，适合在相关领域中推广使用。

Description

触控式光电一体化智能教学系统

技术领域

本实用新型属于一种教学设备，具体是一种触控式光电一体化智能教学系统。

背景技术

目前市场上，电子白板主要分为压感式、红外式、电磁感应式三种类型:

1、压感式(电阻膜)：电子白板基本结构由多层膜组成，包括水平线电阻膜、绝缘网格、导电膜、垂直线电阻膜等。在电阻膜上加上一个固定电压，在没有外力作用下，导电膜不接触电阻膜，没有电压被测到，不会有定位的信息反应。当硬物压在电阻膜的某一点时，电流通过导电膜被测试电路读取，这个电压与测试电路的位置有关根据从水平方向和垂直方向读取的电压，可以换算为触摸点的X、Y方向的位置。电阻式触摸屏是一种网格扫描实现方式，特点是有物体压住膜时，可以反应物体压住的位置。

优点：定位相对准确，无需专用笔，可做触摸操作。

缺点：体积庞大，不方便维护，书写比较吃力，力度不够字迹显示不出来；板面相对比较软，容易划伤，一旦有划伤，就不能使用。

2、电磁感应：其工作原理是电磁波可以通过空气和绝缘体传播。电磁感应式是采用一支可以发射电磁波的笔，水平和垂直两个方向的线圈膜所组成。膜的大小和显示区域相同。定位原理是发射电磁波的笔按间歇方式发射电磁波。离笔最近的线圈组感应到的电动势越高，通过水平方向和垂直方向感应到的电动势，通过计算可以得到笔所在的X、Y坐标位置。

优点：定位相对准确，书写过程中有压感，根据书写的轻重不同，笔迹的粗细会不同；显示区域的均匀度较好，反应速度快，使用寿命长。

缺点：体积大，重量大，不方便维护，必须使用专用笔才可以操作，不能做触摸操作，不方便教学管理。

3、红外式：其原理是由密布在显示区四周的红外接收和发射对管形成水平和垂直方向的扫描网格，形成一个扫描水平网，当有可以阻挡红外光的物体阻挡住扫描网格中某对水平和垂直红外线时，就可以通过被阻挡的水平和垂直方向的红外线位置确定X、Y坐标位置。

优点：定位准确，精度较高，无需专用笔，可以用手指、教鞭作触摸操作，板面不怕划伤，使用寿命较长，反应速度较快。

缺点：无压感反应(可以通过软件实现)，容易受到强光干扰，体积大，重量大，维护的时候拆卸、安装麻烦

综上所述，三种类型的电子白板都不能用普通书写笔直接进行书写，需配备专用的推拉式教学板，从而使得日常板书教学和多媒体教学同步进行时，转换比较麻烦，且容易损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种触控式光电一体化智能教学系统。

本实用新型包括教学板和交互精灵，所述的教学板的后端设置有背板，教学板的前端设置有面板，在背板与面板之间还安装有板芯，所述的背板、面板、板芯采用胶粘成型，所述的交互精灵由激光发射组件和高速摄像头组成，激光发射组件和高速摄像头采用无线连接。

优选的，教学板前端设置的面板是由米黄色或白色的亚光搪瓷制成，所述的面板上还粘贴有薄膜。

优选的，激光发射组件通过自攻螺丝安装在教学板上边框的内部。

优选的，所述的高速摄像头定位时采用透明玻璃滤光片，定位后采用808nm红外波长的滤光片进行切换。

本实用新型的搪瓷教学板和交互精灵结合成一个整体，具有可靠性高、方便教学、维护方便的特点。本实用新型既克服了传统电子白板的不足，又解决了传统日常教学和多媒体教学时转换的问题。另外，本实用新型的生产成本不高，结构简单，适合在相关领域中推广使用。

附图说明

图1为本实用新型教学板的结构示意图；

图2为本实用新型工作原理示意图。

图中，1、背板；2、面板；3、板芯；4、激光发射组件；5、高速摄像头；6、投影机。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和特点更加清楚，下面结合实施例和附图，对本实用新型做进一步的详细说明。在此，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1、图2所示，本实用新型包括教学板和交互精灵，所述教学板的后端设置有背板1，教学板的前端设置有面板2，在背板与面板之间还安装有板芯3，所述的背板1、面板2、板芯3采用胶粘成型，交互精灵由激光发射组件4和高速摄像头5组成，激光发射组件4和高速摄像头5采用无线连接。高速摄像头5自动控制激光器的开和关，所述的高速摄像头5定位时采用透明玻璃滤光片，定位后采用808nm红外波长的滤光片进行切换，整个滤光片的切换完全自动化。

本实用新型教学板前端设置的面板2是由米黄色或白色的亚光搪瓷制成，所述的面板2上还粘贴有薄膜。

本实用新型激光发射组件4通过自攻螺丝安装在教学板上边框的内部。

具体的，本实用新型搪瓷教学板介绍如下:

搪瓷面板由0.3MM—0.4MM厚的冷轧钢基板，以滚筒方式涂上搪瓷面层，再经摄氏800度高温烤制而成。总面板厚度约为0.4MM—0.6MM。背板采用优质彩钢板，厚度≥0.3MM，采用流水线一次成型，设置有加强凹槽，造型美观，可增加强度，使整套产品更加耐用。夹层材料采用高强度聚苯乙烯泡沫板。边框采用高强度铝合金，表面经过阳极氧化电泳香槟处理。包角材料采用防老化、抗疲劳，厚度约为2.5MM的ABS工程塑料，外表美观，无尖角，使用专用磨具一次成型，搪瓷板面附有无色透明保护薄膜，在正式使用前将其撕去。

搪瓷面板符合环保法则，产品成分不含铅，原材料均适合循环再造。搪瓷面板本身具有耐火性，即使燃着也不会散发出有毒气体。其磁性板面也能够使用磁铁把纸条等轻便物体粘在面板上。书写笔迹可以采用我司生产的专用书写笔和清洁剂进行书写和擦除。搪瓷板的特滑属性是经特别工序制成，其平滑表面能够有效减小反射光线的扭曲，保持了有效影像的完整性。

搪瓷板的大致规格如下：

属性	规格	数值
			面层硬度	EN101	最低5
耐刮度	ISO15695	最低7N
			耐磨度	ASTM C501	最高0.1g
耐酸度	EN 14483—1—9	最低A

具体的，本实用新型交互精灵介绍如下，

交互精灵从物理结构上分为两个部分，分别是激光发射模组和高速摄像头。激光发射模组采用隐藏式设计，安装位置位于教学板上面框中部。高速摄像头安装在投影机6上，距离以达到镜头能够完整捕捉投影区域为准。高速摄像头使用USB线连接至电脑；激光发射模组采用5V电源供电。

其工作原理是，激光发射模组的三个激光头发射出808nm的红外光膜，厚度约为2-3mm，完整覆盖在投影区域，当手指或教鞭点在投影区域上，使得这一点的红外光发生漫反射，漫反射的光线被高速摄像头捕捉到，在定位分析软件里面形成一个光斑，从而实现定位，通过操作的不同，光斑的时长，面积，亮灭次数，轨迹等不同，从而模拟出各种对投影屏幕的各种操作。

本产品属于光学电子白板范畴，定位准确，精度高，而且重量轻，体积小。

本实用新型的优点包括：

1、支持手指触控:无需任何笔，直接用手指就能在互动画面上书写或操控电脑。

2、支持多点触控：10人可以同时进行书写，互不干涉。

3、支持自动校正：五秒钟高精准度自动校正，使操作更简便。

4、支持多种手势识别：比如通过手掌的滑动模拟实现手势擦除，两指划拉实现鼠标滚轴的功能，两手手指的划拉实现图片的放大缩小等。

5、高集成，便携式，安装维护方便：整套产品重量不超过1kg。

6、任何不透明的物体都可以当作操控笔使用:采用图像识别技术；在互动区域内，任何条状不透明物体都可以当成操控笔来使用。即使弄丢了教鞭笔，又不想用手操作，您也可以随意卷起一张纸张，继续上课。

7、高速摄像头：也称信号接收器(定位时采用透明玻璃滤光片，定位好后采用只过808nm的红外波长的滤光片，整个滤光片的切换完全自动化；

8、激光发射模组(外观小巧，尺寸：3cm*12cm*1.3cm)，摄像头信号接收器(定位时采用透明玻璃滤光片，定位好后采用只过808的红外波长的滤光片，整个滤光片的切换全部自动化定位)。

9、无线：激光器和摄像头之间采用无线连接，摄像头自动控制激光器的开和关。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (4)

1.触控式光电一体化智能教学系统，其特征在于，包括教学板和交互精灵，所述的教学板的后端设置有背板，教学板的前端设置有面板，在背板与面板之间还安装有板芯，所述的背板、面板、板芯采用胶粘成型，所述的交互精灵由激光发射组件和高速摄像头组成，激光发射组件和高速摄像头采用无线连接。

2.根据权利要求1所述的触控式光电一体化智能教学系统，其特征在于，教学板前端设置的面板是由米黄色或白色的亚光搪瓷制成，所述的面板上还粘贴有薄膜。

3.据权利要求1所述的触控式光电一体化智能教学系统，其特征在于，激光发射组件通过自攻螺丝安装在教学板上边框的内部。

4.据权利要求1所述的触控式光电一体化智能教学系统，其特征在于，所述的高速摄像头定位时采用透明玻璃滤光片，定位后采用808nm红外波长的滤光片进行切换。