本發(fā)明涉及電子白板領(lǐng)域，具體來說，是一種雙通道智能電子白板，以及雙通道智能電子白板書寫的方法。

背景技術(shù)：

目前市面上的電子白板采用單通道技術(shù)與計(jì)算機(jī)通信，該技術(shù)存在一個(gè)致命的缺點(diǎn)，只能在計(jì)算機(jī)的主控屏上書寫和響應(yīng)，不能單純通過電子白板硬件設(shè)備在計(jì)算機(jī)擴(kuò)展屏上書寫和響應(yīng)，不能最大化利用超寬屏的電子白板，也就是說，在投影機(jī)投影的擴(kuò)展屏區(qū)域內(nèi)書寫，計(jì)算機(jī)響應(yīng)的卻是主控屏。不能最大化利用電子白板，也就限制了電子白板的使用用途。在多媒體技術(shù)日益發(fā)達(dá)、多功能并用的教育領(lǐng)域，傳統(tǒng)的單通道電子白板由于技術(shù)上的限制，在實(shí)用性和體驗(yàn)效果上都顯得不足，市場上迫切需求新型的電子白板來詮釋多媒體多功能并用的魅力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種采用雙通道電子白板，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)投影機(jī)在同一塊電子白板上投射兩個(gè)不同的畫面，并且主屏和擴(kuò)展屏均能書寫和正確響應(yīng)用戶操作的雙通道智能電子白板。

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種雙通道智能電子白板，包括電子白板、計(jì)算機(jī)、投影儀，其特征在于：

電子白板通過雙通道裝置與計(jì)算機(jī)連接，所述電子白板包括交叉安裝在電路板上的兩個(gè)相對(duì)方向的紅外發(fā)射管和紅外接收管，紅外發(fā)射管和紅外接收管形成一個(gè)不可見的紅外線光網(wǎng)；

所述雙通道裝置包括3個(gè)接口，每個(gè)接口相互獨(dú)立；接口1是自定義設(shè)備；接口2是Digitizer touch設(shè)備；接口3也是Digitizer touch設(shè)備。

所述計(jì)算器設(shè)有分割器，分割器將計(jì)算機(jī)主屏和擴(kuò)展屏的HDMI畫面分別轉(zhuǎn)換成在一個(gè)顯示設(shè)備上分割顯示的HDMI畫面，并通過投影儀投射到超寬屏電子白板上。

進(jìn)一步地，所述紅外線光網(wǎng)，每對(duì)紅外發(fā)射管和紅外接收管進(jìn)行垂直掃描，紅外發(fā)射管發(fā)射信號(hào)，正對(duì)面的紅外接收管接收信號(hào)；進(jìn)行斜向掃描，即一個(gè)紅外發(fā)射管發(fā)射信號(hào)，其對(duì)面偏離若干個(gè)的紅外接收管接收信號(hào)。

進(jìn)一步地，進(jìn)行掃描時(shí)紅外接收管包括九個(gè)接收方式，九個(gè)接收方式包括垂直接收，以及其他的八組不同角度的斜向掃描接收。

一種雙通道智能電子白板書寫的方法，其特征在于：

步驟一：在投影儀將主屏和擴(kuò)展屏分別投影在白板區(qū)域時(shí)，通過定位系統(tǒng)分別綁定電子白板相對(duì)計(jì)算機(jī)主屏和擴(kuò)展屏的物理位置坐標(biāo)，同時(shí)通過定位系統(tǒng)采集的基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)；

步驟二：在主屏或擴(kuò)展屏區(qū)域觸摸時(shí)，電子白板通過底層識(shí)別系統(tǒng)判斷識(shí)別得到的觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)，并儲(chǔ)存觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)；

步驟三：觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)通過定位系統(tǒng)結(jié)合基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行換算；

步驟四：換算后的數(shù)據(jù)通過雙通道裝置把觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)顯示觸摸內(nèi)容。

進(jìn)一步地，步驟一中，定位完成后，各自保存對(duì)應(yīng)的定位基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，基于定位基準(zhǔn)數(shù)據(jù)通過雙通道裝置發(fā)送屏幕內(nèi)數(shù)據(jù)；當(dāng)有不同的位置觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算，區(qū)分出觸摸的數(shù)據(jù)是否在對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，如果在對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則只發(fā)送該屏幕內(nèi)數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，步驟一中，綁定過程發(fā)生在定位數(shù)據(jù)完成后，電子白板讀取計(jì)算機(jī)的主屏和擴(kuò)展屏相關(guān)信息，判斷空閑電子白板通道應(yīng)該使用哪個(gè)通道與正在定位所在的屏進(jìn)行綁定，然后通過USB將該數(shù)據(jù)按照用戶自定義數(shù)據(jù)協(xié)議格式發(fā)送到電子白板。

進(jìn)一步地，電子白板接收到該數(shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)保存到主控芯片對(duì)應(yīng)的扇區(qū)內(nèi)，以便電子白板斷電重啟后可以正確讀取對(duì)應(yīng)的綁定關(guān)系數(shù)據(jù)；最后白板服務(wù)程序?qū)㈦娮影装宓腢SB通道應(yīng)該響應(yīng)哪個(gè)屏信息寫入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的注冊(cè)表，在電子白板使用該通道與計(jì)算機(jī)通信時(shí)，只有計(jì)算機(jī)對(duì)應(yīng)的屏響應(yīng)該數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，步驟二中的底層識(shí)別系統(tǒng)的判斷識(shí)別觸摸點(diǎn)的方法如下：

A、首先采集沒有打開紅外發(fā)射管時(shí)的紅外接收管的信號(hào)值，然后依次打開所有紅外發(fā)射管與其對(duì)應(yīng)的紅外接收管進(jìn)行全部掃描,采集有效的信號(hào)值，通過公式計(jì)算出閾值，并保存，每個(gè)區(qū)域上所能經(jīng)過的光路的總個(gè)數(shù)，設(shè)為N；

B、進(jìn)行垂直掃描，根據(jù)采集得到的每個(gè)紅外接收管對(duì)應(yīng)紅外發(fā)射管的信號(hào)值與閾值比較，小于閾值的則保留下來作為遮擋點(diǎn)信息；

C、若B中沒有發(fā)現(xiàn)遮擋點(diǎn)，就重復(fù)B，若有遮擋點(diǎn)，根據(jù)B中獲得遮擋點(diǎn)的初步的坐標(biāo)，即為垂直掃描時(shí)被遮擋的光路的坐標(biāo)值；根據(jù)坐標(biāo)值選取遮擋點(diǎn)附近的紅外發(fā)射管與紅外接收管，進(jìn)行所有的斜向掃描，根據(jù)斜向掃描得到的信號(hào)值與保存的閾值比較，小于閾值的則繼續(xù)累加遮擋值，直至判斷完成所有經(jīng)過此區(qū)域的光路，最后計(jì)算出每個(gè)遮擋點(diǎn)的遮擋值設(shè)為n；

D、比較遮擋值與A中保存的該區(qū)域的基值，如果遮擋值與對(duì)應(yīng)的該區(qū)域的基值的比值(n/N)接近1，則為真實(shí)存在的點(diǎn)；如果比值不接近1，則直接剔除。

進(jìn)一步地，所述D中如果沒有獲得真實(shí)點(diǎn)就返回B，如果有真實(shí)存在的點(diǎn),利用區(qū)域坐標(biāo)求得質(zhì)心坐標(biāo)，即為觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。

本發(fā)明提供的雙通道智能電子白板及書寫的方法設(shè)計(jì)簡單科學(xué)，采用雙通道電子白板，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)投影機(jī)在同一塊電子白板上投射兩個(gè)不同的畫面，并且主屏和擴(kuò)展屏均能書寫和正確響應(yīng)用戶的操作。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖：

圖1是本發(fā)明一種雙通道智能電子白板及書寫的方法實(shí)施例示意圖；

圖2為雙通道智能電子白板垂直掃描示意圖；

圖3為雙通道智能電子白板斜向掃描示意圖；

圖4為雙通道智能電子白板多條光路分布示意圖；

圖5為雙通道智能電子白板方法示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此以本發(fā)明的示意性實(shí)施例及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

如圖1至圖5所示，145寸雙通道超寬屏電子白板包含一個(gè)完整的控制電路，一組高精度、抗干擾的紅外發(fā)射管和一組紅外接收管，交叉安裝在高度集成的電路板上的兩個(gè)相對(duì)的方向，形成一個(gè)不可見的紅外線光網(wǎng),主要特點(diǎn)在于燈與燈之間呈現(xiàn)大間距排列。

基于以上硬件設(shè)計(jì)，采用控制一發(fā)多收，即一個(gè)紅外發(fā)射管發(fā)信號(hào)，多個(gè)紅外接收管分別接收信號(hào)的機(jī)制，首先對(duì)每對(duì)紅外接收管進(jìn)行垂直掃描，每對(duì)紅外發(fā)射管和紅外接收管進(jìn)行垂直掃描，紅外發(fā)射管發(fā)射信號(hào)，正對(duì)面的紅外接收管接收信號(hào)；進(jìn)行斜向掃描，即一個(gè)紅外發(fā)射管發(fā)射信號(hào)，其對(duì)面偏離若干個(gè)的紅外接收管接收信號(hào)。斜向掃描為其中一組，此種斜向掃描在X軸上和Y軸上各有八組。由于紅外發(fā)射管的能量隨著角度的增加而逐漸減弱,故本發(fā)明中采用一個(gè)發(fā)射,九個(gè)接收的方式，保證每個(gè)接收管都能接收到有效的能量值。分別為垂直接收，以及其他的八組斜向掃描的接收。

根據(jù)以上的掃描方式，通過多條光路可以快速有效的判斷出多個(gè)觸摸點(diǎn)。識(shí)別觸摸點(diǎn)的判斷方法如下：

1).采集和讀取初始狀態(tài)數(shù)據(jù)

首先采集沒有打開紅外發(fā)射管時(shí)的紅外接收管的信號(hào)值，然后依次打開所有紅外發(fā)射管與其對(duì)應(yīng)的紅外接收管進(jìn)行全部掃描,采集有效的信號(hào)值，通過公式(1)計(jì)算出閾值，并保存。閾值是判斷紅外框內(nèi)是否有遮擋點(diǎn)的重要依據(jù)，如果信號(hào)值低于閾值就說明有遮擋物體遮擋了光路。保存閾值之后還要計(jì)算出紅外框內(nèi)所有區(qū)域的光線基值，即每個(gè)區(qū)域上所能經(jīng)過的光路的總個(gè)數(shù)，設(shè)為N。

公式：Threshold＝(Refer-Back)*2/3+Back……………(1)

公式(1)中Refer是打開紅外發(fā)射管時(shí)紅外接收管的信號(hào)值，Back是關(guān)閉紅外發(fā)射管時(shí)紅外接收管的信號(hào)值，Threshold即為該紅外接收管對(duì)應(yīng)此紅外發(fā)射管的閾值。

2).進(jìn)行垂直掃描，根據(jù)采集得到的每個(gè)紅外接收管對(duì)應(yīng)紅外發(fā)射管的信號(hào)值與閾值比較，小于閾值的則保留下來作為遮擋信息。真實(shí)存在的遮擋點(diǎn)為a和b區(qū)域，但是通過垂直掃描會(huì)同時(shí)得到a、b、c、d四個(gè)區(qū)域，同時(shí)累加此時(shí)四個(gè)區(qū)域的遮擋值。

3).第2)步中如果沒有發(fā)現(xiàn)遮擋點(diǎn)，就重復(fù)第2)步，如果有遮擋點(diǎn)，根據(jù)第2)步中可以獲得遮擋點(diǎn)的大致坐標(biāo)，即為垂直掃描時(shí)被遮擋的光路的坐標(biāo)值。根據(jù)坐標(biāo)值選取遮擋點(diǎn)附近的紅外發(fā)射管與紅外接收管，進(jìn)行所有的斜向掃描，根據(jù)斜向掃描得到的信號(hào)值與保存的閾值比較，小于閾值的則繼續(xù)累加遮擋值，直至判斷完成所有經(jīng)過此區(qū)域的光路，最后計(jì)算出每個(gè)遮擋點(diǎn)的遮擋值設(shè)為n(即光路被遮擋的個(gè)數(shù))。

4).比較遮擋值與第1)步中保存的該區(qū)域的基值，如果遮擋值與對(duì)應(yīng)的該區(qū)域的基值的比值(n/N)接近1，則為真實(shí)存在的點(diǎn)，即圖中的a、b兩點(diǎn)。如果比值不接近1，則直接剔除。

5).第4)步中如果沒有獲得真實(shí)點(diǎn)就返回第2)步，如果有真實(shí)存在的點(diǎn)，利用區(qū)域坐標(biāo)求得質(zhì)心坐標(biāo)，即為觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)，稱為底層識(shí)別系統(tǒng)。

在投影機(jī)將主屏和擴(kuò)展屏分別投影在白板的區(qū)域時(shí)，通過底層精準(zhǔn)的定位識(shí)別系統(tǒng)分別綁定白板相對(duì)計(jì)算機(jī)主屏和擴(kuò)展屏的物理位置坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)主屏和擴(kuò)展屏投影區(qū)域面積識(shí)別。在主屏或擴(kuò)展屏區(qū)域觸摸時(shí)，電子白板通過底層識(shí)別系統(tǒng)得到的觸摸數(shù)據(jù)通過對(duì)應(yīng)的通道發(fā)送到計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)雙通道響應(yīng)計(jì)算機(jī)主屏和擴(kuò)展屏目的。

白板設(shè)備建立雙通道觸摸設(shè)備裝置，且通道間互不干預(yù)，可獨(dú)立與計(jì)算機(jī)通信。具體實(shí)現(xiàn)方式是將白板設(shè)備的帶USB協(xié)議主控芯片枚舉成復(fù)雜的HID設(shè)備，其中USB設(shè)備包括3個(gè)接口，每個(gè)接口相互獨(dú)立，自行與PC通信。接口1是自定義設(shè)備，主要用于與PC自定義通信，如后面綁定通道與主擴(kuò)屏之間關(guān)系將會(huì)使用該接口實(shí)現(xiàn)PC與白板通信；接口2是Digitizer touch設(shè)備，將觸摸數(shù)據(jù)發(fā)送PC，PC響應(yīng)該數(shù)據(jù)后實(shí)現(xiàn)各種觸摸操作。接口3也是Digitizer touch設(shè)備，將觸摸數(shù)據(jù)發(fā)送PC，PC響應(yīng)該數(shù)據(jù)后實(shí)現(xiàn)各種觸摸操作。接口2和接口3相互獨(dú)立，互不干預(yù)，在硬件基礎(chǔ)層面上實(shí)現(xiàn)了雙通道功能。

在主屏和擴(kuò)展屏上分別采用精準(zhǔn)的定位系統(tǒng)來識(shí)別電子白板的物理坐標(biāo)與投影區(qū)域內(nèi)的主屏和擴(kuò)展屏的位置關(guān)系，同時(shí)通過定位系統(tǒng)采集的基準(zhǔn)點(diǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)投影區(qū)域畫面的位置正確書寫。定位完成后，各自保存對(duì)應(yīng)的定位基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，當(dāng)有不同的位置觸摸數(shù)據(jù)，經(jīng)過各自的定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算，可以區(qū)分出觸摸的數(shù)據(jù)是否在對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，如果在對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，則只發(fā)送該屏幕內(nèi)數(shù)據(jù)。當(dāng)觸摸點(diǎn)在主屏中間位置時(shí)，經(jīng)過主屏定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)算法計(jì)算，可以判斷出觸摸點(diǎn)的X軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)大于0且小于0X7FFF，而該觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)使用擴(kuò)展屏保定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)算法計(jì)算時(shí)，經(jīng)過計(jì)算得到X軸坐標(biāo)數(shù)據(jù)將等于0；同樣，如果觸摸點(diǎn)數(shù)據(jù)在擴(kuò)展屏，通過各自的定位系統(tǒng)算法，將會(huì)有相反的結(jié)果?；诖?，通過定位系統(tǒng)判斷觸摸點(diǎn)落點(diǎn)位置提供了有力理論依據(jù)。同時(shí)，由于發(fā)送給計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)是經(jīng)過各自的定位系統(tǒng)計(jì)算轉(zhuǎn)換后得到結(jié)果，所以在主屏和擴(kuò)展屏都可以在對(duì)應(yīng)位置上正確書寫，實(shí)現(xiàn)將計(jì)算機(jī)響應(yīng)觸摸點(diǎn)的光標(biāo)與實(shí)際觸摸物落筆點(diǎn)位置控制在誤差允許氛圍內(nèi)。

綁定白板對(duì)應(yīng)的通道與計(jì)算機(jī)主屏和擴(kuò)展屏通信映射關(guān)系。綁定過程發(fā)生在定位數(shù)據(jù)完成后，這個(gè)過程需要白板服務(wù)程序配合完成。具體實(shí)現(xiàn)步驟是服務(wù)程序讀取計(jì)算機(jī)的主屏和擴(kuò)展屏相關(guān)信息，判斷空閑白板通道應(yīng)該使用哪個(gè)通道與正在定位所在的屏進(jìn)行綁定，然后通過USB將該數(shù)據(jù)按照用戶自定義數(shù)據(jù)協(xié)議格式發(fā)送到白板設(shè)備。白板設(shè)備接收到該數(shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)保存到主控芯片對(duì)應(yīng)的扇區(qū)內(nèi)，以便白板斷電重啟后可以正確讀取對(duì)應(yīng)的綁定關(guān)系數(shù)據(jù)。最后白板服務(wù)程序?qū)装宓腢SB通道應(yīng)該響應(yīng)哪個(gè)屏信息寫入到PC系統(tǒng)的注冊(cè)表，在白板使用該通道與PC通信時(shí)，只有PC對(duì)應(yīng)的屏響應(yīng)該數(shù)據(jù)。白板對(duì)應(yīng)的通道與計(jì)算機(jī)的主擴(kuò)屏之間綁定關(guān)系、白板設(shè)備對(duì)應(yīng)的通道使用各自的定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)來計(jì)算觸摸點(diǎn)和通道間相互獨(dú)立互不干預(yù)方案，計(jì)算機(jī)主屏和擴(kuò)展屏對(duì)調(diào)，白板同樣可以正確識(shí)別對(duì)應(yīng)的屏和在對(duì)應(yīng)的屏上正確書寫。

綜上所述，本發(fā)明只需要一臺(tái)投影機(jī)和一臺(tái)雙通道電子白板，便能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同畫面的控制和書寫，大大節(jié)約成本。實(shí)現(xiàn)了超大間距紅外燈的電路設(shè)計(jì),硬件上大大降低了成本。利用多條光路快速準(zhǔn)確地確定多個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)定位算法。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。