Ccd傳感定位互動白板的製作方法

2023-05-07 10:44:46

專利名稱：Ccd傳感定位互動白板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一 電子白板，屬於電子信息技術領域，特別是指採用紅外CCD 攝像傳感技術的交互式電子白板。
背景技術：
用於教學、會議系統的交互式電子白板已經越來越被廣泛應用，綜觀現階段的國 內外市場，可實現交互式電子白板精確定位的技術主要有紅外對管技術、電磁感應技術、 電阻壓感技術和超聲波技術。其中，紅外對管技術的優點在於無需專用筆即可進行觸摸操作，板面的劃傷亦不 影響感應，缺點在於受強紅外光和灰塵的影響，且不支持滑鼠右鍵等功能的操作；電磁感應 技術的優點在於專用筆支持滑鼠右鍵等功能的操作，缺點在於必須使用專用筆，限制性較 大，且板與傳感器件呈一體化，板面劃傷則影響感應甚至無法使用；電阻壓感技術的優點在 於無需使用專用筆，缺點在於板與傳感器呈一體化，板面劃傷則影響感應甚至無法使用，不 支持滑鼠右鍵等功能的操作；超聲波技術的優點在於專用筆支持滑鼠右鍵等功能的操作， 但缺點在於必須使用專用筆，局限性較大，亦受外界溫度的影響。綜上所述，現有的技術的局限性較大，使用上亦不夠人性化，有必要開發一種新的 交互式電子白板。
發明內容為解決現有技術所存在的不足，本實用新型提出一種結構合理、操作便易，精確度 高的CCD傳感定位互動白板。為達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案予以實現一種C⑶傳感定位互 動白板，由白板基體、CCD攝像傳感器和主控晶片所組成，其中白板基體的四周邊沿均固定 有框架，並在白板基體的四個邊角處壓裝有護角蓋，在白板基體的其中一側的上、下邊各 設置一組CCD攝像傳感器，白板基體的另外三側則對應設置有可以反射光線的再歸性反射 膜，主控晶片置於保護蓋內部，主控晶片通過排線與CXD攝像傳感器相連。本實用新型進一步的技術措施是，所述的白板基體由高溫烤漆鋼板、蜂窩紙板、鍍 鋅鋼板一體壓合而成，其中高溫烤漆鋼板為白板基體的第一層，專用投影面板兼觸摸書寫 面，蜂窩紙板為第二層，鍍鋅鋼板為第三層，第二層和第三層用於保護版面及增加板面的強 度；CCD攝像傳感器置於護角蓋和白板基體的中間，CCD攝像傳感器包括傳感器定位塊和紅 外攝像傳感組件；白板基體在背面安裝有若干掛架框條；保護蓋安裝於白板基體的背面， 保護蓋的內部還設置有與主控晶片相接的USB接口。本實用新型根據三角測量法的定位方式，利用光路的反射將白板基體分成一系列 連續的三角形，由於上、下邊的CXD攝像傳感器的距離是固定並已知的，將該已知的距離作 為底邊，採取測角方式測定各三角形頂點水平位置的方法，由此可通過使用平面直角三角 形精確地計算出白板基體上的物體的坐標位置。[0009]與現有技術相比，本實用新型具有以下實質性特點和進步1、通過CXD攝像傳感器和再歸性反射膜對光路的遮擋及反射來測量和定位計算， 非常的方便，且無需專用筆即可進行觸摸操作，或可籍由指揮棒來使用，並支持滑鼠的所有 擊鍵功能，易於計算機操作，定位準確，精度高；2、白板基體及CCD攝像傳感器為獨立設計的，板面的劃傷不會影響到感應操作， 通過USB接口與外界電腦相連，無須外接專用電源，直接由計算機提供500ma/5A直流電源 即可，體現節能環保的要求，並且在通電啟動時，主控晶片會進行系統參數的檢測並自動進 行補償，避免外界環境因素的影響，人性化十足；3、安裝便易、固定性好、成本及造價低廉，具有結構合理，構件簡單，壽命長，實用 性高的技術優點。


以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。圖1是本實用新型的正面結構示意圖；圖2是本實用新型的背面結構示意圖；圖3是本實用新型的CXD攝像傳感器結構示意圖；圖4是圖3的A-A向剖視圖；圖5是本實用新型的使用狀態原理圖。圖中1、白板基體，2、主控晶片，3、框架，4、護角蓋，5、再歸性反射膜，6、高溫烤漆 鋼板，7、蜂窩紙板，8、鍍鋅鋼板，9、傳感器定位塊，10、紅外攝像傳感組件，11、掛架框條，12、 保護蓋，13、USB接口，14、指揮棒。
具體實施方式
參照圖1至圖4所示，本實用新型的白板基體1由高溫烤漆鋼板6、蜂窩紙板7、鍍 鋅鋼板8依次排列並一體壓合而成，在白板基體1的四周邊沿分別固定有框架3，用於固定 白板基體1的板面，在白板基體1的四個邊角處還分別壓裝有護角蓋4，其中位於白板基體 1左側的兩個護角蓋體積稍大，其作用一是可在表面貼附商標等相關信息；二是對內部的 C⑶攝像傳感器及白板基體1的邊角起到保護作用，即C⑶攝像傳感器分別設置於白板基體 1左側上、下邊的護角蓋內部，白板基體1的右、頂、底三側的正面則設置有可以對CXD攝像 傳感器光線進行反射的再歸性反射膜5，CCD攝像傳感器由傳感器定位塊9和紅外攝像傳感 組件10所組成，紅外攝像傳感組件10置於傳感器定位塊9的上方，便於感應白板基體1面 板上的觸摸信息。白板基體1的背面安裝有兩條平行排布的掛架框條11以及保護蓋12，掛架框條 11可固定或安置白板基體1，保護蓋12的內部放置有主控晶片2以及與主控晶片2相連的 USB接口 13，主控晶片2通過排線分別與兩組CXD攝像傳感器相連，主控晶片2通過USB接 口 13與計算機相連，實現電源的供給和信息傳輸。在連接上計算機通電啟動時，主控晶片2會對系統參數檢測並自動進行補償，避 免外界環境因素對操作的影響，工作時，參照圖5所示，紅外攝像傳感組件10對準白板基體 1的顯示區域發射光線，即形成光路，在沒有物體阻擋光路時，光路會在接觸到再歸性反射膜5後反射到傳感器定位塊9上，傳感器定位塊9檢測到的是一條完整的光帶，當有物體阻 擋光路時，如圖5中所示指揮棒14所處的位置，指揮棒14在白板基體1上停留的位置將光 路阻擋開來，而遮擋位置便無再歸性反射的光路，兩組傳感器定位塊分別將檢測到的遮擋 信號傳至主控晶片2，主控晶片2對白板基體1上採集到的觸摸信息收集後進行集中處理， 利用三角測量法來計算並確定阻擋處的X、Y坐標位置，即可確定了定位方程的唯一解。
其原理是在白板基體1上選定一系列的點，稱之為三角點，取圖5中的兩組CXD 攝像傳感器為其中的兩個三角點，另外一個三角點為指揮棒14所處位置，由於兩組C⑶攝 像傳感器之間的距離是固定的，則兩組CCD攝像傳感器之間的長度和方位角也為已知值， 各組CCD攝像傳感器所發射的光路與各組CCD攝像傳感器按三角形連接成網，按三角形正 弦公式，由已知邊可以推算出另外兩邊的長度，進而求得網中所有邊長。根據已知邊的方位 角和網中各角可以推算網中各邊的方位角。再根據已知點坐標及各邊的方位角和邊長，就 能逐次求得其它各點的坐標，即可確定指揮棒14所遮擋處的X、Y坐標。所使用的指揮棒14可實現滑鼠的擊鍵功能，性能相比傳統的技術更為先進和人 性化，無需匹配專用筆，操作時可用手指、指揮棒等進行觸摸操作，實用性更強，並且定位準 確，精度高，無須對白板基體的板面施壓，即可輕鬆進行各項操作，並且可靠性好，響應速度 高達lOOpoint/s，可實現大面積版面製作，有望成為新一代的電子信息產品。以上內容是結合具體的主要實施方式所做的進一步詳細說明，不能認定本實用新 型的具體實施只局限於這些說明。本領域技術人員在不脫離本實用新型構思的前提下，所 作出的其他若干技術精確、美化的推演或替換，都應當屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求一種CCD傳感定位互動白板，包括白板基體、CCD攝像傳感器、主控晶片，其特徵在於白板基體的四周邊沿分別固定有框架，並在白板基體的四個邊角處壓裝有護角蓋，在白板基體的其中一側的上、下邊各設置一組CCD攝像傳感器，白板基體的另外三側則對應設置有可以反射光線的再歸性反射膜，主控晶片置於保護蓋內部，主控晶片通過排線與CCD攝像傳感器相連。
2.根據權利要求1所述的CCD傳感定位互動白板，其特徵在於所述的白板基體由高 溫烤漆鋼板、蜂窩紙板、鍍鋅鋼板一體壓合而成，其中高溫烤漆鋼板為白板基體的第一層， 蜂窩紙板為第二層，鍍鋅鋼板為第三層。
3.根據權利要求1所述的CCD傳感定位互動白板，其特徵在於所述的CCD攝像傳感 器置於護角蓋和白板基體的中間，CCD攝像傳感器包括傳感器定位塊和紅外攝像傳感組件。
4.根據權利要求1所述的CCD傳感定位互動白板，其特徵在於所述的白板基體在背 面安裝有若干掛架框條。
5.根據權利要求1所述的CCD傳感定位互動白板，其特徵在於所述的保護蓋安裝於 白板基體的背面，保護蓋的內部還設置有與主控晶片相接的USB接口。
專利摘要本實用新型提供一種CCD傳感定位互動白板，包括白板基體、CCD攝像傳感器和主控晶片，白板基體的四周邊沿固定有框架，並在白板基體的邊角處壓裝有護角蓋，白板基體的其中一側上設置有CCD攝像傳感器，另外三側則對應設置有再歸性反射膜，主控晶片通過排線與CCD攝像傳感器相連，白板基體由高溫烤漆鋼板、蜂窩紙板、鍍鋅鋼板一體壓合而成，白板基體在背面安裝有掛架框條和保護蓋，保護蓋的內部還設置有與主控晶片相接的USB接口，本實用新型設計合理，構件簡單，實用性強，白板基體及CCD攝像傳感器為獨立設計的，板面的劃傷不會影響到感應操作，使得操作速度快且輕鬆，定位準確，識別率高，能準確計算出觸點的位置關係，具有廣闊的市場前景。
文檔編號G06F3/042GK201600674SQ201020129970
公開日2010年10月6日 申請日期2010年3月9日 優先權日2010年3月9日
發明者衝村仁志, 卜遠輝, 周城鵬, 山岸秀行, 川畑照男 申請人:加賀儀器(汕頭)有限公司