电子教鞭按键状态的检测方法、电子白板及电子教鞭的制作方法
专利名称：电子教鞭按键状态的检测方法、电子白板及电子教鞭的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机多媒体技术领域，更具体地说，涉及ー种电子教鞭按键状态的检测方法、电子白板及电子教鞭。
背景技术：
交互式电子白板取代传统的黑板是教育史上的一次巨大的变革。电子白板是20世纪90年代末随着多媒体技术、计算机技术和显示技术的发展而兴起的一种可 以用于教学、培训、会议、演示等场合的多媒体工具。它与传统的教学、演示方式结合得最紧密，以特制的数字白板(或者投影屏幕)代替传统的黒板，通过电子教鞭可以在电子白板上书写或者模拟鼠标功能，其结果可以直接显示到投影屏幕上，摆脱鼠标、键盘的束缚。从工作原理上来说，电子白板具有电阻压力式、红外式、光学感应式、超声波定位、电磁感应式等几种类型，其中电磁感应式电子白板由于定位精度高，不易损坏，能够检测与其配套的电子教鞭的压カ而得到广泛应用。通常，电磁感应式电子白板包括天线板、微处理器和控制电路。与这种电磁感应式电子白板配套使用的电子教鞭包含电磁振荡电路。在实际使用中，电子教鞭的电磁振荡电路感应电子白板上的天线板发射的电磁波信号而产生振荡，电磁振荡电路因振荡产生的电磁波信号再被电子白板上的天线板接收。当电子教鞭相对于电子白板的位置不同时，其反射回来的电磁波信号也是不同的，也即电子教鞭反射回来的电磁波信号中携带了电子教鞭相对于电子白板的位置信息。电子白板的微处理器对接收到的电磁波信号进行处理，得到电子教鞭相对于电子白板上的位置信息，随后电子白板将该位置信息传递给主机，使得主机能够根据电子教鞭在相应位置处的操作实现对应的功倉^:。使用这种交互式电子白板的电子教鞭进行交互演示系统功能切换时，用户一般通过按压或点击电子白板上的按键，或用电子教鞭点击投影在电子白板上的软件功能键，实现功能切換。这种方法操作繁琐，且不能实现远距离操作，使得用户深感不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提出一种电子教鞭按键状态的检测方法、电子白板及电子教鞭，采用与现有技术不同的方法使得用户可以直接操作电子教鞭上的按键就能方便快捷地实现常用功能的切換。为了解决上述技术问题，本发明提供了ー种，电子教鞭按键状态的检测方法，该检测方法包括
发射步骤，电子教鞭的功能键被按下时产生电磁波，电子白板的收发电路根据电子教鞭产生的电磁波发射发送信号；接收步骤，电子教鞭接收到发送信号后基于发送信号发送反射信号，电子白板的收发电路接收该反射信号；
检测步骤，电子白板根据反射信号的衰减速度检测位于电子教鞭上的按键的状态。进ー步地，该方法还包括预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表。其中，所述检测步骤包括
在收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值；在收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值；所述第一积分时间大于所述第二积分时间； 根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测，该检测具体为判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围；根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。ー种交互式电子白板，包括
收发电路，用于发射发送信号，以及接收电子教鞭接收到该发送信号后基于该发送信号发送的反射信号；
检测电路，用于根据反射信号的衰减速度检测位于电子教鞭上的按键的状态。其中，检测电路包括
积分单元，用于在收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值；在收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值；所述第一积分时间大于所述第二积分时间；
检测单元，用于根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测。所述检测単元包括判断単元，用于判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围；确定单元，用于根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。进ー步地，电子白板还包括设置单元，用于预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表。进ー步地，所述收发电路为天线板。—种电子教鞭，包括电磁振荡电路和至少ー个按键；
所述电磁振荡电路接收到电子白板的收发电路发射的发送信号后，向电子白板发送反射信号；
所述按键与电磁振荡电路连接，控制电磁振荡电路发送的反射信号频率。本发明利用在不同的按键状态下电子教鞭反射回来的电磁波信号的衰减速度不同的原理检测出电子教鞭的按键状态，使得用户可以直接操作电子教鞭上的按键就能方便快捷地实现常用功能的切換。
图I为本发明电子教鞭中电磁振荡电路一种实施例的示意 图2为本发明电子教鞭的按键被按下与否时反射的电磁波信号的比较示意 图3为本发明提供的电子教鞭按键状态的检测方法一实施例的流程图；图4为本发明提供的交互式电子白板的一实施例的示意 图5为本发明提供的电子教鞭的电磁振荡电路的另ー种实施例的示意图。
具体实施例方式下面结合附图及优选实施方式对本发明技术方案进行详细说明。本发明提供一种电子教鞭按键状态的检测方法，在该方法中，电子教鞭和电子白板是配套使用的，首先，当电子教鞭的功能键被按下时产生电磁波，电子白板的收发电路根据该电磁波发射发送信号，该发送信号为电子白板的收发电路发射的一定频率的电磁波信号，电子教鞭接收到该发送信号之后，其包含的电磁振荡电路因感应而产生振荡，由此反射出同频率的电磁波信号，即接收步骤中的反射信号(以下电磁振荡电路产生振荡反射出同频率的电磁波信号均称为反射信号)，电子白板的收发电路会接收到该电子教鞭反射回来的反射信号。当电子白板的天线板关闭发射后，由于电子教鞭的电磁振荡电路的品质因数很高，仍然能够维持振荡，井向外部反射出反射信号，因此此时电子白板还能够接收到电子教鞭反射回来的反射信号。这里的品质因数(用Q来表示)为电磁振荡电路回路的感抗值(或容抗值)与电阻的比值。电子白板根据电子教鞭反射回来的反射信号的衰减速度，检测出位于电子教鞭上的按键的状态(即检测步骤)。图I为本发明电子教鞭中电磁振荡电路一种实施例的示意图。如图I所示，该电磁振荡电路由线圈L、电容C和电阻R并联组成，其中电阻R与一个开关S串联，开关S与对应的按键连接。当开关S打开时，即按键未被按下时，线圈L和电容C并联组成电磁振荡电路；当开关S闭合吋，即按键被按下时，线圈L、电容C和电阻R并联组成电磁振荡电路。对于图I所示的电磁振荡电路，开关S打开(即按键未被按下)时，线圈L和电容C并联组成电磁振荡电路，由于电路中没有并联的电阻，此时电路的Q值比较大，电路谐振后反射出的电磁波信号的幅值比较大；开关S闭合(即按键被按下)时，线圈L、电容C和电阻R并联组成电磁振荡电路，此时电路的Q值比较小，电路谐振后反射出的电磁波信号的幅值也比较小。如图2所示，为本发明电子教鞭的按键被按下与否时反射的电磁波信号的比较示意图，其中Fl为按键未被按下时的电磁波信号，F2为按键被按下时的电磁波信号，由此可见对于同频率的电磁波信号Fl和F2，Fl的幅值大于F2的幅值。当电路的Q值较小吋，其反射的电磁波信号的衰减会比较快，这是本领域的公知技术。本发明就是利用此原理，提供了根据反射的电磁波信号的衰减速度来检测电子教鞭按键状态的方法。进ー步地，当电子白板的收发电路完成发射后，电子白板还能够接收到电子教鞭反射回来的反射信号。分别在两次完成发射后，在不同的积分时间内对反射信号进行积分，得到两个积分值，这两个积分值的比值能够表征反射信号的衰减速度，因此本发明提供的方法可以根据这两个积分值的比值，检测出电子教鞭的按键状态。下面以图I所示的电磁振荡电路为例，对本发明电子教鞭按键状态的检测方法的ー种具体实施方式
进行详细说明。图3为本发明提供的电子教鞭按键状态的检测方法一实施例的流程图。如图3所示，该实施例包括以下步骤
步骤101、电子白板的收发电路发射发送信号。
电子白板的收发电路可以为天线板，天线板包括发送线圈和接收线圈，其中发送线圈用于发射发送信号。在天线板的发送线圈发射出发送信号之后，电子教鞭会反射出同频率的反射信号，天线板的接收线圈接收反射信号。如果接收线圈没有接收到反射信号，则天线板的发送线圈继续发射发送信号，直至接收线圈接收到反射信号。电子白板的微处理器识别出电子教鞭反射回来的反射信号，根据该电反射信号能够检测计算出电子教鞭相对于电子白板上的位置信息。步骤102、电子白板的收发电路第一次完成发射，电子白板在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值A。当天线板感应到电子教鞭功能键被按下时产生的额电磁波后，天线板的发送线圈发射发送信号，当天线板的发送线圈第一次完成发射后，由于电子教鞭的电磁振荡电路能够维持振荡，并向外部反射出同频率的反射信号。电子白板在时间较长的第一积分时间内对该反射信号进行积分，得到第一积分值A。
步骤103、电子白板的收发电路继续发射发送信号。步骤104、电子白板的收发电路第二次完成发射，电子白板在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值B。当天线板的发送线圈第二次完成发射后，由于电子教鞭的电磁振荡电路能够维持振荡，并向外部反射出同频率的反射信号。电子白板在时间较短的第二积分时间内对该反射信号进行积分，得到第二积分值B。其中第一积分时间大于第二积分时间。步骤105、电子白板根据第一积分值A和第二积分值B的比值对电子教鞭上的按键状态进行检测。由上面描述的内容可知，开关S打开时的电路和开关S闭合时的电路的Q值是不同的，这样它们反射的反射信号的衰减速度是不同的，那么电子白板得到的第一积分值A和第二积分值B的比值也是不同的。本实施例可以预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表，具体地可以通过大量的实验来获取。如假设A和B的标准比值范围[cl，c2]对应于按键被按下，A和B的标准比值范围[c3，c4]对应于按键未被按下，其中c2小于c3。在预知关系表的情况下，判断步骤102获得的第一积分值A与步骤104获得的第ニ积分值B的比值所属的标准比值范围，根据关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。例如，如果A/B在[cl，c2]范围内，则确定按键的状态为被按下；如果A/B在[c3，c4]范围内，则确定按键的状态为未被按下。最后，电子白板将电子教鞭的位置信息以及状态信息(即按键是否被按下)通过电缆传递给主机，主机根据该状态信息，可以进行功能切換，所述功能可以为交互白板的书写、板擦、鼠标左键、鼠标右键等。由此通过操作电子教鞭上的按键而方便地实现了交互演示系统常用功能的切換操作。本实施例提供的电子教鞭按键状态的检测方法利用在不同的按键状态下电子教鞭反射回来的电磁波信号的衰减速度不同的原理，通过在同一按键状态下、在不同的积分时间内对电子教鞭反射回来的反射信号进行积分，根据两个积分值的比值，检测出电子教鞭的按键状态，使得用户可以直接操作电子教鞭上的按键就能方便快捷地实现常用功能的切換。
图4为本发明提供的交互式电子白板的一实施例的示意图。该交互式电子白板与电子教鞭配套使用。如图4所示，该交互式白板包括收发电路11和检测电路12。其中收发电路11用于发射发送信号，接收电子教鞭接收到发送信号后基于发送信号发送的反射信号；检测电路12 用于根据反射信号的衰减速度，对电子教鞭上的按键的状态进行检测。进ー步地，检测电路12包括积分单元13和检测单元14，积分单元13用于在电子白板的收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对电子教鞭的电磁振荡电路反射回来的反射信号进行积分，得到第一积分值A ;在电子白板的收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值B;所述第一积分时间大于所述第ニ积分时间；检测单元14用于根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键状态进行检测。进ー步地，交互式电子白板还可以包括设置单元15，用于预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表。检测单元14包括判断単元16和确定单元17，判断単元16用于判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围；确定单元17用于根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。上述收发电路11可以具体为天线板，天线板包括发送线圈和接收线圈，其中发送线圈用于发射电磁波信号，接收线圈用于接收电子教鞭接收到发送线圈所发射电磁波信号后而反射回来的电磁波信号。上述检测电路12和获取单元15可以为电子白板的微处理器的一部分。电子白板得到电子教鞭的位置信息和状态信息，将其传递给主机，主机根据状态信息，可以进行功能切换，所述该功能可以为交互白板的书与、板擦、鼠标左键、鼠标右键等。本发明还提供了一种电子教鞭，该电子教鞭与电子白板配套使用，具体包括电磁振荡电路和至少ー个按键，该按键的个数可以为ー个或多个。图I所示的电路是本发明提供的电子教鞭所包括的电磁振荡电路的ー种具体实施例，其具体包括相互并联的线圈L、电容C和电阻R，电阻R和开关S串联，开关S与位于外壳上的按键连接。该实施例中，外壳上的按键为ー个，其至多能实现两种功能的切换操作。具体地，该电磁振荡电路接收到电子白板的收发电路发射的发送信号后，向电子白板反射基于该发送信号的反射信号，使得电子白板能够根据反射信号的衰减速度检测出按键的状态，即检测按键是否被按下。图5为本发明提供的电子教鞭的电磁振荡电路的另ー种实施例的示意图。如图5所示，该电磁振荡电路包括相互并联的线圈L、电容C和η个电阻，分别为Rl、R2、…、Rn。其中每个电阻与一个开关串联，S卩，Rl与SI串联，R2与S2串联，…，Rn与Sn串联。开关SI、S2、…、Sn分别与对应的按键连接。该电磁振荡电路接收到电子白板的收发电路发射的发送信号后，向电子白板反射基于发送信号的反射信号，使得电子白板能够根据反射的反射信号的衰减速度检测出η个按键的状态。本实施例中，η个电阻的阻值是各不相同的，η个电阻中任意几个电阻并联后的阻值也是各不相同的。这样在η个按键的任意组合状态下，保证电磁振荡电路的Q值都不相同，从而使得电子白板得到的反射电磁波信号的积分值的比值都不相同，进而使得电子白板能够根据该积分值的比值检测出电子教鞭的按键状态。对于图5所示的电磁振荡电路，图3所示的电子教鞭按键状态的检测方法也是适用的。由于η个按键存在若干个组合状态，图5所示的电磁振荡电路也有对应若干个电路形式，例如只有开关SI闭合，其他开关均打开；只有开关SI和S2闭合，其他开关均打开；只有开关SI和S3闭合，其他开关均打开等等。在这种情况下，需要预先设置每ー种按键的组合状态与第一积分值和第二积分值的标准比值范围的对应关系，这是可以通过大量的实验验证来获取到的。这样通过判断第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围，根据关系表，即可确定η个按键的状态。图I和图5仅示出了电磁振荡电路的ー种基本电路形式，本发明不仅限于此，在该基本电路的形式基础上增加其他器件(例如增加线圈和电容的个数)，但仍然利用上述原理能够使电子白板检测出按键的状态，均属于本发明所保护的范围。本发明提供的电子教鞭可以为有源电子教鞭，也可以为无源电子教鞭。如果是无源电子教鞭，它可通过谐振电路接收信号来为电路提供能量，不需要外接电源，绿色环保。本发明提供的电子教鞭的电磁振荡电路为模拟电路，成本低廉，检测按键状态的方法简单易行。 最后，需要注意的是以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电子教鞭按键状态的检测方法，所述电子教鞭与电子白板配套使用，其特征在于，该检测方法包括 发射步骤，电子教鞭的功能键被按下时产生电磁波，电子白板的收发电路根据电子教鞭产生的电磁波发射发送信号； 接收步骤，电子教鞭接收到发送信号后基于发送信号发送反射信号，电子白板的收发电路接收该反射信号； 检测步骤，电子白板根据反射信号的衰减速度检测位于电子教鞭上的按键的状态。
2.根据权利要求I所述的检测方法，其特征在于，所述检测步骤包括 在收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值；在收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值；所述第一积分时间大于所述第二积分时间； 根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述方法还包括预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表； 所述根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测，包括 判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围； 根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。
4.一种交互式电子白板，其特征在于，所述电子白板包括 收发电路，用于根据电子教鞭的电磁波发射发送信号，以及接收电子教鞭接收到该发送信号后基于该发送信号发送的反射信号； 检测电路，用于根据反射信号的衰减速度检测位于电子教鞭上的按键的状态。
5.根据权利要求4所述的交互式电子白板，其特征在于，所述检测电路包括 积分单元，用于在收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值；在收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值；所述第一积分时间大于所述第二积分时间； 检测单元，用于根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测。
6.根据权利要求5所述的交互式电子白板，其特征在于，所述电子白板还包括设置单元，用于预先获取第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表。
7.根据权利要求5所述的交互式电子白板，其特征在于，所述检测单元包括 判断单元，用于判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围； 确定单元，用于根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。
8.根据权利要求4所述的交互式电子白板，其特征在于，所述收发电路为天线板。
9.一种电子教鞭,其特征在于,包括电磁振荡电路和至少一个按键； 所述电磁振荡电路接收到电子白板的收发电路发射的发送信号后，向电子白板发送反射信号； 所述按键与电磁振荡电路连接，控制电磁振荡电路发送的反射信号频率。
全文摘要
本发明涉及一种电子教鞭按键状态的检测方法、电子白板及电子教鞭，属于计算机多媒体技术领域。其中所述检测方法包括发射步骤，电子白板的收发电路发射发送信号；接收步骤，电子教鞭接收到发送信号后基于发送信号发送反射信号，电子白板的收发电路接收该反射信号；检测步骤，电子白板根据反射信号的衰减速度，检测出位于电子教鞭上的按键的状态。本发明利用在不同的按键状态下电子教鞭反射回来的反射信号的衰减速度不同的原理检测出电子教鞭的按键状态，使得用户可以直接操作电子教鞭上的按键就能方便快捷地实现常用功能的切换。
文档编号G09B17/02GK102854460SQ20111018194
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者赵亮, 侯友轩 申请人:汉王科技股份有限公司
技术领域：
本发明涉及计算机多媒体技术领域，更具体地说，涉及ー种电子教鞭按键状态的检测方法、电子白板及电子教鞭。
背景技术：
交互式电子白板取代传统的黑板是教育史上的一次巨大的变革。电子白板是20世纪90年代末随着多媒体技术、计算机技术和显示技术的发展而兴起的一种可 以用于教学、培训、会议、演示等场合的多媒体工具。它与传统的教学、演示方式结合得最紧密，以特制的数字白板(或者投影屏幕)代替传统的黒板，通过电子教鞭可以在电子白板上书写或者模拟鼠标功能，其结果可以直接显示到投影屏幕上，摆脱鼠标、键盘的束缚。从工作原理上来说，电子白板具有电阻压力式、红外式、光学感应式、超声波定位、电磁感应式等几种类型，其中电磁感应式电子白板由于定位精度高，不易损坏，能够检测与其配套的电子教鞭的压カ而得到广泛应用。通常，电磁感应式电子白板包括天线板、微处理器和控制电路。与这种电磁感应式电子白板配套使用的电子教鞭包含电磁振荡电路。在实际使用中，电子教鞭的电磁振荡电路感应电子白板上的天线板发射的电磁波信号而产生振荡，电磁振荡电路因振荡产生的电磁波信号再被电子白板上的天线板接收。当电子教鞭相对于电子白板的位置不同时，其反射回来的电磁波信号也是不同的，也即电子教鞭反射回来的电磁波信号中携带了电子教鞭相对于电子白板的位置信息。电子白板的微处理器对接收到的电磁波信号进行处理，得到电子教鞭相对于电子白板上的位置信息，随后电子白板将该位置信息传递给主机，使得主机能够根据电子教鞭在相应位置处的操作实现对应的功倉^:。使用这种交互式电子白板的电子教鞭进行交互演示系统功能切换时，用户一般通过按压或点击电子白板上的按键，或用电子教鞭点击投影在电子白板上的软件功能键，实现功能切換。这种方法操作繁琐，且不能实现远距离操作，使得用户深感不便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提出一种电子教鞭按键状态的检测方法、电子白板及电子教鞭，采用与现有技术不同的方法使得用户可以直接操作电子教鞭上的按键就能方便快捷地实现常用功能的切換。为了解决上述技术问题，本发明提供了ー种，电子教鞭按键状态的检测方法，该检测方法包括
发射步骤，电子教鞭的功能键被按下时产生电磁波，电子白板的收发电路根据电子教鞭产生的电磁波发射发送信号；接收步骤，电子教鞭接收到发送信号后基于发送信号发送反射信号，电子白板的收发电路接收该反射信号；
检测步骤，电子白板根据反射信号的衰减速度检测位于电子教鞭上的按键的状态。进ー步地，该方法还包括预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表。其中，所述检测步骤包括
在收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值；在收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值；所述第一积分时间大于所述第二积分时间； 根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测，该检测具体为判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围；根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。ー种交互式电子白板，包括
收发电路，用于发射发送信号，以及接收电子教鞭接收到该发送信号后基于该发送信号发送的反射信号；
检测电路，用于根据反射信号的衰减速度检测位于电子教鞭上的按键的状态。其中，检测电路包括
积分单元，用于在收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值；在收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值；所述第一积分时间大于所述第二积分时间；
检测单元，用于根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测。所述检测単元包括判断単元，用于判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围；确定单元，用于根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。进ー步地，电子白板还包括设置单元，用于预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表。进ー步地，所述收发电路为天线板。—种电子教鞭，包括电磁振荡电路和至少ー个按键；
所述电磁振荡电路接收到电子白板的收发电路发射的发送信号后，向电子白板发送反射信号；
所述按键与电磁振荡电路连接，控制电磁振荡电路发送的反射信号频率。本发明利用在不同的按键状态下电子教鞭反射回来的电磁波信号的衰减速度不同的原理检测出电子教鞭的按键状态，使得用户可以直接操作电子教鞭上的按键就能方便快捷地实现常用功能的切換。
图I为本发明电子教鞭中电磁振荡电路一种实施例的示意 图2为本发明电子教鞭的按键被按下与否时反射的电磁波信号的比较示意 图3为本发明提供的电子教鞭按键状态的检测方法一实施例的流程图；图4为本发明提供的交互式电子白板的一实施例的示意 图5为本发明提供的电子教鞭的电磁振荡电路的另ー种实施例的示意图。
具体实施例方式下面结合附图及优选实施方式对本发明技术方案进行详细说明。本发明提供一种电子教鞭按键状态的检测方法，在该方法中，电子教鞭和电子白板是配套使用的，首先，当电子教鞭的功能键被按下时产生电磁波，电子白板的收发电路根据该电磁波发射发送信号，该发送信号为电子白板的收发电路发射的一定频率的电磁波信号，电子教鞭接收到该发送信号之后，其包含的电磁振荡电路因感应而产生振荡，由此反射出同频率的电磁波信号，即接收步骤中的反射信号(以下电磁振荡电路产生振荡反射出同频率的电磁波信号均称为反射信号)，电子白板的收发电路会接收到该电子教鞭反射回来的反射信号。当电子白板的天线板关闭发射后，由于电子教鞭的电磁振荡电路的品质因数很高，仍然能够维持振荡，井向外部反射出反射信号，因此此时电子白板还能够接收到电子教鞭反射回来的反射信号。这里的品质因数(用Q来表示)为电磁振荡电路回路的感抗值(或容抗值)与电阻的比值。电子白板根据电子教鞭反射回来的反射信号的衰减速度，检测出位于电子教鞭上的按键的状态(即检测步骤)。图I为本发明电子教鞭中电磁振荡电路一种实施例的示意图。如图I所示，该电磁振荡电路由线圈L、电容C和电阻R并联组成，其中电阻R与一个开关S串联，开关S与对应的按键连接。当开关S打开时，即按键未被按下时，线圈L和电容C并联组成电磁振荡电路；当开关S闭合吋，即按键被按下时，线圈L、电容C和电阻R并联组成电磁振荡电路。对于图I所示的电磁振荡电路，开关S打开(即按键未被按下)时，线圈L和电容C并联组成电磁振荡电路，由于电路中没有并联的电阻，此时电路的Q值比较大，电路谐振后反射出的电磁波信号的幅值比较大；开关S闭合(即按键被按下)时，线圈L、电容C和电阻R并联组成电磁振荡电路，此时电路的Q值比较小，电路谐振后反射出的电磁波信号的幅值也比较小。如图2所示，为本发明电子教鞭的按键被按下与否时反射的电磁波信号的比较示意图，其中Fl为按键未被按下时的电磁波信号，F2为按键被按下时的电磁波信号，由此可见对于同频率的电磁波信号Fl和F2，Fl的幅值大于F2的幅值。当电路的Q值较小吋，其反射的电磁波信号的衰减会比较快，这是本领域的公知技术。本发明就是利用此原理，提供了根据反射的电磁波信号的衰减速度来检测电子教鞭按键状态的方法。进ー步地，当电子白板的收发电路完成发射后，电子白板还能够接收到电子教鞭反射回来的反射信号。分别在两次完成发射后，在不同的积分时间内对反射信号进行积分，得到两个积分值，这两个积分值的比值能够表征反射信号的衰减速度，因此本发明提供的方法可以根据这两个积分值的比值，检测出电子教鞭的按键状态。下面以图I所示的电磁振荡电路为例，对本发明电子教鞭按键状态的检测方法的ー种具体实施方式
进行详细说明。图3为本发明提供的电子教鞭按键状态的检测方法一实施例的流程图。如图3所示，该实施例包括以下步骤
步骤101、电子白板的收发电路发射发送信号。
电子白板的收发电路可以为天线板，天线板包括发送线圈和接收线圈，其中发送线圈用于发射发送信号。在天线板的发送线圈发射出发送信号之后，电子教鞭会反射出同频率的反射信号，天线板的接收线圈接收反射信号。如果接收线圈没有接收到反射信号，则天线板的发送线圈继续发射发送信号，直至接收线圈接收到反射信号。电子白板的微处理器识别出电子教鞭反射回来的反射信号，根据该电反射信号能够检测计算出电子教鞭相对于电子白板上的位置信息。步骤102、电子白板的收发电路第一次完成发射，电子白板在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值A。当天线板感应到电子教鞭功能键被按下时产生的额电磁波后，天线板的发送线圈发射发送信号，当天线板的发送线圈第一次完成发射后，由于电子教鞭的电磁振荡电路能够维持振荡，并向外部反射出同频率的反射信号。电子白板在时间较长的第一积分时间内对该反射信号进行积分，得到第一积分值A。
步骤103、电子白板的收发电路继续发射发送信号。步骤104、电子白板的收发电路第二次完成发射，电子白板在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值B。当天线板的发送线圈第二次完成发射后，由于电子教鞭的电磁振荡电路能够维持振荡，并向外部反射出同频率的反射信号。电子白板在时间较短的第二积分时间内对该反射信号进行积分，得到第二积分值B。其中第一积分时间大于第二积分时间。步骤105、电子白板根据第一积分值A和第二积分值B的比值对电子教鞭上的按键状态进行检测。由上面描述的内容可知，开关S打开时的电路和开关S闭合时的电路的Q值是不同的，这样它们反射的反射信号的衰减速度是不同的，那么电子白板得到的第一积分值A和第二积分值B的比值也是不同的。本实施例可以预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表，具体地可以通过大量的实验来获取。如假设A和B的标准比值范围[cl，c2]对应于按键被按下，A和B的标准比值范围[c3，c4]对应于按键未被按下，其中c2小于c3。在预知关系表的情况下，判断步骤102获得的第一积分值A与步骤104获得的第ニ积分值B的比值所属的标准比值范围，根据关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。例如，如果A/B在[cl，c2]范围内，则确定按键的状态为被按下；如果A/B在[c3，c4]范围内，则确定按键的状态为未被按下。最后，电子白板将电子教鞭的位置信息以及状态信息(即按键是否被按下)通过电缆传递给主机，主机根据该状态信息，可以进行功能切換，所述功能可以为交互白板的书写、板擦、鼠标左键、鼠标右键等。由此通过操作电子教鞭上的按键而方便地实现了交互演示系统常用功能的切換操作。本实施例提供的电子教鞭按键状态的检测方法利用在不同的按键状态下电子教鞭反射回来的电磁波信号的衰减速度不同的原理，通过在同一按键状态下、在不同的积分时间内对电子教鞭反射回来的反射信号进行积分，根据两个积分值的比值，检测出电子教鞭的按键状态，使得用户可以直接操作电子教鞭上的按键就能方便快捷地实现常用功能的切換。
图4为本发明提供的交互式电子白板的一实施例的示意图。该交互式电子白板与电子教鞭配套使用。如图4所示，该交互式白板包括收发电路11和检测电路12。其中收发电路11用于发射发送信号，接收电子教鞭接收到发送信号后基于发送信号发送的反射信号；检测电路12 用于根据反射信号的衰减速度，对电子教鞭上的按键的状态进行检测。进ー步地，检测电路12包括积分单元13和检测单元14，积分单元13用于在电子白板的收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对电子教鞭的电磁振荡电路反射回来的反射信号进行积分，得到第一积分值A ;在电子白板的收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值B;所述第一积分时间大于所述第ニ积分时间；检测单元14用于根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键状态进行检测。进ー步地，交互式电子白板还可以包括设置单元15，用于预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表。检测单元14包括判断単元16和确定单元17，判断単元16用于判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围；确定单元17用于根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。上述收发电路11可以具体为天线板，天线板包括发送线圈和接收线圈，其中发送线圈用于发射电磁波信号，接收线圈用于接收电子教鞭接收到发送线圈所发射电磁波信号后而反射回来的电磁波信号。上述检测电路12和获取单元15可以为电子白板的微处理器的一部分。电子白板得到电子教鞭的位置信息和状态信息，将其传递给主机，主机根据状态信息，可以进行功能切换，所述该功能可以为交互白板的书与、板擦、鼠标左键、鼠标右键等。本发明还提供了一种电子教鞭，该电子教鞭与电子白板配套使用，具体包括电磁振荡电路和至少ー个按键，该按键的个数可以为ー个或多个。图I所示的电路是本发明提供的电子教鞭所包括的电磁振荡电路的ー种具体实施例，其具体包括相互并联的线圈L、电容C和电阻R，电阻R和开关S串联，开关S与位于外壳上的按键连接。该实施例中，外壳上的按键为ー个，其至多能实现两种功能的切换操作。具体地，该电磁振荡电路接收到电子白板的收发电路发射的发送信号后，向电子白板反射基于该发送信号的反射信号，使得电子白板能够根据反射信号的衰减速度检测出按键的状态，即检测按键是否被按下。图5为本发明提供的电子教鞭的电磁振荡电路的另ー种实施例的示意图。如图5所示，该电磁振荡电路包括相互并联的线圈L、电容C和η个电阻，分别为Rl、R2、…、Rn。其中每个电阻与一个开关串联，S卩，Rl与SI串联，R2与S2串联，…，Rn与Sn串联。开关SI、S2、…、Sn分别与对应的按键连接。该电磁振荡电路接收到电子白板的收发电路发射的发送信号后，向电子白板反射基于发送信号的反射信号，使得电子白板能够根据反射的反射信号的衰减速度检测出η个按键的状态。本实施例中，η个电阻的阻值是各不相同的，η个电阻中任意几个电阻并联后的阻值也是各不相同的。这样在η个按键的任意组合状态下，保证电磁振荡电路的Q值都不相同，从而使得电子白板得到的反射电磁波信号的积分值的比值都不相同，进而使得电子白板能够根据该积分值的比值检测出电子教鞭的按键状态。对于图5所示的电磁振荡电路，图3所示的电子教鞭按键状态的检测方法也是适用的。由于η个按键存在若干个组合状态，图5所示的电磁振荡电路也有对应若干个电路形式，例如只有开关SI闭合，其他开关均打开；只有开关SI和S2闭合，其他开关均打开；只有开关SI和S3闭合，其他开关均打开等等。在这种情况下，需要预先设置每ー种按键的组合状态与第一积分值和第二积分值的标准比值范围的对应关系，这是可以通过大量的实验验证来获取到的。这样通过判断第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围，根据关系表，即可确定η个按键的状态。图I和图5仅示出了电磁振荡电路的ー种基本电路形式，本发明不仅限于此，在该基本电路的形式基础上增加其他器件(例如增加线圈和电容的个数)，但仍然利用上述原理能够使电子白板检测出按键的状态，均属于本发明所保护的范围。本发明提供的电子教鞭可以为有源电子教鞭，也可以为无源电子教鞭。如果是无源电子教鞭，它可通过谐振电路接收信号来为电路提供能量，不需要外接电源，绿色环保。本发明提供的电子教鞭的电磁振荡电路为模拟电路，成本低廉，检测按键状态的方法简单易行。 最后，需要注意的是以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电子教鞭按键状态的检测方法，所述电子教鞭与电子白板配套使用，其特征在于，该检测方法包括 发射步骤，电子教鞭的功能键被按下时产生电磁波，电子白板的收发电路根据电子教鞭产生的电磁波发射发送信号； 接收步骤，电子教鞭接收到发送信号后基于发送信号发送反射信号，电子白板的收发电路接收该反射信号； 检测步骤，电子白板根据反射信号的衰减速度检测位于电子教鞭上的按键的状态。
2.根据权利要求I所述的检测方法，其特征在于，所述检测步骤包括 在收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值；在收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值；所述第一积分时间大于所述第二积分时间； 根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述方法还包括预先设置第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表； 所述根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测，包括 判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围； 根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。
4.一种交互式电子白板，其特征在于，所述电子白板包括 收发电路，用于根据电子教鞭的电磁波发射发送信号，以及接收电子教鞭接收到该发送信号后基于该发送信号发送的反射信号； 检测电路，用于根据反射信号的衰减速度检测位于电子教鞭上的按键的状态。
5.根据权利要求4所述的交互式电子白板，其特征在于，所述检测电路包括 积分单元，用于在收发电路第一次完成发射后，在第一积分时间内对反射信号进行积分，得到第一积分值；在收发电路第二次完成发射后，在第二积分时间内对反射信号进行积分，得到第二积分值；所述第一积分时间大于所述第二积分时间； 检测单元，用于根据第一积分值和第二积分值的比值对电子教鞭上的按键的状态进行检测。
6.根据权利要求5所述的交互式电子白板，其特征在于，所述电子白板还包括设置单元，用于预先获取第一积分值和第二积分值的标准比值范围与按键的状态对应的关系表。
7.根据权利要求5所述的交互式电子白板，其特征在于，所述检测单元包括 判断单元，用于判断出第一积分值和第二积分值的比值所属的标准比值范围； 确定单元，用于根据所述关系表，确定位于电子教鞭上的按键的状态。
8.根据权利要求4所述的交互式电子白板，其特征在于，所述收发电路为天线板。
9.一种电子教鞭,其特征在于,包括电磁振荡电路和至少一个按键； 所述电磁振荡电路接收到电子白板的收发电路发射的发送信号后，向电子白板发送反射信号； 所述按键与电磁振荡电路连接，控制电磁振荡电路发送的反射信号频率。
全文摘要
本发明涉及一种电子教鞭按键状态的检测方法、电子白板及电子教鞭，属于计算机多媒体技术领域。其中所述检测方法包括发射步骤，电子白板的收发电路发射发送信号；接收步骤，电子教鞭接收到发送信号后基于发送信号发送反射信号，电子白板的收发电路接收该反射信号；检测步骤，电子白板根据反射信号的衰减速度，检测出位于电子教鞭上的按键的状态。本发明利用在不同的按键状态下电子教鞭反射回来的反射信号的衰减速度不同的原理检测出电子教鞭的按键状态，使得用户可以直接操作电子教鞭上的按键就能方便快捷地实现常用功能的切换。
文档编号G09B17/02GK102854460SQ20111018194
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者赵亮, 侯友轩 申请人:汉王科技股份有限公司
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