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电子白板中的定位技术:

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:数字化是当今电子产品的主流,无线定位电子白板产品的典型代表eBeam和Minio的第二代产品均采用数字信号处理器DSP进行时延提取。例如eBeam System 3 USB电子白板提供四支白板笔发射器和一个笔擦。

从硬件角度考虑,电子白板最关键的技术在于对电子笔的定位,即当操作者在白板上写字、绘画时如何实时采集电子笔的坐标。从硬件角度考虑,电子白板最关键的技术在于对电子笔的定位,即当操作者在白板上写字、绘画时如何实时采集电子笔的坐标。目前在市场上的产品采用的定位方式主要有:

(1)触摸屏:目前大部分的交互式电子白板采用触摸屏幕对笔坐标进行定位,该方式比较直观,技术也比较成熟,但成本太高。触摸屏主要有电阻式及电磁式两种,对于电阻式触摸屏,普通笔就可以使用,用任何坚硬物体触摸都能实现定位,而电磁式使用的笔则必须是专用的。而对于直接使用投影屏幕作为输入板的系统来说,只有使用红外或者表面声波的触摸屏才能实现。但从目前的触摸屏技术发展来看,表面声波触摸屏不能做到超大屏幕,而尽管红外触摸屏可以做到大尺寸,但价格昂贵,不易实现。

(2)红外加声呐定位:电子白板采用的白板为普通白板,利用放置于白板边上的无线定位系统通过红外加声呐的办法实现定位,该产品简单、实用。

(3)激光扫描技术:该技术为美国SOFTBOARD产品上用的定位技术,其优点是定位比较精确,但该电子白板实现比较困难而且价格高昂。

上述几种定位方式能够实现电子白板所要求的定位精度,但当白板尺寸增大时,其成本大幅上涨,而这种白板都是附加输入屏的,这种屏采用便宜的电磁式或者电阻式触摸屏,从而使成本较低,但缺点在于不能对屏幕直接操作。而采用投影屏幕直接作为输入屏的白板需要附加装置,而且价格不菲。

与数字电路相比,模拟电路更容易受到外界信号的干扰,因而,在强干扰环境下,无法对电子白板笔进行精确定位。数字化是当今电子产品的主流,无线定位电子白板产品的典型代表eBeam和Minio的第二代产品均采用数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)进行时延提取。

基于DSP的嵌入式无线定位电子白板的信号时延提取算法在数字信号处理器DSP中完成,模拟电路仅完成超声和红外信号的接收和放大。这在相当程度上减少了对模拟电路的依赖性,提高了系统的可靠性和一致性。放大后的超声信号经A/D转换为数字信号直接送入DSP存储。DSP对信号进行分析处理,找到超声波形的稳定的关键特征,完成精确时延的提取。与利用模拟完成信号时延提取的方法相比较,该方法更加稳定。

例如eBeam System 3 USB电子白板提供四支白板笔发射器和一个笔擦。一旦在白板上按下白板笔,发射器就会开始工作。当你在白板上移动电子笔或者白板擦(如图6-1所示)时,它们所发出的无线射频信号就会被放在角落的传感器接收到,传感器会把笔的位置信息转换为数字坐标传送给电脑,同时该设备可以根据发射器的不同识别出不同颜色的电子笔。该产品提供二次开发包,利用这SDK,就能够处理来自传感器的各种数据,如是否按下、按下点的坐标、笔的颜色等等。对这些数据进行捕获并处理,就能够完成在教室端和学生端进行的白板内容的显示。

图6-1 板擦结构示意图

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