背投式数字沙盘模型互动系统的制作方法

本实用新型涉及演示用具领域,更具体地说，它涉及一种背投式数字沙盘模型互动系统。

背景技术：

目前，建筑开发商为了对开发的楼盘进行推广宣传，城市规划模型展示，企业成就展示，各行业成果展示，需要制作精美的建筑实物沙盘模型，以便于顾客参观选购，但是这些沙盘模型都只是静态的、单一的，缺乏声、光、电、动画、音效等演示手段，其展示效果大打折扣，现有的建筑模型已不能再完全适应市场追新求变的要求，迫切需求一种在完全继承传统建筑模型特点的基础上融合高新科技元素的新型模型展示系统。

例如，申请号为CN200920187761.7的中国专利公开了一种背投式数字沙盘模型互动集成系统，它包括摆放于展台面上的建筑实物沙盘模型，展台面及建筑实物模型均由透光材料制成，展台面下部设有至少一台投影仪，投影仪发出的影象通过垂直投射或水平反射的方式传递给展台面上的投影膜，并射入建筑实物沙盘模型上，动画的影象与静态的建筑实物沙盘模型结合，使建筑实物沙盘模型具有更加生动的展示效果，投影仪与中控输出端连接，中控另一端连接至操作台。

这种背投式数字沙盘模型互动集成系统虽然可以生动的进行演示，而在实际的演示过程中，如果客户就某个困惑提出疑问，这时工作人员就需要暂停演示，在某些细节上结合沙盘进行详细地讲解，但该演示系统通过中控控制投影仪自动的进行演示，在人机交互方面不能简单方便的满足实际使用的需要，因此具有改进的空间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种背投式数字沙盘模型互动系统,具有人机交互简单方便的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种背投式数字沙盘模型互动系统，包括设置在展台上的建筑实物模型以及投影仪，还包括

手持红外发射装置，响应于手动以发出红外光线；

红外检测装置，设置于建筑实物模型上，用于检测红外光线并根据是否检测到红外光线输出红外检测信号；

第一开关电路，耦接于红外检测装置以接收红外检测信号，并响应于红外检测信号通断以控制投影仪工作；

当红外检测装置检测到手持红外发射装置发出的红外光线时，第一开关电路导通以控制投影仪进行投影。

采用上述技术方案，在不同的建筑实物模型上皆设有红外检测装置，这样，在其中一个建筑实物模型上的红外检测装置检测到手持红外发射装置发出的红外光线时，该建筑实物模型上的投影仪即响应于第一开关电路的导通而进行投影，进而手持红外发射装置的红外光线指到哪一个建筑实物模型，则该建筑实物模型上的投影仪就进行投影，方便了工作人员结合建筑实物模型进行解说，实现了友好的人机交互，简单而又给人们带来了便利。

优选的，所述红外检测装置包括用于检测光线强度并根据光线强度输出检测信号的检测部以及耦接于检测部以接收检测信号的比较部，所述比较部具有与基准光线强度对应的基准信号，所述比较部比较基准信号与检测信号的大小以输出红外检测信号。

采用上述技术方案，检测部用于检测光线强度并输出反映光线强度的检测信号，然而并不是正常的光线强度也能够使检测部误检测接收到了手持红外发射装置发出的红外光线，故而比较部具有与基准光线强度对应的基准信号，比较部将检测信号的电压值与基准信号的电压值进行比较，当有大于基准光线强度的红外光线照射过来时，此时检测信号的大小大于基准信号的大小，仅有此时比较部才输出与检测到红外光线状态相对应的红外检测信号，从而避免了阳光和灯光等光线的干扰，让检测更加准确。

优选的，所述第一开关电路耦接有自锁电路，当第一开关电路导通时，自锁电路自锁以使第一开关电路保持导通。

采用上述技术方案，第一开关电路导通以控制投影仪开始工作，而第一开关电路耦接有自锁电路，此时自锁电路自锁以使第一开关电路保持导通，进而在红外光线未照射在该建筑实物模型上时，该建筑实物模型上的投影仪仍持续进行投影，避免了在进行讲解时需要工作人员始终保持将手持红外发射装置发出的红外光线照射在建筑实物模型上，给工作人员的操作和使用带来便利。

优选的，还包括

复位操作电路，设置于手持红外发射装置内，响应于手动以输出复位无线信号；

复位执行电路，用于接收复位无线信号并相响应于复位无线信号以使第一开关电路解除自锁。

采用上述技术方案，在手持红外发射装置内设有复位操作电路，复位操作电路响应于手动以输出复位无线信号，复位执行电路响应于复位无线信号以使第一开关电路解除自锁，从而可以将持续进行投影的投影仪关闭，这样在工作人员切换到讲解下一建筑实物模型时，上一建筑实物模型上的投影仪则关闭，避免了上一建筑实物模型上投影仪所发出光线的影响，使得投影演示的时候更加清晰和准确。

优选的，所述复位操作电路包括响应于手动的触发部以及耦接于触发部并受控于触发部以输出复位无线信号的无线发射模块。

优选的，所述复位执行电路包括用于接收复位无线信号的无线接收模块以及耦接于无线接收模块并响应于复位无线信号通断以使自锁电路解除自锁的第二开关电路。

采用上述技术方案，在手持红外发射装置内设有响应于手动的触发部，触发部被触发后通过无线发射模块发出复位无线信号，从而在无线接收模块接收复位无线信号后，第二开关电路响应于复位无线信号断开以控制自锁电路解除自锁，实现了投影仪的关闭，避免了投影仪持续发光对后续其他投影仪发光的造成光线干扰，增强了投影效果，此外，通过无线发射模块将复位无线信号发出，从而无需将手持红外发射装置与建筑实物模型有线连接，给人们的使用带来方便。

优选的，所述比较部为LM339型比较器电路。

采用上述技术方案，LM339型比较器电路为专业的比较器电路，其失调电压小，电源电压宽，输出端的电位可灵活方便的选用，给人们带来便利，此外，LM339工作稳定，抗干扰能力强，故而检测精确。

优选的，所述第一开关电路以及第二开关电路皆为三极管开关电路。

采用上述技术方案，三极管开关电路不具有活动接点部份，因此不致有磨损之虑，可以使用无限多次，三极管开关电路的动作速度较一般的开关快，一般开关的启闭时间是以毫秒来计算的，而三极管开关电路则以微秒计，三极管开关电路没有跃动现象，利用三极管开关电路来驱动电感性负载时，在开关开启的瞬间，不致有火花产生，更加安全。

优选的，所述手持红外发射装置的具体电路连接为，

光线发射电路包括自复位开关SB1、发光二极管LED以及电阻R6，自复位开关SB1的一端连接于电源，自复位开关SB1的另一端连接于发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极串联电阻R6后接地；

触发部包括自复位开关SB2以及电阻R7，自复位开关SB2的一端连接于电源且另一端连接于无线发射模块，自复位开关SB2的另一端同时串联电阻R7后接地。

采用上述技术方案，光线发射电路中将自复位开关SB1串联在发光二极管LED1的通路中，则按下自复位开关SB1后，发光二极管LED1发光，抬起时自动停止发光，从而可以有效节约手持红外发射装置中的电源，自复位开关SB2进一步增强了省电效果。

优选的，所述红外检测装置的具体电路连接为，

检测部包括感光三极管VT、电阻R1，其中感光三极管VT的集电极连接于电源，感光三极管VT的发射极输出检测信号，感光三极管VT的发射极同时串联电阻R1后接地；

比较部为LM339型比较器电路，具体连接为，包括芯片U1、电阻R2以及电阻R3，其中芯片U1为LM339，LM339的同相输入端连接于感光三极管VT的发射极以接收检测信号，LM339的反相输入端串联电阻R2后连接于电源，且LM339的反相输入端同时串联电阻R3后接地，LM339的输出端输出红外检测信号。

采用上述技术方案，整个电路结构简单，元器件价格便宜，可以节约成本，且损坏后更换方便。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.手持红外发射装置的红外光线指到哪一个建筑实物模型，则该建筑实物模型上的投影仪就进行投影，方便了工作人员结合建筑实物模型进行解说，实现了友好的人机交互，简单而又给人们带来了便利；

2.自锁电路自锁以使第一开关电路保持导通，进而在红外光线未照射在该建筑实物模型上时，该建筑实物模型上的投影仪仍持续进行投影，避免了在进行讲解时需要工作人员始终保持将手持红外发射装置发出的红外光线照射在建筑实物模型上，给工作人员的操作和使用带来便利；

3.在工作人员切换到讲解下一建筑实物模型时，上一建筑实物模型上的投影仪则关闭，避免了上一建筑实物模型上投影仪所发出光线的影响，使得投影演示的时候更加清晰和准确。

附图说明

图1为手持红外装置的电路原理图；

图2为红外检测装置、第一开关电路以及复位执行电路的电路原理图。

图中：1、手持红外发射装置；11、红外发射电路；12、复位操作电路；121、触发部；122、无线发射模块；2、红外检测装置；21、检测部；22、比较部；3、第一开关电路；31、自锁电路；4、复位执行电路；41、无线接收模块；42、第二开关电路。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种背投式数字沙盘模型互动系统，参照图1以及图2，包括设置在展台上的建筑实物模型以及投影仪，由于建筑实物模型以及投影仪在申请号为CN200920187761.7的中国专利中已有公开，属于现有技术，故本实施例中不再赘述，还包括手持红外发射装置1、红外检测装置2、第一开关电路3、自锁电路31、复位操作电路12以及复位执行电路4，当红外检测装置2检测到手持红外发射装置1发出的红外光线时，第一开关电路3导通以控制投影仪进行投影。

其中，参照图1，手持红外发射装置1包括响应于手动以发出红外光线的光线发射电路以及响应于手动以输出复位无线信号的复位操作电路12，复位操作电路12包括响应于手动的触发部121以及耦接于触发部121并受控于触发部121以输出复位无线信号的无线发射模块122，手持红外发射装置1的具体电路连接为：

光线发射电路包括自复位开关SB1、发光二极管LED以及电阻R6，自复位开关SB1的一端连接于电源，自复位开关SB1的另一端连接于发光二极管LED的阳极，发光二极管LED的阴极串联电阻R6后接地；

触发部121包括自复位开关SB2以及电阻R7，自复位开关SB2的一端连接于电源且另一端连接于无线发射模块122，自复位开关SB2的另一端同时串联电阻R7后接地。

参照图2，红外检测装置2包括用于检测光线强度并根据光线强度输出检测信号的检测部21以及耦接于检测部21以接收检测信号的比较部22，比较部22具有与基准光线强度对应的基准信号，比较部22比较基准信号与检测信号的大小以输出红外检测信号，红外检测装置2的具体电路连接为：

检测部21包括感光三极管VT、电阻R1，其中感光三极管VT的集电极连接于电源，感光三极管VT的发射极输出检测信号，感光三极管VT的发射极同时串联电阻R1后接地；

比较部22为LM339型比较器电路，具体连接为，包括芯片U1、电阻R2以及电阻R3，其中芯片U1为LM339，LM339的同相输入端连接于感光三极管VT的发射极以接收检测信号，LM339的反相输入端串联电阻R2后连接于电源，且LM339的反相输入端同时串联电阻R3后接地，LM339的输出端输出红外检测信号。

参照图2，第一开关电路3耦接于红外检测装置2以接收红外检测信号，并响应于红外检测信号通断以控制投影仪工作，同时第一开关电路3耦接有自锁电路31，自锁电路31在第一开关电路3导通时自锁使第一开关电路3保持导通，第一开关电路3以及自锁电路31的具体连接为：

第一开关电路3为三极管开关电路，包括NPN型的三极管VT1、电阻R4、继电器KM1、常闭式的开关KM2-1以及二极管D1，其中三极管VT1的基极连接于LM339的输出端以接收红外检测信号，三极管VT1的基极同时串联电阻R4后连接于电源，三极管VT1的发射极串联继电器KM1、开关KM2-1后接地，三极管VT1的发射极同时连接于二极管D1的阴极，二极管D1的阳极接地；自锁电路31包括开关KM1-1，开关KM1-1受控于继电器KM1进行开闭且两端分别与三极管VT1的集电极和发射极相连。

参照图2，投影仪的一端串联电阻R5后连接于电源，投影仪的另一端串联受控于继电器KM1的开关KM1-2后接地。

参照图2，复位执行模块用于接收复位无线信号并相响应于复位无线信号以使第一开关电路3解除自锁，它包括用于接收复位无线信号的无线接收模块41以及耦接于无线接收模块41并响应于复位无线信号通断以使自锁电路31解除自锁的第二开关电路42，第二开关电路42的具体连接为：

包括NPN型的三极管VT2、电阻R8、继电器KM2以及二极管D2，其中三极管VT2的基极连接于无线接收模块41，三极管VT2的基极同时串联电阻R8后连接于电源，三极管VT2的发射极串联继电器KM2后接地，三极管VT2的发射极同时连接于二极管D2的阴极，二极管D2的阳极接地。

本实施例的工作原理以及工作过程：

在讲解人员带领客户观看沙盘模型时，讲解人员拿着手持红外发射装置1，在讲解到某个建筑实物模型时，按下自复位开关SB1后发光二极管LED发出红外光线，讲解人员将红外光线照向建筑实物模型上，检测部21中的感光三极管接收到红外光线照射后阻值减小，由于分压关系，电阻R1两端的电压升高，至LM339接收到的检测信号大于基准信号时，LM339输出高电平的红外检测信号，三极管VT1接收到高电平的红外检测信号后导通，接着继电器KM1得电工作使开关KM1-1以及开关KM1-2闭合，开关KM1-2闭合后使投影仪开始投影，且开关KM1-1闭合使电路三极管开关电路自锁，从而使得投影仪持续进行投影，方便讲解人员对着被投影的建筑实物模型进行讲解。

当讲解人员将该建筑实物模型讲解完毕时，此时讲解人员按下自复位开关SB2，接着无线发射模块122发出的复位无线信号，进而第二开关电路42接收到高电平的复位信号后导通，继电器KM2得电工作使常闭式开关KM2-1断开，从而将自锁电路31解锁，投影仪停止投影。

讲解人员需要讲解下一建筑实物模型时，只需重复上述操作即可。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。