号,控制各个红外发射管的通断，同时向第二串并转换电路的输入端发送脉冲信号，控制各个红外接收管的通断，实现发射电路和接收电路中同一时刻只有一对对应的红外发射和接收管在工作，抗干扰能力强。
[0023]为了提高红外线扫描检测的分辨率，本发明建立以衰减度计算抛物线顶点提高分辨率的方法。红外发射管阵列和红外接收管阵列安装在白板边框上，其中每对红外发射管和接收管之间的数据通道就构成了的红外线正交矩阵。如图2所示，红外发射管阵列501和红外接收管阵列502分别位于白板的对边，发射管Tl和接收管Rl建立数据通道503，依次类推建立一一对应的红外收发数据通道。电子白板开始工作后，将不停地按照一定顺序依次控制所有的红外发射和接收对管，循环扫描整个红外线正交矩阵检测是否有触摸物，当触摸物体进入红外线矩阵并且检测到后，根据触摸物阻断了哪一对数据通道，来判断被遮挡位置的坐标。由于空间和成本的限制，红外发射管和红外接收管的数量有限，为了提高分辨率，被遮挡位置的信号强度与初始信号强度之差获得该位置的相对衰减信号强度，按此方法依次获得若干个相邻数据通道的衰减度，然后将这些坐标和衰减度代入上开口抛物线，算出顶点就是细化后的坐标。触摸物504位于数据通道4和数据通道5中间位置时，为了获取更详细的触摸点坐标，将数据通道4和数据通道5的红外信号衰减度代入上开口抛物线计算顶点。可以大大提高电子白板分辨率。
[0024]为了提高电子白板响应速度，本发明建立了以触摸点为中心邻近区域扫描的方法。电子白板开始工作后就进入整个红外线矩阵扫描检测状态，如果没有检测到触摸物，则返回全区域扫描检测，继续在整个红外线矩阵区域内检测。如果检测到触摸物601，并计算细化坐标后，微处理器设定下次扫描检测区域范围602。在602内检测到触摸物后并获取坐标后，重新设定检测范围603。如果没有检测到触摸物则返回到全区域检测状态。详细步骤如图4所示。该方法包括下列顺序步骤:(I)嵌入式系统上电初始化后，无物体进入检测区域状态下，依次获取每个数据通道接收管的初始信号强度；(2)对整个正交红外线矩阵区域扫描检测是否有触摸物存在，循环获取每个数据通道接收管的绝对信号强度，结合初始信号强度，计算每个通道的信号衰减度，进行触摸点判决；(3)如果存在触摸物点，采用三个衰减度最大值代入上开口抛物线计算出顶点，该顶点就是触摸点坐标；(4)以触摸点坐标为参考点，设定小于整个白板的邻近并检测，如果设定区域内有触摸点则计算触摸点坐标，并重复检测并计算坐标；(5)如果设定区域内没有触摸点，则重新对整个正交红外线矩阵进行检测。本发明给出了一种红外电子白板及其信号处理方法，但没有全面描述基于本发明方法的所以实施方案及其详细步骤。因此，基于本发明基本技术方法的一切修改、改进，都处于本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种红外交互式电子白板，包括红外发射电路、红外接收电路和微处理器电路，其特征在于:所述的红外发射电路包括第一串并转换电路101、第一驱动电路102、第一选择电路103和红外发射管104 ;所述红外接收电路包括第二串并转换电路105、第二选择电路106和红外接收管107 ;所述微处理器电路包括信号采集电路108、微处理器电路109、USB接口电路110。
2.根据权利要求书I所述的一种红外交互式电子白板，其特征在于:所述的微处理器的1 口分别与所述第一串并转换电路的输入端、第二串并转换电路的输入端、第一选择电路的控制端、第二选择电路的控制端、第一选择电路的输入端、信号采集电路的输出端和USB接口电路的输入端连接；所述第一串并转换电路的输出端与第一驱动电路的输入端连接；所述第一驱动电路的输出端与红外发射管的正极连接；所述第一选择电路的输出端与红外发射管的负极连接；所述第二串并转换电路的输出端与红外接收管的正极连接；所述第二选择电路的输入端与红外发射管的负极连接；所述第二选择电路的输出端与信号采集电路的输入端连接；所述USB接口电路的输出端与计算机连接。
3.根据权利要求书I所述的一种红外交互式电子白板，其特征在于:所述的微处理器电路通过串入并出转换电路控制红外发射管、红外接收管的选通，所述微处理器向第一串并转换电路的输入端发送脉冲信号，控制各个红外发射管的通断，同时向第二串并转换电路的输入端发送脉冲信号，控制各个红外接收管的通断，实现发射电路和接收电路中同一时刻只有一对对应的红外发射和接收管在工作，抗干扰能力强。
4.根据权利要求书I所述的一种红外交互式电子白板，其特征在于:所述的红外发射管连有驱动红外发射管的第一驱动电路和第一选择电路；所述红外接收管连有驱动红外接收管的第二驱动电路和第二选择电路；所述红外发射管红外发射管和红外接收管组成正交红外线矩阵检测区域。
5.根据权利要求书I所述的一种红外交互式电子白板的信号处理方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤:(1)嵌入式系统上电初始化后，无物体进入检测区域状态下，依次获取每个数据通道接收管的初始信号强度；(2)对整个正交红外线矩阵区域扫描检测是否有触摸物存在，循环获取每个数据通道接收管的绝对信号强度，结合初始信号强度，计算每个通道的信号衰减度，进行触摸点判决；(3)如果存在触摸物点，采用三个衰减度最大值代入上开口抛物线计算出顶点，该顶点就是触摸点坐标；(4)以触摸点坐标为参考点，设定小于整个白板的邻近并检测，如果设定区域内有触摸点则计算触摸点坐标，并重复检测并计算坐标；(5)如果设定区域内没有触摸点，则重新对整个正交红外线矩阵进行检测，本发明提供的嵌入式红外电子白板及其信号处理方法，有利于提高电子白板分辨率和响应速度。
【专利摘要】本发明公开一种红外交互电子白板及其信号处理方法，该方法主要步骤如下：(1)系统上电初始化后，依次获取每个数据通道的初始信号强度；（2）检测每个数据通道的绝对信号强度，计算信号衰减度，进行触摸点判决；（3）如果存在触摸点，采用衰减度最大数据通道及相邻2个通道坐标，计算上开口抛物线顶点定为触摸点坐标；（4）以触摸点坐标为参考点，对邻近区域的数据通道检测，如果邻近区域内有触摸点则计算触摸点坐标，并重复检测并计算坐标；（5）如果邻近区域内没有触摸点，则重新对每个数据通道检测。本发明提供的嵌入式红外电子白板及其信号处理方法，有利于提高电子白板分辨率和响应速度。
【IPC分类】G06F3-042
【公开号】CN104635997
【申请号】CN201310562599
【发明人】范书瑞, 曾祥烨
【申请人】天津联远融众科技有限公司, 河北工业大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月13日