同屏显示系统及其测控方法与流程

本发明涉及同屏显示领域，尤其是涉及一种同屏显示系统及其测控方法。

背景技术：

随着科技的发展，平板电脑、触控终端、手机等电子产品之间能够实现同屏显示以便于教学和开会等，以无纸化同屏会议系统为例，无纸化同屏会议系统通常包括平板电脑和触控终端，平板电脑上播放的会议文件能够在面积相对较大的触控终端上同步显示，以便于更多的参会人员查看会议文件。在会议进程中，为了便于参会人员快速理解会议文件，通常需要利用触控笔在触控终端上对会议文件的重点内容标记注释，当一个会议文件播放结束后，还需要借由触控终端控制平板电脑播放其它会议文件。现有触控笔上通常设置机械式切换按钮，用于切换触控笔的工作状态，使触控笔在触控终端上标记注释或操作平板电脑。

这种无纸化同屏会议系统中切换触控笔的工作状态不够方便，不利于提高会议效率，因此，有必要设计一种新的同屏显示系统去克服上述问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种同屏显示系统，能够自由切换触控笔的工作状态，从而提高会议效率。

为了达到上述目的，本发明提出一种同屏显示系统，该同屏显示系统包括：

作为可选的方案，控制终端，用于输出第一多媒体信号和显示该第一多媒体信号对应的第一多媒体画面；

影音控制器，该影音控制器与该控制终端电性连接以接收并传输该第一多媒体信号；

触控终端，该触控终端与该影音控制器电性连接以接收自该影音控制器传输的该第一多媒体信号，且该触控终端同步显示该第一多媒体信号对应的第二多媒体画面，该第二多媒体画面可以与该第一多媒体画面的内容相同；

触控笔，该触控笔与该影音控制器无线连接以使该影音控制器获取该触控笔的工作状态，该工作状态包括标记状态和触控状态，该触控笔包括相电连接的监测单元和第二控制单元，当该触控笔碰触该触控终端的该第二多媒体画面时，该监测单元实时监测该触控笔与该触控终端之间的压力参数或角度参数，并将该压力参数或角度参数传送至该第二控制单元，该第二控制单元根据该压力参数或角度参数判断该触控笔的工作状态；

当该触控笔处于标记状态时，该触控终端获取该触控笔的运动轨迹，该影音控制器由该触控终端获取该运动轨迹并控制该触控终端同时显示该第二多媒体画面与该运动轨迹所形成的注释画面；

当该触控笔处于触控状态时，该触控终端获取该触控笔的操作位置，该触控终端经由该影音控制器将该触控笔的操作位置对应的信息传送至该控制终端，使该控制终端依据该触控笔于该第二多媒体画面上的操作位置而改变该第一多媒体画面的内容，该第二多媒体画面的内容随着该第一多媒体画面的内容的改变而改变。

作为可选的方案，该影音控制器包括相电连接的第一控制单元和第一无线通讯单元；该触控笔还具有第二无线通讯单元，该第二无线通讯单元与该第二控制单元电性连接，该第二无线通讯单元与该第一无线通讯单元之间无线连接以实现该触控笔与该影音控制器通讯。

作为可选的方案，该监测单元具有压力传感器，该压力传感器与该第二控制单元电性连接，该压力传感器用于检测该触控笔与该触控终端之间的第一压力值并将该第一压力值传送至第二控制单元，当该第一压力值大于第一压力临界值时，该第二控制单元控制该触控笔进入触控状态；当该第一压力小于第二压力临界值时，该第二控制单元控制该触控笔进入标记状态；该第一压力临界值大于等于该第二压力临界值。

作为可选的方案，该监测单元具有角度传感器及复位单元，该角度传感器及该复位单元分别与该第二控制单元电性连接，该复位单元用于将该角度传感器感测到的角度值复位至初始角度值；该角度传感器用于检测该触控笔与该触控终端之间的第一夹角值并将该第一夹角值传送至第二控制单元，当该第一夹角值小于第一角度临界值时，该第二控制单元控制该触控笔进入触控状态；当该第一夹角值大于第二角度临界值时，该第二控制单元控制该触控笔进入标记状态；该第一角度临界值小于等于该第二角度临界值。

作为可选的方案，该监测单元具有两个距离传感器，每一个距离传感器与该第二控制单元电性连接，两个距离传感器之间具有第一距离值，第一个距离传感器检测自身与该触控终端之间的第二距离值并将该第二距离值传送至该第二控制单元，第二个距离传感器检测自身与该触控终端之间的第三距离值并将该第三距离值传送至该第二控制单元，该第二控制单元根据该第一距离值、该第二距离值及该第三距离值得到该触控笔与该触控终端的第一夹角值。

本发明还提供一种所述同屏显示系统的测控方法，同屏显示系统包括控制终端、影音控制器、触控终端以及触控笔，该影音控制器电性连接该控制终端及该触控终端，该触控笔与该影音控制器无线连接，该测控方法包括以下步骤：

a)控制终端输出第一多媒体信号至该影音控制器，且该控制终端显示该第一多媒体信号对应的第一多媒体画面；

b)影音控制器接收并传输该第一多媒体信号至该触控终端；

c)触控终端接收该第一多媒体信号并同步显示该第一多媒体信号对应的第二多媒体画面，该第二多媒体画面与该第一多媒体画面的内容相同；

d)触控笔的监测单元监测该触控笔与该触控终端的压力参数或角度参数，并将该压力参数或角度参数传送至该触控笔的第二控制单元，第二控制单元根据该压力参数或角度参数判断该触控笔的工作状态，该影音控制器获取该触控笔的工作状态；

当该触控笔的工作状态为标记状态时，该触控终端获取该触控笔的运动轨迹，该影音控制器借由该触控终端获取该运动轨迹并控制该触控终端同时显示该第二多媒体画面与该运动轨迹所形成的注释画面；

当该触控笔的工作状态为触控状态时，该触控终端获取该触控笔的操作位置，该触控终端借由该影音控制器将该触控笔的操作位置对应的信息传送至该控制终端，使该控制终端依据该触控笔于该第二多媒体画面上的操作位置而改变该第一多媒体画面的内容，该第二多媒体画面的内容随着该第一多媒体画面的内容的改变而改变。

作为可选的方案，该影音控制器包括相电连接的第一控制单元和第一无线通讯单元；该触控笔还具有第二无线通讯单元，该第二无线通讯单元与该第一无线通讯单元之间无线通讯以实现该触控笔与该影音控制器通讯。

作为可选的方案，该监测单元具有压力传感器，该压力传感器检测该触控笔与该触控终端之间的第一压力值并将该第一压力值传送至第二控制单元，当该第一压力值大于第一压力临界值时，该第二控制单元控制该触控笔进入触控状态；当该第一压力小于第二压力临界值时，该第二控制单元控制该触控笔进入标记状态；该第一压力临界值大于等于该第二压力临界值。

作为可选的方案，该监测单元具有角度传感器及复位单元，该复位单元用于将该角度传感器感测到的角度值复位至初始角度值；该角度传感器用于检测该触控笔与该触控终端之间的第一夹角值并将该第一夹角值传送至第二控制单元，当该第一夹角值小于第一角度临界值时，该第二控制单元控制该触控笔进入触控状态；当该第一夹角值大于第二角度临界值时，该第二控制单元控制该触控笔进入标记状态；该第一角度临界值小于等于该第二角度临界值。

作为可选的方案，该监测单元具有两个距离传感器，两个距离传感器之间具有第一距离值，第一个距离传感器检测自身与该触控终端之间的第二距离值并将该第二距离值传送至该第二控制单元，第二个距离传感器检测自身与该触控终端之间的第三距离值并将该第三距离值传送至该第二控制单元，该第二控制单元根据该第一距离值、该第二距离值及该第三距离值得到该触控笔与该触摸屏的第一夹角值。

与现有技术相比，本发明的同屏显示系统能够自由切换触控笔的工作状态，第二控制单元借由监测单元能够实时监测触控笔的工作状态，影音控制器能够获取触控笔的工作状态；当触控笔处于标记状态时，触控笔于第二多媒体画面上标记注释；当触控笔处于触控状态时，触控笔于第二多媒体画面上反向控制第一多媒体画面；从而实现提高会议效率。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的同屏显示系统一实施例的整体结构框图；

图2为图1的具体结构框图；

图3为本发明的同屏显示系统的触控笔与触摸屏的结构简化后的位置示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

如图1和图2所示，图1为本发明的同屏显示系统一实施例的整体结构框图，图2为图1的具体结构框图，本发明的同屏显示系统包括控制终端、影音控制器、触控终端以及触控笔，影音控制器电性连接控制终端与触控终端，触控笔与影音控制器无线连接。于具体实施时，控制终端可采用台式电脑或笔记本电脑或平板电脑等，触控终端可采用触摸显示屏等，并不以此为限。此外，影音控制器可以作为一个独立的结构来连接控制终端与触控终端，也可以整合入触控终端中形成触控终端的一部分。

在本发明中，控制终端包括相电连接的第三控制单元及显示屏，第三控制单元包括第一微处理器，用于控制所述控制终端的信号传输及信号运算等。其中，第三控制单元包括第一通讯接口a1和第一多媒体传输接口b1，第一通讯接口a1和第一多媒体传输接口b1分别与影音控制器电性连接。第三控制单元借由第一通讯接口a1与影音控制器通讯，第三控制单元内存储有第一多媒体信号，第三控制终端借由第一多媒体传输接口b1将第一多媒体信号输出至影音控制器，影音控制器再将第一多媒体信号输出至触控终端。第三控制单元还将第一多媒体信号输出至显示屏，使显示屏上形成第一多媒体画面，第一多媒体画面包括视频或音频或图像。

触控终端包括相电连接的第四控制单元及触摸屏，第四控制单元包括第二微处理器，用于控制触控终端的信号传输及信号运算等。其中，第四控制单元包括第二通讯接口a2和第二多媒体传输接口b2，第二通讯接口a2和第二多媒体传输接口b2分别与影音控制器电性连接。第四控制单元借由第二通讯接口a2与影音控制器通讯，从而实现触控终端借由影音控制器与控制终端通讯。第四控制单元借由第二多媒体传输接口b2接收影音控制器输出的第一多媒体信号，并将第一多媒体信号输出至触摸屏，使触摸屏上形成第二多媒体画面，第二多媒体画面与第一多媒体画面的内容相同，即触摸屏上同步显示控制终端的显示屏上的画面。

影音控制器包括相电连接的第一控制单元和第一无线通讯单元，第一控制单元包括第三微处理器，用于控制影音控制器的信号传输及信号运算等。第一控制单元还包括第三多媒体传输接口b3、第四多媒体传输接口b4、第三通讯接口a3和第四通讯接口a4，其中，第三多媒体传输接口b3与第一多媒体传输接口b1电性连接，第四多媒体传输接口b4与第二多媒体传输接口b2电性连接，第三通讯接口a3与第一通讯接口a1电性连接，第四通讯接口a4与第二通讯接口a2电性连接。采用这种电路结构，能够使第一多媒体信号从第三控制单元依次经过第一多媒体传输接口b1、第三多媒体传输接口b3、第一控制单元、第四多媒体传输接口b4及第二多媒体传输接口b2传输至第四控制单元，第四控制单元再将第一多媒体信号传输至触摸屏形成第二多媒体画面。

于具体实施时，第一通讯接口a1、第二通讯接口a2、第三通讯接口a3和第四通讯接口a4均采用usb接口，第一多媒体传输接口b1、第二多媒体传输接口b2、第三多媒体传输接口b3和第四多媒体传输接口b4均采用hdmi接口(highdefinitionmultimediainterface，高清晰度多媒体接口)，本发明亦可适用于将通讯接口与媒体传输接口整合为单一接口的连接方式例如usbtypec等规格的接口或本发明所有的传输接口可利用无线方式来传输影像或指令。采用这种设计方式，能够使第一多媒体信号在传输前无需经过数/模或者模/数转换，即能够直接传输第一多媒体信号，从而使触摸屏上同步显示的第二多媒体画面更流畅稳定，极少出现卡顿的情况。

触控笔的工作状态包括标记状态和触控状态。触控笔包括第二控制单元、监测单元和第二无线通讯单元，监测单元和第二无线通讯单元分别与第二控制单元电性连接。第二无线通讯单元与第一无线通讯单元之间无线连接以实现触控笔与影音控制器无线通讯，从而使影音控制器能够获取触控笔的工作状态。于实际应用时，第二无线通讯单元与第一无线通讯单元均采用蓝牙模块，两个蓝牙模块配对后即可进行无线通讯。

其中，监测单元实时监测触控笔与触控终端之间的压力参数或角度参数，并将压力参数或角度参数传送至第二控制单元，第二控制单元根据压力参数或角度参数判断触控笔的工作状态。

当触控笔处于标记状态时，影音控制器能够检测到触控笔处于标记状态，此时触控笔于第二多媒体画面上操作，触摸屏感测触控笔的第一轨迹并形成带有第一轨迹信息的第二信号，接着将第二信号传输至第四控制单元，第四控制单元输出第二信号，第二信号依次经过第二通讯接口a2、第四通讯接口a4、第一控制单元、第三通讯接口a3及第一通讯接口a1传输至第三控制单元，第三控制单元将第二信号与第一多媒体信号组合处理后形成第三多媒体信号。第三控制单元将第三多媒体信号输出至显示屏后形成新的第一多媒体画面，新的第一多媒体画面的内容包括原第一多媒体画面的内容以及第一注释，第一注释的轨迹与第一轨迹的形状相同，第一注释的轨迹与第一轨迹的面积比等于原第一多媒体画面与原第二多媒体画面的面积比。第三控制单元还借由影音控制器将第三多媒体信号输出至触控终端的第四控制单元，第四控制单元将第三多媒体信号输出至触摸屏后形成新的第二多媒体画面，新的第二多媒体画面与新的第一多媒体画面的内容相同，从而实现触控笔于原第二多媒体画面上注释。

当触控笔处于触控状态时，影音控制器能够检测到触控笔处于触控状态，此时触控笔于第二多媒体画面上操作，触摸屏感测触控笔的第二轨迹(即触控笔的操作位置)并形成带有第二轨迹信息的第四信号，接着将第四信号传输至第四控制单元，第四控制单元输出第四信号，第四信号依次经过第二通讯接口a2、第四通讯接口a4、第一控制单元、第三通讯接口a3及第一通讯接口a1传输至第三控制单元，第三控制单元再依据第四信号改变显示屏显示的第一多媒体画面的内容，第一多媒体画面的内容再借由影音控制器同步显示在触摸屏上，使触摸屏显示的第二多媒体画面的内容随着第一多媒体画面的内容的改变而改变，从而实现触控笔于原第二多媒体画面上反向控制原第一多媒体画面。

于实际应用时，触控笔具有沿着第一轴向延伸的笔尖与笔杆，笔尖与笔杆连接，笔尖或笔杆内设置第二控制单元、监测单元和第二无线通讯单元。当触控笔于第二多媒体画面上标记第一注释或者操作时，触控笔的笔尖与触摸屏直接接触。

在本发明的第一实施例中，监测单元具有压力传感器，压力传感器设置于触控笔的笔尖上，压力传感器与第二控制单元电性连接，第二控制单元内存储第一压力临界值和第二压力临界值，压力传感器用于检测触控笔的笔尖与触控终端的触摸屏之间的第一压力值并将第一压力值传送至第二控制单元，当第一压力值大于第一压力临界值时，说明触控笔处于触控状态；当第一压力小于第二压力临界值时，说明触控笔处于标记状态；第一压力临界值大于等于第二压力临界值，使得触控状态与标记状态的压力判断范围不重叠。

在本发明的第二实施例中，监测单元具有角度传感器，角度传感器设置于触控笔的笔尖或笔杆上，角度传感器与第二控制单元电性连接，第二控制单元内存储第一角度临界值和第二角度临界值，角度传感器用于检测触控笔与触控终端之间的第一夹角值并将第一夹角值传送至第二控制单元，当第一夹角值小于第一角度临界值时，说明触控笔处于触控状态；当第一夹角值大于第二角度临界值时，说明触控笔进入标记状态；第一角度临界值小于等于第二角度临界值，使得触控状态与标记状态的角度判断范围不重叠。此外，监测单元还可以设置复位单元，复位单元用于将角度传感器感测到的角度值复位至初始角度值。在使用触控笔前，可将触控笔的笔杆贴在触摸屏上，然后利用复位单元将角度传感器感测到的角度值复位至初始角度值，初始角度值可设置为零。

在本发明的第三实施例中，监测单元具有两个距离传感器，第三实施例与第二实施例的区别仅在于：两个距离传感器能够代替角度传感器来检测触控笔与触控终端之间的第一夹角值。两个距离传感器设置于触控笔的笔杆上，每一个距离传感器与第二控制单元电性连接，如图3所示，图3为本发明的同屏显示系统的触控笔1与触摸屏2的结构简化后的位置示意图，图3中两个距离传感器之间具有第一距离值d1，第一个距离传感器检测自身与触控终端的触摸屏2之间的第二距离值d2并将第二距离值d2传送至第二控制单元，第二个距离传感器检测自身与触摸屏2之间的第三距离值d3并将第三距离值d3传送至第二控制单元，假定第一个距离传感器到笔尖之间的距离为d4，触控笔与触摸屏之间的第一夹角值为θ，则可得到公式：

d2/d3＝d4/(d4+d1)……….(公式一)，

sinθ＝d2/d4；…………….(公式二)，

其中，d1为固定的已知数，d2和d3为测量到的已知数，d4和θ为未知数。

公式一变形后得到：

d4＝d1*d2/(d3-d2)……….(公式三)，

将公式三代入公式二中得到：

sinθ＝(d3-d2)/d1……(公式四)，

公式四变形后得到：

θ＝arcsin((d3-d2)/d1)……(公式五)，

根据公式五即可计算出第一夹角值θ的值。

于具体实施时，在使用触控笔前，可利用触控笔先分别检测使用者利用触控笔标记注释(即触控笔处于标记状态)以及反向控制所述控制终端(即触控笔处于触控状态)时触控笔与触摸屏的第一压力大小与第一角度大小，依据该第一压力大小与第一角度大小来设定第一压力临界值、第二压力临界值、第一角度临界值及第二角度临界值，从而适应不同使用者的使用习惯，提高本发明所述同屏显示系统的通用性。

本发明还提供一种所述同屏显示系统的测控方法，包括以下步骤：

a)控制终端输出第一多媒体信号并显示第一多媒体信号对应的第一多媒体画面；

b)触控终端接收第一多媒体信号并同步显示第一多媒体信号对应的第二多媒体画面，第二多媒体画面与第一多媒体画面的内容相同；

c)触控笔的监测单元监测触控笔与触控终端的压力参数或角度参数，并将压力参数或角度参数传送至触控笔的第二控制单元；

d)第二控制单元根据压力参数或角度参数判断触控笔是处于标记状态还是处于触控状态，若触控笔处于标记状态，触控笔于第二多媒体画面上操作，触控终端获取触控笔的运动轨迹(即第一轨迹)，影音控制器借由触控终端获取该运动轨迹并控制触控终端同时显示第二多媒体画面与该运动轨迹所形成的注释画面(即第一注释)；若触控笔处于触控状态，触控终端获取触控笔的第二轨迹(即触控笔的操作位置)，触控终端借由影音控制器将触控笔的第二轨迹对应的信息传送至控制终端，使控制终端依据触控笔于第二多媒体画面上的第二轨迹而改变第一多媒体画面的内容，第二多媒体画面的内容随着第一多媒体画面的内容的改变而改变。

需要说明的是，本发明的所述同屏显示系统的测控方法详细实施例如上文所述，在此不再赘述。

综上所述，本发明的同屏显示系统能够自由切换触控笔的工作状态，第二控制单元借由监测单元能够实时监测触控笔的工作状态，影音控制器能够获取触控笔的工作状态；当触控笔处于标记状态时，触控笔于第二多媒体画面上标记注释；当触控笔处于触控状态时，触控笔于第二多媒体画面上反向控制第一多媒体画面；从而实现提高会议效率。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。