[发明专利]一种基于超声波的电子白板双笔书写方法

说明书

本发明提供一种基于超声波的电子白板双笔书写方法，属于超声笔书写方法。包括两支超声笔、电子白板，两支超声笔包括可以发出相同波长红外的红外发射器和可以发出相同频率超声波的超声波发射器,同时可以接收另一支超声笔发出的红外信号，以判断另一支超声笔是否处于工作状态；本发明利用时分复用的原理判断两支笔的工作状态和位置区域，实现两支笔交替书写工作，首先利用红外信号的不同脉冲宽度作为区分两支笔的时间基准，通过接收另一支笔发出的红外信号，判断其是否处在工作状态，然后结合无线传输获取的位置区域指令实现自己的工作逻辑时序，按下笔尖开始工作，双笔书写可以应用于交互式电子教学、互动会议、培训等。

技术领域

本发明涉及一种超声笔书写方法，具体涉及一种以红外信号为时间基准的基于超声波的电子白板双笔书写方法，可实现两支笔在电子白板上进行分时书写，从而更好的应用于交互式电子教学、互动会议、培训等功能。

背景技术

随着虚拟现实技术的兴起和发展，人们对人机交互产品的体验需求也越来越多。交互式电子白板是一种较新的产品，是通过普通的电子白板演变而来的，最早出现的电子白板只能进行一些类似于复印的简单操作(复印式电子白板)，而交互式电子白板能够进行计算机通信，电子白板和PC机相连接，PC机上的内容可以显示到电子白板上，用超声笔可以代替鼠标操作，实现对文件的任意操作，包括文件的编译、注释等。

目前市场上出现的交互式电子白板都是采用单笔书写，电子白板为了实现双笔书写功能，一般采用安装两个摄像头，从硬件上实现双笔书写，或者通过红外信号与超声波信号的频分复用采用陷波器电路和数字滤波器相结合的方式，实现多个目标的区分。目前已有一些关于双笔书写功能的介绍。

中国专利“一种基于电子白板实现双笔书写的方法”(申请号201210338872.X)提供了一种基于电子白板实现双笔书写的方法，通过两个摄像头分别检测对应手写笔的状态，图像采集模块采集各个摄像头的图像数据，并将图像数据通过图像存储模块存储到SDRAM芯片中，同时，通过图像处理模块进行计算得到手写笔留下的光斑坐标，通过PC机将光斑的坐标进行显示来实现双笔书写。但是此类方法需要特定的摄像机对手写笔进行定位，成本较高，受周围环境的影响较大。中国专利“多目标三维超声定位系统”(201320612723.8)提出了一种多目标三维超声定位系统，以红外信号为基准，通过红外信号与超声信号的频分复用实现多目标区分，采用陷波器电路与数字滤波器相结合的方式，分离出不同目标的超声定位信号。但是此方法在两支超声笔发射波形和频率都相同的超声波信号的情况下，是无法区分的。中国专利“一种多笔同时书写的电磁感应显示装置”(201420151401.2)提出了一种多笔同时书写的电磁感应显示装置，本实用新型通过接收线圈分别接收不同电磁笔发出的电磁波频率信号后，电磁信号经模拟开关、模拟选频放大电路和A/D转换电路后，将电磁信号转换成数字信号，发送给处理器，进行处理，处理器采用现有技术中的计算方法处理不同电磁笔的书写笔迹后，将书写轨迹信号经过电脑传给投影机，实现多笔书写的目的。但是此方法必须使用专用的电子笔进行操作，而且电磁波对人的身体有一定的辐射。

发明内容

本发明提供一种基于超声波的电子白板双笔书写方法，利用时分复用的原理判断两支笔的工作状态和位置区域，实现两支笔交替书写工作。

本发明采取的技术方案是：包括电子白板和两支超声笔两部分，所述电子白板包括两个信号接收器、光滑书写平面，信号接收器用于接收对应所述两支超声笔发射的的红外信号和超声波信号，所述两支超声笔包括可以发出相同波长红外的红外发射器和可以发出相同频率超声波的超声波发射器，且可以接收另一支超声笔发出的红外信号和由无线传输获取的位置信息，两支超声笔互为主从，即每支笔既可以当成主笔也可以当成从笔；双笔书写方法包括下列步骤：

1)当任意一支超声笔或两支超声笔开始工作时，周期性的发射超声波信号和红外信号，电子白板计算超声笔落笔点到两个信号接收器的距离；

2)电子白板由步骤1)获取的距离计算超声笔落笔点在电子白板上的位置；