电子白板中实现触摸手势输入的方法与可触摸手势输入的电子白板技术

本发明专利技术提供一种可触摸手势输入的电子白板和在电子白板中实现触摸手势输入的方法，该可触摸手势输入的电子白板包括白板主体和安装在白板主体内的振动传感器、放大电路、滤波电路和微处理器，振动传感器成对地安装在白板主体内的水平角和竖直角位置并适于感应手指的触摸输入以输出振动信号，每对振动传感器的输出连接至放大电路以对振动信号进行放大，滤波电路连接至放大电路适于对振动信号进行滤波，微处理器适于采样和运算每对振动传感器输出的振动信号，并基于振动信号的相位差计算手指触摸位置的变化量以实现手指触摸输入。本发明专利技术的可触摸手势输入的电子白板和在电子白板中实现触摸手势输入的方法性能稳定、成本较低，提升了手势操作体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息输入领域，具体而言涉及一种电子白板中实现触摸手势输入的方法和可触摸手势输入的电子白板。
技术介绍
电脑已经成为人们日常生活中必不可缺的一部分，由于科技的进步，现在电脑系统的操作系统(OS)已经运行操作使用手指的触控动作来的代替传统的鼠标，进行对电脑的控制。现有技术中已有采用红外对管技术，通过在电子白板左右两边、上下两边分别安装红外光发射管和接收管，当手指触摸在白板上时，将挡住发射管射出的光，根据接收管的亮度变化，处理器可算出手指所触摸的左右、上下位置，并据此形成手指输入的鼠标事件达到对电脑控制的目的。然而红外对管技术需要使用很多的红外发射管和接收管分布于白板两侦牝安装繁琐，设备成本较高，而且激光反射技术，还存在安全性问题。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术目的在于提供一种电子白板中实现触摸手势输入的方法，采用振动波相位差检测法得到手指在电子白板上的触摸位置的变化量，并基于该变化量达到触摸手势控制电脑的目的。本专利技术的另一目的在于，提供ー种可触摸手势输入的电子白板。为达成上述目的，本专利技术提出一种电子白板中实现触摸手势输入的方法，包括以下步骤振动传感器感应手指触摸电子白板所产生的振动并输出振动信号；对振动信号进行信号放大和滤波处理；微处理器对每对振动传感器输出的两路振动信号进行采样和运算，获取每对振动传感器输出的两路振动信号的相位差，并基于该相位差计算手指触摸位置的变化量；将前述手指触摸位置的变化量传输至操作对象设备以形成鼠标事件。进ー步，前述电子白板包括白板主体，前述振动传感器成对地安装在该白板主体内的水平角和竖直角位置。进ー步，前述微处理器获取每对振动传感器输出的两路振动信号的相位差的方法如下I)采用相同的采样频率fs对两路振动信号进行采样，该两路信号记为A信号和B信号，其频率相同，周期均为T，当采集样本数达到n+T-1吋，微处理器开始进行内积运算，其中n和T均为整数；2)在A信号中取最新的长度为n+T-1的序列，在B信号中取最新的长度为n的序列，微处理器以以下方式对两路振动信号进行内积运算取A信号的从第I个元素开始的n个元素，与B信号做内积运算Sl=A[l，n]*B取A信号的从第2个元素开始的n个元素，与B信号做内积运算S2=A[2，n+l]*B以此类推，直到取A信号的从第T个元素开始的n个元素，与B信号做内积运算ST=A [T, n+T-1] *B将SI至ST的T个值储存在微处理器的存储器内；3)重复步骤I)和2)，进行下ー个样本的采集，并进行内积运算，这样，每采集到一个新的样本，就产生ー组SI ST]；4)在每ー组SI ST中，找到最大值St，则t/T即为A信号和B信号的相位差。进ー步，前述的微处理器根据ー组SI ST中某个峰值Si在一段时间内的移动现象判断两路振动信号的相位差发生了变化，并基于同时对电子白板的水平和竖直方向的两对振动传感器输出的振动信号的相位差分析，计算手指触摸位置的变化量并判断出手指触摸位置变化的实际方向。本专利技术的另一方面还提出一种可触摸手势输入的电子白板，包括白板主体和安装在白板主体内的振动传感器、放大电路、滤波电路和微处理器，振动传感器成对地安装在白板主体内的水平角和竖直角位置并适于感应手指的触摸输入以输出振动信号,每对振动传感器的输出连接至放大电路以对振动信号进行信号放大，滤波电路连接至放大电路适于对振动信号进行滤波处理，微处理器适于对每对振动传感器输出的两路振动信号进行采样和运算，并基于两路振动信号之间的相位差计算手指触摸位置的变化量以实现手指触摸手势输入。进一歩，前述的微处理器采用如下方法进行采样和运算，以获取两路振动信号之间的相位差I)采用相同的采样频率fs对两路振动信号进行采样，该两路信号记为A信号和B信号，其频率相同，周期均为T，当采集样本数达到n+T-1吋，微处理器开始进行内积运算，其中n和T均为整数；2)在A信号中取最新的长度为n+T-1的序列，在B信号中取最新的长度为n的序列，微处理器以以下方式对两路振动信号进行内积运算取A信号的从第I个元素开始的n个元素，与B信号做内积运算Sl=A[l，n]*B取A信号的从第2个元素开始的n个元素，与B信号做内积运算S2=A[2, n+l]*B以此类推，直到取A信号的从第T个元素开始的n个元素，与B信号做内积运算ST=A [T, n+T-1] *B将SI至ST的T个值储存在微处理器的存储器内；3)重复步骤I)和2)，进行下ー个样本的采集，并进行内积运算，这样，每采集到一个新的样本，就产生ー组SI ST]；4)在每ー组SI ST中，找到最 大值St，则t/T即为A信号和B信号的相位差。进ー步，前述的微处理器根据ー组SI ST中某个峰值Si在一段时间内的移动现象判断两路振动信号的相位差发生了变化，并基于同时对电子白板的水平和竖直方向的两对振动传感器输出的振动信号的相位差分析，计算手指触摸位置的变化量并判断出手指触摸位置变化的实际方向。进一步，前述放大电路对振动信号放大处理的增益为40dB，前述滤波电路的性能参数为带宽为ΙΟΗζ-ΙΟΟΟΗζ、带内平坦度为彡ldB、带外衰减为20dB/倍频程。进一步，前述微处理器包括用于对每对振动传感器输出的两路振动信号进行采样的内部ADC模块，用于运算与控制的ARM处理器，用于通讯传输的USB接口，以及存储器。进一步，前述微处理器通过USB接口将前述手指触摸位置的变化量传输至操作对象设备以形成鼠标事件。 由以上本专利技术的技术方案可知，本专利技术的可触摸手势输入的电子白板和电子白板中实现触摸手势输入的方法，其振动传感器安装在白板主体内部，而无需使用外部可见的结构，安装简单方便，而且由于目前的微处理器价格较低，可省去很多外部结构件，使得设备成本大幅度降低，而且基于相位差实现手指触摸手势的输入，性能稳定，提升了手势操作体验。附图说明图1为本专利技术较优实施例的可触摸手势输入的电子白板的结构示意图。图2为本专利技术图1实施例的模块连接示意图。图3为本专利技术电子白板中实现触摸手势输入的方法的流程示意图。具体实施例方式为了更了解本 专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。如图1和图2所示，根据本专利技术的较优实施例，可触摸手势输入的电子白板包括白板主体I和安装在白板主体I内的振动传感器2、放大电路3、滤波电路4和微处理器5。其中，振动传感器2成对地安装在白板主体I内并用以感应手指的触摸输入所产生的振动以输出振动信号(即触摸信号)；每对振动传感器2的输出连接至放大电路3以对振动信号进行信号放大处理；滤波电路4连接至放大电路3用以对振动信号进行滤波处理；微处理器5适于对每对振动传感器2输出的两路振动信号进行采样和运算，并基于两路振动信号之间的相位差计算手指触摸位置的变化量以实现手指触摸手势输入。图1示范性地绘示了可触摸手势输入的电子白板的结构，白板主体I为长方形，振动传感器2分别成对地安装在白板主体I的水平角位置(la、lb)和竖直角位置(la、lc)，每一对振动传感器2可检测手指在白板主体I上触摸输入所产生的振动并输出振动信号。手指触摸白板主体I所产生的振动，到达不同振动传感器2的时间取决于触摸位置与振动传感器2之间的距离，因此不同位置的手指触摸所产生的振动到达一对振动传感器2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子白板中实现触摸手势输入的方法，其特征在于，包括以下步骤：振动传感器感应手指触摸电子白板所产生的振动并输出振动信号；对振动信号进行信号放大和滤波处理；微处理器对每对振动传感器输出的两路振动信号进行采样和运算，获取每对振动传感器输出的两路振动信号的相位差，并基于该相位差计算手指触摸位置的变化量；将前述手指触摸位置的变化量传输至操作对象设备以形成鼠标事件。

【技术特征摘要】
1.一种电子白板中实现触摸手势输入的方法，其特征在于，包括以下步骤 振动传感器感应手指触摸电子白板所产生的振动并输出振动信号； 对振动信号进行信号放大和滤波处理； 微处理器对每对振动传感器输出的两路振动信号进行采样和运算，获取每对振动传感器输出的两路振动信号的相位差，并基于该相位差计算手指触摸位置的变化量； 将前述手指触摸位置的变化量传输至操作对象设备以形成鼠标事件。2.根据权利要求1所述的电子白板中实现触摸手势输入的方法，其特征在于，前述电子白板包括白板主体，前述振动传感器成对地安装在该白板主体内的水平角和竖直角位置。3.根据权利要求2所述的电子白板中实现触摸手势输入的方法，其特征在于，前述微处理器获取每对振动传感器输出的两路振动信号的相位差的方法如下 1)采用相同的采样频率fs对两路振动信号进行采样，该两路信号记为A信号和B信号，其频率相同，周期均为T，当采集样本数达到n+T-1吋，微处理器开始进行内积运算，其中n和T均为整数； 2)在A信号中取最新的长度为n+T-1的序列，在B信号中取最新的长度为n的序列，微处理器以以下方式对两路振动信号进行内积运算 取A信号的从第I个元素开始的n个元素，与B信号做内积运算S1=A[1, n]*B 取A信号的从第2个元素开始的n个元素，与B信号做内积运算S2=A[2，n+l]*B 以此类推，直到取A信号的从第T个元素开始的n个元素，与B信号做内积运算ST=A[T, n+T-1]*B 将SI至ST的T个值储存在与微处理器连接的存储器内； 3)重复步骤I)和2)，进行下ー个样本的采集，并进行内积运算，这样，每采集到ー个新的样本，就产生ー组SI ST]； 4)在每ー组SIST中，找到最大值St，则t/T即为A信号和B信号的相位差。4.根据权利要求3所述的电子白板中实现触摸手势输入的方法，其特征在于，前述的微处理器根据ー组SI ST]中某个峰值Si在一段时间内的移动现象判断两路振动信号的相位差发生了变化，并基于同时对电子白板的水平和竖直方向的两对振动传感器输出的振动信号的相位差分析，计算手指触摸位置的变化量并判断出手指触摸位置变化的实际方向。5.一种可触摸手势输入的电子白板，其特征在于，包括白板主体和安装在白板主体内的振动传感器、放大电路、滤波电路和微处理器，振动传感器成对地安装在白板主体内的水平角和竖直角位置并适于感应手指的触摸输入以输出振动信号，每对振动传感器的输出连接至放大电路以对振...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚海峰，庄建军，高健，张丽敏，张志俭，葛中芹，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：