[发明专利]基于柔性阵列式压力传感技术的智能交互白板的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于柔性阵列式压力传感技术，特别涉及基于柔性阵列式压力传感技术的智能交互白板的设计方法。 

背景技术

随着科技的发展，各种电子产品越来越深入人们的生活、工作、学习中，而传统的现实设备在呈现信息的时候大多只能单方面的向使用者输出图像和声音信息，使用者无法参与其中。近年来，随着各种定位技术的发展，已经出现交互式电子白板类产品能实现人机交互，支持使用者与信息发布者呈现的信息之间的互动，这样可以更好、更形象、更深入的获取信息。但是这些产品往往由于重量、体积庞大不易携带、搬运。同时此类产品需要多个电子产品联动，拆卸、组装、运行都比较繁琐，很不方便。而且当电子白板不使用的时候，仍然占据着空间，使空间利用率大大下降。基于上面已有电子产品的各种不足，我们设计发明了基于柔性阵列式压力传感技术的智能交互白板。它能实现目前市场上常见的交互式电子白板的所有功能，同时由于它将各种电子部件高度集成于一个控制模块中、并且使用本发明中最核心的柔性压力传感器打造白板主体，因此它又拥有了轻便、易携带、易拆卸、易组装、易运输、通用性好、运行方便、低成本等优点。 

国外于20世纪80年代开始对检测接触点和区域、接触界面形状、压力分布的触觉阵列进行研究，近年来发展到了高密度多阵列，柔性材料也成为了重要的研究方面。已经从单纯的传感器设计研制发展成为谁急触觉传感、控制、信息处理等复杂的系统及其过程的研究，并在传感器柔性力敏材料等研究方面取得了较大进展。 

目前，多媒体教学和企业培训学习活动已经非常普遍。从最早的黑板板书到现在的交互式电子白板的应用，使大家从被动的、单方面的接收知识信息升级到与知识信息的互动之中。但是在交互式电子白板的应用过程中，人们发现不论是学校教学还是企业培训讲座，传统的交互式电子白板最大的不便之处在于它的体积和重量。 

我们试想以下几种情况： 

1. 学校里上课时，需要用到交互式电子白板的课是一班的第一节课和二班的第二节课。那么此时，哪怕不考虑安放、校准的步骤，由于传统交互式电子白板的较大的体积和重量，也不能满足老师在上完一班的课将白板搬运到二班的需求。那就只有放弃互动教学或者购置两块交互式电子白板的选择了。另外，平时不需要用到互动教学的课时，那么大一块电子白板则白白占据了讲台很大的空间。

2. 企业培训时，时常需要邀请专业的培训讲师来为员工进行讲课。有些大型企业更要求讲师巡回给各个地方的分公司的员工们进行培训。于是要么讲师放弃更生动、更直观、更有效率的互动讲解方案，要么每个地方都购置一套平时使用率并不高的交互式电子白板。 

在上面两个例子中，很显然一个轻便易携的交互式电子白板，不单能给学校和企业降低很多办公成本，也能使工作效率上升一个台阶。 

由此，我们开发了基于柔性阵列式压力传感技术的智能电子白板，在保留了传统交互式电子白板所有功能的基础上，更克服了成本高、体积大、重量重等不利因素，具有体积小、重量轻、易携带、易安装、易使用、通用性好等优点。 

发明内容

如图1、图2和图3所示，本发明的主要目的在于提供了一种基于柔性阵列式压力传感技术的智能交互白板，这种智能交互白板是由柔性传感器1、数据采集器2、数据处理器3、通信模块4、动力模块5和外设智能终端6组成。其中，柔性传感器1能实现目前市场上常见的压感式电子白板的所有功能的同时还具有轻量化、能卷曲和折叠，它负责捕捉压力信息等优点；数据采集器2负责定位信号的收集、分析和管理工作，然后实现互动；当电子白板需要与计算机等外设智能终端6连接时，则通过通信模块4采用蓝牙模组或者无线模组实现；动力模块5为柔性传感器1、数据采集器2、通信模块4提供电力。 

本发明的柔性阵列式压力传感器属于电阻式传感器，其工作原理与普通电阻式传感器基本相同。即接触力作用在力敏电阻元件上，力敏电阻元件将物理量转变为电阻变化，通过变换电路又转换为电压变化从而得到相关的力信息。压力传感器由2片很薄的聚酯薄膜组成，一片薄膜的内表面铺设若干行的带状导体，另一片内表面铺设若干列的带状导体；导体本身的宽度以及行间距可以根据不同的测量需要而设计；导体外表有特殊的压敏半导体材料涂层。当2片薄膜合为一体时，大量的横向导体和纵向导体的交叉点就形成了压力感应点阵列。当外力作用到这些感应点上时，半导体的阻值会随外力的变化而成比例变化，由此来反映感应点的压力值。当压力为0时，阻值最大；压力越大，阻值越小，从而可以反映出两接触面间的压力分布情况。