交互平板的制作方法

1.本技术涉及电子技术领域，本技术尤其涉及一种交互平板。


背景技术：

2.为了帮助人们在会议中交流，会议用户可以控制挂设在墙体上的交互平板显示会议内容，并通过触控笔等方式在交互平板的可触控面板上进行书写，实现用户与交互平板之间的交互操作。而为了对触控笔进行收纳放置，交互平板在其边框上可以设置触控笔的放置区域，同时触控笔内设置磁铁，则当用户使用触控笔结束后，可以将触控笔磁铁吸附到区域内的金属导体上。
3.现有技术中，交互平板还可以在边框的区域内设置磁铁，磁铁连接霍尔传感器，当触控笔靠近并吸附到区域上后，触控笔上的磁铁通过区域内的磁铁给霍尔传感器带来了新的磁场，并根据磁场向交互平板的处理器输出电压，使得cpu根据接收到的来自霍尔传感器不同的电压确定触控笔是否吸附在区域内。
4.但是，采用现有技术，交互平板中用于提笔检测所设置的霍尔传感器的工作能耗较高、电路结构较为复杂，使得交互平板的工作能耗和复杂度较高。


技术实现要素：

5.本技术提供一种交互平板，用于解决现有技术中交互平板能耗较高、结构复杂度较高的技术问题。
6.本技术实施例提供一种交互平板，包括：显示组件，用于显示画面；背板，设置在所述显示组件的非显示侧；边框，从在所述显示组件的显示侧绕设到非显示侧，所述边框的一侧边缘与所述显示组件显示侧的边缘一周贴合设置，所述边框的另一侧边缘与所述背板的边缘一周贴合设置；磁力连接装置，用于与所述显示组件显示侧的触控笔上的磁铁作用产生磁力，将所述触控笔吸附在所述交互平板的表面；所述磁力连接装置设置在所述边框上，或者设置在所述边框和所述背板构成的第一容纳空间内，或者设置在所述显示组件的非显示侧与所述背板形成的第二容纳空间内；压力检测装置，连接所述磁力连接装置；所述压力检测装置用于根据所述磁力连接装置向所述压力检测装置施加的压力生成第一信号；其中，所述第一信号用于指示所述触控笔是否被吸附在所述交互平板的表面；所述压力检测装置设置在所述边框和所述背板构成的第一容纳空间内，或者设置在所述显示组件的非显示侧与所述背板形成的第二容纳空间内；所述压力检测装置包括：第一端电极、第二端电极和压电材料；所述压电材料设置在所述第一端电极和所述第二端电极之间；所述第一端电极和所述第二端电极连接处理装置；所述处理装置用于根据所述第一信号确定所述触控笔是否被吸附在所述交互平板的表面。
7.在本技术一实施例中，所述压电材料包括：压电晶体层。
8.在本技术一实施例中，所述磁力连接装置包括：第一金属导体；所述第一金属导体的一侧与所述第一端电极贴合设置；第二金属导体；所述第二金属导体与所述第二端电极
贴合设置
9.在本技术一实施例中，所述第一金属导体的另一侧还与所述边框贴合设置。
10.在本技术一实施例中，所述第一金属导体是所述边框的一部分。
11.在本技术一实施例中，所述压力检测装置具体用于，当所述触控笔被所述磁力连接装置吸附在所述交互平板的表面，根据所述磁力连接装置向所述压力检测装置施加的压力，生成第一信号，并向所述处理装置发送所述第一信号。
12.在本技术一实施例中，所述交互平板还包括：信号放大装置，连接所述压力检测装置和所述处理装置，用于将所述压力检测装置生成的第一信号放大后输出给所述处理装置。
13.在本技术一实施例中，所述交互平板还包括：信号采样装置，连接所述信号放大装置和所述处理装置；用于对所述信号放大装置输出的模拟信号采样得到数字信号，并向所述处理装置发送所述数字信号。
14.在本技术一实施例中，所述交互平板还包括：信号采样装置，连接所述信号放大装置和所述处理装置，用于对所述信号放大装置输出的第一信号从模拟形式采样为数字形式，并向所述处理装置发送数字形式的所述第一信号。
15.在本技术一实施例中，所述交互平板还包括：电源；所述电源为所述显示组件供电，且不为所述压力检测装置供电。
16.在本技术一实施例中，在所述交互平板的表面上所述触控笔吸附的位置，设置有提示装置，所述提示装置用于指示所述触控笔的吸附位置。
17.综上，本实施例提供的交互平板，通过所设置的磁力连接装置和压力检测装置即可实现对触控笔是否吸附在交互平板上进行检测，并且压力检测装置在不需要供电的情况下，即可通过磁力连接装置给压力检测装置的压力生成电信号，因此极大地降低了交互平板在实现触控笔的检测时所需的能耗，并且由于不需要电源给压力检测装置供电，还能够减少了交互平板内部的电路复杂程度。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术提供的交互平板所应用的场景示意图
20.图2为本技术提供的交互平板一实施例的外部结构示意图；
21.图3为本技术提供的交互平板一实施例的内部结构示意图；
22.图4为本技术提供的交互平板一实施例的结构示意图；
23.图5为本技术提供的交互平板的边框的截面示意图；
24.图6为压电材料的压力检测器的结构示意图；
25.图7为本技术提供的交互平板另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.下面在正式介绍本技术实施例之前，先结合附图1-3，对本技术所应用的场景，以及场景中现有技术所存在的问题进行说明。
29.图1为本技术提供的交互平板所应用的场景示意图，如图1所示，以用户2在会议室内进行会议时的场景作为示例，为了方便用户对会议内容进行展示，用户2可以控制挂设在墙体上的交互平板1显示会议内容。交互平板(interactive white board)又可被称为交互智能平板、智能交互平板、智能交互白板、大屏幕平板等。例如，用户2可以将电脑等设备连接数据传输设备后，通过数据传输设备将电脑中的内容传输到交互平板1进行显示；又例如，交互平板1还可以通过u盘、或者远程即时通信等方式获取待显示的内容进行显示。此时，用户2还可以通过触控笔3在交互平板1的可触控面板上进行书写，实现用户2与交互平板1之间的交互操作。具体地，图2为本技术提供的交互平板一实施例的外部结构示意图，如图2所示，交互平板1的显示组件12可用于在其显示侧向用户显示画面内容，同时，显示组件12还允许用户2使用触控笔3等方式，对显示组件12的显示侧进行点击、滑动、书写等触控动作，从而实现对显示组件12所显示的画面内容对应位置的内容进行交互操作，或者实现对用户所使用的触控笔3的书写笔迹进行实时显示。
30.如图1所示场景中的交互平板1还包括电源，用于向显示组件12供电。其中，电源可以是用于外接市电来为交互平板供电的电源模块、供电电路等，或者，可以是交互平板内置的电池等，本技术对电源的具体形式不做限定。
31.如图1所示场景中的显示组件可以包括显示面板、透明保护层以及粘接件等，粘接件可以设置在围绕显示面板的边缘处，一面与显示面板连接另一面与透明保护层连接，透明保护层用于对显示面板提供保护等。本技术对显示组件12的具体实现方式不做限定，可以是lcd显示组件、led显示组件或者电子纸显示组件等。
32.如图1所示场景中的交互平板1还设置有外壳，对显示组件12提供保护，其中，外壳包括：背板和边框，交互平板1在其边框11上可以设置触控笔的放置区域101，在区域101后方由边框和背板构成的容纳空间内设置磁铁，同时触控笔3内设置磁铁，则当用户2使用触控笔3结束后，可以将触控笔3靠近区域101，使得触控笔3内的磁铁和区域101后方的磁铁共同作用，将触控笔3吸附到区域101上，实现在用户2不使用触控笔3时对其进行收纳放置。
33.如图1所示场景中的交互平板1还可以提供对触控笔3的“提笔检测”功能，来提高
交互平板1的智能化程度。例如，图3为本技术提供的交互平板一实施例的内部结构示意图，其中，交互平板1在边框11的区域101后方的容纳空间内设置磁铁，磁铁连接霍尔传感器。
34.具体地，当触控笔3靠近并吸附到区域101后，触控笔3上的磁铁通过区域101内的磁铁给霍尔传感器带来了新的磁场，霍尔传感器此时会根据外加磁场的变化向cpu输出第一电压；当触控笔3离开区域101后，霍尔传感器在失去外加磁场后向cpu输出第二电压，使得cpu根据接收到的来自霍尔传感器不同的电压确定触控笔3是否吸附在区域101内，并在确定触控笔3被从区域101上取下后，提前进行后续准备书写画布等处理，以提高交互平板1的智能化程度，并提高用户体验。
35.但是，在上述如图1所示的场景中，若采用如图2-图3所示的现有技术，交互平板1中为了实现提笔检测所设置的霍尔传感器需要电能才能工作，使得交互平板1的电源除了要向显示组件供电，还需要向霍尔传感器供电，从而增加了交互平板1的工作能耗，同时，由于用户使用触控笔3吸附在区域101表面时，触控笔3的角度不固定，而因为霍尔传感器只能对特定角度的磁场进行识别，因此就需要在霍尔传感器内加入磁场方向识别电路，来对触控笔3任意角度的磁场进行识别，还提高了交互平板1内部的电路复杂程度。
36.因此，本技术还提供一种具有触控笔检测功能的交互平板，在无需电源向压力检测装置供电的情况下，就可以由压力检测装置实现触控笔在磁力链接装置上提笔检测的功能，从而减少了交互平板的能耗，并且在不需要设置磁场方向识别电路、也不需要设置供电电路进行供电的情况下，减少了交互平板的内部电路复杂度。下面以具体地实施例对本技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
37.图4为本技术提供的交互平板一实施例的结构示意图，如图4所示的交互平板具体包括：磁力连接装置110和压力检测装置120，其中，磁力连接装置110用于与触控笔3中设置的磁铁的共同作用下产生磁力，所产生的磁力能够使触控笔吸附连接在交互平板1位于显示组件12显示侧的表面上；压力检测装置120与磁力连接装置110连接，可以在磁力连接装置110与触控笔3作用产生磁力时，根据磁力连接装置110施加在压力检测装置120上施加的压力生成第一信号，例如第一信号可以是压力检测装置120所生成的电信号，则第一信号的电压大小可用于指示压力的大小，则当压力检测装置120在生成第一信号后，可以向交互平板1内的处理装置发送所生成的第一信号，由处理装置对第一信号进行后续处理，例如处理装置可以根据第一信号确定触控笔是否被吸附在交互平板的表面等。
38.在一些实施例中，图5为本技术提供的交互平板的边框的截面示意图，如图5所示，背板13设置在显示组件12的非显示侧，边框11从显示组件12的显示侧绕设到非显示侧，边框11的一侧边缘在显示侧与显示组件12的显示侧的边缘一周贴合设置，边框11的另一侧边缘在非显示侧与显示背板13的边缘一周贴合设置。此时，将边框11绕设时与背板13构成的空间记为第一容纳空间100，将背板13与显示组件12之间构成的空间记为第二容纳空间200。
39.则对于如图4所示的磁力连接装置110，可以设置在交互平板的边框上，作为边框的一部分，例如磁力连接装置110可以是如图1所示的边框11上的区域101；或者，还可以设置在交互平板的边框上任意位置；或者，还可以设置在边框11的侧面、背面等；又或者，磁力连接装置110还可以设置在整个边框11后方一周的位置，使得触控笔可以吸附在交互平板
的边框11的任意位置。或者，磁力连接装置110还可以设置在如图5所示的第一容纳空间内。又或者，当磁力连接装置110不会对显示组件12的正常工作产生影响，例如当显示组件12是液晶显示器等，磁力连接装置110可以设置在显示模组12与背板13构成的第二容纳空间内，此时，触控笔可以在显示模组12的显示侧的任意位置，与位于显示模组12非显示侧的磁力连接装置110作用产生磁力，并吸附在显示模组12的显示侧表面，使得用户在使用触控笔时，能够在显示组件12的任意位置放置触控笔，丰富使用方式、提高用户体验。对于如图4所示的压力检测装置120，可以设置在边框11和背板13构成的第一容纳空间100内，或者，可以设置在显示模组12和背板13构成的第二容纳空间200内。
40.在一些实施例中，当触控笔3通过磁力连接装置110与交互平板1吸附连接时，磁力连接装置110向压力检测装置120提供压力，压力检测装置120根据磁力连接装置110向其施加的压力，生成并向处理装置第一信号用于指示压力值，处理装置在接收到第一信号后，根据第一信号确定触控笔3与交互平板1的表面吸附连接，此时，第一信号可用于指示触控笔是否被吸附在交互平板的表面。随后，当触控笔3在用户的控制下离开交互平板1时，压力检测装置120向处理装置提供的电信号发生变化，处理装置确定触控笔3与交互平板1的边框分离，进而可以进行后续准备书写画布等处理。
41.在一些实施例中，当触控笔3没有与交互平板3连接，压力检测装置120没有检测到压力时，可以不向处理装置发送第一信号，则当处理装置在没有接收到第一信号时，即可确定触控笔3没有与交互平板3连接；或者，当触控笔3没有与交互平板3连接，压力检测装置120没有检测到压力时，可以向处理装置发送第二信号，例如，第二信号可以是电压为0的信号等。则当处理装置接收到第二信号时，即可确定触控笔3没有与交互平板3连接。
42.因此，本实施例提供的交互平板1通过磁力连接装置110和压力检测装置120即可实现对触控笔3是否吸附在交互平板1上进行检测，并且压力检测装置120在不需要电源为其供电的情况下，即可通过磁力连接装置110给压力检测装置120的压力生成电信号，与图3所示的实施例相比，极大地降低了交互平板1在实现触控笔的检测时所需的能耗，并且由于不需要设置如图3所示的现有技术中霍尔传感器的磁场方向检测电路、也不需要设置供电电路为其供电，还能够减少了交互平板1内部的电路复杂程度。
43.在一些具体的实施例中，压力检测装置120可以是采用压电材料的压力检测器，其中，压电材料是指收到压力作用是会在两端面间出现电压的晶体材料，例如，图6为压电材料的压力检测器的结构示意图，如图6所示的压电材料的压力检测器包括压电材料，以及设置在压电材料两端的第一端电极和第二端电极。在一些实施例中，压点材料具体可以是设置在第一端电极和第二端电极之间的压点晶体层，压点晶体层中包括多个压点晶体。在如图6所示的状态a中，压电晶体层内的晶体在没有受外力的情况下，保持稳定，两侧的电极之间没有电压；在状态b中，当压电晶体层受到外部拉伸的作用力时，内部的晶体发生极化，使得压电晶体层产生电场，此时通过其两端电极可以检测到电压；在状态c中，当压电晶体层受到外部压缩的作用力时，内部的晶体同样发生极化并产生电场，此时通过两端电极可以检测到与状态b相反的电压，电压的方向与作用力的方向有关。
44.在一些实施例中，本技术实施例提供的压力检测装置120是如图6所示的压电材料的压力检测器时，磁力连接装置110可以包括与压力检测器的两端电极分别连接的金属导体。例如，图7为本技术提供的交互平板另一实施例的结构示意图，如图7所示的交互平板示
出了如图4所示实施例的一种具体实现方式。其中，磁力连接装置110具体可以包括：第一金属导体1101和第二金属导体1102。第一金属导体1101的一侧面与压力检测器120的第一端电极1201贴合设置，第二金属导体1102的一侧面与压力检测器120的第二端电极1202贴合设置。则当如图7所示的触控笔3靠近交互平板1时，磁力连接装置110中的第一金属导体1101和第二金属导体1102都可以向触控笔3提供向交互平板1方向的磁力，使触控笔3吸附在交互平板1的边框上。
45.在一些实施例中，第一金属导体1101的另一侧面可以与交互平板1的边框贴合设置，则第一金属导体1101将透过边框与触控笔3的磁铁作用产生磁力、第二金属导体1102将透过边框、第一金属导体1101和整个压力检测装置120与触控笔3的磁铁作用产生磁力。或者，第一金属导体1101的另一侧面还可以与边框进行一体化设置，作为边框的一部分，则第一金属导体1101可以直接与触控笔3的磁铁接触作用产生磁力、第二金属导体1102将透过第一金属导体1101和压力检测装置120与触控笔3的磁铁作用产生磁力。
46.在一些实施例中，第一金属导体1101和第二金属导体1102均可以是铁片。
47.则当如图7所示的实施例中，触控笔3靠近磁力连接装置110时，磁力连接装置110中的第一金属导体1101和第二金属导体1102可以分别与触控笔3内的磁铁作用产生磁力，所产生的磁力能够提供触控笔3朝向交互平板1方向的吸附力，最终使触控笔3吸附在交互平板1的边框上。而由于磁力连接装置110的第一金属导体1101与交互平板1的边框固定连接，在触控笔3吸附在交互平板1的边框后，触控笔3与第一金属导体1101之间的相对位置保持恒定，而第二金属导体1102被其与触控笔3上磁铁的作用下产生的磁力带动，朝向触控笔3的方向运动，使得第一金属导体1101和第二金属导体1102之间产生相对的压力，进而在压力检测装置120的第一端电极1201和第二端电极1202之间产生相对的压力，对压电晶体层1203产生挤压，最终使得压电晶体层1203在第一端电极1201和第二端电极1202之间如图6所示状态c方向的电压，使得第一端电极1201和第二端电极1202可共同用于输出第一信号。其中，第一端电极1201是正极时、第二端电极1202是负极；第一端电极1201是负极时、第二端电极1202是正极。
48.在一些实施例中，如图7所示的交互平板中，还可以设置信号放大装置130，用于对压力检测装置120输出的第一信号进行放大处理。例如，信号放大装置130可以是运算放大器，则第一端电极1201可以通过导线132连接运算放大器的第一输入端a，第二端电极1202可以通过导线131连接运算放大器的第二输入端b，运算放大器可用于对第一端电极1201和第二端电极1202提供的第一信号进行放大后，从输出端c输出给信号采样装置140并最终输出给处理装置150。
49.在另一些实施例中，由于磁力连接装置110中的金属导体分别与压力检测装置120中的电极连接，因此第一金属导体1101可以通过导线132连接运算放大器的第一输入端a，第二金属导体1102可以通过导线131连接运算放大器的第二输入端b，可以实现相同的电信号的输出。
50.在一些实施例中，如图7所示的交互平板在其主板上还设置有信号采样装置140和处理装置150，其中，信号采样装置140可以是adc采样芯片，处理装置150可以是交互平板的cpu等处理器。则信号放大装置130的输出端c可以连接adc采样芯片的采样引脚，由adc采样芯片对模拟信号形式的第一信号进行数字采样后，得到数字信号形式的第一信号，并将数
字信号形式的第一信号发送至处理装置150，由处理装置150根据所接收到的第一信号确定触控笔是否与交互平板的表面吸附连接，并进行后续处理。
51.在一些实施例中，处理装置150可以具体根据接收到的电信号的电压的大小，确定触控笔3是否与交互平板1的边框吸附连接。例如：
52.情况1：当交互平板1上没有触控笔3吸附时，第一金属导体1101和第二金属导体1102之间没有提供给压力检测装置120的压力，压力检测装置120的压电晶体层1203内的压电材料处于正常状态，压力检测装置120输出的电信号电压为0。处理装置根据电信号的电压为0小于预设阈值，确定交互平板1没有与触控笔3吸附连接。
53.情况2：当交互平板1上有触控笔3吸附时，第一金属导体1101和第二金属导体1102与触控笔3的磁铁之间作用产生的磁力，使得第一金属导体1101和第二金属导体1102之间存在相对的压力，使得压力检测装置120输出电信号，电信号经过信号放大装置130的放大后并由信号采样装置采样，最终发送至处理装置，处理装置此时根据电信号的电压大于或等于预设阈值，确定交互平板1与触控笔3吸附连接。
54.情况3；当触控笔3从情况2的吸附状态逐渐离开交互平板1时，第一金属导体1101和第二金属导体1102之间存在相对的压力逐渐变小，使得压力检测装置120输出的电信号的电压也在逐渐变小，电信号经过信号放大装置130的放大后并由信号采样装置采样，最终发送至处理装置，处理装置此时根据电信号的电压逐渐变小，确定此时触控笔3处于正在被拿起的状态。
55.在一些实施例中，交互平板1的表面上触控笔所吸附的位置设置有用于指示吸附位置的提示装置，例如，在图2所示的交互平板1的边框上，后方设置磁力连接装置110的区域101内设置有指示灯等提示装置，用于通过将区域101点亮的方式，提示用户将触控笔3靠近区域101实现触控笔3的吸附。或者，提示装置还可以通过投影等方式在区域101上形成图案。
56.在一些实施例中，交互平板还包括交互装置，用于指示触控笔是否被吸附在交互平板的表面，例如，在交互平板的边框上任意位置，设置有指示灯，当触控笔被吸附在交互平板表面，则指示灯点亮，当触控笔离开交互平板表面，指示灯熄灭。在一些实施例中，指示灯点亮时的电能，可以由压力检测装置所生成的电信号提供。
57.本技术实施例还提供一种触控笔检测系统，如图1所示，包括触控笔3和交互平板3，有关交互平板的具体实现可参照本技术前述实施例，不再赘述。
58.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。