教学交互平板以及教学组合设备
技术领域
本实用新型涉及电子教学设备技术领域，具体涉及一种教学交互平板以及教学组合设备。
背景技术
多媒体计算机辅助教学是指利用多媒体计算机，综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息，把多媒体的各个要素按教学要求进行有机组合并通过屏幕或投影机投影显示出来，同时按照需要加上声音的配合以及使用者与计算机之间的人机交互操作，完成教学或训练过程。目前，在国家大力推广电子教学设备的环境下，很多教室都安装了交互平板。交互平板使教学过程更加生动直观，而传统的黑板更方便书写，便于进行推理演算等，两者各有优点，不能相互取代。在讲师授课过程中，用到黑板时通常黑板会将交互平板遮挡，但交互平板仍然处于正常显示状态，造成电能浪费。
实用新型内容
本实用新型所要解决的是使用交互平板和黑板教学时电能浪费的问题。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种教学交互平板，包括：
显示屏；
设置在所述显示屏上方的防护边框；
设置在所述防护边框上的遮挡检测模块，所述遮挡检测模块用于检测所述显示屏的预设区域是否被遮挡；
与所述遮挡检测模块连接的处理器，所述处理器用于在所述预设区域被遮挡时控制所述显示屏的背光关闭。
可选的，所述遮挡检测模块包括：
近距离传感器，用于检测障碍物与所述显示屏之间的距离；
与所述近距离传感器和所述处理器连接的第一控制器，所述第一控制器用于根据所述障碍物与所述显示屏之间的距离判断所述预设区域是否被遮挡。
可选的，所述第一控制器安装在所述防护边框内的电路板上。
可选的，所述近距离传感器包括驱动电路、第二控制器、发送电路、红外发射管、红外接收管以及隔离层；
所述驱动电路、所述第二控制器、所述发送电路、所述红外发射管以及所述红外接收管分别安装在所述防护边框内的电路板上，其中，所述红外发射管用于发射红外光线，所述红外接收管用于接收红外光线；所述驱动电路与所述红外发射管连接，用于向所述红外发射管提供驱动信号；所述第二控制器与所述驱动电路和所述红外接收管连接，用于产生所述驱动信号，并将所述红外接收管产生的模拟电信号转换为数字电信号；所述发送电路与所述第二控制器和所述第一控制器连接连接，用于在所述第二控制器的控制下将所述数字电信号发送给所述第一控制器；
所述隔离层套设在所述红外发射管和所述红外接收管上，且所述隔离层设置有与所述红外发射管对应的红外光发射通孔以及与所述红外接收管对应的红外光接收通孔，所述红外光发射通孔和所述红外光接收通孔暴露在开设在所述防护边框上的感应窗口中。
可选的，所述感应窗口设置有透明盖板，所述透明盖板与所述防护边框密封连接。
可选的，所述发送电路通过I2C总线与所述第一控制器连接连接。
可选的，所述近距离传感器的数量为一个，一个所述近距离传感器位于所述防护边框的垂直平分线上。
可选的，所述近距离传感器的数量为两个，每个所述近距离传感器与所述防护边框的垂直平分线的距离为100mm。
基于同样的发明构思，本实用新型还提供一种教学组合设备，包括滑动连接装置、书写板以及上述教学交互平板；
所述滑动连接装置与所述书写板连接，使得所述书写板可在第一位置和第二位置之间滑动，其中，
当所述书写板滑动至所述第一位置时，所述书写板完全暴露且遮挡所述教学交互平板的至少部分区域；
当所述书写板滑动至所述第二位置时，所述教学交互平板完全暴露。
基于同样的发明构思，本实用新型还提供另一种教学组合设备，包括滑动连接装置、第一书写板、第二书写板以及上述教学交互平板；
所述滑动连接装置与所述第一书写板和所述第二书写板连接，使得所述第一书写板可在第一位置和第二位置之间滑动，使得所述第二书写板可在第三位置和第四位置之间滑动；
当所述第一书写板滑动至所述第一位置时，所述第一书写板完全暴露且遮挡所述教学交互平板的至少部分区域；
当所述第二书写板滑动至所述第三位置时，所述第二书写板完全暴露且遮挡所述教学交互平板的至少部分区域；
当所述第一书写板滑动至所述第二位置且所述第二书写板滑动至所述第四位置时，所述教学交互平板完全暴露。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本实用新型提供的教学交互平板以及教学组合设备，通过在所述教学交互平板上设置遮挡检测模块，所述遮挡检测模块能够检测所述教学交互平板的显示屏的预设区域是否被遮挡，在所述预设区域被遮挡时通过处理器控制所述显示屏的背光关闭，从而可以实现节省电能。并且，由于所述遮挡检测模块设置在所述显示屏上方的防护边框上，所述教学交互平板被使用时，所述防护边框离地高度较高，如此高度上只有用户特意伸手去触碰所述遮挡检测模块，所述遮挡检测模块才会被遮挡，因而可以避免用户遮挡所述显示屏造成的误检测。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型一种实施例的教学交互平板的结构示意图；
图2为本实用新型一种实施例的遮挡检测控制的电路结构示意图；
图3为本实用新型实施例的近距离传感器安装在电路板上的剖面结构示意图；
图4为本实用新型实施例的近距离传感器的电路结构示意图；
图5为本实用新型另一种实施例的教学交互平板的结构示意图；
图6为本实用新型另一种实施例的遮挡检测控制的电路结构示意图；
图7为本实用新型一种实施例的教学组合设备的结构示意图；
图8为本实用新型另一种实施例的教学组合设备的结构示意图；
图9为本实用新型又一种实施例的教学组合设备的结构示意图；
图10为本实用新型再一种实施例的教学组合设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
实施例1
本实施例提供一种教学交互平板，图1为所述教学交互平板的结构示意图，所述教学交互平板包括：
显示屏10，所述显示屏10至少用于视频的输出，其可以为LCD显示屏、PDP显示屏、PLED显示屏或者电容式触控屏等，用户能够在所述显示屏10上直接进行书写或其他触控操作。所述显示屏10能够与计算机或其他视频、音频输出设备连接，用于输出视频、音频。
设置在所述显示屏10上方的防护边框11。所述防护边框11沿所述显示屏10的上边缘设置，对所述显示屏10的上边缘起保护作用。
参考图2，所述教学交互平板还包括遮挡检测模块21和处理器22。所述遮挡检测模块21设置在所述防护边框11上，用于检测所述显示屏10的预设区域是否被遮挡。所述预设区域根据实际需求设置，通过确定所述遮挡检测模块21在所述防护边框11上的具体位置，可以确定所述预设区域。所述处理器22与所述遮挡检测模块21连接，用于在所述预设区域被遮挡时控制所述显示屏10的背光关闭。进一步，所述处理器22还用于在所述预设区域未被遮挡时控制所述显示屏10的背光开启。
本实施例提供的教学交互平板，通过在所述教学交互平板上设置所述遮挡检测模块21，所述遮挡检测模块21能够检测所述显示屏10的预设区域是否被遮挡，在所述预设区域被遮挡时通过所述处理器22控制所述显示屏10的背光关闭，从而可以实现节省电能。并且，由于所述遮挡检测模块21设置在所述防护边框11，所述防护边框11设置在所述显示屏10上方，所述教学交互平板被使用时，所述防护边框11离地高度较高，如此高度上只有用户特意伸手去触碰所述遮挡检测模块，所述遮挡检测模块21才会被遮挡，因而可以避免用户遮挡所述显示屏10造成的误检测。
继续参考图2，本实施例提供所述遮挡检测模块21的一种具体结构。所述遮挡检测模块21包括近距离传感器211和第一控制器212。所述近距离传感器211用于检测障碍物与所述显示屏10之间的距离，其集成了环境光感应功能和红外感应功能，适应白昼黑夜或者照明灯照射，感应距离可以根据实际需求进行调整。在本实施例中，可以设置感应距离为100mm。所述第一控制器212与所述近距离传感器211和所述处理器22连接，用于根据所述障碍物与所述显示屏10之间的距离判断所述预设区域是否被遮挡，其可以为MCU。具体地，当所述障碍物与所述显示屏10之间的距离小于预设距离时，则确定所述预设区域被遮挡，否则确定所述预设区域未被遮挡。
所述第一控制器212可以通过I2C总线与所述近距离传感器211通讯，根据所述近距离传感器211回传的距离数据判断所述预设区域是否被遮挡。如果所述预设区域被书写板遮挡，所述第一控制器212便通过串口UART或USB向所述处理器22发送表示关闭的数据包A，所述处理器22收到数据包A后，控制所述显示屏10的背光关闭；如果所述预设区域未被书写板遮挡，所述第一控制器212便通过串口UART或USB向所述处理器22发送表示关闭的数据包B，所述处理器22收到数据包B后，控制所述显示屏10的背光开启。
所述近距离传感器211和所述第一控制器212可以安装在所述防护边框11内的电路板上。图3是所述近距离传感器211安装在电路板上的剖面结构示意图，所述近距离传感器211包括驱动电路、第二控制器、发送电路、红外发射管、红外接收管以及隔离层，所述驱动电路、所述第二控制器、所述发送电路、所述红外发射管以及所述红外接收管分别安装在所述防护边框内的电路板上。所述隔离层套设在所述红外发射管和所述红外接收管上，且所述隔离层设置有与所述红外发射管对应的红外光发射通孔以及与所述红外接收管对应的红外光接收通孔。进一步，所述近距离传感器211可以位于所述防护边框11的垂直平分线上。所述防护边框11开设有感应窗口15，所述红外光发射通孔和所述红外光接收通孔暴露在所述感应窗口15中。所述感应窗口15设置有透明盖板，所述透明盖板与所述防护边框11密封连接，以对所述近距离传感器211进行保护。所述透明盖板可以为钢化玻璃，钢化玻璃上刷黑色丝印，露出圆孔以对准所述近距离传感器211。当然，所述近距离传感器211也可以直接设置在所述防护边框11的表面，本实施例对此不进行限定。
图4是所述近距离传感器211的电路结构示意图，其中，所述红外发射管41用于发射红外光线，所述红外接收管44用于接收红外光线；所述驱动电路42与所述红外发射管41连接，用于向所述红外发射管41提供驱动信号；所述第二控制器43与所述驱动电路42和所述红外接收管44连接，用于产生所述驱动信号，并将所述红外接收管44产生的模拟电信号转换为数字电信号；所述发送电路45与所述第二控制器43和所述第一控制器212连接，用于在所述第二控制器43的控制下将所述数字电信号发送给所述第一控制器212。
具体地，通过外部PWM信号驱动所述红外发射管41，所述红外发射管41发出红外光线，红外光线遇到遮挡物反射回来一部分，所述红外接收管44收到反射回来的红外光线后转化成模拟电信号，所述模拟电信号经过所述第二控制器43内部集成的模数转换器被转化成数字电信号，所述数字电信号由所述发送电路45通过I2C总线发送给所述第一控制器212。所述近距离传感器211的感应距离可以通过调节驱动信号PWM的占空比与系统限定接收的光强度值进行调整，比如增加感应距离，就可以增加PWM占空比或者减小接收的光强度值；反之较小感应距离，就可以减小PWM占空比或者增大接收的光强度值。
实施例2
本实施例提供一种教学交互平板，图5为所述教学交互平板的结构示意图。本实施例与实施例1提供的教学交互平板相比，区别在于：所述近距离传感器211的数量为两个，两个所述近距离传感器211关于所述防护边框11的垂直平分线对称。所述近距离传感器211在所述防护边框11上的具体位置可根据所述防护边框11的实际尺寸进行设置，在本实施例中，每个所述近距离传感器211与所述垂直平分线的距离为100mm，即L1和L2的值为100mm。通过设置两个所述近距离传感器211，只有两个所述近距离传感器211都被遮挡了，所述教学交互平板才会自动关闭背光。
参考图6，所述第一控制器212可以通过I2C总线与两个所述近距离传感器211通讯，根据两个所述近距离传感器211回传的距离数据判断所述预设区域是否被遮挡。如果所述预设区域被书写板遮挡，所述第一控制器212便通过串口UART或USB向所述处理器22发送表示关闭的数据包A，所述处理器22收到数据包A后，控制所述显示屏10的背光关闭；如果所述预设区域未被书写板遮挡，所述第一控制器212便通过串口UART或USB向所述处理器22发送表示关闭的数据包B，所述处理器22收到数据包B后，控制所述显示屏10的背光开启。控制逻辑如下表所示：
实施例3
本实施例提供一种教学组合设备，图7是所述教学组合设备的结构示意图。所述教学组合设备包括滑动连接装置71、书写板72以及教学交互平板73，其中，所述教学交互平板73为实施例1描述的教学交互平板，所述书写板72可以为黑板，或者是能够通过粉笔、油笔等进行书写的其他结构。
所述滑动连接装置71与所述书写板72连接，使得所述书写板72可在第一位置和第二位置之间滑动，其中，当所述书写板72滑动至所述第一位置时，所述书写板72完全暴露且遮挡所述教学交互平板73的至少部分区域；当所述书写板72滑动至所述第二位置时，所述教学交互平板73完全暴露。在本实施例中，所述滑动连接装置71为平行设置的两个滑轨，当然，所述滑动连接装置71也可以为其他结构，本实施例对此不进行限定。
实施例4
本实施例提供一种教学组合设备，图8是所述教学组合设备的结构示意图。所述教学组合设备包括滑动连接装置81、书写板82以及教学交互平板83。本实施例与实施例3提供的教学组合设备相比，区别在于：所述教学交互平板83为实施例2描述的教学交互平板。
实施例5
本实施例提供一种教学组合设备，图9是所述教学组合设备的结构示意图。所述教学组合设备包括滑动连接装置91、第一书写板92、第二书写板93以及教学交互平板94，其中，所述教学交互平板94为实施例1描述的教学交互平板，所述第一书写板92和所述第二书写板93可以为黑板，或者是能够通过粉笔、油笔等进行书写的其他结构。
所述滑动连接装置91与所述第一书写板92和所述第二书写板93连接，使得所述第一书写板92可在第一位置和第二位置之间滑动，使得所述第二书写板93可在第三位置和第四位置之间滑动。当所述第一书写板92滑动至所述第一位置时，所述第一书写板92完全暴露且遮挡所述教学交互平板94的至少部分区域；当所述第二书写板93滑动至所述第三位置时，所述第二书写板93完全暴露且遮挡所述教学交互平板94的至少部分区域；当所述第一书写板92滑动至所述第二位置且所述第二书写板93滑动至所述第四位置时，所述教学交互平板94完全暴露。在本实施例中，所述滑动连接装置91为平行设置的两个滑轨，当然，所述滑动连接装置91也可以为其他结构，本实施例对此不进行限定。
实施例6
本实施例提供一种教学组合设备，图10是所述教学组合设备的结构示意图。所述教学组合设备包括滑动连接装置101、第一书写板102、第二书写板103以及教学交互平板104。本实施例与实施例5提供的教学组合设备相比，区别在于：所述教学交互平板104为实施例2描述的教学交互平板。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
