可变报点率手写板及其报点率调节方法与流程

本发明涉及智能设备技术领域，具体涉及一种可变报点率手写板及其报点率调节方法。

背景技术：

手写板目前已经广泛应用在教育领域中，常见的模式是手写笔中带有墨水芯，实现在纸上正常书写的同时，将电子笔迹记录下来或者实时地传输出去，在实际使用过程中，需要将多个手写板组成网络，例如，申请号为2017203865731的专利文献公开了一种智能课堂测验系统，学生使用手写板作为教学终端从设备，老师采用一个主设备与各个从设备进行可选择性通信。

通常情况下，手写板从设备以固定的数据率向主设备传送笔轨迹数据。无线网络通信协议可以是蓝牙、zigbee、自定义的2.4g网络等，在现有的云教育手写板中，通常emr模块(即电磁感应触控模块)以固定的报点率向mcu单向传输数据，而mcu以流传输方式将手写轨迹数据传输到主设备，如果出现网络拥堵，造成数据传输失败，则丢弃数据，不考虑重发，以保证数据的实时性，当手写板从设备比较多时，网络的数据流量加大，并且无线网络环境容易受到其他无线设备信号的干扰，造成网络拥堵，此时，手写板上的笔迹传送变慢，甚至丢笔，影响使用效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可变报点率手写板及其报点率调节方法，可以提高用户体验。

为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种可变报点率手写板，包括中央处理器、感应触控模块、通信模块，所述中央处理器与所述感应触控模块、所述通信模块相连；

所述中央处理器用于将所述感应触控模块输出的手写轨迹数据通过所述通信模块传输至外部设备，以及每隔预设时间段获取所述通信模块的通信质量；

所述感应触摸模块用于检测手写轨迹，以及每隔预设时间段根据所述通信模块的通信质量调节自身的报点率。

进一步地，所述感应触控模块通过调节自身的采样时钟频率或者调节所使用的采样点的数量实现所述报点率的调节。

进一步地，所述可变报点率手写板还包括存储模块、时钟模块，所述中央处理器与所述存储模块、所述时钟模块相连。

进一步地，所述可变报点率手写板还包括显示模块、多媒体接口模块，所述中央处理器与所述显示模块、所述多媒体接口模块相连。

进一步地，所述可变报点率手写板还包括页码识别模块、usbhid接口模块，所述中央处理器与所述页码识别模块、所述usbhid接口模块相连。

进一步地，所述通信模块包括蓝牙模块、2.4g无线模块中的至少一种。

为实现上述目的，本发明的技术方案还提供了一种上述可变报点率手写板的报点率调节方法，所述报点率调节方法包括每隔预设时间段执行一次步骤s1～步骤s2；

步骤s1：所述中央处理器获取当前所述通信模块的通信质量；

步骤s2：若当前所述通信模块的通信质量小于第一通信质量阈值，则所述感应触控模块将自身的报点率减小预设值，若当前所述通信模块的通信质量大于等于第一通信质量阈值且小于等于第二通信质量阈值，则所述感应触控模块保持当前的报点率不变，若当前所述通信模块的通信质量大于第二通信质量阈值，则所述感应触控模块判断当前自身的报点率是否小于第一报点率阈值，若是，则所述感应触控模块将自身的报点率增加预设值，若否，则所述感应触控模块保持当前的报点率不变；

其中，所述第一通信质量阈值小于所述第二通信质量阈值。

进一步地，所述步骤s1还包括：所述中央处理器获取当前所述感应触控模块的报点率，若当前所述感应触控模块的报点率小于等于第二报点率阈值且当前所述通信模块的通信质量小于所述第一通信质量阈值，则所述中央处理器执行报警操作，其中，所述第二报点率阈值小于所述第一报点率阈值。

本发明提供的可变报点率手写板，可以在网络状况允许的前提下，采用较高的报点率来工作，当网络状况不佳时，可以适当降低报点率，减少网络的数据吞吐量，来维持流畅书写，不出现丢笔划等严重错误，从而提高用户体验。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的一种可变报点率手写板的示意图；

图2为本发明实施方式中感应触控模块的数据采样及处理的时序图；

图3为本发明实施方式提供的感应触控模块的报点率与其数据处理时间的关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1，图1是本发明实施方式提供的一种可变报点率手写板的示意图，该可变报点率手写板包括中央处理器1、感应触控模块7、通信模块、存储模块5、时钟模块(rtc)6、显示模块4、多媒体接口模块(mmi)9、页码识别模块10、usbhid接口模块8，所述中央处理器1与感应触控模块7、通信模块、存储模块5、时钟模块(rtc)6、显示模块4、多媒体接口模块9、页码识别模块10、usbhid接口模块8、通信模块相连；

其中，该通信模块为无线通信模块，包括蓝牙模块3、2.4g无线模块2，优选地，该蓝牙模块3可以为低功耗蓝牙模块(ble)，该通讯模块用于与外部设备进行通信，以将手写轨迹数据传输至外部设备，例如，本发明实施方式中的可变报点率手写板可作为从设备，采集学生的手写轨迹，并将采集的手写轨迹数据传输至老师的主设备，实现智能教学；

显示模块4可以采用液晶显示屏(lcd)，存储模块5可以为快闪存储器(flash)，时钟模块(rtc)6用于对中央处理器提供实时时钟，多媒体接口模块(mmi)9可以为语音输入输出模块，页码识别模块10用于实现自动页码检测；

所述中央处理器1用于将所述感应触控模块7输出的手写轨迹数据通过所述通信模块传输至外部设备，以及每隔预设时间段获取所述通信模块的通信质量，例如，该中央处理器可以为mcu；

所述感应触摸模块7用于检测手写轨迹，以及每隔预设时间段根据所述通信模块的通信质量调节自身的报点率；

手写板的报点率(pps,pointpersecond)即每秒钟从触控板(即感应触控模块)传出来的轨迹点数，每个点由一帧数据组成，一帧数据长度为固定，例如为8字节，包括该点的x,y和压力信息。目前的报点率一般在133到200之间，通常较高的报点率，可以有较好的书写体验，在目前的云教育手写平台上，手写板的报点率直接影响网络的数据流量，本发明实施方式提供的可变报点率手写板，可以在网络状况允许的前提下，采用较高的报点率来工作，当网络状况不佳时，可以适当降低报点率，减少网络的数据吞吐量，来维持流畅书写，不出现丢笔划等严重错误，从而提高用户体验。

其中，在本发明实施方式中，感应触控模块7可以通过调节自身的采样时钟频率或者调节所使用的采样点的数量实现所述报点率的调节，例如，当通信模块与外部设备之间的网络质量较佳时，可以采用较多的采样点形成手写轨迹数据，当网络质量较差时，可以抛弃固定间隔的采样点的数据，以保证书写的流畅度；

其中，本发明实施方式中的可变报点率手写板可以为采用点阵笔、电磁笔、或主动电容笔等各种输入技术的手写板，例如，该感应触控模块7可以为电磁感应触控模块(emr)；

本发明实施方式还提供了一种上述可变报点率手写板的报点率调节方法，该报点率调节方法包括每隔预设时间段执行一次步骤s1～步骤s2；

步骤s1：所述中央处理器获取当前所述通信模块的通信质量；

步骤s2：若当前所述通信模块的通信质量小于第一通信质量阈值，则所述感应触控模块将自身的报点率减小预设值，若当前所述通信模块的通信质量大于等于第一通信质量阈值且小于等于第二通信质量阈值，则所述感应触控模块保持当前的报点率不变，若当前所述通信模块的通信质量大于第二通信质量阈值，则所述感应触控模块判断当前自身的报点率是否小于第一报点率阈值，若是，则所述感应触控模块将自身的报点率增加预设值，若否，则所述感应触控模块保持当前的报点率不变；

其中，所述第一通信质量阈值小于所述第二通信质量阈值。

优选地，在上述方法中，所述步骤s1还包括：所述中央处理器获取当前所述感应触控模块的报点率，若当前所述感应触控模块的报点率小于等于第二报点率阈值且当前所述通信模块的通信质量小于所述第一通信质量阈值，则所述中央处理器执行报警操作，其中，所述第二报点率阈值小于所述第一报点率阈值。

例如，中央处理器1以固定间隔时段实时侦测通信模块与外部设备之间的通信质量(无线网络连接质量)q＝get_link_quality()，当q值小于第一通信质量阈值q0时，则说明通信质量较差，中央处理器1通知感应触控模块7，其中，此通知的方式以引脚外部中断的方式通知感应触控模块7，也可以固定间隔时段向感应触控模块7传送q值信息，以使感应触控模块7自动降低报点率，降低的量为预设值(也即步进值)pstep，执行pps＝pps-pstep；

当q值大于第二通信质量阈值时，则说明通行质量较佳，通知感应触控模块7，使之自动增加报点率，降低的量为预设值(也即步进值)pstep，执行pps＝pps+pstep；

例如，第二报点率阈值为100，第一报点率阈值为200，当感应触控模块的报点率pps的取值在100-200之间，pstep的值可以取10，当感应触控模块的报点率pps小于等于100(如为100)时，如果q值仍然小于第一通信质量阈值q0，则中央处理器采取报警机制，将报警信息输出到显示模块或者多媒体接口模块(mmi)9，以提示用户当前的网络环境下，书写有可能出现丢笔或较大延迟。

通过上述方式，可以根据网络状况自适应地调节感应触控模块7的报点率，保证手写板书写的流畅度最大限度地不受到网络状况的影响，同时兼顾报点率最佳化。

其中，在本发明实施方式中，可以通过控制感应触控模块7的采样数据处理时间来控制感应触控模块的报点率，参见图2，图2为感应触控模块的数据采样及处理的时序图，其中，t1为通道采样时间，一般是水平及竖直方向各扫描连续的5个通道信号值，然后进入数据处理时间t2，t1是固定不变的时间，而数据处理时间t2可变，但存在一个极小值tmin，参见图3，此值对应最大报点率ppsmax＝1/(t1+tmin)，需要说明的是，设定tmin要保证足够的数据处理时间，以便完成位置及压力计算、数据平滑等处理，反之tmax对应最小报点率ppsmin，设定最小报点率是为了保证书写体验；

具体地，可以在确保数据采样时间t1和处理时间tmin的基础上，通过定时器设置，对t2大小进行控制，从而控制感应触控模块7的报点率，实际使用中，可以将pps变化的预设值(也即步进值)与t2的变化值对应起来，形成一个查找表，在程序中可以方便地对报点率的调整量进行修改；

本发明可以实现在无线组网条件下，利用本发明中的可变报点率手写板可靠地保存用户的书写轨迹，保证书写轨迹被正确处理，不会出现由于丢笔而导致误判。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。