技术领域
[0001] 本发明涉及电操作的教具领域，特别是涉及一种书写笔及其交互式教学系统。
相关背景技术
[0002] 交互式电子白板是一种先进的人机交互设备，它可以配合投影仪、计算机等设备使用，计算机可以通过电子白板追踪演示者在电子白板上的书写轨迹，对投影仪的投影内容进行更新，提高了现有教学系统的智能化程度。但是，现有基于电子白板的教学系统只能通过电子白板追踪书写轨迹，无法追踪在电子白板范围外进行书写时的书写轨迹，限制了书写轨迹的追踪范围。
具体实施方式
[0020] 下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
[0021] 实施例一、如图1所示的交互式教学系统的系统框图，该教学系统包括电子白板、投影仪、计算机、书写笔1和追踪器，该追踪器用于远距离追踪书写笔1的书写轨迹，所述计算机通过电子白板定位书写轨迹的投影坐标，并根据投影坐标和书写轨迹对投影仪的投影内容进行更新。
[0022] 具体而言，电子白板与现有的红外、电阻式的电子白板相同，老师可以在讲台上指定书写轨迹在电子白板上的投影位置，电子白板可以准确定位指定位置的投影坐标发送给计算机，计算机可以根据投影坐标确定书写轨迹在投影内容中的位置坐标。
[0023] 学生可以在老师指定投影位置后，使用书写笔1在讲台下进行书写，所述追踪器可以追踪书写笔1的书写轨迹，追踪器可以是现有的三维定位跟踪系统，计算机可以根据接收到投影坐标后追踪器追踪到的书写轨迹，对位置坐标对应处的投影内容进行更新，计算机可以将更改后的投影内容发送给投影仪进行展示。
[0024] 如此，可以追踪在距离电子白板较远的位置处进行书写时的书写轨迹，同时使用书写笔1在电子白板上进行书写，追踪器同样可以追踪书写轨迹，计算机可以结合追踪器的追踪轨迹和电子白板的感应轨迹确定书写轨迹，提高定位精度。
[0025] 在本实施例中，优选的，所述追踪器包括光学追踪系统，该光学追踪系统的光学标记设置在所述书写笔1的笔尾处。光学追踪系统包括光学追踪器、光学标记和追踪处理器。如图2所示，光学标记包括支架3和3个光学标记球2，该支架3固定在所述笔尾处，所有光学标记球2均安装在支架3上。
[0026] 追踪处理器可以通过光学追踪器的多个光学追踪传感器采集每个光学标记球2的视觉特征，并采用光学测量和成像原理记录每个光学标记球2的运动轨迹，追踪处理器可以是上述的计算机。因为光学标记球2与书写笔1笔尖的位置相对固定，计算机可以通过预设笔尖与光学标记球2之间的转换关系，根据每个光学标记球2的运动轨迹确定书写笔1笔尖的移动轨迹，即书写轨迹。
[0027] 所述书写笔1的笔尖处设置有压力传感器4，该压力传感器4与计算机信号连接。现有的交互式教学系统中，计算机可以根据书写时的压力反应，调整投影内容中书写轨迹的字体，压力传感器4可以检测书写笔1在书写时压力数据发送给计算机。
[0028] 在本实施例中，优选的，所述计算机还根据书写轨迹识别出对应的书写文字，并根据书写文字和投影坐标对所述投影内容进行更新。计算机可以将书写轨迹转换成标准文字投影到电子白板上，使投影内容更加美观清楚。
[0029] 在本实施例中，优选的，还包括声音播放器，所述计算机根据识别出的书写文字合成相应的语音数据通过声音播放器播放。计算机可以将书写轨迹转换成语音信号通过声音播放器播放出去，以便距离较远或者视力较差的人了解书写内容，声音播放器可以是扬声器。
[0030] 实施例二、实施例二与实施例一大致相同，其主要区别在于：如图3、图4所示，所述追踪器包括电磁追踪系统，电磁追踪系统与现有的电磁运动追踪系统相同，包括电磁探测器5、磁场发生器和追踪处理器，磁场发生器可以产生一个磁场强度分布已知的电磁场。
[0031] 电磁探测器5设置在书写笔1的笔尖处，包括电磁传感器、信号处理模块和无线通信模块，电磁传感器可以实时检测出笔尖所在位置的磁场强度，信号处理模块可以将电磁传感器检测到的磁场强度信号转换成数字信号后通过无线通信模块发送给追踪处理器。追踪处理器可以是上述的计算机，所述计算机可以根据接收磁场强度数据定位笔尖的坐标，确定书写笔1笔尖的移动轨迹，即书写轨迹。
[0032] 实施例三、实施例三与实施例一大致相同，其主要区别在于：如图5、图6所示，所述追踪器不仅包括实施例一中的光学追踪系统，还包括实施例二中的电磁追踪系统。计算机通过光学追踪系统和电磁追踪系统分别追踪书写笔1上的光学标记和电磁传感器的位置坐标，并结合两种追踪系统的追踪结果确定书写轨迹，以提高定位精确性和抗干扰的能力。
[0033] 最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
