[0001] 本申请实施例涉及智能电子设备技术领域，尤其涉及一种智慧黑板及板擦识别方法。

[0002] 智慧黑板经常用于会议、教学等场景，用户可利用粉笔(例如水性粉笔)等书写工具在智慧黑板上进行书写，同时，智慧黑板可根据用户的在智慧黑板上的书写操作生成对应的书写轨迹。同样，用户可通过板擦擦除智慧黑板上的书写笔迹，智慧黑板在检测到基于板擦的擦除操作时，擦除相应的书写轨迹。

[0003] 目前，对板擦和粉笔等物体的识别与响应一般是基于智慧黑板上配置的红外触摸框进行的，即通过红外触摸快确定触摸物在智慧黑板上进行的触控操作对应的触摸数据以及遮挡面积，根据触摸面积确定对应的材质信息，并根据材质信息响应触摸数据。但是根据触摸物与智慧黑板的接触面积来判断触摸物的材质信息的方式容易出现识别错误的情况，例如用户使用板擦的边角擦除书写笔迹时，此时板擦在智慧黑板上的接触面积与粉笔在智慧黑板上的接触面积相近，容易出现板擦识别出错的情况，板擦的识别准确率较低。

[0023] 为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时上述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。上述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

[0024] 本申请提供的智慧黑板和板擦识别法可应用于智慧黑板书写应用场景中对板擦的准确识别，旨在基于板擦在接触和未接触黑板本体时对第二检测信号的不同影响准确识别板擦是否接触黑板本体，提高板擦的识别准确度。传统的板擦识别方案中，一般是基于黑板本体上配备的触控面板(例如红外触摸框)识别触摸物在黑板本体上的遮挡面积，并根据遮挡面积识别触摸物是板擦还是粉笔，由于触摸物在黑板本体上的遮挡方向、深度、角度等随机变量较多，基于触摸面积的板擦识别方式容易出面误判、漏判的情况，板擦的识别准确率较低。而基于弹性波进行触摸物体材质识别的板擦识别方案，根据振动波在介质上传播的衰减特性进行触摸物材质识别，由于基于弹性波的板擦识别方案本身是检测振动波在介质的信号特征，极易受到黑板本体的使用环境的影响，如机器震动、大声源干扰等都会影响弹性波的检测，降低了板擦的识别准确率。基于此，提供本申请实施例的一种智慧黑板和板擦识别方法，以解决现有板擦识别方案识别准确率较低的技术问题。

[0025] 图1给出了本申请实施例提供的一种智慧黑板的结构示意图，如图1所示，该智慧黑板包括黑板本体1、处理模块2、板擦检测模块3和板擦4，其中板擦检测模块3包括第一电极31和第二电极32。可选的，本方案按提供的第一电极31和第二电极32可以是铜质电极片。第一电极31和第二电极32的形状、大小、厚度、材质、工艺方式可根据需要进行设置，例如将第一电极31和第二电极32设置为尺寸为5*1mm的电极片，将第一电极31和第二电极32间隔
1cm放置。可选的，第一电极31和第二电极32可以是各设置一个，也可以是设置多个第一电极31和第二电极32，多个第一电极31和第二电极32可以是对称布置，也可以是交叉布置。

[0026] 如图2提供的一种黑板本体1与第一电极31和第二电极32的连接关系示意图所示，图2中示意出黑板本体1的截面示意图，本方案提供的黑板本体1上设置有导电面板5(黑板本体1内部可导电的板材，例如导电铝板)和绝缘层6，并且绝缘层6设置在导电面板5的外侧，第一电极31和第二电极32安装在黑板本体1上，并分别与黑板本体1上的导电面板5之间存在间隙以形成耦合电容。可选的，第一电极31和第二电极32在黑板本体1上得安装位置可以是在黑板本体1的中间、四角或边缘位置，可根据实际安装需求进行选择。本方案不需要改变黑板本体1的材质，例如黑板本体1自带的导电面板5即可实现对黑板本体1的升级，实现对板擦4的准确识别，并且对处理模块2的性能要求更小，有效控制对黑板本体1的升级成本，并且基于板擦4和黑板本体1的接触式检测，抗干扰性能强，对板擦4识别准确率更高。

[0027] 具体的，第一电极31和第二电极32贴附在绝缘层6背向导电面板5的一侧，第一电极31和第二电极32与导电面板5之间形成与绝缘层6的厚度对应的间隙，第一电极31与导电面板5之间形成第一耦合电容，第二电极32与导电面板5之间形成第二耦合电容。从第一电极31发出的激励信号(第一检测信号)可经第一耦合电容耦合到导电面板5中，然后经第二耦合电容耦合到第二电极32中，使第二电极32接收到耦合信号(第二检测信号)。可选的，导电面板5可基于蜂窝铝板制成，绝缘层6可以是在导电面板5上的表面涂层，也可以是使用绝缘材料制成的面板，并且绝缘层6表面存在的摩擦力可使粉笔在绝缘层6表面划过时留下笔迹，实现粉笔在绝缘层6表面上的粉笔书写。

[0028] 需要进行解释的是，触摸物在黑板本体1上进行触控操作时，触摸物可与绝缘层6接触，而不直接与导电面板5接触，用户可利用粉笔等不导电的触摸物在黑板本体1上进行书写并在绝缘层6的外表面显示对应的书写笔迹，还可利用板擦4等导电的触摸物在黑板本体1上擦除对应的书写笔迹，例如，用户可基于对黑板本体1的使用习惯，直接用手部(例如手掌)黑板本体1上擦除对应的书写笔迹，符合用户使用习惯，对黑板本体1上的笔迹擦除操作的适应性更强。

[0029] 进一步的，本方案提供的第一电极31和第二电极32均与处理模块2电连接，例如第一电极31和第二电极32分别与处理模块2的一个通用输入输出接口(GPIO接口)连接，处理模块2可设置在黑板本体1内部，也可设置在黑板本体1外部的其他设定位置。其中，本方案提供的导电面板5悬空不接地，板擦4的外表面设置为导电表面，在用户手持板擦4时，用户皮肤与板擦4外表面的导电表面接触。可选的，板擦4外面的导电表面可采用导电材质，例如导电泡棉等。

[0030] 本方案提供的处理模块2用于通过第一电极31发出第一检测信号，并通过第二电极32接收第二检测信号，并根据第二检测信号生成板擦识别结果。其中，第二检测信号为第一检测信号经第一电极31和导电面板5耦合到第二电极32的信号。

[0031] 在一个实施例中，本方案提供的处理模块2可以是具备数据处理能力的计算平台，处理模块2具备模数转换单元(ADC)和可用于输出TX信号的通用输入输出接口(GPIO)，处理模块2可通过一个通用输入输出接口向第一电极31发出第一检测信号(例如设定频率的方波信号)，并可通过一个通用输入输出接口接收第二电极32接收到的第二检测信号，并进行模数转换处理，处理模块2可根据模数转换后的第二检测信号和设定参考信号的比较情况生成板擦识别结果，例如根据第二检测信号和设定参考信号的电压值比较情况生成板擦识别结果，或者是检测第二检测信号相对于发出的第一检测信号的失真度，在失真度在设定的失真度阈值范围内时，认为未检测到板擦4，若失真度在设定的失真度阈值范围之外，则认为检测到板擦4。其中，本方案提供的设定参考信号可基于第一检测信号进行设定，其中第一检测信号可以预先配置得到，也可以是通过对从第一电极31输出的信号进行采样得到。例如预先根据需要从第一电极31发出的第一检测信号配置设定参考信号(可预先配置并确定从第一电极31发出的第一检测信号)，可选的，可将设定参考信号设定为与第一检测信号一致。另外，本方案提供的设定参考信号还可通过对第一电极31发出的第一检测信号进行采样，并将采样得到的第一检测信号作为设定参考信号。可选的，处理模块2可以是黑板本体1本身自带的处理器模块，也可以是另外配置的计算平台，并与黑板本体1本身自带的处理器模块通信连接。

[0032] 需要进行解释的是，如图3提供的一种导体未接触绝缘层的示意图和图4提供的一种导体未接触绝缘层时的等效电路图所示，在没有其他导体接触绝缘层6时，此时，存在第一电极31和导电面板5之间的耦合电容C1以及第二电极32和导电面板5之间的耦合电容C2。其中处理器模块2可提供用于向第一电极31发出第一检测信号的等效电源S，其中AMP Resistance为处理模块2对第二电极32的接口对应的等效电阻，可通过检测该等效电阻AMP Resistance的电压信号(Vout)获取对应的第二检测信号。其中，从第一电极31发出的第一检测信号(例如设定频率的幅值为20V的方波信号20V pulse)可大部分经过耦合电容C1和C2耦合到第二电极32中，第二检测信号(例如经整形、放大处理的方波信号Amp+)与第一检测信号较接近。

[0033] 如图5提供的一种导体接触绝缘层的示意图和图6提供的一种导体接触绝缘层时的等效电路图所示，在有其他导体接触绝缘层6(例如用户手持板擦4擦拭绝缘层6或用户通过手指或手掌擦拭绝缘层6)时，此时，存在第一电极31和导电面板5之间的耦合电容C1、第二电极32和导电面板5之间的耦合电容C2以及导体和导电面板5之间的耦合电容C3，从第一电极31发出的第一检测信号部分经过耦合电容C1和C3耦合到与绝缘层6接触的导体，被其他导体吸收或导入大地中，另一部分则经过耦合电容C1和C2耦合到第二电极32中，此时第二检测信号与设定参考信号之间的差值达到设定阈值，可基于第二检测信号与设定参考信号之间的差异值确定在黑板本体1上进行触控操作的触摸物是否为板擦4，实现对板擦4的精确识别。

[0034] 可选的，本方案提供的第一检测信号为设定频率的方波信号，即处理模块2控制第一电极31发出设定频率的方波信号作为第一检测信号，第一检测信号经过导电面板5耦合到第二电极32中，处理模块32通过第二电极32接收到设定频率的第二检测信号。其中，在没有其他导体接触绝缘层6时，第二电极32可接收到完整或近似完整的第一检测信号，第二检测信号的幅值与第一检测信号的幅值一致或接近；而在有其他导体接触绝缘层6时，部分第一检测信号部分耦合到导体大地中，第二电极32接收到的第二检测信号的幅值相对于第一检测信号的幅值大幅下降。本方案通过将第一检测信号设置为设定频率的方波信号，可根据接收到的第二检测信号对应的波形形状或电压值，判断第二检测信号相对于第一检测信号的失真度，并根据失真度准确判断在黑板本体1上进行触控操作的触摸物是否为板擦4(导体)，实现对板擦4的精确识别。

[0035] 在一个可能的实施例中，如图7提供的一种板擦检测模块的结构示意图所示，本方案提供的板擦检测模块3包括第一电极31、第二电极32和安装板35。可选的，本方案提供的安装板35可以是PCB板。

[0036] 本方案提供的第一电极31和第二电极32设置于安装板内，安装板35贴合安装在黑板本体1上。可选的，可将安装板35贴合安装在黑板本体1的导电面板5上。其中，第一电极31和第二电极32可从安装板35引出，并与处理模块2电连接。可选的，安装板35可将第一电极31和第二电极32包裹在安装板35内部，安装板35的两侧与第一电极31和第二电极32之间均存在设定的距离，并且安装板35中靠近黑板本体1的一侧与第一电极31和第二电极32之间的距离，与第一电极31和第二电极32与黑板本体1上的导电面板5之间的间隙对应的宽度一致，还可以是安装板35贴合安装在黑板本体1上后，安装板35中靠近黑板本体1的一侧与第一电极31和第二电极32之间的距离加上绝缘层6的厚度，与第一电极31和第二电极32与黑板本体1上的导电面板5之间的间隙对应的宽度一致。在一个实施例中，安装板35可通过粘贴的方式贴合安装在黑板本体1上，通过粘贴安装的方式实现板擦检测模块3在黑板本体1上的快速安装。

[0037] 本方案通过将第一电极31和第二电极32设置在安装板35内，再将第一电极31和第二电极32引出到处理模块2，将安装板35贴合安装在黑板本体1上后，即可快速完成对板擦检测模块3在黑板本体1上的安装，不需要改变黑板本体1中导电面板5的材质即可完成对黑板本体1的升级，有效降低黑板本体1的升级成本。

[0038] 在一个实施例中，本方案按提供的第一电极31和第二电极32可安装在黑板本体1的同一侧，例如第一电极31和第二电极32均贴合安装在绝缘层6表面，也可以是均安装在智慧黑板的内部，例如导电面板5背向绝缘层6的一面。本方案通过将第一电极31和第二电极32布置在智慧黑板的表面方向，方便第一电极31和第二电极32的安装，将第一电极31和第二电极32统一设置在安装板35上，通过快速在智慧黑板上安装安装板35即可实现板擦检测模块3在智慧黑板上的快速安装，提高智慧黑板的升级安装效率。

[0039] 可选的，本方案提供的板擦检测模块3可安装在智慧黑板的表面，例如将安装板35贴合安装在绝缘层6的外表面，实现对板擦检测模块3的快速安装，此时第一电极31和第二电极32与导电面板5之间可以是间隔着绝缘层6和安装板35，以形成第一电极31和第二电极32与导电面板5之间的耦合电容效果，第一电极31和第二电极32也可以是贴合在绝缘层6上，此时第一电极31和第二电极32与导电面板5之间间隔着绝缘层6，形成第一电极31和第二电极32与导电面板5之间的耦合电容效果。板擦检测模块3也可以是安装在智慧黑板的内侧，例如将板擦检测模块3贴合安装在导电面板5背向绝缘层6的一面，此时第一电极31和第二电极32与导电面板5之间间隔着安装板35，安装板作为电极和导电面板5之间的绝缘层，形成第一电极31和第二电极32与导电面板5之间的耦合电容效果，此时板擦检测模块3将安装在智慧黑板的内部，可有效减少对智慧黑板表面空间的占用，并提升智慧黑板的美观程度。

[0040] 在一个实施例中，处理模块2可执行本方案提供的板擦识别方法，即通过智慧黑板中的第一电极31发出第一检测信号，通过智慧黑板中的第二电极32接收第二检测信号，并根据第二检测信号生成板擦识别结果。可选的，处理模块2在根据第二检测信号生成板擦识别结果时，可以是计算第二检测信号和设定参考信号的信号差异信息，并基于信号差异信息生成板擦识别结果，其中，本方案提供的设定参考信号可基于第一检测信号进行设定，在一个实施例中，可将设定参考信号设置为与第一检测信号一致。例如，处理模块2在接收到第二检测信号后，实时计算第二检测信号和设定参考信号的信号差异信息，并根据该信号差异信息生成板擦识别结果。本方案通过根据基于板擦4在接触和未接触黑板本体1上的绝缘层6时，第二检测信号和设定参考信号之间的信号差异的不同生成对应的板擦识别结果，准确反映是否检测到板擦，提高板擦识别准确度。

[0041] 在一个实施例中，本方案提供的板擦检测模块3还包括信号升压模块33，其中，信号升压模块33的输入端与处理模块2连接，信号升压模块33的输出端与第一电极31连接，信号升压模块33用于升高板擦检测模块3输出的第一检测信号的电压，并向第一电极31发送升压后的第一检测信号。本方案通过信号升压模块33对处理模块2输出的第一检测信号进行升压转换，保证第一检测信号可正确耦合到导电面板5和第二电极32中，提高板擦4识别准确度。

[0042] 在一个实施例中，本方案提供的板擦检测模块3还包括信号整理模块34，信号整理模块34的输入端与第二电极32连接，信号整理模块34的输出端与处理模块2连接，信号整理模块34用于对第二电极32输出的第二检测信号进行整形和/或放大处理，并向处理模块2发送整形和/或放大处理后的第二检测信号。本方案通过信号转换模块对第二电极32接收到的第二检测信号进行整形和/或放大处理，保证处理模块2可准确接收到第二检测信号，提高板擦4识别准确度。

[0043] 在检测到触控数据时，可根据同时生成的板擦识别结果判断触摸物是否为板擦4，若不是板擦4则生成并记录触控数据对应的书写轨迹，若是板擦4则擦除与触控数据对应的书写轨迹。

[0044] 在一个实施例中，如图8提供的另一种智慧黑板结构示意图所示，在上述实施例提供的智慧黑板的基础上，黑板本体1包括用于显示内容的显示模块81以及用于粉笔书写的书写模块82，还可在书写模块82上设置触控检测模块7，其中触控检测模块7可以是红外触摸框、电容触摸屏等，触控检测模块7可用于对黑板本体1的书写模块82中进行的触控操作进行检测，并生成对应的触控数据。其中，触控数据可包括触控面积、触控轨迹等。其中，可在显示模块8的一侧或两侧设置书写模块82，显示模块8可基于智慧黑板中配置的操作系统，显示会议文档、课件、视频等内容。可选的，还可在响应于触控数据审查各行书写轨迹或擦除书写轨迹的同时，在显示模块8中同步显示并更新书写轨迹。

[0045] 上述，通过第一电极31发出第一检测信号，第一检测信号经黑板本体1上的导电面板5耦合到第二电极32中，可通过第二电极32接收第一检测信号耦合到第二电极32后对应的第二检测信号，基于板擦4在接触和未接触黑板本体1时对第二检测信号的不同影响，可根据第二检测信号生成板擦识别结果，准确识别板擦4是否接触黑板本体1，有效提高板擦4的识别准确度。

[0046] 图9给出了本申请实施例提供一种板擦识别方法的流程图，该板擦识别法可应用于如上述任意实施例提供的智慧黑板，本申请实施例提供的板擦识别方法可以由板擦识别装置来执行，该板擦识别装置可以通过硬件和/或软件的方式实现，并集成在板擦识别设备(例如智慧黑板)中。

[0047] 下述以板擦识别装置执行板擦识别方法为例进行描述。参考图9，该板擦识别方法包括：

[0048] S101：通过智慧黑板中的第一电极发出第一检测信号。

[0049] S102：通过智慧黑板中的第二电极接收第二检测信号。

[0050] 示例性的，在需要检测是否有板擦对黑板本体进行擦除操作时，通过智慧黑板中的第一电极发出第一检测信号，即控制智慧黑板，利用处理模块向第一电极发出第一检测信号，此时第一检测信号将经过黑板本体上的导电面板耦合到第二电极中。同时，实时通过智慧黑板中的第二电极接收第二检测信号，即通过处理模块接收第二电极检测到的第二检测信号。

[0051] S103：根据第二检测信号生成板擦识别结果。

[0052] 示例性的，智慧黑板中的处理模块在接收到第二检测信号后，根据第二检测信号生成板擦识别结果，以指示是否检测到板擦。其中，板擦识别结果可基于板擦在接触和未接触黑板本体上的绝缘层时，第二检测信号和设定参考信号之间差异的不同生成。

[0053] 在一个实施例中，本方案提供的板擦识别法在根据第二检测信号生成板擦识别结果，包括：计算第二检测信号和设定参考信号的信号差异信息，设定参考信号基于第一检测信号进行设定；基于信号差异信息生成板擦识别结果。

[0054] 示例性的，智慧黑板中的处理模块在接收到第二检测信号后，实时计算第二检测信号和设定参考信号的信号差异信息，并根据该信号差异信息生成板擦识别结果。其中，设定参考信号可以是根据预先配置的需要从第一电极发出的第一检测信号确定，也可以是根据对第一电极发出的第一检测信号的采样结果进行确定。可选的，可将设定参考信号设定为与预先配置或采样到的第一检测信号一致。在将预先设定的参考信号作为设定参考信号时，只需要采样第二检测信号即可根据第二检测信号和设定参考信号的信号差异生成板擦检测结果，不需要采样第一检测信号。本方案通过根据基于板擦在接触和未接触黑板本体上的绝缘层时，第二检测信号和设定参考信号之间的信号差异的不同生成对应的板擦识别结果，准确反映是否检测到板擦，提高板擦识别准确度。

[0055] 在一个实施例中，本方案提供的板擦识别法在基于信号差异信息生成板擦识别结果时，可以是：确定信号差异信息对应的差异范围，并基于差异范围对应的材质信息生成板擦识别结果。

[0056] 示例性的，实时计算第二检测信号和设定参考信号的信号差异信息，并确定信号差异信息对应的差异范围，其中，不同的差异范围对应不同的板擦识别结果。

[0057] 可选的，第二检测信号和设定参考信号的信号差异信息可以是第二检测信号和设定参考信号之间的差值，若第二检测信号和设定参考信号之间的差值在设定的差值阈值范围内，则生成指示未检测到板擦的板擦识别结果，而在第二检测信号和设定参考信号的差值超出设定的差值阈值范围时，则生成指示检测到板擦的板擦识别结果。第二检测信号和设定参考信号的信号差异信息还可以是第二检测信号和设定参考信号之间的比值，若第二检测信号和设定参考信号之间的比值在设定的比值阈值范围内，则生成指示未检测到板擦的板擦识别结果，而在第二检测信号和设定参考信号的比值在设定的比值阈值范围外时，则生成指示检测到板擦的板擦识别结果。本方案通过根据基于板擦在接触和未接触黑板本体上的绝缘层时，第二检测信号和设定参考信号之间的信号差异信息对应的差异范围的不同生成对应的板擦识别结果，准确反映是否检测到板擦，提高板擦识别准确度。

[0058] 在一个可能的实施例中，本方案提供的板擦识别方法，其特征在于，根据第二检测信号生成板擦识别结果之后，还包括：基于板擦识别结果以及收集到的触控数据，启动对触控数据的响应，触控数据由触摸物在黑板本体的触控检测区域进行触控操作时产生。

[0059] 可选的，在智慧黑板中配置有用于检测在黑板本体的触控检测区域中进行的触控操作，并生成对应的触控数据的触控检测模块。其中，触控操作可以是用户手持粉笔(触摸物)在黑板本体上进行的书写操作，也可以是用户手持板擦(触摸物)在黑板本体上擦除粉笔笔迹的操作。

[0060] 示例性的，在根据第二检测信号生成板擦识别结果之后，根据基于板擦识别结果以及收集到的触控数据，启动对触控数据的响应。本方案根据不同的板擦识别结果启动对触控数据的不同响应方式，对触控数据的响应更灵活，有效提升并丰富用户体验。

[0061] 其中，不同的板擦识别结果对应不同的对触控数据的响应方式。例如，在板擦识别结果指示触摸物不是板擦时，对触控数据的响应可以是基于触控数据对应的触控轨迹生成对应的笔迹数据，在生成笔迹数据后，可将笔迹数据保存在设定位置，也可在智慧黑板配置的显示模块中显示笔迹数据。而在板擦识别结果指示触摸物为板擦时，对触控数据的响应可以是基于触控数据对应的触控轨迹擦除对应位置的笔记数据，其中基于触控数据对应的触控轨迹擦除对应位置的笔记数据对应的擦除面积可基于触控数据指示的触控面积确定。

[0062] 上述，通过第一电极发出第一检测信号，第一检测信号经黑板本体上的导电面板耦合到第二电极中，可通过第二电极接收第一检测信号耦合到第二电极后对应的第二检测信号，基于板擦在接触和未接触黑板本体时对第二检测信号的不同影响，可根据第二检测信号生成板擦识别结果，准确识别板擦是否接触黑板本体，有效提高板擦的识别准确度。

[0063] 上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里提供的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。