CN101206521A - 互动式电子学习白板及其运作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种互动式电子学习白板，除了提供普通白板的书写功能外，当贴附件吸附于该白板上时，依序组成某特定之字符或字符组意义，透过位于该白板上之电路，可扫描该贴附件上所嵌入之不同电阻或不同之电气信号，识别出一个或多个该贴附件，并得以多媒体方式播放该字符或字符组所相关之影、音信息等。该贴附件之意义及外观可包括字母、文字、数字、及其它符号、图形等，使用者在不经意中，通过视觉、听觉接受了语言文字、数字等教育、辅导，由于相关的播放信息可以事先结合录制成吸引小朋友的故事、歌曲等形式，使使用本发明时，充满了趣味性，可以吸引小朋友主动把玩，将教育与玩耍融为一体。

Description

互动式电子学习白板及其运作方法

【技术领域】

本发明涉及一种电子装置。

【背景技术】

当前，对于教育的重视程度，使很多家庭对于婴幼儿进行早期教育，因此，很多家庭利用白板书写数字、汉字、英语等内容，对家里的小朋友进行教育和辅导。但是这种方式对于小朋友来说，非常单调枯燥，毫无乐趣可言，无法吸引小朋友的注意力，更不能吸引小朋友主动学习。

现有技术中，电子白板即可如普通的白板一样实现书写，又可通过光学扫描或电子感应等方式，实现对书写内容自动录入到计算机，或输出至打印机等。例如CN200510105010.2《一种智能交互式电子白板》中提到，电子白板包括超声波式、电磁式、电阻式。由于其需要对书写内容进行自动识别，所以其感测部分的机械结构、电路结构相对复杂，成本高。电子白板一般应用于企事业单位、机关、学校，用于会议、教育培训之中。

【发明内容】

本发明的主要目的是：提供一种充满趣味性、寓教育于玩乐中的互动式电子学习白板及其运作方法。

为实现上述目的，本发明提出一种互动式电子学习白板，包括一白板本体、若干贴附件、一影音播放装置、一识别运算单元；该识别运算单元与该影音播放装置电连接；该贴附件表面标示可包括不同的文字、数字、字母、符号、图形等，并具有不同之电性参数值；所述白板本体上设置有若干定位格，该定位格内设置有导电触点；当该贴附件贴附于该定位格上时，其表面标示依序组成某特定字义或含义之字符或字符组，该识别运算单元可识别该贴附件之不同电性参数，并产生不同之电气信号或/和不同之电气信号值，所述影音播放装置根据不同之电气信号或/和不同之电气信号值，取出该字符或字符组相关之多媒体文件并播放出来，如此可达成利用同一贴附件实现字符显示与字符输入合一之特征。

上述的互动式电子学习白板，不同标示之该贴附件嵌有不同参数值之电子元件，表现为不同之电性参数。

上述的互动式电子学习白板，所述不同之电气信号或/和不同之电气信号值，经转换为所述多媒体文件之存取索引值，作为存取与所述字符或字符组相关之多媒体文件的存储地址。配合白板本体上的不同按键，相同之字符或字符组可产生不同的索引值，以存取与该字符或字符组相关但不同内容层级之多媒体文件。

上述的互动式电子学习白板，所述影音播放装置包括读卡电路，当根据所述贴附件产生之索引值读取多媒体文件时，可优先通过所述读卡电路至外挂存储卡中寻找，若其中无相关多媒体文件时，再至影音播放装置内建的ROM或FLASH中寻找；因此使用者可方便替换或新增字符或字符组的对应多媒体文件。

上述的互动式电子学习白板，所述影音播放装置包括MP3/或MP4音视频编解码主电路、键盘电路、扬声器，所述键盘电路、扬声器分别与所述音视频编解码主电路电连接；所述键盘电路的按键安装于所述白板本体的表面或侧框；所述扬声器安装于所述白板本体的表面或侧框。所述影音播放装置包括读卡电路，与所述音视频编解码主电路电连接；所述读卡电路的内存扩展槽安装于所述白板本体的表面或侧框；用于插接存储卡。

上述的互动式电子学习白板，所述识别运算电路包括编码器、A/D转换器，所述编码器、A/D转换器的输出端分别与所述影音播放装置电连接，所述编码器、A/D转换器的各输入端分别引出一一对应的若干组电触点，并设置于所述白板本体表面的定位格内；当所述贴附件贴附于所述定位格内时，该贴附件上所嵌入之不同参数值电子元件通过电触点接入所述编码器、A/D转换器的输入端，由此识别运算出不同参数值电子元件产生之不同电信号值，产生不同之索引值。

上述的互动式电子学习白板，所述不同参数值之电子元件可为电阻或/和电容或/和电感所组成之元器件，或其中之一；优选为电阻。所述贴附件正面标示有不同的文字、数字、字母、符号、图形中的一种或一种以上；背面具有磁性吸引力，所述不同参数值之电子元件的二端分别引出一导电区，设置于背面，用于与所述白板本体上定位格内之电触点接触导通。

所述贴附件包括面层、基层、软性磁铁层、PCB电路板；所述面层贴附于所述基层上，其表面标示有不同的文字、数字、字母、符号、图形中的一种或一种以上；所述软性磁铁层贴附于所述基层的另一面；所述PCB电路板嵌于所述软性磁铁层，其包括电阻，从该电阻二端分别引接出第一导电区、第二导电区，用于分别与所述白板本体上定位格内之电触点接触导通。

或所述贴附件包括面层、基层、磁粒、PCB电路板；所述面层贴附于所述基层上，其表面标示有不同的文字、数字、字母、符号、图形中的一种或一种以上；所述磁粒、PCB电路板嵌于所述基层另一面，所述PCB电路板包括电阻、第一导电触点、第二导电触点，用于分别与所述白板本体上定位格内之电触点接触导通。

上述的互动式电子学习白板，还包括一人体感测电路，与所述影音播放装置电连接；当其感测到人体信息时，可由所述影音播放装置自动播放多媒体信息；该多媒体信息可为一段留言，或对应白板本体定位格上贴附的贴附件的相关信息。

同时，本发明提出了一种互动式电子学习白板的运作方法，包括如下步骤：

1)当贴附件贴附于互动式电子学习白板之白板本体的特定位置上时，贴附件表面标示依序组成某特定之字符或字符组，表述特定之字义或含义；

2)互动式电子学习白板之识别运算单元识别该贴附件之不同参数值之电性参数，并产生不同之电气信号或/和不同之电气信号值；

3)互动式电子学习白板之影音播放装置根据不同之电气信号或/和不同之电气信号值，取出对应之多媒体文件，将该特定的字义或含义用多媒体方式播放出来。

上述的运作方法，不同标示之该贴附件嵌上不同参数值之电子元件，表现为不同之电性参数。所述不同之电气信号或/和不同之电气信号值，经转换为所述多媒体文件之存取索引值，作为存取与所述字符或字符组相关之多媒体文件的存储地址。配合设置于互动式电子学习白板之白板本体上不同按键，相同之字符或字符组可产生不同的索引值，以存取与该字符或字符组相关但不同内容层级之多媒体文件。当根据所述贴附件产生之索引值读取多媒体文件时，可优先通过所述影音播放装置的读卡电路至外挂存储卡中寻找，若其中无相关多媒体文件时，再至影音播放装置内建的ROM或FLASH中寻找；因此使用者可方便替换或新增字符或字符组的对应多媒体文件。

上述的运作方法，所述特定之字符或字符组包括但不限于英文字母、英文单词、数字、数学运算式，该字符或字符组并可成为互动式电子学习白板进入不同状态之开关使用。所述不同参数值电子元件可采用电阻或/和电容或/和电感，或其中之一；优选为电阻。

由于采用了以上的方案，本发明的互动式电子学习白板，除了提供普通白板的书写功能外，当某贴附件吸附于该白板上时，透过位于该白板上之电路，可扫描该贴附件上所嵌入之不同电阻或不同之电气信号，随即可透过主控制单元，识别出一个或多个该贴附件，并依序组成某特定之字符或字符组意义，并可从影音播放模块中，直接存取该字符组所相关之信息档案，并得以多媒体方式播放该字符组所相关之影、音信息等。

该贴附件之意义及外观可包括字母、文字、数字、及其它符号、图形等，当其被吸附于白板上的指定位置时，贴附件或多个贴附件的结合所表述的字义或含义被通过影音播放模块播放出相关的影音信息，对于使用者特别是小朋友来说，在不经意中，通过视觉、听觉接受了语言文字、数字等教育、辅导，由于相关的播放信息可以事先结合录制成吸引小朋友的故事、歌曲等形式，使使用本发明时，充满了趣味性，可以吸引小朋友主动把玩，将教育与玩耍融为一体。由于参与者与本发明的电子学习白板之间始终是互动的，参与者并非一味被动接受，因此，学习效果更佳。

本发明由于可以外接存储装置，因此，可以提供海量的学习娱乐内容，内容可以不断地从网络上载更新，也可以自己录制内容，用父母亲的声音与小朋友进行互动，更加能够吸引小朋友。

本发明通过结构、功能的改进增设，还可以实现其他功能：通过设置人体热释传感器，当感知到有人走近时，可以自动播放白板吸附的目标物上的内容，以加强小朋友的记忆；或利用其留言，在感测到其他人回来后，自动播放出留言来。设置测试模式可实现对参与者的测试，比如，当本发明的白板播放出一个英语单词时，可以在规定时间内测评参与者是否在白板上正确组合出了该单词。

本发明的互动式电子学习白板，除了提供普通白板的书写功能外，贴附件贴附上白板本体的步骤，既相当于输入一个键盘键值，又同时直接将该键盘代表的字母、数字、符号等显示出来，同步实现输入与显示的功能。

本发明的互动式电子学习白板，可以作为电子词典之用，直观地进行单词查找，非常方便快捷。

【附图说明】

图1为本发明实施例一的外形结构示意图；

图2为本发明实施例一的电路结构示意图；

图3为本发明实施例一的贴附件结构示意图之一；

图4为本发明实施例一的贴附件结构示意图之二；

图5为本发明实施例二的外形结构示意图；

图6为本发明实施例二的电路结构示意图；

图7为本发明实施例二的贴附件结构示意图之一；

图8为本发明实施例二的贴附件结构示意图之二；

图9为本发明实施例所采用的一种现有MP3编解码主电路的电路结构示意图。

【具体实施方式】

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。

实施例一：

请参考图1所示，本例的互动式电子学习白板包括白板本体1、贴附件2、可插SD卡的MP3播放装置、一识别运算单元。该播放装置的电路结构请参考图2所示，包括一MP3编解码主电路、闪存FLASH、一SD读卡电路、音效电器、扬声器、麦克风。识别运算单元包括一A/D转换器、一编码器，编码器采用3对8编码器，编码器、A/D转换器的输出端分别与MP3编解码主电路电连接，编码器、A/D转换器的各输入端分别引出一一对应的若干组电触点，并设置于白板本体表面的定位格内。MP3播放装置的主要电路可以直接采用包括只读存储器ROM、SD读卡电路、音效电路的集成芯片，比如SIGMATEL公司的STMP3410芯片，其电路原理图请参考图9所示。扩充内存相当于给MP3播放装置增加内存容量，可以有CF卡、SM卡、MMC卡、SD卡等多种选择。该白板主体具备磁性吸附力。MP3播放装置的主要部分内置于白板本体之内，其中SD读卡电路的内存扩展槽34设置于白板主体的侧边框，键盘包括“声音增大”键311、“声音减小键”312、“录音”键313、“开关”键314、“播放”键315、“发送”键316，设置于白板主体正面上部，扬声器包括左扬声器301、右扬声器302，分置于白板主体正面上部的二侧。麦克风32设置于上部中间。

电源电路可以采用外置的电源模块，也可以采用一次性的碱性电池，或可充电电池配合充电电路。

白板本体正面还设置有二个信号显示灯：ON/OFF绿色LED灯，常按2秒关机，绿色LED灭，或无任何动作下超过10分钟自动关机，需再按开关键重新开启；红色LED灯，按录音键灯亮，表示进入录音状态，再按一次录音键，红色LED灯熄，表示录音停止。

每次录音时，自动产生一个档案，声音格式为MP3，可将声音文件存至外挂之SD卡，文件名称可由使用者自行设定。声音增大键与声音减小键在按时可同时发出“咚”的声音，作为调整声音之提醒。

请参考图3、图4所示，贴附件2的结构包括面层21、基层22、软性磁铁层23、PCB电路板24，面层21可采用薄木板或纸板，印刷上色彩鲜艳夺目的26个字母、0～9、加号“+”、减号“-”、等号“＝”等，背面与基层21用胶水粘合；基层22可采用泡棉或泡沫塑料，可尽量减少重量；软性磁铁层23一面与基层用胶水粘合，PCB电路板24嵌于软性磁铁层23的背面。PCB电路板24上设有贴片电阻241、第导电区242、第二导电区243，贴片电阻241二端分别与第一导电区242、第二导电区243连接。第一导电区242、第二导电区243采用覆铜层。本例共采用39个不同阻值之电阻，用于区分上述的26个字母、0～9、加号“+”、减号“-”、等号“＝”等。

工作原理：请结合图1、图2所示，白板本体1上设置有定位格11，一共有12个，每个定位格上设置有二个电触点。贴附件2其依靠软性磁铁层23与白板本体的磁性吸引力，被贴附于白板本体的定位格上时，贴附件2上贴片电阻二端与定位格上的电触点连接，贴片电阻被接入电路编码器与A/D转换器之间的悬空位置，与编码器与A/D转换器构成一输入电路。当标示不同文字、字母、符号、数字的贴附件被贴附在定位格上时，实质上为连接不同阻值之电阻；或当有多个标示不同字母、符号、数字的贴附件被贴附在定位格上时，实质上是多个不同电阻被接入；由此，输入电路可对应产生出不同之地址或编码，MP3编解码主电路侦测到该地址或编码，可直接读取出相关的声音文件；或者当播放键被按下时，发送至MP3编解码主电路内置存储器的相对之地址，该地址之声音播放出来。当多个电阻同时放置时，按下发送键时可由FLASH内建4000个地址或编码之相比对后，取出确定之地址，发送至外挂SD卡内的相对之地址或文件名称，亦可以依产生之索引值直接到SD卡中直接取出，将该地址中存储之声音播放出来。

比如，当标示“B”的贴附件被贴在定位格上时，本电子学习白板会发出该字母的读音；当继续贴上“O”时，会发出字母“O”的读音；接上贴上“Y”时，会发出字母“Y”的读音；再按一下“播放”键时，本电子学习白板会发出英语单词“BOY”的读音，并作出相关解释。如果父母希望用自己的声音与自己的孩子互动，或是不满意内置的解释说明，可以用自己的声音对单词词义作解释，还可以配一个相关的小故事、儿歌等，录音后存储在SD卡内。当“B”、“O”、“Y”三个贴附件被正确贴附在定位格后，按下“发送”键，可以调出插接在电子白板本体侧框的读卡槽内的SD卡内预录存的MP3声音文件，将该单词的读音、词义、小故事播放出来。如此可以提高小朋友的学习兴趣，使学习不再单调枯燥，而是充满乐趣。

本例的互动式电子学习白板还可以对小朋友进行数学启蒙教育，比如，当在定位格上顺序贴上“1+2＝”四个贴附件后，让小朋友给出答案，当小朋友将正确答案“3”贴附件贴上去后，相应的反映该阻值的信号被MP3主电路核对确认后，播放出一段掌声和鼓励，或者是一段优美的音乐、儿歌等；如果答案不正确，则反出提示音。

本例还设置有测试模式，可实现对使用者的测试。比如，当本例的互动式电子学习白板播放出一个英语单词时，如果使用者能在规定时间用正确的贴附件在白板的定位格上拼写出来，则得分；如果不能在规定时间内完成或不能正确完成，则提示错误并给出正确的答案；由此测评参与者是否掌握了该单词。

本例可以配合白板上的不同按键，可产生不同的索引值，以存取与该字符组相关但不同内容层级之多媒体档案。如配合按下“播放”键，则直接至内建的ROM或FLASH中将相关地址的声音文件播放出来；如配合按下“发送”键时，则根据该索引值查找到FLASH中的相关地址信息，再根据该地址信息从外挂的SD卡中取出多媒体文件，并播放出来。

实施例二：

请参考图5、图6所示，在实施例一的基础上，本例的互动式电子学习白板在白板本体的正面增设一人体感测电路-采用人体红外热释传感器33，当感知到有人走近时，可以自动播放白板本体吸附的贴附件上对应的内容，以加强小朋友的记忆。还可以利用其作留言，在感测到其他人回来后，自动播放出留言来。

请参考图7、图8所示，本例的贴附件2包括基体25、PCB电路板26、磁铁S极271、磁铁N极272；基体25为一空心的塑料制长方体，正面印刷不同文字、字母、符号、数字等，PCB电路板26、S极磁粒271、N极磁粒272分别嵌于基体25的背面；PCB电路板26包括有贴片电阻261、第一导电触点262、第二导电触点263，第一导电触点262、第二导电触点263分别连接贴片电阻261的二端，略高于基体背面的表面(目视不明显)，用于与白板本体上的定位格内的电触点接触导通。

实施例中，除了采用上述的不同电阻阻值来表示不同的字母、符号、数字等输入值外，还可以采用其他电子元件，如用不同之电容的电容值来表示、电感值来表示。白板本体除了具备磁性吸引力外，还可以将每个定位格设置为一凹槽，以帮助贴附件的定位。定位格上的二电触点、贴附件上的第一导电区、第二导电区的导电面积可以作各种安排配合，只要利于二者的接触导通即可，还可以采取非对称的设置，可以防止被倒置贴附。根据上述实施例的原理，贴附件的具体形状、结构可以作不同的改变。白板本体还可以是不具备磁性吸引力的普通白板，将每个定位格设置为较深的凹槽，直接与贴附件凹凸配合。可以将多个不同的贴附件合成一个，以构成某个索引值，对应某个存储地址。

在本发明实施例的互动式电子学习白板的基础上，对电路结构、机械结构进行更改、增加等，完全可以实现各种功能的扩展。

Claims (20)

1.一种互动式电子学习白板，其特征是：包括一白板本体、若干贴附件、一影音播放装置、一识别运算单元；该识别运算单元与该影音播放装置电连接；该贴附件表面标示可包括不同的文字、数字、字母、符号、图形等，并具有不同之电性参数值；所述白板本体上设置有若干定位格，该定位格内设置有导电触点；当该贴附件贴附于该定位格上时，其表面标示依序组成某特定字义或含义之字符或字符组，该识别运算单元可识别该贴附件之不同电性参数，并产生不同之电气信号或/和不同之电气信号值，所述影音播放装置根据不同之电气信号或/和不同之电气信号值，取出该字符或字符组相关之多媒体文件并播放出来，如此可达成利用同一贴附件实现字符显示与字符输入合一之特征。

2.如权利要求1所述的互动式电子学习白板，其特征是：不同标示之该贴附件嵌有不同参数值之电子元件，表现为不同之电性参数。

3.如权利要求2所述的互动式电子学习白板，其特征是：所述不同之电气信号或/和不同之电气信号值，经转换为所述多媒体文件之存取索引值，作为存取与所述字符或字符组相关之多媒体文件的存储地址。

4.如权利要求3所述的互动式电子学习白板，其特征是：配合白板本体上的不同按键，相同之字符或字符组可产生不同的索引值，以存取与该字符或字符组相关但不同内容层级之多媒体文件。

5.如权利要求3所述的互动式电子学习白板，其特征是：所述影音播放装置包括读卡电路，当根据所述贴附件产生之索引值读取多媒体文件时，可优先通过所述读卡电路至外挂存储卡中寻找，若其中无相关多媒体文件时，再至影音播放装置内建的ROM或FLASH中寻找；因此使用者可方便替换或新增字符或字符组的对应多媒体文件。

6.如权利要求1-5中任一项所述的互动式电子学习白板，其特征是：所述影音播放装置包括MP3/或MP4音视频编解碼主电路、键盘电路、扬声器，所述键盘电路、扬声器分别与所述音视频编解碼主电路电连接；所述键盘电路的按键安装于所述白板本体的表面或侧框；所述扬声器安装于所述白板本体的表面或侧框。

7.如权利要求1或6所述的互动式电子学习白板，其特征是：所述影音播放装置包括读卡电路，与所述音视频编解碼主电路电连接；所述读卡电路的内存扩展槽安装于所述白板本体的表面或侧框；用于插接存储卡。

8.如权利要求1-7中任一项所述的互动式电子学习白板，其特征是：所述识别运算电路包括编码器、A/D转换器，所述编码器、A/D转换器的输出端分别与所述影音播放装置电连接，所述编码器、A/D转换器的各输入端分别引出一一对应的若干组电触点，并设置于所述白板本体表面的定位格内；当所述贴附件贴附于所述定位格内时，该贴附件上所嵌入之不同参数值电子元件通过电触点接入所述编码器、A/D转换器的输入端，由此识别运算出不同参数值电子元件产生之不同电信号值，产生不同之索引值。

9.如权利要求1-8中任一项所述的互动式电子学习白板，其特征是：所述不同参数值之电子元件可为电阻或/和电容或/和电感所组成之元器件，或其中之一；优选为电阻。

10.如权利要求1-9中任一项所述的互动式电子学习白板，其特征是：所述贴附件正面标示有不同的文字、数字、字母、符号、图形中的一种或一种以上；背面具有磁性吸引力，所述不同参数值之电子元件的二端分别引出一导电区，设置于背面，用于与所述白板本体上定位格内之电触点接触导通。

11.如权利要求10所述的互动式电子学习白板，其特征是：所述贴附件包括面层、基层、软性磁铁层、PCB电路板；所述面层贴附于所述基层上，其表面标示有不同的文字、数字、字母、符号、图形中的一种或一种以上；所述软性磁铁层贴附于所述基层的另一面；所述PCB电路板嵌于所述软性磁铁层，其包括电阻，从该电阻二端分别引接出第一导电区、第二导电区，用于分别与所述白板本体上定位格内之电触点接触导通。

12.如权利要求10所述的互动式电子学习白板，其特征是：所述贴附件包括面层、基层、磁粒、PCB电路板；所述面层贴附于所述基层上，其表面标示有不同的文字、数字、字母、符号、图形中的一种或一种以上；所述磁粒、PCB电路板嵌于所述基层另一面，所述PCB电路板包括电阻、第一导电触点、第二导电触点，用于分别与所述白板本体上定位格内之电触点接触导通。

13.如权利要求1-12中任一项所述的互动式电子学习白板，其特征是：还包括一人体感测电路，与所述影音播放装置电连接；当其感测到人体信息时，可由所述影音播放装置自动播放多媒体信息；该多媒体信息可为一段留言，或对应白板本体定位格上贴附的贴附件的相关信息。

14.一种互动式电子学习白板的运作方法，其特征是，包括如下步骤：

1)当贴附件贴附于互动式电子学习白板之白板本体的特定位置上时，贴附件表面标示依序组成某特定之字符或字符组，表述特定之字义或含义；

2)互动式电子学习白板之识别运算单元识别该贴附件之不同参数值之电性参数，并产生不同之电气信号或/和不同之电气信号值；

3)互动式电子学习白板之影音播放装置根据不同之电气信号或/和不同之电气信号值，取出对应之多媒体文件，将该特定的字义或含义用多媒体方式播放出来。

15.如权利要求14所述的运作方法，其特征是：不同标示之该贴附件嵌上不同参数值之电子元件，表现为不同之电性参数。

16.如权利要求15所述的运作方法，其特征是：所述不同之电气信号或/和不同之电气信号值，经转换为所述多媒体文件之存取索引值，作为存取与所述字符或字符组相关之多媒体文件的存储地址。

17.如权利要求16所述的运作方法，其特征是：配合设置于互动式电子学习白板之白板本体上不同按键，相同之字符或字符组可产生不同的索引值，以存取与该字符或字符组相关但不同内容层级之多媒体文件。

18.如权利要求15-17中任一项所述的运作方法，其特征是：当根据所述贴附件产生之索引值读取多媒体文件时，可优先通过所述影音播放装置的读卡电路至外挂存储卡中寻找，若其中无相关多媒体文件时，再至影音播放装置内建的ROM或FLASH中寻找；因此使用者可方便替换或新增字符或字符组的对应多媒体文件。

19.如权利要求15-17中任一项所述的运作方法，其特征是：所述特定之字符或字符组包括但不限于英文字母、英文单词、数字、数学运算式，该字符或字符组并可成为互动式电子学习白板进入不同状态之开关使用。

20.如权利要求15-17中任一项所述的运作方法，其特征是：所述不同参数值电子元件可采用电阻或/和电容或/和电感，或其中之；优选为电阻。

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