CN105573592A - 一种学前教育智能互动系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种学前教育智能互动系统及方法，所述系统包括：遥控器，用于和主控模块无线连接，向主控模块发送相应的控制指令，投影镜头，用于按照主控模块发送的投影指令，将功能界面进行投影显示，主控模块，用于向投影镜头发送投影指令，并按照遥控器发送的控制信号，启动相应功能应用模块，还在功能应用运行过程中，在预设时间点，启动摄像头，并通过投影模块投影出摄像头拍摄画面和摄像虚拟按键，控制摄像头进行拍照。本发明采用投影作为课程的展现方式，可以起到保护孩子视力的效果；将AR技术应用到了幼教课程教学当中，可以模拟真实的现场景观,将Unity技术应用到幼教课程教学，增强了课程的互动性与参与性，提高了孩子学习的效率。

Description

一种学前教育智能互动系统及方法
技术领域
本发明涉及学前教育领域，具体涉及一种学前教育智能互动系统及方法。
背景技术
目前市场上的早教产品有以下几点缺陷：
1、目前使用的早教设备通常是智能平板设备或手机，这些设备不仅内容繁杂，而且这些设备都是主动光源，且亮度非常高，孩子长期使用会对孩子的视力造成不可挽回的伤害。主动光源对孩子的视力伤害是非常大的。
2、传统的幼教课程教学是孩子被动地看视频或者DVD教学影片，这种教学方式的互动性差，对孩子的吸引力不够，因而课程效率非常低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以保护幼儿视力，同时可以增加幼儿学习积极性的一种学前教育智能互动系统及方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种学前教育智能互动系统，包括以下模块：
遥控器，用于和主控模块无线连接，并通过在投影显示后的功能界面上进行点击，向主控模块发送相应的控制指令；
投影镜头，用于按照主控模块发送的投影指令，将功能界面进行投影显示；
主控模块，用于在接收到启动指令后启动，向投影镜头发送投影指令，并按照遥控器发送的控制信号，启动相应功能应用模块，还用于在功能应用运行过程中，在预设时间点，向摄像头发送启动指令，并通过投影模块投影出摄像头拍摄画面和摄像虚拟按键，和按照遥控器发送的控制指令控制摄像头进行拍照；
所有功能应用模块的底层开发程序被一个主框架程序整合在一起；
所述功能应用模块包括应用了AR技术的互动故事模块和利用Unity技术开发的互动学习模块；
摄像头，用于接收到启动指令后启动，并按照主控模块的控制指令控制摄像头进行拍照。
本发明的有益效果为：1、本发明创新性地采用了投影作为课程的展现方式，由于投影属于被动光源，画面是投出到幕布或墙壁上反射入人眼的，故可以起到保护孩子视力的效果；2、将AR技术应用到了幼教课程教学当中，可以模拟真实的现场景观,可以使卡片上的动画造型跃然纸上；3、将Unity技术应用到幼教课程教学，增强了课程的互动性与参与性，提高了孩子学习的效率；4、将这些种类不同的应用程序整合到了一个框架内，实现了同时对这几类应用程序的调用和扩展。
进一步的，所述互动学习模块运行后投影显示的功能界面上有“下一步”虚拟按键，遥控器通过在显示的“下一步”虚拟按键处点击向主控模块发送控制信号，主控模块接收到控制信号后通过投影镜头显示互动流程的下一步骤。
采用上述进一步方案的有益效果是：可进一步提高互动性和参与性。
进一步的，本发明还包括WIFI模块和更新模块，WIFI模块用于连接无线网络，更新模块用于在连接无线网络后通过更新xml配置文件进行在线更新课程。
采用上述进一步方案的有益效果是：无论是课程的类别还是每个类别内的具体课程内容，都可以实现在线更新，而无需改动主框架底层程序代码。
进一步的，所有所述功能应用模块是均是通过WPF应用程序开发工具、Windows应用程序开发工具、Metro应用程序开发工具或Web应用程序中的一种或多种进行开发的。
进一步的，还包括和主控模块连接的扬声器和音量调节模块，扬声器用于声音播放，音量调节模块用于调节音量大小。
进一步的，还包括和主控模块连接的重置模块和数据传输接口，重置模块用于重置系统，数据传输接口用于与外部进行数据传输。
一种学前教育智能互动方法，包括以下步骤：
S1、主控模块接收到启动指令后，向投影镜头发送投影指令，投影镜头将功能界面进行投影显示；
S2、遥控器和主控模块无线连接，并通过在投影显示后的功能界面上进行点击，向主控模块发送相应的控制指令，控制主控模块运行相应功能应用模块，所有功能应用模块的底层开发程序被一个主框架程序整合在一起；
所述功能应用模块包括应用了AR技术的互动故事模块和利用Unity技术开发的互动学习模块；
S3、功能应用运行过程中，在预设时间点，主控模块向摄像头发送启动指令，并通过投影模块投影出摄像头拍摄画面和摄像虚拟按键，遥控器通过在虚拟按键处点击，向主控模块发送控制指令，主控模块控制摄像头进行拍照。
进一步的，所述互动学习模块通过投影显示的功能界面上有“下一步”虚拟按键，遥控器通过在显示的“下一步”虚拟按键处点击向主控模块发送控制信号，主控模块接收到控制信号后通过投影镜头显示互动流程的下一步骤。
进一步的，还包括通过WIFI模块连接无线网络，并通过更新模块更新xml配置文件进行在线更新课程的步骤。
进一步的，所述步骤S2的功能应用模块均是通过WPF应用程序开发工具、Windows应用程序开发工具、Metro应用程序开发工具或Web应用程序中的一种或多种进行开发的。
进一步的，本发明还包括WIFI模块连接无线网络后，遥控器控制主控模块登录预设授课网页，主控模块通过投影镜头投影在线授课视频的步骤。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明还可以实现网络实时授课，可以获得更多的教育资源。
进一步的，本发明还包括WIFI模块连接无线网络后，遥控器控制主控模块登录预设互动网页，主控模块开启摄像头，并通过投影镜头投影网络互动视频的步骤。
采用上述进一步方案的有益效果是：不同客户可以登录互动网页，系统开启通过摄像头，客户可与并与其他的客户进行画面和语音互动，互动性更强。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明方法示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种学前教育智能互动系统，包括以下模块：
遥控器，用于和主控模块无线连接，并通过在投影显示后的功能界面上进行点击，向主控模块发送相应的控制指令；
投影镜头，用于按照主控模块发送的投影指令，将功能界面进行投影显示；
主控模块，用于在接收到启动指令后启动，向投影镜头发送投影指令，并按照遥控器发送的控制信号，启动相应功能应用模块，还用于在功能应用运行过程中，在预设时间点，向摄像头发送启动指令，并通过投影模块投影出摄像头拍摄画面和摄像虚拟按键，和按照遥控器发送的控制指令控制摄像头进行拍照；
所有功能应用模块的底层开发程序被一个主框架程序整合在一起；
所述功能应用模块包括应用了AR技术的互动故事模块和利用Unity技术开发的互动学习模块；
在互动故事模块运行时，孩子可以手拿一张故事卡片放在摄像头前，卡片上的动画造型就可以动起来并且“跃然纸上”。
摄像头，用于接收到启动指令后启动，并按照主控模块的控制指令控制摄像头进行拍照。
通过摄像头可以实时捕捉孩子上课的画面或作品，形成精彩相册；
本发明也可以在连接无线网络后，登录授课网页，可以看到授课现场，进行网络实时授课；
不同客户可以登录互动网页，系统开启通过摄像头，客户可与并与其他的客户进行画面和语音互动。
所述互动学习模块运行后投影显示的功能界面上有“下一步”虚拟按键，遥控器通过在显示的“下一步”虚拟按键处点击向主控模块发送控制信号，主控模块接收到控制信号后通过投影镜头显示互动流程的下一步骤。
例如，互动学习模块中有一个“创意思维积木课程”，这个课程应用结合了Unity游戏，孩子可以通过与Unity游戏的互动，按照3D画面提升，一步一步地学习搭建积木模型。
本发明还包括WIFI模块和更新模块，WIFI模块用于连接无线网络，更新模块用于在连接无线网络后通过更新xml配置文件进行在线更新课程。无论是课程的类别还是每个类别内的具体课程内容，都可以实现在线更新，而无需改动主框架底层程序代码。
所述所有功能应用模块是均是通过WPF应用程序开发工具、Windows应用程序开发工具、Metro应用程序开发工具或Web应用程序中的一种或多种进行开发的。
本发明还包括和主控模块连接的扬声器和音量调节模块，扬声器用于声音播放，音量调节模块用于调节音量大小。
本发明还包括和主控模块连接的重置模块和数据传输接口，重置模块用于重置系统，数据传输接口用于与外部进行数据传输。
如图2所示，一种学前教育智能互动方法，包括以下步骤：
S1、主控模块接收到启动指令后，向投影镜头发送投影指令，投影镜头将功能界面进行投影显示；
S2、遥控器和主控模块无线连接，并通过在投影显示后的功能界面上进行点击，向主控模块发送相应的控制指令，控制主控模块运行相应功能应用模块，所有功能应用模块的底层开发程序被一个主框架程序整合在一起；
所述功能应用模块包括应用了AR技术的互动故事模块和利用Unity技术开发的互动学习模块；
S3、功能应用运行过程中，在预设时间点，主控模块向摄像头发送启动指令，并通过投影模块投影出摄像头拍摄画面和摄像虚拟按键，遥控器通过在虚拟按键处点击，向主控模块发送控制指令，主控模块控制摄像头进行拍照。
所述互动学习模块通过投影显示的功能界面上有“下一步”虚拟按键，遥控器通过在显示的“下一步”虚拟按键处点击向主控模块发送控制信号，主控模块接收到控制信号后通过投影镜头显示互动流程的下一步骤。
还包括通过WIFI模块连接无线网络，并通过更新模块更新xml配置文件进行在线更新课程的步骤。
所述步骤S2的功能应用模块均是通过WPF应用程序开发工具、Windows应用程序开发工具、Metro应用程序开发工具或Web应用程序中的一种或多种进行开发的。
本发明还包括WIFI模块连接无线网络后，遥控器控制主控模块登录预设授课网页，主控模块通过投影镜头投影在线授课视频的步骤。
本发明还包括WIFI模块连接无线网络后，遥控器控制主控模块登录预设互动网页，主控模块开启摄像头，并通过投影镜头投影网络互动视频的步骤。
本发明创新性地采用了投影作为课程的展现方式，由于投影属于被动光源，画面是投出到幕布或墙壁上反射入人眼的，故可以起到保护孩子视力的效果；将AR技术应用到了幼教课程教学当中，可以模拟真实的现场景观,可以使卡片上的动画造型跃然纸上；将Unity技术应用到幼教课程教学，增强了课程的互动性与参与性，提高了孩子学习的效率；将种类不同的应用程序整合到了一个框架内，实现了同时对这几类应用程序的调用和扩展。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种学前教育智能互动系统，其特征在于，包括以下模块：
遥控器，用于和主控模块无线连接，并通过在投影显示后的功能界面上进行点击，向主控模块发送相应的控制指令；
投影镜头，用于按照主控模块发送的投影指令，将功能界面进行投影显示；
主控模块，用于在接收到启动指令后启动，向投影镜头发送投影指令，并按照遥控器发送的控制信号，启动相应功能应用模块，还用于在功能应用运行过程中，在预设时间点，向摄像头发送启动指令，并通过投影模块投影出摄像头拍摄画面和摄像虚拟按键，和按照遥控器发送的控制指令控制摄像头进行拍照；
所有功能应用模块的底层开发程序被一个主框架程序整合在一起；
所述功能应用模块包括基于AR技术的互动故事模块和基于Unity技术开发的互动学习模块；
摄像头，用于接收到启动指令后启动，并按照主控模块的控制指令控制摄像头进行拍照。
2.根据权利要求1所述的学前教育智能互动系统，其特征在于，所述互动学习模块运行后投影显示的功能界面上有“下一步”虚拟按键，遥控器通过在显示的“下一步”虚拟按键处点击向主控模块发送控制信号，主控模块接收到控制信号后通过投影镜头显示互动流程的下一步骤。
3.根据权利要求1所述的学前教育智能互动系统，其特征在于，还包括WIFI模块和更新模块，WIFI模块用于连接无线网络，更新模块用于在连接无线网络后通过更新xml配置文件进行在线更新课程。
4.根据权利要求1所述的学前教育智能互动系统，其特征在于，所有所述功能应用模块是均是通过WPF应用程序开发工具、Windows应用程序开发工具、Metro应用程序开发工具或Web应用程序中的一种或多种进行开发的。
5.一种学前教育智能互动方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、主控模块接收到启动指令后，向投影镜头发送投影指令，投影镜头将功能界面进行投影显示；
S2、遥控器和主控模块无线连接，并通过在投影显示后的功能界面上进行点击，向主控模块发送相应的控制指令，控制主控模块运行相应功能应用模块，所有功能应用模块的底层开发程序被一个主框架程序整合在一起；
所述功能应用模块包括基于AR技术的互动故事模块和基于Unity技术开发的互动学习模块；
S3、功能应用运行过程中，在预设时间点，主控模块向摄像头发送启动指令，并通过投影模块投影出摄像头拍摄画面和摄像虚拟按键，遥控器通过在虚拟按键处点击，向主控模块发送控制指令，主控模块控制摄像头进行拍照。
6.根据权利要求5所述的学前教育智能互动方法，其特征在于，所述互动学习模块通过投影显示的功能界面上有“下一步”虚拟按键，遥控器通过在显示的“下一步”虚拟按键处点击向主控模块发送控制信号，主控模块接收到控制信号后通过投影镜头显示互动流程的下一步骤。
7.根据权利要求5所述的学前教育智能互动方法，其特征在于，还包括通过WIFI模块连接无线网络，并通过更新模块更新xml配置文件进行在线更新课程的步骤。
8.根据权利要求5所述的学前教育智能互动方法，其特征在于，所述步骤S2的功能应用模块均是通过WPF应用程序开发工具、Windows应用程序开发工具、Metro应用程序开发工具或Web应用程序中的一种或多种进行开发的。
9.根据权利要求7所述的学前教育智能互动方法，其特征在于，还包括WIFI模块连接无线网络后，遥控器控制主控模块登录预设授课网页，主控模块通过投影镜头投影在线授课视频的步骤。
10.根据权利要求7所述的学前教育智能互动方法，其特征在于，还包括WIFI模块连接无线网络后，遥控器控制主控模块登录预设互动网页，主控模块开启摄像头，并通过投影镜头投影网络互动视频的步骤。
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