CN109118885A - 一种电子积木模块、主机和智能学习机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子积木模块、主机和智能学习机，电子积木模块包括模块主体和控制器，模块主体包括耦合端，耦合端上设有至少两组模块接口；模块主体的外周包括至少两个标记部，标记部的数目与模块接口的数目相同；模块接口与标记部一一对应；主机包括控制模块和容纳槽，各容纳槽的一侧壁上设有连接于控制模块的主机接口；电子积木模块置于一容纳槽时，电子积木模块的一模块接口与主机接口电性连接；主机的控制模块从该模块接口可以获取该模块接口对应的标记信息，即该电子积木模块的当前符号标记；实现了单个电子积木模块具有多个符号标记，减少了所需积木的数量，减小了智能学习机的体积和成本，方便使用者寻找相应符号标记。

Description

一种电子积木模块、主机和智能学习机

技术领域

本发明涉及教具玩具领域，尤其涉及一种电子积木模块、主机和智能学习机。

背景技术

积木式教具、玩具对于使用者来说比较有趣，还可以培养动手能力，因此很有吸引力。但是目前的积木式教具、玩具形式比较单一，交互方式单一，对孩童的吸引力不足；而且对于拼词、算数等类型的积木式教具、玩具，所需的字符模块、数字模块的数量是很多的，不便于收纳，且不便于使用者找到所需的积木模块。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电子积木模块、主机和智能学习机，单个电子积木模块具有多个符号标记，总体减少了所需积木的数量，减小了智能学习机的体积和成本，且方便使用者寻找相应的符号标记。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种电子积木模块，包括模块主体和位于所述模块主体内的控制器，所述模块主体包括耦合端，所述耦合端上设有至少两组模块接口，各模块接口均连接于所述控制器；

所述模块主体的外周包括至少两个标记部，所述标记部的数目与所述模块接口的数目相同；所述至少两组模块接口与所述至少两个标记部一一对应；

所述电子积木模块置于主机的容纳槽时，所述电子积木模块的一所述模块接口与所述容纳槽侧壁上的主机接口电性连接。

在一些实施例中，所述至少两组模块接口以所述耦合端的中心呈对称分布，所述至少两个标记部以所述模块主体的中心线呈对称分布；所述模块接口与对应的标记部相对设置在所述耦合端中心的两侧。

在一些实施例中，所述模块主体的外周包括四个标记部，所述四个标记部分别位于一长方体的四个侧面上；所述耦合端设有四组模块接口，所述四组模块接口分别位于一正方形的四条边上。

在一些实施例中，各所述模块接口所处的边与相应标记部所处的侧面平行。

在一些实施例中，所述各组模块接口均包括一第一通讯端子和一电平参考端子，所述控制器通过各组模块接口的第一通讯端子和电平参考端子发送各模块接口对应标记部的标记信息。

在一些实施例中，所述各组模块接口均还包括一检测端子，当所述控制器从一模块接口的检测端子获取到主机接口的触发信号，所述控制器通过所述模块接口的第一通讯端子和电平参考端子发送所述模块接口对应标记部的标记信息。

在一些实施例中，所述各组模块接口均还包括一受电端子，所述控制器用于通过所述受电端子和电平参考端子从主机接口获取电能。

在一些实施例中，所述标记部设有符号标记，所述符号标记为单字符标记、字符组合标记、数字标记、运算标记、音乐标记、指令标记或盲文标记。

一种主机，包括控制模块和若干用于放置电子积木模块的容纳槽，各所述容纳槽的一侧壁上设有连接于所述控制模块的主机接口；所述容纳槽内放置所述电子积木模块时，所述主机接口与所述电子积木模块的一模块接口电性连接，以从所述模块接口获取所述模块接口对应的标记信息。

在一些实施例中，所述容纳槽的深度等于所述电子积木模块的耦合端宽度的1/3-2/3。

在一些实施例中，所述主机接口包括一第二通讯端子和一接地端子，所述控制模块通过所述第二通讯端子和接地端子从所述电子积木模块的一模块接口接收所述模块接口对应的标记信息。

在一些实施例中，所述主机接口还包括一触发端子，所述控制模块控制所述触发端子输出触发信号。

在一些实施例中，所述主机接口还包括供电端子，所述主机接口与所述电子积木模块的一模块接口电性连接时，所述供电端子向所述电子积木模块供电。

一种智能学习机，包括前述的电子积木模块，以及前述的主机。

相比现有技术，本发明实施例的有益效果在于：通过在电子积木模块上设置至少两个字符单元，以及设置与各字符单元对应的模块接口；电子积木模块置于主机的一容纳槽时，电子积木模块的其中一组模块接口与容纳槽侧壁上的主机接口电性连接；主机的控制模块从该模块接口可以获取该模块接口对应的标记信息，即该电子积木模块的当前符号标记；因此实现了单个电子积木模块具有多个符号标记，总体减少了所需积木的数量，减小了智能学习机的体积和成本，且方便使用者寻找相应的符号标记。

附图说明

图1为本发明实施例提供的智能学习机的结构示意图；

图2为图1中智能学习机另一角度的结构示意图；

图3为智能学习机中电子积木模块与主机配合的电路示意图；

图4为图1中电子积木模块的结构示意图；

图5为图4中电子积木模块另一角度的结构示意图；

图6为图4中电子积木模块另一角度的结构示意图；

图7为图1中主机的结构示意图；

图8为图7中A部分的放大示意图；

图9为智能学习机另一实施例的的结构示意图；

图10为智能学习机再一实施例的的结构示意图；

图11为智能学习机又一实施例的的结构示意图；

图12为智能学习机又一实施例的的结构示意图；

图13为智能学习机又一实施例的的结构示意图。

图中：100、电子积木模块；110、模块主体；111、耦合端；1111、耦合端的中心；112、外周；1121、标记部；120、控制器；130、模块接口；131、第一通讯端子；132、电平参考端子；133、检测端子；134、受电端子；101、符号标记；1011、单字符标记；1012、字符组合标记；1013、数字标记；1014、运算标记；1015、音乐标记；1016、指令标记；

200、主机；210、电源模块；220、输出模块；230、控制模块；240、容纳槽；241、侧壁；250、主机接口；251、第二通讯端子；252、接地端子；253、触发端子；254、供电端子；260、输入模块。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-图2所示为一种智能学习机的结构示意图；图3为智能学习机使用状态下的电路示意图。

智能学习机包括若干如图4-图6所示的电子积木模块100和如图7所示的主机200。

如图3-图6所示，电子积木模块100包括模块主体110和位于模块主体110内的控制器120。其中，模块主体110包括耦合端111，耦合端111上设有至少两组模块接口130，各模块接口130均连接于控制器120。

模块主体110包括与耦合端111邻接的外周112，模块主体110的外周112包括至少两个设有符号标记101的标记部1121。在一些可行的实施例中，模块主体110为圆柱体状、四棱柱状，或骰子状。圆柱体状模块主体110的一端面部位为耦合端111，圆柱体状模块主体110的侧面部位为模块主体110的外周112；四棱柱状模块主体110的一端面部位为耦合端111，四棱柱状模块主体110的侧面部位为模块主体110的外周112；骰子状模块主体110的一端面部位为耦合端111，与该端面部位邻接的四个端面部位位于模块主体110的外周112。

模块主体110外周112上标记部1121的数目与模块接口130的数目相同，该至少两组模块接口130与该至少两个标记部1121一一对应。

在一些可行的实施例中，该至少两组模块接口130相对于耦合端111的位置与该至少两个标记部1121相对于外周112的位置一一对应。

如图3、图7和图8所示，主机200包括控制模块230和若干用于放置电子积木模块100的容纳槽240，各容纳槽240的一侧壁241上设有连接于控制模块230的主机接口250。

主机200的容纳槽240内放置电子积木模块100时，主机接口250与电子积木模块100的其中一组模块接口130电性连接；即电子积木模块100置于主机200的一容纳槽240时，电子积木模块100的其中一组模块接口130与容纳槽240侧壁241上的主机接口250电性连接；从而主机200的控制模块230可以从模块接口130获取模块接口130对应的标记信息。

电子积木模块100的控制器120通过各组模块接口130的第一通讯端子131和电平参考端子132发送各模块接口130对应标记部1121的标记信息，以及主机200的控制模块230通过第二通讯端子251和接地端子252从电子积木模块100的一模块接口130接收模块接口130对应的标记信息。

在一些可行的实施例中，如图3所示，电子积木模块100的控制器120连接于四组模块接口130。各组模块接口130均包括一第一通讯端子131和一电平参考端子132，主机接口250包括一第二通讯端子251和一接地端子252。当电子积木模块100放置于容纳槽240时，各电子积木模块100均有一组模块接口130的第一通讯端子131、电平参考端子132分别电性连接至相应主机接口250的第二通讯端子251、接地端子252。

在本实施例中，电子积木模块100共包括四个第一通讯端子131，各第一通讯端子131连接于控制器120的不同引脚。第一个第一通讯端子131所属的模块接口130所对应标记部1121上的符号标记101为“A”，第二个第一通讯端子131所属的模块接口130所对应标记部1121上的符号标记101为“P”，第三个第一通讯端子131所属的模块接口130所对应标记部1121上的符号标记101为“S”，第四个第一通讯端子131所属的模块接口130所对应标记部1121上的符号标记101为“L”；电子积木模块100的控制器120通过第一个第一通讯端子131输出符号标记101“A”相应的电平变化，通过第二个第一通讯端子131输出符号标记101“P”相应的电平变化，通过第三个第一通讯端子131输出符号标记101“S”相应的电平变化，通过第四个第一通讯端子131输出符号标记101“L”相应的电平变化。

参见图3，第一个容纳槽240内电子积木模块100的第一组模块接口130连接于第一个主机接口250，该电子积木模块100的第一个第一通讯端子131和电平参考端子132向该主机接口250发送符号标记101“A”相应的电平变化；主机200的控制模块230通过第一个主机接口250的第二通讯端子251和接地端子252从电子积木模块100的第一组模块接口130接收符号标记101“A”相应的电平变化，从而可以得出该电子积木模块100当前使用的符号标记101为“A”。第二个容纳槽240内电子积木模块100的第四组模块接口130连接于第二个主机接口250，该电子积木模块100的第四个第一通讯端子131和电平参考端子132向该主机接口250发送符号标记101“L”相应的电平变化；主机200的控制模块230通过第二个主机接口250的第二通讯端子251和接地端子252从电子积木模块100的第四组模块接口130接收符号标记101“L”相应的电平变化，从而可以得出该电子积木模块100当前使用的符号标记101为“L”。第x个容纳槽240内电子积木模块100的第三组模块接口130连接于第x个主机接口250，该电子积木模块100的第三个第一通讯端子131和电平参考端子132向该主机接口250发送符号标记101“S”相应的电平变化；主机200的控制模块230通过第x个主机接口250的第二通讯端子251和接地端子252从电子积木模块100的第三组模块接口130接收符号标记101“S”相应的电平变化，从而可以得出该电子积木模块100当前使用的符号标记101为“S”。从而，主机200的控制模块230可以获取到各容纳槽240内电子积木模块100当前使用的符号标记101，例如由五个电子积木模块100的符号标记101“A”、“P”、“P”、“L”、“E”组成的词语“APPLE”。

在一些可行的实施例中，主机接口250还包括一触发端子253，控制模块230控制触发端子253输出触发信号；例如控制模块230在开机后，持续将各触发端子253置为高电平。各组模块接口130均还包括一检测端子133，当电子积木模块100的控制器120从一模块接口130的检测端子133获取到主机接口250的触发信号，控制器120通过模块接口130的第一通讯端子131和电平参考端子132发送模块接口130对应标记部1121的标记信息。

在本实施例中，电子积木模块100共包括四组模块接口130的四个检测端子133，各检测端子133连接于控制器120的不同引脚；四组模块接口130的四个第一通讯端子131既可以连接于控制器120的同一引脚，也可连接于控制器120的不同引脚。

参见图3，第一个容纳槽240内电子积木模块100的第一组模块接口130连接于第一个主机接口250，该电子积木模块100的第一个检测端子133从第一个主机接口250的触发端子253获取到触发信号，因此第一组模块接口130的第一通讯端子131和电平参考端子132向该主机接口250发送符号标记101“A”相应的电平变化；主机200的控制模块230可以得出该电子积木模块100当前使用的符号标记101为“A”。第二个容纳槽240内电子积木模块100的第四组模块接口130连接于第二个主机接口250，该电子积木模块100的第四个检测端子133从第二个主机接口250的触发端子253获取到触发信号，因此第四组模块接口130的第一通讯端子131和电平参考端子132向该主机接口250发送符号标记101“L”相应的电平变化；主机200的控制模块230可以得出该电子积木模块100当前使用的符号标记101为“L”。第x个容纳槽240内电子积木模块100的第三组模块接口130连接于第x个主机接口250，该电子积木模块100的第三个检测端子133从第x个主机接口250的触发端子253获取到触发信号，因此第三组模块接口130的第一通讯端子131和电平参考端子132向该主机接口250发送符号标记101“S”相应的电平变化；主机200的控制模块230可以得出该电子积木模块100当前使用的符号标记101为“S”。

在一些可行的实施例中，电子积木模块100还包括用于向控制器120供电的供电单元(图未示)，例如可以包括太阳能电池或纽扣电池。

在本实施例中，主机接口250还包括供电端子254，各组模块接口130均还包括一受电端子134。主机接口250与电子积木模块100的其中一个模块接口130电性连接时，主机200的供电端子254向电子积木模块100供电，以及电子积木模块100的控制器120通过受电端子134和电平参考端子132从主机接口250获取电能。

在一些可行的实施例中，主机200还包括用于向控制模块230供电的电源模块210，电源模块210可以包括可充电电池、供电接口、太阳能电池、无线充电接收器等中的至少一项。

在一些可行的实施例中，主机200还包括连接于控制模块230的输出模块220，输出模块220包括喇叭、显示屏、无线通信模块等。控制模块230通过输出模块220发送若干电子积木模块100拼出的内容，例如通过无线通信模块将五个电子积木模块100组成的词语为“APPLE”发送至手机等终端，由手机等终端显示“APPLE”和/或“苹果”和/或苹果的图案。

在一些可行的实施例中，主机200还包括连接于控制模块230的输入模块260，输入模块260例如包括按键。控制模块230通过输入模块260获取控制指令，例如通过“下一词条”按键，控制模块230调取新一个单词，并通过输出模块220输出，以提示使用者用电子积木模块100拼出该新一个单词。

本发明实施例提供的智能学习机、电子积木模块100、主机200，通过在电子积木模块100上设置至少两个字符单元，以及设置与各字符单元对应的模块接口130；电子积木模块100置于主机200的一容纳槽240时，电子积木模块100的其中一组模块接口130与容纳槽240侧壁241上的主机接口250电性连接；主机200的控制模块230从该模块接口130可以获取该模块接口130对应的标记信息，即该电子积木模块100的当前符号标记101；因此实现了单个电子积木模块100具有多个符号标记101，总体减少了所需积木的数量，减小了智能学习机的体积和成本，且方便使用者寻找相应的符号标记101。

在一些可行的实施例中，如图3和图4所示，至少两组模块接口130以耦合端111的中心1111呈对称分布，至少两个标记部1121以模块主体110的中心线(图未示)呈对称分布。因此，通过转动模块主体110可以调节当前要用的符号标记101，而且便于模块接口130各端子与主机接口250的匹配。

在一些可行的实施例中，如图1-图6所示，模块主体110的外周112包括四个标记部1121，四个标记部1121分别位于一虚拟的长方体的四个侧面上；耦合端111设有四组模块接口130，四组模块接口130分别位于一虚拟的正方形的四条边上。容纳槽240的底部包括一平面，当电子积木模块100放置于容纳槽240时，模块主体110的一标记部1121与容纳槽240的底部抵接，因此电子积木模块100不易在容纳槽240内晃动，利于相应模块接口130与主机接口250可靠的电性连接。

在一些可行的实施例中，模块接口130的第一通讯端子131、电平参考端子132、检测端子133、受电端子134包括金属片，利于使用者随意拿取电子积木模块100，而不受端子的影响，例如不用担心损坏各端子；主机接口250的第二通讯端子251、接地端子252、触发端子253、供电端子254包括弹性件。将电子积木模块100置入容纳槽240时，模块接口130的各端子划过弹性件，并与主机接口250的相应端子抵接。

在一些可行的实施例中，各模块接口130所处的虚拟的边与相应标记部1121所处的侧面平行。主机接口250所处的直线平行于容纳槽240的底部，各模块接口130所处的直线平行于相应标记部1121所处侧面；因此，在将电子积木模块100置入容纳槽240时，电子积木模块100上要与主机接口250抵接的模块接口130各端子受力均匀，便于电子积木模块100的受力平衡。

模块接口130与对应的标记部1121相对设置在耦合端111的中心1111的两侧。在一些可行的实施例中，容纳槽240的深度等于电子积木模块100的耦合端111宽度的1/3-2/3，便于从从容纳槽240取出电子积木模块100。

如图1所示，容纳槽240的深度等于电子积木模块100的耦合端111宽度的1/2，与容纳槽240侧壁241上的主机接口250电性连接的模块接口130完全位于容纳槽240内；该模块接口130对应的标记部1121位于远离容纳槽240底部的一侧。参见图1，五个电子积木模块100远离容纳槽240底部一侧的符号标记101分别为“A”、“P”、“P”、“L”、“E”组成的词语为“APPLE”。

示例性的，主机接口250位于容纳槽240侧壁241上的中部，模块接口130位于耦合端111距离耦合端111中心1111的1/4处。

电子积木模块100的标记部1121设有符号标记101，在一些可行的实施例中，如图9所示，有些电子积木模块100的符号标记101为单字符标记1011，如“T”，有些符号标记101为字符组合标记1012，如“ea”，主机200控制模块230通过输出模块220输出“Tea”；如图10所示，电子积木模块100的符号标记101为单字符标记1011“爱”、“我”、“中”、“华”，主机200控制模块230通过输出模块220输出“爱我中华”；如图11所示，有些电子积木模块100的符号标记101为数字标记1013，如“1”、“2”、“3”，有些电子积木模块100的符号标记101为运算标记1014，如“+”、“＝”，主机200控制模块230通过输出模块220输出“1+2＝3”，或者“回答正确”；如图12所示，电子积木模块100的符号标记101为音乐标记1015，主机200控制模块230通过输出模块220输出各电子积木模块100的符号标记101组成的音频；如图13所示，电子积木模块100的符号标记101为指令标记1016，如表示“直行”、“左转”、“右转”、“循环”、“跳跃”等，主机200控制模块230通过输出模块220输出各电子积木模块100的符号标记101组成的动作指令，例如可以将动作指令通过无线通信模块发送至手机等终端，有手机等终端的相应程序执行相应的动作指令；例如控制手机显示的小狗先向前直行两步，再向左走两步，再向右走两步等。因此，本发明实施例提供的智能学习机功能更丰富，趣味性更强，利于培养使用者的多种素质。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (13)

1.一种电子积木模块，其特征在于：包括模块主体和位于所述模块主体内的控制器，所述模块主体包括耦合端，所述耦合端上设有至少两组模块接口，各模块接口均连接于所述控制器；

所述模块主体的外周包括至少两个标记部，所述标记部的数目与所述模块接口的数目相同；所述至少两组模块接口与所述至少两个标记部一一对应；

所述电子积木模块置于主机的容纳槽时，所述电子积木模块的一所述模块接口与所述容纳槽侧壁上的主机接口电性连接。

2.如权利要求1所述的电子积木模块，其特征在于：所述至少两组模块接口以所述耦合端的中心呈对称分布，所述至少两个标记部以所述模块主体的中心线呈对称分布；所述模块接口与对应的标记部相对设置在所述耦合端中心的两侧。

3.如权利要求2所述的电子积木模块，其特征在于：所述模块主体的外周包括四个标记部，所述四个标记部分别位于一长方体的四个侧面上；所述耦合端设有四组模块接口，所述四组模块接口分别位于一正方形的四条边上。

4.如权利要求3所述的电子积木模块，其特征在于：各所述模块接口所处的边与相应标记部所处的侧面平行。

5.如权利要求1所述的电子积木模块，其特征在于：所述各组模块接口均包括一第一通讯端子和一电平参考端子，所述控制器通过各组模块接口的第一通讯端子和电平参考端子发送各模块接口对应标记部的标记信息。

6.如权利要求5所述的电子积木模块，其特征在于：所述各组模块接口均还包括一检测端子，当所述控制器从一模块接口的检测端子获取到主机接口的触发信号，所述控制器通过所述模块接口的第一通讯端子和电平参考端子发送所述模块接口对应标记部的标记信息。

7.如权利要求5或6所述的电子积木模块，其特征在于：所述各组模块接口均还包括一受电端子，所述控制器用于通过所述受电端子和电平参考端子从主机接口获取电能。

8.如权利要求1-6中任一项所述的电子积木模块，其特征在于：所述标记部设有符号标记，所述符号标记为单字符标记、字符组合标记、数字标记、运算标记、音乐标记、指令标记或盲文标记。

9.一种主机，其特征在于：包括控制模块和若干用于放置电子积木模块的容纳槽，各所述容纳槽的一侧壁上设有连接于所述控制模块的主机接口；所述容纳槽内放置所述电子积木模块时，所述主机接口与所述电子积木模块的一模块接口电性连接，以从所述模块接口获取所述模块接口对应的标记信息。

10.如权利要求9所述的主机，其特征在于：所述主机接口包括一第二通讯端子和一接地端子，所述控制模块通过所述第二通讯端子和接地端子从所述电子积木模块的一模块接口接收所述模块接口对应的标记信息。

11.如权利要求10所述的主机，其特征在于：所述主机接口还包括一触发端子，所述控制模块控制所述触发端子输出触发信号。

12.如权利要求10或11所述的主机，其特征在于：所述主机接口还包括供电端子，所述主机接口与所述电子积木模块的一模块接口电性连接时，所述供电端子向所述电子积木模块供电。

13.一种智能学习机，其特征在于：包括如权利要求1-8中任一项所述的电子积木模块，以及如权利要求9-12中任一项所述的主机。