CN1955962B - 数据获取装置 - Google Patents

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Abstract

数据获取装置，包括：如地球仪(100)之类的基本单元，具有提供一组索引信息的表面；以及笔形操作器(200)，与所述地球仪(100)分离并且无线地合作。所述操作器(200)具有：传感器(220)，用于当所述传感器靠近地球仪表面时，来检测索引信息(150)；存储设备(250)，基于参考由传感器(220)检测的索引信息(150)，来存储与获取的索引信息相关的数据信息；MCU(230)，通过参考由传感器(220)检测的索引信息，从存储设备中获取所述数据信息；以及扬声器(270)，用于宣布通过MCU(230)获取的所述数据信息。

Description

数据获取装置
技术领域
本发明涉及一种数据获取装置，更具体地，但非专有的，涉及一种用于儿童的数据获取装置。
背景技术
通常，相关类型的数据获取装置是已知的。大多数这样的装置包括地球仪、以及通过电缆与地球仪相连的笔，该笔用于在地球仪上选择地理位置，使得地球仪的内置扬声器发出与所选位置相关的话音信息。
本发明试图提供改进的数据获取装置。
发明内容
根据本发明，提供一种数据获取装置，包括：
基本单元，具有提供第一预定组索引信息的第一表面；以及
手持操作器，与所述基本单元分离并且无线地合作，所述操作器包括：
传感器，用于当所述传感器靠近基本单元的第一表面时，检测索引信息作为第一参考；
存储设备，存储与数据获取的索引信息相关的数据信息；
控制器，通过参考第一表面的位置从存储设备中获取所述数据信息，其中，索引信息由传感器检测；以及
音频发生器，用于宣布通过所述控制器获取的所述数据信息；
所述手持操作器包括与个人计算机连接的连接装置或与因特网连接的网络设备，所述连接装置或网络设备是具有存储设备的电路，用于使用通过所述个人计算机和/或因特网获得的数据来更新所述存储设备的内容；
其特征在于，所述基本单元包括提供第二预定组类型信息的第二表面，根据检测的类型信息在第二表面上的位置，由手持操作器的传感器检测的类型信息作为第二参考，类型信息代表多种类型的所述数据信息，通过音频发生器宣布的类型信息的第二参考连同索引信息的第一参考所述控制器从存储设备获取所述数据信息。
优选地，基本单元包括实质上的球体，该球体的外表面包括提供索引信息的所述表面。
更优选地，球体的外表面包括世界地图，以及索引信息包括代表世界不同部分的地理信息。
优选地，基本单元包括第二表面，用于提供代表多种类型的所述数据信息的预定组类型信息，该信息通过操作器的传感器检测为第二参考，与初次提到的参考相结合，用于控制器获取所述数据信息。
此外，优选地，基本单元包括支撑球体的底座部分，底座部分包括第二表面。
此外，优选地，底座部分包括第三表面，用于以相对更详细的世界特定部分地图的形式来提供预定组的另外的索引信息，该信息通过操作器的传感器检测为初次提到的参考的可选参考，用于控制器获取所述数据信息。
此外，优选地，第二表面是底座部分的外表面，以及第三表面是底座部分的内表面，由所述用户按需显露。
此外，优选地，底座部分具有包括第三表面的构件，并且可移动以显露第三表面。
在优选实施例中，将索引信息作为代码印刷在所述表面上或者每个所述表面上。
更加优选地，代码包括在图解或图示图像上看不出的点。
在优选实施例中，操作器包括容纳传感器、存储设备、控制器和音频发生器的壳体。
更加优选地，壳体是可拉长的，并且在壳体的一端放置传感器。
优选地，操作器包括连接装置，用于与个人计算机连接，该连接装置是具有存储设备的电路，用于使用通过所述个人计算机获得的数据来更新存储设备的内容。
优选地，操作器包括网络设备，用于与因特网连接，该网络设备是具有存储设备的电路，用于使用通过因特网获得的数据来更新存储设备的内容。
此外，优选地，网络设备包括USB ISP桥接器，通过USB将操作器连接到已连接到因特网的个人计算机。
附图说明
现在将参照附图，对仅作为示例的本发明进行更加具体地描述，其中：
图1是根据本发明的数据获取装置的实施例的基本单元的前视图；
图2是图1的基本单元的后视图；
图3是示出了图1基本单元的操作面板的顶视图；
图4是图1基本单元的前视图，具有所显露的当地地图；
图5是与图1基本单元一起使用的数据获取装置的操作器的前视图；
图6是图5操作器的后视图；
图7是数据获取装置操作电路的示意性功能框图；以及
图8是示出了与数据获取装置相关的操作程序的控制面板的屏幕。
具体实施方式
参照附图，示出了实现本发明的数据获取装置，包括以地球仪100形式表示的基本单元、以及手持笔形操作器或简称笔200，笔200是无线的，与地球仪100分开，并且无线地与地球仪100合作。地球仪100具有球体110，球体110的外表面提供了世界地图150，世界地图150使用预定组索引信息进行编码、即代表世界不同部分的地理信息。地球仪100包括通常平的底座120，如本领域通常所知，支持球体110通过交叉旋转系统130，在垂直轴和水平轴上以全向360°自由旋转。
世界地图150采用点编码方案(dot coding scheme)并使用四种颜色印刷在球体110上，，其中，红色、蓝色和黄色用于地图150的不同的图示图解特征，以及包括黑色作为印刷在红色、蓝色和黄色层上的点。黑点以重复图案进行排列以形成码、即索引信息，可由笔200读取以识别不同位置、即大洲、国家、首都以及城市等，用以获取数据。索引点层具有调整为尽可能轻以至于看不出来的色调，以使得不影响地图150的原始画面颜色。
地球仪底座120的前面部分具有倾斜的上表面122，用于放置操作面板160。面板160上印刷有四组组游戏/信息动作(activity)按钮的标签，即触摸、比较、发现、以及知识按钮161到164，以及6个控制按键166，控制按键166使用与世界地图150一样的点编码方案，由笔200以同样的方式进行读取。动作按钮161至164根据图3中所示出的要执行的相应动作的数据种类或者类型来命名，以及对动作按钮161至164单独地为用户选择进行编码，以使用所需数据类型将所选动作输入至笔200。类似地，控制键166如所示进行命名及编码，以指示在笔200处实现的控制，即游戏者(用于用户的年龄组组选择)、暂停、演示、重复、以及音量升降。
地球仪底座120包括水平板124，像抽屉一样可以滑进和滑出底座体。板124的上表面具有贴于其上的标签，标签上印有使用与世界地图150相同的点编码方案的当地地图140，以及操作面板160通过笔200以相同方式进行读取。当地地图140通常是隐藏的，但是可以通过拉出板124而显露出来。
与世界地图150相比较，当地地图140示出了关于国家更加详细的地理信息，其中，主题数据(subject data)获取装置被出售(和使用)，例如，关于美国成员州的信息。当地地图140向世界地图150提供另一选择，在笔200处为数据获取而提供一组附加索引信息。
地球仪底座120还包括内部扬声器170(见图7)和在背面的相关的扬声器插孔172，以及用于将笔200竖直固定在底座120上的支架180。
笔200具有拉长壳体210，用于供用户握持，以及位于壳体210顶部(即下端部)的用于图像捕获的光学ID图像传感器模块220。传感器模块220由CMOS传感器221、相机镜头222、传感器221与镜头222之间的滤光器223、以及镜头222相对两侧上的一对IR LED。排列IR LED 224以在靠近镜头222所指向的具有图像的表面处发射IR光，传感器221通过镜头222和滤光器223检测到从表面反射的IR光，从而捕获图像。
笔200包括，如在壳体210中容纳或支撑的，话音MCU(微处理器控制单元)230，用于包括话音处理的控制和操作；图像处理器240，用于处理(例如，解码或识别)由传感器模块220捕获的图像，然后将同样的图像传至话音MCU 230；128Mb闪存250，用于存储数据信息，以及通过USB ISP桥接器260与话音MCU 230连接；以及与话音MCU230连接的扬声器270，用于宣布存储在存储器250中的信息。存储在存储器250中的数据信息实质上是包括声音效果、人类话音，以及音乐数据的话音数据，优选地，所有这些都作为声波文件存储。闪存250在笔200的操作和功能的要求下，也可以用来存储诸如系统音乐和声音之类的适当的程序、代码和数据等。
有与话音MCU 230连接的实时时钟280，用于保持系统的真实时间。
USB ISP桥接器260是为USB下载程序至非闪存储存器的系统内编程芯片。在笔200的操作电路中，桥接器261作为接口在电路中与话音MCU 230和闪存250连接，用于使MCU230从存储器250中接收数据。更具体地，桥接器260还能够使用USB电缆将笔200连接到用户个人PC(个人电脑)10，用户个人PC10顺次与因特网连接，使得能够通过PC 10和因特网，从运行在线网站/平台的远程服务器中下载更新的数据信息和程序等来更新闪存250的内容，以向主题数据存储装置的一般用户服务和提供支持。由笔的时钟280保持的时间也能够由或者通过PC 10进行同步，优选地，当笔200每次与PC 10连接时自动地进行同步。
笔200是电池运行的，并且包括与扬声器270同侧的电源开/关按钮212，以及均在笔壳体210上端部处的音频插孔214和USB插口216。内置扬声器270便于使用但耗电，因此，会在如为了个人/安静的享受而将耳机插入音频插孔214时断开。USB插口216形成了用于USB连接的USB ISP桥接器260的一部分。
在操作中，笔200靠近和指向世界地图150或当地地图140的所需地理位置，使得笔尖处的传感器模块220捕获印在该位置上的索引点，然后通过2比特数据总线将相关的8比特原始数据从CMOS传感器221输出至图像处理器240。作为响应，图像处理器240使用特定信号处理算法对从传感器模块220中接收到的原始数据进行解码，然后将解码数据传输至话音MCU 230。
通过笔200敲击操作面板160上的相关按钮161/162/163/164，用户也能够选择所需行为和数据类型。这样做，笔的传感器模块220捕获相关点码并将相应的原始数据输出至图像处理器240，然后图像处理器240对原始数据进行解码，并将解码数据传输至话音MCU 230。
地理位置的上述选择和动作及数据类型的上述选择能够以相反的顺序来执行。在完成这两个用户动作时，话音MCU 230将识别并按命令行动，通过执行所选动作功能以及从闪存250中获取适合的话音/声音/音乐数据文件，从图像处理器240中接收数据，以及最终在扬声器270处宣布或播放相应的音频片段。
作为笔扬声器270的另一选择，能够通过在笔200的音频插孔214与球座120的扬声器插孔172之间连接音频电缆，来使用地球仪100的扬声器170。地球仪扬声器170将提供更好的声音质量。或者，如上所述，能够使用与笔的音频插孔214连接的耳机作为替代。
现在将进一步详细描述主题数据获取装置的操作。
有30个行为，即触摸(×15)、比较(×6)、发现(×6)、世界新闻(×1)、惊奇事件(×1)、以及地球事件(×1)，以上所有行为可使用动作按钮161至164进行选择。对于初次的用户，默认年龄组是“5-8”。敲击游戏者按键166，笔200将播放“要改变游戏者人数，再次按下该按钮”，以及“游戏者+一、二、三、四”。敲击触摸行为的“时间”按钮161，笔200将播放“还未设置时间，请将与你的PC连接以下载我们的最新信息”。
每个主题数据获取装置的产品带有使用前安装的安装CD，包括在PC 10上安装相关操作程序和相关驱动器等，用于与笔200一起使用，以及将初始组数据信息(从CD中)装载入笔的闪存250。将呈现在CD封面上的唯一访问代码分配给装置。用户最初应将访问代码输入操作程序，然后跟随屏幕上的指令注册并激活代码。具体地，用户将被询问选择他/她的年龄组组，以及按下下载按钮开始下载。
通常，基于笔200与已连接到因特网的PC 10的连接，自动运行操作程序并在PC 10上弹出数据更新屏幕(图8)，以及通过将信息发送至服务器以自动在屏幕上检查更新，来验证内容版本和数据说明。能够在屏幕上示出或者选择游戏者的相关年龄组。更新检查过程在屏幕后运行。在更新信息的情况下，PC 10将提示并指示用户开始下载。如果不必要进行更新，则笔200将播放“无可用新数据”。
有15个触摸行为。当等待游戏者关于该游戏的指令时，笔200将适当地进行“选择行为，然后触摸地球仪以获取更多信息”、“开始你的游戏，按下任何按钮以选择行为”、以及“然后，触摸地球仪以获取更多信息”。
为了开始触摸游戏，游戏者应敲击地球仪底座120上的任何一个触摸按钮161，然后选择在球体110上的位置。以纽约为例，笔200将播放如下表中指示的相关话音片断，下表示出了所有15种数据类型的话音片段或与不同游戏者年龄组“5-8”、“9-14”、以及“15+”(即，年龄15以上)相关的主题。
能够通过敲击另一行为按钮161，可以在任何时间改变主题，或者能够通过敲击世界地图150上的新位置来选择不同的国家，从而宣布相关的新信息。
例1：纽约
Figure GDA00001789692800071
Figure GDA00001789692800081
例2：加拿大
Figure GDA00001789692800082
Figure GDA00001789692800091
有6个比较行为。当等待游戏者关于该游戏的动作时，笔200将播放话音指令“比较人口/面积/货币/时间/飞行时间”、“第一位置”、和“第二位置”。
为了开始比较游戏，游戏者应敲击球座120上的任何一个比较按钮162，从而确定要比较的信息类型，然后在地图150(或者当地地图140)上选择两个位置。在选择期间，笔200将紧随敲击立即宣布第一位置的名称，然后播放“第二点”来请求第二位置，以及接着紧随敲击立即宣布第二位置的名称。
以中国/印度、日本/意大利、以及美国/日本为例，下表列出了笔200将播放的关于要比较的所有6种数据类型的话音片段。不同的游戏者年龄组“5-8”、“9-14”、以及“15+”共享相同的话音片段。
Figure GDA00001789692800101
有6个发现行为，对于多至四个游戏者来说，具有三轮的增加挑战等级。为了开始游戏，应当敲击发现按钮163中的任何一个，从而笔200将提出下表中示出的问题，然后等待回答。将给予游戏者特定时间长度来敲击球体110上的正确位置，即，对于年龄组“5-8”是90秒、对于年龄组“9-14”是60秒、以及对于年龄组“15+”是45秒。
通常，每轮将问十个问题，除了主题类型“大洲”之外，该主题类型只有七个问题。
为了播放惊奇事件，应当使用笔200按下上面的知识按钮164，然后将播放第一/下一个事实。有多至20个将进行每月或双周更新的事实。为每个新事实触摸一次按钮164。事实将不会重复，直到已播放了最后的一个。允许所有的年龄组访问该行为，但是具有不同类型的数据。
为了播放世界新闻，应使用笔200按下中间的知识按钮164，然后将播放第一/下一个新闻。有多至10个将进行每月或双周更新的事件。
为了播放地球事件，应使用笔200按下下面的知识按钮164，然后将播放第一/下一个新闻。有多至20个将进行每月或双周更新的事件。
在该特定实施例中，将地球仪(100)用作主题数据获取装置的基本单元，使得用户能够具有环绕行星的地理位置感和地理方向感。设想该基本单元能够采用诸如世界地图册(类似于当地地图140)之类的书册或界限图的形式，使得能够在较小的尺寸中容纳更多的编码索引信息。
应当注意，可以采用其它任何适当的用于索引信息的编码方案，这些编码方案不需要手持操作器与基本单元之间的电线/电缆连接。
不限定主题装置处理的数据的主题。例如，基本单元能够描述地球周围的动物园/丛林或动物，由于使用各自的索引对动物进行编码以用于选择性的输入至手持操作器，来提示操作器获取和播放与这些动物相关的相关预先记录的话音信息，如这些动物的名字和栖息地。
笔200通过USB连接与PC进行通信。设想能够使用诸如2.4GHz的无线电频率协议或蓝牙技术之类的无线连接技术来实现通信，在这种情况下，由适合的RF收发器或蓝牙模块来替换桥接器260。
仅作为示例给出本发明，本领域的技术人员可以在不偏离如所附权利要求中指定的本发明范围的情况下，对所描述的实施例作出不同的其它改进和/或改变。

Claims (15)

1.一种数据获取装置，包括：
基本单元，具有提供第一预定组索引信息的第一表面；以及
手持操作器，与所述基本单元分离并且无线地合作，所述操作器包括：
传感器，用于当所述传感器靠近基本单元的第一表面时，检测索引信息作为第一参考；
存储设备，存储与数据获取的索引信息相关的数据信息；
控制器，通过参考第一表面的位置从存储设备中获取所述数据信息，其中，索引信息由传感器检测；以及
音频发生器，用于宣布通过所述控制器获取的所述数据信息；
所述手持操作器包括与个人计算机连接的连接装置或与因特网连接的网络设备，所述连接装置或网络设备是具有存储设备的电路，用于使用通过所述个人计算机和/或因特网获得的数据来更新所述存储设备的内容；
其特征在于，所述基本单元包括提供第二预定组类型信息的第二表面，根据检测的类型信息在第二表面上的位置，由手持操作器的传感器检测的类型信息作为第二参考，类型信息代表多种类型的所述数据信息，通过音频发生器宣布的类型信息的第二参考连同索引信息的第一参考所述控制器从存储设备获取所述数据信息。
2.如权利要求1所述的数据获取装置，其特征在于，所述基本单元包括球体，所述球体的外表面包括提供索引信息的所述第一表面。
3.如权利要求2所述的数据获取装置，其特征在于，所述球体的外表面包括世界地图，以及索引信息包括代表世界不同部分的地理信息。
4.如权利要求3所述的数据获取装置，其特征在于，所述基本单元包括第二表面，用于提供代表多种类型的所述数据信息的预定组类型信息，所述第二表面上的信息通过所述操作器的所述传感器来检测为第二参考，并与第一参考相结合，用于控制器获取所述数据信息。
5.如权利要求4所述的数据获取装置，其特征在于，所述基本单元包括支撑球体的底座部分，所述底座部分包括第二表面。
6.如权利要求5所述的数据获取装置，其特征在于，所述底座部分包括第三表面，用于以相对更详细的世界特定部分地图的形式来提供预定组的更进一步的索引信息，所述第三表面上的信息通过所述操作器的所述传感器检测为第一参考的可选参考，用于所述控制器获取所述数据信息。
7.如权利要求6所述的数据获取装置，其特征在于，所述第二表面是所述底座部分的外表面，以及所述第三表面是所述底座部分的内表面，由用户按需显露。
8.如权利要求7所述的数据获取装置，其特征在于，所述底座部分具有包括第三表面的构件，并且可移动以显露所述第三表面。
9.如权利要求1所述的数据获取装置，其特征在于，将所述索引信息作为代码印刷在第一表面上。
10.如权利要求1所述的数据获取装置，其特征在于，将所述类型信息作为代码印刷在所述第二表面上。
11.如权利要求1所述的数据获取装置，其特征在于，将所述索引信息作为代码印刷在所述第三表面上。
12.如权利要求9至11之一所述的数据获取装置，其特征在于，所述代码包括在图解或图示图像上看不出的点。
13.如权利要求1所述的数据获取装置，其特征在于，所述操作器包括容纳所述传感器、所述存储设备、所述控制器和所述音频发生器的壳体。
14.如权利要求13所述的数据获取装置，其特征在于，壳体是可拉长的，并且传感器放置在外壳的一端。
15.如权利要求1所述的数据获取装置，其特征在于，所述网络设备包括USB ISP桥接器，通过USB将所述操作器连接到已连接了因特网的个人计算机上。
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