CN202487006U - 智能电子图书 - Google Patents

Abstract

智能电子图书，涉及电子技术。主要有微处理器系统、音频处理系统、存储系统、液晶驱动显示电路及与存储系统存储的阅读内容相应的书本，所述图书设有高频信号发生电路、置于书本页面下的矩阵检测网格、高频信号接收装置及高频信号滤波放大调制解调电路。解决了现有儿童启蒙产品的读者对阅读内容位置不能很好确定、进而给教育性与娱乐性带来诸多不利影响的问题，是一种对阅读内容位置能很好确定的智能电子图书。

Description

智能电子图书

技术领域

本实用新型涉及电子技术，尤指一种智能电子图书，其将语音与图像结合在一起有助于儿童启蒙教育及智力开发。

背景技术

目前，随着人们对儿童早期教育愈来愈重视，图书出版商、音像制作商和玩具生产商都在充分发掘这块市场的潜力，纷纷推出自己的早教类产品，然而这些产品有的需要复杂的电脑系统来帮助阅读，有的需要与印刷品配套的磁带通过录音机再现其内容，总之这些产品大多存在档次不高和技术含量较低缺点，而且在使用过程中也普遍存在人机互动性不高，教育性和娱乐性不能兼顾的问题，对少年儿童的启蒙教育效果不甚理想。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有儿童启蒙产品的读者对阅读内容位置不能很好确定，进而给教育性与娱乐性带来诸多不利影响的问题，提供一种读者对阅读内容位置能很好确定的智能电子图书。

为此，本实用新型采用如下的技术方案：

 本实用新型智能电子图书，主要有微处理器系统、音频处理系统、存储系统及液晶驱动显示电路，与存储系统存储阅读内容相应的书本，上述图书设有高频信号发生电路、置于书本页面下的矩阵检测网格、高频信号接收装置及高频信号滤波放大调制解调电路；微处理器系统主要进行高频信号的产生、发送、接收、位置判断及语音提取的逻辑运算；矩阵检测网格由表层为绝缘层的纵向和横向的绝缘导线将平面分割成特定的小方格块构成，微处理器系统将高频信号发生电路产生的高频信号依次轮流加在矩阵检测网格的每根绝缘导线上，形成一个条行振动源；高频信号接收装置由接收天线和裹在天线侧翼外面的金属网罩组成，其接收矩阵检测网格振动源的高频振动信号，由高频信号滤波放大调制解调电路对所述接收装置接收到的高频振动信号进行相关处理再送至微处理器系统，由微处理器系统确定高频信号接收装置的位置；微处理器依次轮流对矩阵检测网格的横向绝缘导线或纵向绝缘导线发送高频信号，先确定接收装置在该方向的位置，后依次轮流对另一方向的绝缘导线发送高频信号，再确定接收装置在此方向的位置；从上述两个方向来确定接收装置所在位置平面坐标，微处理器系统从存储系统中取出与该坐标对应的书本页面区域记载阅读内容相应的数据送到音频处理系统进行解码、放大后送到扬声器，同时微处理器系统将需要显示的数据内容送至液晶驱动显示电路，在液晶上显示。

微处理器系统按照一定的次序向书本页面下的纵向或横向绝缘导线发送高频信号，产生一定频率的电磁场，通过高频信号接收装置如笔形天线等拾取信号，然后通过微处理器对该信号进行处理，根据其强度的大小，确定接收装置的这一方向落点位置，同样道理，在矩阵检测网格另一个方向上发送高频信号，就能得出高频信号接收装置在矩阵网格上另一个方向的位置，这样从两个方向就能把高频信号接收装置位置确定即确定其位置的平面坐标。此时微处理器系统从存储系统中取出与该坐标对应书本该页面区域记载阅读内容相应的数据送到音频处理系统进行解码、放大后送到扬声器，同时，微处理器将需要显示的数据内容送液晶驱动显示电路，在液晶上显示出来，实现人机交互。从而使读者对阅读内容方便轻松的非接触定位，由微处理器根据其位置通过相应的DSP发出对应的语音，还可根据其位置记载的内容进行相应的教育、娱乐活动，从而达到声音与图像的完美结合，实现了传统的图书和音响所不能达到的教育和娱乐效果。

对上述技术方案进行进一步阐述：

上述电子图书配有录音播放电路。增强其功能。

上述电子图书配有PC接口电路。便于读者通过互联网或产品自身进行升级换代。

上述矩阵检测网格的横向或纵向的一根绝缘导线通过高频信号时，与该绝缘导线相邻的其他绝缘导线可同时配置0电平。由于相邻绝缘导线的屏蔽阻隔作用，提高了接收装置接收信号的准确性和精度。

上述存储系统配有能压缩存储大量标准语音的集成电路芯片。可使本实用新型成为一款集大容量语音压缩与再现、非接触定位等技术于一体的高新技术产品。

附图说明

  图1为本实用新型基本结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理图；

图3为本实用新型的矩阵检测网格示意图；

图4为本实用新型的检测原理示意图；

图5为书本单页(页面)图案(记载内容)与矩阵检测网格对应关系图。

具体实施方式

下面，结合附图，介绍本实用新型的具体实施方式。

在图1中，以线路板3为中心，线路板3固定在底盖7上，扬声器2固定在底盖7上，矩阵检测网格10粘贴在底盖7上，开关线路板9固定在底盖7上，扬声器2、矩阵检测网格10、开关线路板9、高频信号检测装置8、耳机插孔4及存储系统的flash语音存储卡5都通过导线同线路板3相连接，线路板3中集成了上述微处理器系统、音频处理系统、高频信号发生电路、高频信号滤波放大调制解调电路14、液晶驱动显示电路13、录音播放电路16及PC接口电路15。线路板3的电路原理图参照图2。在图2中微处理器系统的MPU11通过I/O总线与外部的功能芯片相连进行通讯，具体的工作流程如下：微处理器系统的MPU11经I/O总线通过中断处理程序定时向矩阵检测网格10发送高频波信号，与此同时高频信号接收装置8将接受的信号传给滤波放大调制解调电路14，再将处理的结果送给微处理器MPU11，MPU11根据这个结果判断高频信号接收装置8是否在当前有高频信号的那一条绝缘导线上，若是则用同样的方法侦测信号接收装置在另一个方向上的位置，由此可确定接收装置8所处位置的平面坐标，然后MPU11根据这个坐标，将事先存储在存储系统12与该坐标对应书本的该页区域记载内容相应的压缩语音数据送到音频处理系统17进行解码、放大后传给扬声器2；同时，微处理器将需要显示的数据内容送液晶驱动显示电路13，在液晶6上显示出来。若接收装置8不在当前有高频信号的那一条绝缘导线上，则继续循环扫描。接收装置8的接收天线端部可为笔形，其天线侧翼上部分包裹金属网罩。

矩阵检测网格可采取下述结构，如图3所示，有绝缘层的绝缘导线从纵向和横向两个方向将平面分隔成若干小方格块，各条绝缘导线一端接在I/O总线上，另一端悬空，纵向和横向绝缘导线可交错或交叉或层压但不接通，微处理器依次加送高频信号(又称扫描)可按照自上而下，从左到右的顺序。当然也可采取其他适宜扫描方式。

本实用新型矩阵检测网格的检测原理可为如下方式，参照图4，选取矩阵检测网格的局部进行说明，通常情况下，通过I/O总线在绝缘导线a上加送一个8K以上方波，在该绝缘导线的四周会辐射出一个变化的电场，可影响接收装置8接收高频信号质量，进而影响对其位置短时间内的高灵敏探测。为了解决该不足，在绝缘导线a加送一个8K方波的同时，为其相邻的绝缘导线b、c加0电平，这样由绝缘导线a发出的高频电场因绝缘导线b、c零线的阻隔，而限制在绝缘导线b、c之间，在绝缘导线b、c之外区域会变得非常弱。这样绝缘导线a的高频电场对绝缘导线b、c之外的区域影响很小。如此道理，在其他绝缘导线加送高频信号时，该绝缘导线相邻绝缘导线同样加0电平。以此类推进行。

本实用新型的使用过程可采取下述方式，如图5示，书本的书页图案与矩阵检测网格对应关系图(图中的网格在实际的书页中并不存在，它代表矩阵检测网格，为了说明方便将它浮现在书页上)，以下简要说明书页(页面)上的标识(记载内容)的检测过程：假设当前信号接收装置在1′号线和2′号线交叉的地方，MPU扫描矩阵检测网络横向绝缘导线(行线)时，只有在1′号线处发射高频信号时，信号接收装置才能接收信号，这时MPU将这个方向的值记下，接着扫描纵向绝缘导线(列线)，到2′号线时，信号接收装置才能接收到信号，MPU再将该方向的值记下，这样MPU就能确定信号接收装置所指示位置的平面坐标，根据上述情形再做出相应的后续处理，例如：读出、提问、测验、放音乐、液晶显示等内容。

本实施方式所述的仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的技术范围作任何限制。本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.智能电子图书，主要有微处理器系统、音频处理系统、存储系统、液晶驱动显示电路及与存储系统存储的阅读内容相应的书本，其特征在于：所述图书设有高频信号发生电路、置于书本页面下的矩阵检测网格、高频信号接收装置及高频信号滤波放大调制解调电路；微处理器系统主要进行高频信号的产生、发送、接收、位置判断及语音提取的逻辑运算；矩阵检测网格由表层为绝缘层的纵向和横向的绝缘导线将平面分割成特定的小方格块构成，微处理器系统将高频信号发生电路产生的高频信号依次轮流加在矩阵检测网格的每根绝缘导线上，形成一个条行振动源；高频信号接收装置由接收天线和裹在天线侧翼外面的金属网罩组成，其接收矩阵检测网格振动源的高频振动信号，由高频信号滤波放大调制解调电路对所述接收装置接收到的高频振动信号进行相关处理后送至微处理器系统，由微处理器系统确定高频信号接收装置的位置；微处理器依次轮流对矩阵检测网格的横向绝缘导线或纵向绝缘导线发送高频信号，先确定接收装置在该方向的位置，后依次轮流对另一方向的绝缘导线发送高频信号，再确定接收装置在此方向的位置；从两个方向来确定接收装置所在位置平面坐标，微处理器系统从存储系统中取出与该坐标对应的书本该页面区域记载阅读内容相应的数据送到音频处理系统进行解码、放大后送到扬声器，同时微处理器系统将需要显示的数据内容送至液晶驱动显示电路，在液晶上显示。

2.根据权利要求1所述的智能电子图书，其特征在于：还配有录音播放电路。

3.根据权利要求1或2所述的智能电子图书，其特征在于：还配有PC接口电路。

4.根据权利要求1或2所述的智能电子图书，其特征在于：所述矩阵检测网格的横向或纵向的一根绝缘导线通过高频信号时，与该绝缘导线相邻的其他绝缘导线同时配置0电平。

5.根据权利要求3所述的智能电子图书，其特征在于：所述矩阵检测网格的横向或纵向的一根绝缘导线通过高频信号时，与该绝缘导线相邻的其他绝缘导线同时配置0电平。

6. 根据权利要求1或2所述的智能电子图书，其特征在于：所述存储系统有能压缩存储大量标准语音的集成电路芯片。

Images