CN216352272U - 一种智能学习桌面及计算设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能学习桌面及计算设备，包括显示装置和交互板；所述交互板包括：采用NFC模块对矩形区域进行定位识别，并将使用者操作时所接触的具体区域信息进行响应和反馈的定位模组；和设置在定位模组上方的触摸屏；所述智能学习桌面还包括：电路组件，所述电路组件设置于所述智能学习桌面的前端，并与所述显示装置和交互板连接；本实用新型提供配置灵活、可玩度高、多年龄段儿童可玩的一种智能学习桌面及相关设备。

Description

一种智能学习桌面及计算设备

技术领域

本实用新型涉及电子教学技术领域，更具体的说，它涉及一种智能学习桌面。

背景技术

学习娱乐在一个人的成长中，具有核心地位。知识的种类包括各种类别。要先学习语言，然后再学习文学、艺术、逻辑、自然、科技等。由于需要学习的知识量是那样的庞大，以至于每个人在走向社会，成为专业人才之前，需要在学校专门学习多年。

因此随着技术的发展和进步，出现了越来越多能够提高学习效率的设备，更多寓教于乐的学习装置。但更多的偏向于具有较高学识的人使用，而针对少儿、幼童却十分的少。

如公开号CN1272800A，发明创造名称为：交互式玩具，其公开了在语音交互上的使孩童娱乐的互动方式，但从具体内容可知，其需要有相当的语言能力后方可真正使用，实现娱乐。

如公开号CN1628331A，发明创造名称为：交互式装置上的书写和方法，其公开了在书写学习上的交互方式，并能从文中得出申请人为了更好地提供学习效果加入了相应灯光的效果，但其在使用时，儿童已经到了要学习书法之时，对于更小的儿童却难以有效使用，娱乐其中。

因此，为了更好地学习、娱乐，需要购置大量的相应学习装置，这对普通消费者而已是难以承受的经济压力。而且如上采用的交互的触摸板多以电阻、电容的方式进行设计，其制作成本本身就很高，这将大大提高消费者要承受的经济压力，故市场上急需具有更好地多年龄跨度可用的智能交互教学装置，具有多种交互方式，并充分考虑各年龄层不同的诉求需要的，可陪伴多年龄段儿童使用的，性能优良且价格相对较低的设备。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供配置灵活、可玩度高、多年龄段儿童可玩的一种智能学习桌面。

为了实现达到上述效果，本实用新型的技术方案如下：

所述交互板包括：采用NFC模块对矩形区域进行定位识别，并将使用者操作时所接触的具体区域信息进行响应和反馈的定位模组；

和设置在定位模组上方的触摸屏；

所述智能学习桌面还包括：

电路组件，所述电路组件设置于所述智能学习桌面的前端，并与所述显示装置和交互板连接。

进一步的，所述交互板还包括灯光组件，灯光组件上设置与NFC模块对应的，且能根据设置的教学内容和/或相应娱乐情景显示对应颜色灯光的灯单元。

进一步的，灯光组件设置于定位模组、触摸屏之间，或者设置于定位模组下方。

进一步的，所述交互板还配套设置菲林片，所述菲林片可移动地设置于触摸屏上方。

进一步的，所述交互板还包括均光膜，均光膜设置于灯光组件的上方。

进一步的，触摸屏与均光膜一体成型。

进一步的，所述智能学习桌面还配套设置实物编程块，所述实物编程块可移动地设置于触摸屏上方。

进一步的，还包括：设置有识别所述集控模块下发指令的通讯模块，所述通讯模块与电路组件的处理器电性连接。

一种用于智能学习桌面的计算设备，配置于所述智能学习桌面，所述计算设备包括但不限于：至少一个处理器及至少一个存储器。

本实用新型相比现有技术优点在于：

本方案提供可灵活增设配置的装置，有效解决跨度多个年龄层可用的诉求，降低购买者的购买压力，且具有更好地多年龄跨度的智能交互功能，是满足匹配儿童兼具学习与娱乐需求的智能设备。

本方案的教学设备面上设置更简易的灯光组件，灯光组件通过电连接方式设置于定位模组和触摸屏之间，以此提高灯光照射效果，且可以针对不同年龄、不同场景环境，如灯光效果可与不同的菲林片结合，展现不同的灯光效果，辅助提高展现教学内容和/或相应娱乐情景的效果。本方案的教学设备可以通过NFC模块的定位模组进行定位控制，并可由此感知相应触摸及按压，或者读取外置物的种类。

附图说明

图1为本实用新型的智能学习桌面的爆炸示意图；

图2为本实用新型的智能学习桌面的整体结构示意图；

图3为本实用新型采用独立影音采集装置的示意图；

图4为本实用新型的智能学习桌面的简易结构示意图；

图5为本实用新型的智能学习桌面设置均光膜的结构爆炸图；

图6为本实用新型的智能学习桌面包含灯光组件的结构爆炸图；

图7为本实用新型包含菲林片和灯光组件的智能学习桌面的爆炸图；

图8为本实用新型的计算设备示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

为了使本领域技术人员在阅读实施例的时候能够更好地理解实施例的具体技术方案并帮助本领域技术人员通过阅读本实用新型的实施例来实现本实用新型的技术方案，首先对本实用新型中提到的一些技术术语进行解释，解释的目的不是为了限定本实用新型。

本实用新型中所称的集控模块是一个具有控制功能的电子元件或电子设备，它可以以电路板的形式体现，或者以服务器的形式体现，它可以具有至少一种控制功能，也可以具有多种控制功能，它的控制功能可以是独立的，也可以是集成的。

本实用新型中所称的交互，可以是指电子设备之间的交互，也可以是通过电子设备所体现出的某种功能，来建立使用者和电子设备之间的某些互动，例如使用者通过某个动作对电子设备进行某个或某些信号的输入，电子设备在收到这些信号之后，能够响应这些信号来执行某个程序或动作，又如，电子设备可以通过其某个元件，例如显示部件/发声部件/振动部件等，来对使用者进行视觉/听觉/触觉上的提示，从而使得使用者能够感受到电子设备在执行某个指令或者已经执行了某个指令。

所述多模态交互涉及的实物编程是一种特殊的编程形式，作为一种有形的编程语言。实物编程可以是：在图形化编程语言的基础上，将屏幕中的代码块实物化，封装到类似于乐高积木等实物模块当中，这些实物模块被赋予不同的属性或功能，如函数、变量、逻辑、传感器等。它们可以通过不同的堆叠方式表达程序逻辑，并对指令做出响应。在本实用新型中，实物编程可以体现为一种程序，这种程序可以在电子设备中被存储、交互或执行。

需要说明的是，本实用新型中所述的智能学习桌面可以是智能学习机，其是一种以支持触摸、菲林片、电容识别板面为硬件载体，结合主题实物搭建及情景化的任务场景，以寓教于乐的形式帮助孩子提升不同年龄段全面发展的产品。其采用强大的软硬结合的技术体系，AIoT云平台技术、物联网通讯技术、AI算法、阵列触摸传感交互技术，光场成像技术，结合针对儿童设计的人体工学，IP化、卡通化的风格，作为编程、认知和音乐教育的媒介，以及，作为控制面板与智能化玩具连接进行实物编程。结合科学的益智游戏及强大的后台大数据管理系统，针对不同小朋友的教学成果，输出益智报告。

以下将结合附图对具体的实施例进行详细的说明。下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。本文中未做详细说明的部分，都可以采用常规技术手段进行实现，故不再赘述。

实施例一：如图1所示，智能学习桌面至少包括：显示装置1和交互板3；交互板3包括定位模组4和触摸屏5。

所述定位模组4采用NFC模块对矩形区域进行定位识别，并由定位模块将使用者操作时所接触的具体区域信息进行响应和反馈。即定位模块对整个交互板3划分为多个小的矩形区域，每个矩形区域下设置NFC模块单元，从而当特定实物放入该区域时就会检测到，将区域信息进行响应和反馈。区域信息包括了NFC模块本身的信息，由此可确认所处的区域；还会包括放入此区域的实物信息，以此知道使用者的每步操作。

所述触摸屏5设置在定位模组4的上方，用于保护定位模组4，且使用者在触摸屏5上操作时，对应的NFC模块识别使用者操作时所接触的区域信息。传统的触摸或放置区域有物体的定位，多通过电阻或电容的原理进行定位，其造价高昂，采用NFC模块进行定位识别将大大降低成本，而且由于本设备多是针对幼童、少年儿童为主，将具有更好的容错能力，十分符合使用者的习惯。

需要说明的是，本智能学习桌面还配置有电路组件，所述电路组件设置于所述智能学习桌面的前端，并与所述显示装置和交互板连接；所述电路组件通过处理器对定位模组4和触摸屏5的信号进行处理，并可利用处理器的通讯模块完成与云端服务器通信。

所述显示装置的设置方式，可以以直立屏幕的形式安装于该桌面上，或者嵌入至交互板3的平面端部，并不局限。

实施例二：在实施例一的基础上，更进一步地，如图6、图7所示，交互板3还可以包括灯光组件6，灯光组件6上设置与NFC模块对应的灯单元；所述灯单元能根据设置的教学内容和/或相应娱乐情景显示对应颜色的灯光。如教学内容需要在草地进行，则对应的灯光组件6打出绿光，营造草地的氛围。或者像娱乐游戏打地鼠，需要将每个矩形区域营造成地洞，则对应的灯光组件6就变成土黄色。

具体的，灯光组件6设置于定位模组4、触摸屏5之间，或者设置于定位模组4下方。灯光组件6最大的作用是营造相应的灯光效果，以配合对应教学内容和/或娱乐情景。所以在位置设置上并没有特别的规定，可以是位于定位模组4、触摸屏5之间，也可以是设置于定位模组4下方。当然在考虑到相应光折射效果，当放置于定位模组4下方时，相对于设置于定位模组4、触摸屏5之间，光线会更加柔和、不刺眼。根据需要也可以多设置一层均光膜8，具体位置如图5所示，均光膜8设置在触摸屏5下方。

作为优选，触摸屏5也可以与均光膜8一体成型，即触摸屏5本身还具有均光膜8的效果，以此减少相应工序。

一般情况下，灯单元沿着划分的矩形区域进行延边设置，相邻两个矩形区域也可以采用共用一组灯单元的方式进行设置，自然可以是每个区域各自设置一组灯单元。

实施例三：在实施例一和/或实施例二的基础上，如图6、图7所示，交互板3还可以配套设置菲林片7，所述菲林片7可移动地设置于触摸屏5上方；所述菲林片7放置于触摸屏5上时，通过点击所述菲林片7对应的教学内容区域和/或相应娱乐情景区域，选取对应的教学内容和/或相应娱乐情景。当菲林片7放置于触摸屏5上方时，菲林片7本身印有相应的教学内容和/或相应娱乐情景，将更有效地把使用者带入其情景之中。菲林片7本身可以是带NFC标签的可拆卸的装配于触摸屏5上，交互板3通过菲林片7上的信息，从而将交互板3转换为对应设置的情景。即可以是由菲林片7来主导所产生的交互板3情景，也可以是交互板3设定相应情景后选择对应的菲林片7。

实施例四：如图4所示，一种包括智能学习桌面的教学设备，包括显示装置1、影音采集装置2和交互板3。

所述显示装置1执行教学内容和/或相应娱乐情景展现；执行教学内容和/或相应娱乐情景展现包括图像和音频信息。显示装置1多以显示屏方式进行设置，在交互板3的一侧设置相应显示屏，显示屏对教学内容进行进一步的操作说明，以及对需要完成的任务的说明解释；或对相应娱乐情景进行说明，甚至可以展示案例玩法等。自然也可以是包含相应教学设备的使用手册，进行功能解释，提示各种操作方式等。

所述影音采集装置2可通过摄像头和音频采集器，获取使用者学习和/或娱乐时的信息；影音采集装置2采集的信息根据相应教学内容和/或相应娱乐情景，以用于评估使用者的教学内容和/或娱乐任务的结果信息和/或过程数据。其中需要指出的影音采集装置2，可以是分开的设置摄像头和音频采集器，如在显示装置1上设置相应摄像头以进行图像数据的采集，音频采集器设置在交互板3另外的边上或者设置在显示装置1的两侧，便于更好的音频采集。自然也可以集成设计，将音频采集器结合在摄像头周边，或者直接设置于显示装置1上（可如图4所示），有助于简化布局线路，提高整体空间利用率。还可如图3中所示，采用独立的连接设备作为音频采集器。

所述交互板3用于展现相应需要操作的教学内容和/或相应娱乐情景，使用者通过依照教学内容和/或娱乐情景的指示，在交互板3上进行相应的操作，以完成教学内容和/或娱乐任务。如图2所示，交互板3即可作为最重要的交互操作的板面，不仅可以显示相应的环境信息，也可以进行交互的操作。

具体如使用者进行教学内容的显示，显示装置1结合所述交互板3的提示会进行相应具体的内容，可以是规则的讲解，也可以是案例的讲解，或者通过通信协议进行远程网上授课，使用者通过学习后，会得到相应的练习任务，此时就由交互板3上进行显示。使用者独立完成相应练习任务，交互板3会全程记录使用者完成时间，完成的每一个步骤，已经准确率等信息。以此在完成任务后，会通过显示装置1获取相应完成度的评分，供使用者参考。

另外在出现使用者未通过演示内容，明白此教学或娱乐内容时，还可通过连线进行实时视频语音交流，进一步提高教学和娱乐质量。

所述显示装置1、影音采集装置2和交互板3采用可拆卸式组合装配，即显示装置1可以和交互板3拆卸，影音采集装置2也可以和交互板3拆卸。对于部分显示装置1与影音采集装置2是设置在一起的，其也可以是采用可拆卸结构进行设计。在一些方式中，上述组合也可以是部分一体化的，如显示装置1上内置了影音采集装置2，或者影音采集装置2与交互板3一体化。其中，可拆卸方式可以采用滑槽或者卡扣进行组合固定。

实施例五：所述智能学习桌面配置有通讯模块，与集控模块通信；通过所述集控模块进行对所述智能学习桌面的管理和实物编程任务实现。

因此，本智能学习桌面还配套设置实物编程块，所述实物编程块可移动地设置于触摸屏上方。

设置有识别集控模块下发指令的通讯模块，所述通讯模块与电路组件的处理器电性连接。

本实用新型中，所述处理器搭载于电路组件的形式设置于所述智能学习桌面的前端，并与所述显示装置、影音采集装置和交互板电连接。

实施例六：一种计算设备，其可以配置为实施例一至五所述的智能学习桌面，包括但不限于：至少一个处理器及至少一个存储器。

如图8所示，作为优选智能学习桌面以通用计算设备80的形式表现。计算设备80的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器81、上述至少一个存储器82、连接不同系统组件（包括存储器82和处理器81）的总线83。

总线83表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器、外围总线、处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

存储器82可以包括易失性存储器形式的可读介质，例如随机存取存储器（RAM）821和/或高速缓存存储器822，还可以进一步包括只读存储器（ROM）823。

存储器82还可以包括具有一组（至少一个）程序模块824的程序/实用工具825，这样的程序模块824包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

计算设备80也可以与一个或多个外部设备84（例如键盘、指向设备等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与计算设备80交互的设备通信，和/或与使得该计算设备80能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如路由器、调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（I/O）接口85进行。并且，计算设备80还可以通过网络适配器86与一个或者多个网络（例如局域网（LAN），广域网（WAN）和/或公共网络，例如因特网）通信。如图8所示，网络适配器86通过总线83与用于计算设备80的其它模块通信。应当理解，尽管图中未示出，可以结合计算设备80使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

在一些可能的实施方式中，根据本申请的计算设备可以包括至少一个处理器81、以及至少一个存储器82（如第一服务器）。其中，存储器82存储有程序代码，当程序代码被处理器81执行时，使得处理器81执行本说明书上述描述的根据本申请各种示例性实施方式的系统权限开启方法中的步骤。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例的所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能学习桌面，其特征在于：包括显示装置和交互板；

所述交互板包括：采用NFC模块对矩形区域进行定位识别，并将使用者操作时所接触的具体区域信息进行响应和反馈的定位模组；

和设置在定位模组上方的触摸屏；

所述智能学习桌面还包括：

电路组件，所述电路组件设置于所述智能学习桌面的前端，并与所述显示装置和交互板连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能学习桌面，其特征在于：所述交互板还包括灯光组件，灯光组件上设置与NFC模块对应的，且能根据设置的教学内容和/或相应娱乐情景显示对应颜色灯光的灯单元。

3.根据权利要求2所述的一种智能学习桌面，其特征在于：灯光组件设置于定位模组和触摸屏之间。

4.根据权利要求2或3所述的一种智能学习桌面，其特征在于：所述交互板还包括菲林片，所述菲林片可移动地设置于触摸屏上方。

5.根据权利要求2所述的一种智能学习桌面，其特征在于：所述交互板还包括均光膜，均光膜设置于灯光组件的上方。

6.根据权利要求5所述的一种智能学习桌面，其特征在于：所述触摸屏与所述均光膜一体成型。

7.根据权利要求6所述的一种智能学习桌面，其特征在于：所述智能学习桌面还包括实物编程块，所述实物编程块可移动地设置于触摸屏上方。

8.根据权利要求7所述的一种智能学习桌面，其特征在于：所述智能学习桌面还包括：设置有识别集控模块下发指令的通讯模块，所述通讯模块与电路组件的处理器电性连接。

9.一种用于智能学习桌面的计算设备，配置于权利要求1-8中任一项所述智能学习桌面，其特征在于：所述计算设备包括但不限于：至少一个处理器及至少一个存储器。

Images