專利名稱：智能互動學習機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合學前教育和小學教育的智能互動學習機，屬于學習機 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)使用的學習機大都是傳統(tǒng)的、基于枯燥教材的、以單調(diào)教育為 主的學習機，在使用時，也大都只是將教材內(nèi)容或者其他學習內(nèi)容簡單的在屏 幕上顯示一下，不能引導學生自主地去學習，無法真正達到引導孩子建立良好 學習方法的目的。因此，傳統(tǒng)的學習機或者類似的設(shè)備具有下述明顯的缺點-
(1) 無良好的學習規(guī)劃，無法進行系統(tǒng)的學習與教學；
(2) 沒有將學校教育與家庭教育緊密聯(lián)系，兩者間存在嚴重的脫節(jié)；
(3) 操作復雜煩瑣，不符合人機操作要求；
(4) 不注重勞逸結(jié)合，過于強調(diào)學習功能，基本上無其他娛樂模塊，導 致學習過程枯燥，缺乏趣味性；
(5) 拓展(附加)功能缺乏，學習機除了學習外，基本上無其他用處；
(6) 無畫面或者畫面顯示單調(diào)，沒有掌握此年齡段人群的心理特征和對 人群認知能力的培養(yǎng)；
(7) 數(shù)據(jù)傳輸方式單一，與其他數(shù)碼產(chǎn)品結(jié)合能力差，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的安 全系數(shù)不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有學習機或者類似設(shè)備的缺點和不足，提供 了一種針對于學前教育和小學教育的、能夠?qū)W生進行良好學習規(guī)劃的、操作 更符合人機的、多媒體信息內(nèi)容更豐富并符合此年齡段人群心理特征的、更注重人群認知能力培養(yǎng)的、互動性更強的、能夠進行人機交互的智能互動學習機。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決 智能互動學習機，包括機殼，機殼上設(shè)有面板，面板上設(shè)有顯示裝置，所 述顯示裝置為觸摸液晶屏，觸摸液晶屏連接有線路控制板，線路控制板與供電 電池相連，所述線路控制板包括中央處理器，中央處理器連接有電源開關(guān)、USB 接口、 SD卡接口、藍牙發(fā)射端口、揚聲器、音量按鍵、通訊端口、耳機端口、 麥克風端口和外接電源接口。
當在觸摸液晶屏上相應位置觸摸時，中央處理器CPU同時檢測到該位置傳
輸進來的電信號，判斷觸摸該位置所需要實現(xiàn)的功能，同時將相關(guān)的信息顯示 到液晶屏上。安裝藍牙芯片，通過藍牙發(fā)射端口可以接收其他藍牙設(shè)備傳輸過
來的數(shù)據(jù)并傳給CPU進行相關(guān)的處理，同時也可以將CPU中的數(shù)據(jù)傳輸給其他 的藍牙設(shè)備。設(shè)置有音頻接口， CPU讀取SD卡、U盤或者FLASH中的音頻文件， 經(jīng)過一定的處理算法后發(fā)送相應的數(shù)字信號給音頻處理芯片，音頻處理芯片將 接收到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為揚聲器可以播放的模擬信號，經(jīng)過音頻放大后輸出到 揚聲器或者耳機。同時音頻處理芯片也可以接收麥克風傳輸進來的模擬信號， 并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸給CPU, CPU將這些數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為音頻文件存儲 在SD卡、U盤或FLASH等存儲介質(zhì)中。線路板上搭載一塊專門用來處理視頻的 DSP，可讀取和處理存放在SD卡、U盤或者FLASH中的視頻文件，并將處理過 的視頻顯示在液晶屏上。
本發(fā)明能夠通過藍牙、USB、 SD卡、通訊端口與手機、個人電腦等數(shù)碼產(chǎn) 品進行數(shù)據(jù)傳輸。
作為優(yōu)選，所述觸摸液晶屏的顯示內(nèi)容包括首頁、學習界面、課程表界面、 鬧鐘界面、記事界面、娛樂界面、基地界面和組態(tài)設(shè)定；所述學習界面的顯示內(nèi)容包括聽寫、練字和背誦；所述娛樂界面的顯示內(nèi)容包括音樂、視頻和游戲。
本發(fā)明能夠根據(jù)學校教學進程和各類社會事件安排，設(shè)計出當天的學習計 劃和適合家庭教育的長遠學習計劃，進行系統(tǒng)的學習和教學。能夠用來操作聽 寫、練字、背誦和拓展練習等學習項目。在聽寫時，相關(guān)內(nèi)容可在屏幕上被隱 藏，同時語音播報詞語或漢字，播報聽寫速度可以被控制設(shè)定，操作者所書寫 文字內(nèi)容可在系統(tǒng)中被保存，并可供隨時調(diào)用。在練字時，系統(tǒng)在屏幕一側(cè)顯 示出正規(guī)書法字體，操作者可在另外一側(cè)模仿書寫，并在書寫過程中可以任意 改變文字筆畫的顏色，操作者所書文字內(nèi)容可在系統(tǒng)中進行保存，可供隨時調(diào) 用。在背誦時，系統(tǒng)隱藏屏幕中相關(guān)背誦內(nèi)容，并對操作者的背誦內(nèi)容進行錄 音，背誦完成后，操作者可以對照正確背誦篇幅播放錄音，進行改錯，此項目 屏幕中相關(guān)背誦內(nèi)容被隱藏后，能夠彈出簡單圖案。在操作拓展練習學習項目 時，操作者可以學習書本內(nèi)容之外的知識，此處內(nèi)容可自行設(shè)定，操作者操作 步驟和書寫內(nèi)容等也可作為數(shù)據(jù)被系統(tǒng)保存。
本發(fā)明能夠進行鬧鐘提醒和事件記錄。所述鬧鐘可被分為多段，即可以設(shè) 定多個鬧鐘事件項目，當時間達到項目設(shè)定時間時，系統(tǒng)能夠進行語音和文字 的單重提醒或者多重提醒。記事功能中，可以將學習安排，課程表以及各種社 會活動等通過語言錄音或者文字輸入等保存入系統(tǒng)中，系統(tǒng)將在到期時間進行 提醒，此處所述的到期時間可以是到期之前的某個時間。
本發(fā)明可以播放音視頻、運行游戲、瀏覽圖片和對圖片進行簡單的編輯操 作，此處所述編輯圖片可以是增加圖片背景、裁減圖片大小、改變圖片色相等。
本發(fā)明能夠作為數(shù)碼像框使用，在未使用其他功能時，可以將圖片設(shè)定為 播放，系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定程序?qū)D片進行全屏播放，所述圖片播放可以是一張圖 片單獨顯示或多張圖片依次顯示。本發(fā)明還設(shè)置有虛擬寵物成長功能，所述虛擬寵物成長設(shè)定有積分等級制 度，操作者可通過操作系統(tǒng)各模塊來進行積分等級的變化，所述虛擬寵物各項 參數(shù)可以由操作者預先進行設(shè)定。
作為優(yōu)選，所述電源開關(guān)、USB接口、 SD卡接口、音量按鍵、通訊端口、 耳機端口、麥克風端口和外接電源接口位于機殼的左右兩側(cè)；所述藍牙發(fā)射端 口位于面板的左下方；所述揚聲器為兩個，且分別位于機殼背面的左上和右上 處，機殼背面下端設(shè)有供電電池安裝后蓋；所述機殼上還設(shè)有電源指示燈，電 源指示燈與中央處理器相連。
作為優(yōu)選，所述機殼設(shè)置在底座上，底座通過支撐件與機殼可拆式鉸接。
操作者可以將學習機拿在手上，或者安裝到底座上，通過外接電源接口通 上直流電源，本發(fā)明所帶供電電池有足夠電量的可以不接外部電源。
作為優(yōu)選，所述中央處理器連接有重力感應傳感器。重力感應傳感器使得 屏幕所顯示內(nèi)容能隨屏幕重心的變化而發(fā)生角度上的變化，當學習機側(cè)向翻轉(zhuǎn) 一定角度時，重力感應傳感器將檢測到的翻轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)化為電信號傳輸給中央處 理器CPU, CPU做出反應將液晶屏上顯示的畫面進行同方向翻轉(zhuǎn)。
本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果
(1) 能夠根據(jù)學校課程安排和各類社會事件安排，合理設(shè)計出家庭學習 教育計劃，進行系統(tǒng)的學習和教學，并能把操作者所進行的聽寫，練字，背誦 和題目練習等學習項目產(chǎn)生的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，進行保存并可以任意調(diào)用；
(2) 高分辨率觸摸液晶顯示屏、屏幕重心感應技術(shù)和符合人機操作的操 作界面使得學習機學習教育呈現(xiàn)真正地多媒體化，操作人性化，并更具有互動 性，使其符合本學習機使用年齡段人群的心理特征；
(3) 可以播放音樂，視頻與操作一些小游戲，可以使學習和娛樂達 勞逸結(jié)合；(4) 可以設(shè)定多段鬧鐘和作為數(shù)碼相框使用，使得產(chǎn)品與日常生活完美妙A.^口 n ，(5) 大容量SD內(nèi)存卡、USB和藍牙數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)了學習機內(nèi)部數(shù)據(jù)的多 途徑更新，并能夠和其他數(shù)碼產(chǎn)品更好的結(jié)合；(6) 可充電電池或直流電源兩種模式供電，產(chǎn)品輕巧美觀，適合固定操 作與手持操作。本發(fā)明可以通過操作者對屏幕的觸摸或按鍵控制將所要操作命令轉(zhuǎn)化成 數(shù)據(jù)信號傳送給控制電路中的中央處理器CPU， CPU再根據(jù)實際命令進行處理 和顯示，達到規(guī)劃學習計劃、家庭教學、語音錄音、數(shù)據(jù)保存與調(diào)用、數(shù)據(jù)傳 輸、事件記錄、語言和文字提醒、數(shù)碼相框顯示、鬧鐘、播放音視頻、運行游 戲等目的，繼而達到人與學習機的智能互動。


圖1是本發(fā)明實施例的正面外觀結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明實施例的背面外觀結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本發(fā)明實施例中線路控制板的電氣原理結(jié)構(gòu)圖。 圖4是本發(fā)明實施例的系統(tǒng)功能組成結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖1至圖4與實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述 智能互動學習機，如圖1至圖3所示，包括機殼l，機殼1上設(shè)有面板2， 面板2上設(shè)有顯示裝置，所述顯示裝置為觸摸液晶屏3，觸摸液晶屏3連接有 線路控制板，線路控制板與供電電池相連，所述線路控制板包括中央處理器16， 中央處理器16連接有電源開關(guān)4、 USB接口5、 SD卡接口6、藍牙發(fā)射端口 7、揚聲器9、音量按鍵IO、通訊端口 11、耳機端口 12、麥克風端口 13和外接電 源接口 14。電源開關(guān)4、 USB接口5、 SD卡接口6、音量按鍵IO、通訊端口 11、耳機 端口 12、麥克風端口 13和外接電源接口 14位于機殼1的左右兩側(cè)；藍牙發(fā)射 端口 7位于面板2的左下方；揚聲器9為兩個，且分別位于機殼1背面的左上 和右上處，機殼1背面下端設(shè)有供電電池安裝后蓋15;機殼1上還設(shè)有電源指 示燈41，電源指示燈41與中央處理器16相連。機殼1設(shè)置在底座8上，底座8通過支撐件81與機殼1可拆式鉸接。中央處理器16連接有重力感應傳感器17。重力感應傳感器17使得屏幕所 顯示內(nèi)容能隨屏幕重心的變化而發(fā)生角度上的變化，當學習機側(cè)向翻轉(zhuǎn)一定角 度時，重力感應傳感器17將檢測到的翻轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)化為電信號傳輸給中央處理 器CPU, CPU做出反應將液晶屏上顯示的畫面進行同方向翻轉(zhuǎn)。觸摸液晶屏3的顯示內(nèi)容包括首頁、學習界面、課程表界面、鬧鐘界面、 記事界面、娛樂界面、基地界面和組態(tài)設(shè)定；學習界面的顯示內(nèi)容包括聽寫、 練字和背誦；所述娛樂界面的顯示內(nèi)容包括音樂、視頻和游戲。操作者可以將本學習機拿在手上，或者安裝到底座8上，通過外接電源接 口 14通上直流電源，本發(fā)明所帶供電電池有足夠電量的可以不接外部電源。 按下電源開關(guān)4，系統(tǒng)進行啟動，首先進入開機畫面，幾秒鐘后進入學習機操 作首頁畫面。在首頁畫面時，操作頁面導航圖，可以依次進入首頁界面、學習界面、鬧 鐘界面、記事界面、音樂播放界面、基地(拓展練習)界面和組態(tài)設(shè)定界面； 點擊"查看課程表"按鍵可以進入課程表界面，可以查看到本學期的學校課程 安排，并可以對課程表進行修改；首頁界面左側(cè)顯示的是日期時間和虛擬寵物狀態(tài)欄，其中可以直接點擊日期來査看此日的事件安排，虛擬寵物狀態(tài)欄除顯示寵物的相關(guān)信息外，還能顯示系統(tǒng)對學生當天的學習規(guī)劃；首頁界面的右側(cè)顯示的是系統(tǒng)每天給學生安排的基礎(chǔ)練習，分詩歌和成語故事兩個版塊，點擊相關(guān)版塊可以進行FLASH動畫解釋當前詩歌或者成語故事的大意，同時也可以 査看前一天和后一天的任務安排，當點擊右下角"確認記住"鍵后，系統(tǒng)將對 學生進行相應獎勵。虛擬寵物為學生在本發(fā)明智能互動學習機中的化身，任何對學生學習的獎 勵和懲處都是在虛擬寵物等級和分數(shù)上體現(xiàn)的。在學習界面時，學生可以查看到學習機給學生規(guī)劃的當天完整的學習任 務，這個任務是系統(tǒng)結(jié)合學校家庭作業(yè)安排和家長給學生的學習強度綜合給出 的，學生在根據(jù)此規(guī)劃學習時即不會脫離學校教育，又可以對學生素質(zhì)進一步 拓展，同時在執(zhí)行此學習任務時，學習機將會對各項目進行計時，當學生完成 所有項目后，系統(tǒng)將給予獎勵或懲處。學習界面左側(cè)設(shè)有"聽寫功能"、"小書 法家(練字功能)"和"記憶神童(背誦功能)"的按鍵，點擊相關(guān)按鍵可以分 別進入相關(guān)界面。在聽寫界面時，學生可以根據(jù)需要選擇"課程進度"或者"隨機選擇"， 當選擇"課程進度"時，界面將出現(xiàn)選項進行"第X冊""第X單元""第X課" 的選擇，即選擇要聽寫的課文；當進行"隨機選擇"模式時，系統(tǒng)將從庫中隨 機選擇出詞語，進行聽寫測試。聽寫時，系統(tǒng)進行語音播報，寫生在田字格里 書寫，書寫錯誤可以選擇"重寫"，書寫完成，按"確定"鍵即可將田字格里 的書寫內(nèi)容保存到頁面中，并可選擇"保存"鍵將頁面中的內(nèi)容保存到系統(tǒng)中。 同時，在進行聽寫時，還可以控制播報時間間隔和控制書寫文字的顏色。在練字界面時，學生可以根據(jù)需要選擇"課程進度"或者"隨機選擇"，當選擇"課程進度"時，界面將出現(xiàn)選項進行"第X冊""第X單元""第X課"的選擇，即可以練習教學書中的某篇課文的生字；當選擇"隨機選擇"時，系統(tǒng)將從庫中隨意抽取一些漢字進行書寫。在書寫過程中，可以任意改變筆畫的 顏色，并對所書寫內(nèi)容進行保存。在背誦界面時，學生可以根據(jù)需要選擇"課程進度"或者"隨機選擇"，當選擇"課程進度"時，界面將出現(xiàn)選項進行"第X冊""第X單元""第X課" 的選擇，即可以背誦教學書中的某篇課文；當選擇"隨機選擇"時，系統(tǒng)將從 庫中隨意抽取一篇課文供背誦。在背誦過程中，系統(tǒng)隱藏背誦內(nèi)容，并在屏幕 中彈出簡單圖案，并對操作者的背誦內(nèi)容進行錄音，背誦完成后，操作者可以 對照正確背誦篇幅播放錄音，進行改錯。在基地(拓展練習)界面時，此界面被分為三大塊，例如將練習界面分成"語文""數(shù)學"和"其他"三塊，系統(tǒng)首先為這三塊提供一些題目，學生 可以點擊相應版塊進行練習，系統(tǒng)還將記錄學生做對應版塊練習的時間，做完 后，相應版塊可以根據(jù)正確答案計算出得分，當三大版塊都完成后，系統(tǒng)將根 據(jù)正確率、完成速度和做題態(tài)度等因素給出相應獎勵和懲處。在鬧鐘界面時，可以看到系統(tǒng)中已經(jīng)被設(shè)定的所有鬧鐘，學生可以更改某 個鬧鐘的時間、內(nèi)容、提醒方式和有效期，并可設(shè)定此個鬧鐘是否被啟用，提 醒方式可以是語音提醒、文字提醒或者語音和文字一起提醒，這里的語音提醒 可以是語言錄音或者系統(tǒng)默認鈴聲。需要增加鬧鐘時，可以點擊"添加"鍵，系統(tǒng)將彈出一條空白鬧鐘設(shè)定；需要刪除某個鬧鐘時，可以選中此鬧鐘后點擊 "刪除"鍵，系統(tǒng)將刪除此條鬧鐘。系統(tǒng)根據(jù)時間順序自動對這里的鬧鐘進行 排序。在記事界面時，可以"按日査看""按周查看"和"按月查看"記錄事件,可以"增加"或者"刪除"某個事件，系統(tǒng)根據(jù)時間順序自動對事件進行排序， 同時，操作者還可以設(shè)定此事件的預先提醒時間。在娛樂界面時，顯示有音樂播放列表，當選擇某一首音樂后，系統(tǒng)可進行 播放，播放時候，歌詞在界面中顯示，同時歌詞后面可顯示背景，操作者可以 將照片等設(shè)定為背景進行播放。本界面設(shè)有"音樂界面"、"視頻界面"和"游 戲界面"的導航鍵，操作者可以點擊此進行界面切換。在組態(tài)設(shè)定界面時，操作者可以對系統(tǒng)日期時間、虛擬寵物、屏幕保護、 安全設(shè)置等進行具體設(shè)定，同時還可以在此看到不同版塊的存儲內(nèi)存情況，另 外，操作者可以輸入密碼對整個學習機"恢復出廠設(shè)置"?？傊?，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作 的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.智能互動學習機，包括機殼(1)，機殼(1)上設(shè)有面板(2)，面板(2)上設(shè)有顯示裝置，其特征在于所述顯示裝置為觸摸液晶屏(3)，觸摸液晶屏(3)連接有線路控制板，線路控制板與供電電池相連，所述線路控制板包括中央處理器(16)，中央處理器(16)連接有電源開關(guān)(4)、USB接口(5)、SD卡接口(6)、藍牙發(fā)射端口(7)、揚聲器(9)、音量按鍵(10)、通訊端口(11)、耳機端口(12)、麥克風端口(13)和外接電源接口(14)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能互動學習機，其特征在于所述觸摸液晶屏 (3)的顯示內(nèi)容包括首頁、學習界面、課程表界面、鬧鐘界面、記事界面、娛樂界面、基地界面和組態(tài)設(shè)定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能互動學習機，其特征在于所述學習界面的 顯示內(nèi)容包括聽寫、練字和背誦。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能互動學習機，其特征在于所述娛樂界面的 顯示內(nèi)容包括音樂、視頻和游戲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能互動學習機，其特征在于所述電源開關(guān)(4)、 USB接口 (5)、 SD卡接口 (6)、音量按鍵(10)、通訊端口 (11)、耳機端口 (12)、 麥克風端口 (13)和外接電源接口 (14)位于機殼(1)的左右兩側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能互動學習機，其特征在于所述藍牙發(fā)射端 口 (7)位于面板(2)的左下方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能互動學習機，其特征在于所述揚聲器(9) 為兩個，且分別位于機殼(1)背面的左上和右上處，機殼(1)背面下端設(shè)有 供電電池安裝后蓋(15)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能互動學習機，其特征在于所述機殼(1) 上還設(shè)有電源指示燈(41)，電源指示燈(41)與中央處理器(16)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能互動學習機，其特征在于所述機殼(1) 設(shè)置在底座(8)上，底座(8)通過支撐件(81)與機殼(1)可拆式鉸接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能互動學習機，其特征在于所述中央處理器(16)連接有重力感應傳感器(17)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能互動學習機，包括機殼，機殼上設(shè)有面板，面板上設(shè)有觸摸液晶屏，觸摸液晶屏連接有線路控制板，線路控制板與供電電池相連，線路控制板包括中央處理器，中央處理器連接有電源開關(guān)、USB接口、SD卡接口、藍牙發(fā)射端口、揚聲器、音量按鍵、通訊端口、耳機端口、麥克風端口和外接電源接口。本發(fā)明可以通過操作者對屏幕的觸摸或按鍵控制將所要操作命令轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)信號傳送給控制電路中的中央處理器，中央處理器再根據(jù)實際命令進行處理和顯示，達到規(guī)劃學習計劃、家庭教學、語音錄音、數(shù)據(jù)保存與調(diào)用、數(shù)據(jù)傳輸、事件記錄、語言和文字提醒、數(shù)碼相框顯示、鬧鐘、播放音視頻、運行游戲等目的，繼而達到人與學習機的智能互動。
文檔編號G09B5/00GK101615351SQ20091010103
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月30日
發(fā)明者應浩升, 張雪菁, 潘青松, 程曉崇, 趙鄭洲 申請人:杭州精久科技有限公司