專利名稱：智能非接觸電子圖書的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種語音與圖像結(jié)合在一起的兒童啟蒙教育及智力開發(fā)的電子讀物。
其技術(shù)解決方案是本實用新型智能非接觸電子圖書，主要有微處理器系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、液晶驅(qū)動顯示電路，與存儲系統(tǒng)存儲閱讀內(nèi)容相應(yīng)的書本，上述圖書設(shè)有高頻信號發(fā)生電路、置于書本頁面下的矩陣檢測網(wǎng)格、高頻信號接收裝置、高頻信號濾波放大調(diào)制解調(diào)電路；微處理器系統(tǒng)主要進行高頻信號的產(chǎn)生、發(fā)送、接收、位置判斷、語音提取的邏輯運算；矩陣檢測網(wǎng)格由表層為絕緣層的縱向和橫向的絕緣導(dǎo)線將平面分割成特定的小方格塊構(gòu)成，微處理器系統(tǒng)將高頻信號發(fā)生電路產(chǎn)生的高頻信號依次輪流加在矩陣檢測網(wǎng)格的每根絕緣導(dǎo)線上，形成一個條行振動源；高頻信號接收裝置由接收天線和裹在天線側(cè)翼外面的金屬網(wǎng)罩組成，其接收矩陣檢測網(wǎng)格振動源的高頻振動信號，由高頻信號濾波放大調(diào)制解調(diào)電路對所述接收裝置接收到的高頻振動信號進行相關(guān)處理再送至微處理器系統(tǒng)，由微處理器系統(tǒng)確定高頻信號接收裝置的位置；微處理器依次輪流對矩陣檢測網(wǎng)格的橫向絕緣導(dǎo)線或縱向絕緣導(dǎo)線發(fā)送高頻信號，先確定接收裝置在該方向的位置，后依次輪流對另一方向的絕緣導(dǎo)線發(fā)送高頻信號，再確定接收裝置在此方向的位置；從上述兩個方向來確定接收裝置所在位置平面坐標(biāo)，微處理器系統(tǒng)從存儲系統(tǒng)中取出與該坐標(biāo)對應(yīng)的書本頁面區(qū)域記載閱讀內(nèi)容相應(yīng)的數(shù)據(jù)送到音頻處理系統(tǒng)進行解碼、放大后送到揚聲器，同時微處理器系統(tǒng)將需要顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容送至液晶驅(qū)動顯示電路，在液晶上顯示。本實用新型所采用的方案是，微處理器系統(tǒng)按照一定的次序向書本頁面下的縱向或橫向絕緣導(dǎo)線發(fā)送高頻信號，產(chǎn)生一定頻率的電磁場，通過高頻信號接收裝置如筆形天線等拾取信號，然后通過微處理器對該信號進行處理，根據(jù)其強度的大小，確定接收裝置的這一方向落點位置，同樣道理，在矩陣檢測網(wǎng)格另一個方向上發(fā)送高頻信號，就能得出高頻信號接收裝置在矩陣網(wǎng)格上另一個方向的位置，這樣從兩個方向就能把高頻信號接收裝置位置確定即確定其位置的平面坐標(biāo)。此時微處理器系統(tǒng)從存儲系統(tǒng)中取出與該坐標(biāo)對應(yīng)書本該頁面區(qū)域記載閱讀內(nèi)容相應(yīng)的數(shù)據(jù)送到音頻處理系統(tǒng)進行解碼、放大后送到揚聲器，同時，微處理器將需要顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容送液晶驅(qū)動顯示電路，在液晶上顯示出來，實現(xiàn)人機交互。從而使讀者對閱讀內(nèi)容方便輕松的非接觸定位，由微處理器根據(jù)其位置通過相應(yīng)的DSP發(fā)出對應(yīng)的語音，還可根據(jù)其位置記載的內(nèi)容進行相應(yīng)的教育、娛樂活動，從而達到聲音與圖像的完美結(jié)合，實現(xiàn)了傳統(tǒng)的圖書和音響所不能達到的教育和娛樂效果。
作為本實用新型的改進，上述電子圖書可配有錄音播放電路。增強其功能。
作為本實用新型的改進，上述電子圖書可配有PC接口電路。便于讀者通過互聯(lián)網(wǎng)或產(chǎn)品自身進行升級換代。
作為本實用新型的改進，上述矩陣檢測網(wǎng)格的橫向或縱向的一根絕緣導(dǎo)線通過高頻信號時，與該絕緣導(dǎo)線相鄰的其他絕緣導(dǎo)線可同時配置0電平。由于相鄰絕緣導(dǎo)線的屏蔽阻隔作用，提高了接收裝置接收信號的準確性和精度。
作為本實用新型的改進，上述存儲系統(tǒng)可配有能壓縮存儲大量標(biāo)準語音的集成電路芯片?？墒贡緦嵱眯滦统蔀橐豢罴笕萘空Z音壓縮與再現(xiàn)、非接觸定位等技術(shù)于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品。
圖2為本實用新型的電路原理圖圖3為本實用新型的矩陣檢測網(wǎng)格示意圖。
圖4為本實用新型的檢測原理示意圖。
圖5為書本單頁(頁面)圖案(記載內(nèi)容)與矩陣檢測網(wǎng)格對應(yīng)關(guān)系圖矩陣檢測網(wǎng)格可采取下述結(jié)構(gòu)，如圖3所示，有絕緣層的絕緣導(dǎo)線從縱向和橫向兩個方向?qū)⑵矫娣指舫扇舾尚》礁駢K，各條絕緣導(dǎo)線一端接在I/O總線上，另一端懸空，縱向和橫向絕緣導(dǎo)線可交錯或交叉或?qū)訅旱唤油ǎ⑻幚砥饕来渭铀透哳l信號(又稱掃描)可按照自上而下，從左到右的順序。當(dāng)然也可采取其他適宜掃描方式。
本實用新型矩陣檢測網(wǎng)格的檢測原理可為如下方式，參照圖4，選取矩陣檢測網(wǎng)格的局部進行說明，通常情況下，通過I/O總線在絕緣導(dǎo)線a上加送一個8K以上方波，在該絕緣導(dǎo)線的四周會輻射出一個變化的電場，可影響接收裝置8接收高頻信號質(zhì)量，進而影響對其位置短時間內(nèi)的高靈敏探測。為了解決該不足，在絕緣導(dǎo)線a加送一個8K方波的同時，為其相鄰的絕緣導(dǎo)線b、c加0電平，這樣由絕緣導(dǎo)線a發(fā)出的高頻電場因絕緣導(dǎo)線b、c零線的阻隔，而限制在絕緣導(dǎo)線b、c之間，在絕緣導(dǎo)線b、c之外區(qū)域會變得非常弱。這樣絕緣導(dǎo)線a的高頻電場對絕緣導(dǎo)線b、c之外的區(qū)域影響很小。如此道理，在其他絕緣導(dǎo)線加送高頻信號時，該絕緣導(dǎo)線相鄰絕緣導(dǎo)線同樣加0電平。以此類推進行。
本實用新型的使用過程可采取下述方式，如圖5示，書本的書頁圖案與矩陣檢測網(wǎng)格對應(yīng)關(guān)系圖(圖中的網(wǎng)格在實際的書頁中并不存在，它代表矩陣檢測網(wǎng)格，為了說明方便將它浮現(xiàn)在書頁上)，以下簡要說明書頁(頁面)上的標(biāo)識(記載內(nèi)容)的檢測過程假設(shè)當(dāng)前信號接收裝置在1′號線和2′號線交叉的地方，MPU掃描矩陣檢測網(wǎng)絡(luò)橫向絕緣導(dǎo)線(行線)時，只有在1′號線處發(fā)射高頻信號時，信號接收裝置才能接收信號，這時MPU將這個方向的值記下，接著掃描縱向絕緣導(dǎo)線(列線)，到2′號線時，信號接收裝置才能接收到信號，MPU再將該方向的值記下，這樣MPU就能確定信號接收裝置所指示位置的平面坐標(biāo)，根據(jù)上述情形再做出相應(yīng)的后續(xù)處理，例如讀出、提問、測驗、放音樂、液晶顯示等內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種智能非接觸電子圖書，主要有微處理器系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、液晶驅(qū)動顯示電路、與存儲系統(tǒng)存儲的閱讀內(nèi)容相應(yīng)的書本，其特征在于所述圖書設(shè)有高頻信號發(fā)生電路、置于書本頁面下的矩陣檢測網(wǎng)格、高頻信號接收裝置、高頻信號濾波放大調(diào)制解調(diào)電路；微處理器系統(tǒng)主要進行高頻信號的產(chǎn)生、發(fā)送、接收、位置判斷、語音提取的邏輯運算；矩陣檢測網(wǎng)格由表層為絕緣層的縱向和橫向的絕緣導(dǎo)線將平面分割成特定的小方格塊構(gòu)成，微處理器系統(tǒng)將高頻信號發(fā)生電路產(chǎn)生的高頻信號依次輪流加在矩陣檢測網(wǎng)格的每根絕緣導(dǎo)線上，形成一個條行振動源；高頻信號接收裝置由接收天線和裹在天線側(cè)翼外面的金屬網(wǎng)罩組成，其接收矩陣檢測網(wǎng)格振動源的高頻振動信號，由高頻信號濾波放大調(diào)制解調(diào)電路對所述接收裝置接收到的高頻振動信號進行相關(guān)處理后送至微處理器系統(tǒng)，由微處理器系統(tǒng)確定高頻信號接收裝置的位置；微處理器依次輪流對矩陣檢測網(wǎng)格的橫向絕緣導(dǎo)線或縱向絕緣導(dǎo)線發(fā)送高頻信號，先確定接收裝置在該方向的位置，后依次輪流對另一方向的絕緣導(dǎo)線發(fā)送高頻信號，再確定接收裝置在此方向的位置；從兩個方向來確定接收裝置所在位置平面坐標(biāo)，微處理器系統(tǒng)從存儲系統(tǒng)中取出與該坐標(biāo)對應(yīng)的書本該頁面區(qū)域記載閱讀內(nèi)容相應(yīng)的數(shù)據(jù)送到音頻處理系統(tǒng)進行解碼、放大后送到揚聲器，同時微處理器系統(tǒng)將需要顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容送至液晶驅(qū)動顯示電路，在液晶上顯示。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的電子圖書，其特征在于所述電子圖書配有錄音播放電路。
3.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子圖書，其特征在于所述圖書配有PC接口電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子圖書，其特征在于所述矩陣檢測網(wǎng)格的橫向或縱向的一根絕緣導(dǎo)線通過高頻信號時，與該絕緣導(dǎo)線相鄰的其他絕緣導(dǎo)線同時配置0電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子圖書，其特征在于所述矩陣檢測網(wǎng)格的橫向或縱向的一根絕緣導(dǎo)線通過高頻信號時，與該絕緣導(dǎo)線相鄰的其他絕緣導(dǎo)線同時配置0電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子圖書，其特征在于所述存儲系統(tǒng)有能壓縮存儲大量標(biāo)準語音的集成電路芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子圖書，其特征在于所述存儲系統(tǒng)有能壓縮存儲大量標(biāo)準語音的集成電路芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子圖書，其特征在于所述存儲器有能壓縮存儲大量標(biāo)準語音的集成電路芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子圖書，其特征在于所述存儲器有能壓縮存儲大量標(biāo)準語音的集成電路芯片。
專利摘要本實用新型公開一種語音與圖像結(jié)合在一起的智能非接觸電子圖書，主體由微處理器系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)、高頻信號發(fā)生電路、存儲系統(tǒng)、矩陣檢測網(wǎng)格、高頻信號接收裝置、高頻信號濾波放大調(diào)制解調(diào)電路、液晶驅(qū)動顯示電路、錄音播放電路、PC接口電路組成，采用依次掃描的方式實現(xiàn)了非接觸式位置檢測，是教育領(lǐng)域內(nèi)集教育和娛樂為一體的高科技產(chǎn)品。
文檔編號G06F15/00GK2572482SQ02268879
公開日2003年9月10日 申請日期2002年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月20日
發(fā)明者張俊星 申請人:青島市家用電器研究所