專利名稱：智能非接觸電子圖書(shū)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種語(yǔ)音與圖像結(jié)合在一起的兒童啟蒙教育及智力開(kāi)發(fā)的電子讀物。
其技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型智能非接觸電子圖書(shū)，主要有微處理器系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、液晶驅(qū)動(dòng)顯示電路，與存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)閱讀內(nèi)容相應(yīng)的書(shū)本，上述圖書(shū)設(shè)有高頻信號(hào)發(fā)生電路、置于書(shū)本頁(yè)面下的矩陣檢測(cè)網(wǎng)格、高頻信號(hào)接收裝置、高頻信號(hào)濾波放大調(diào)制解調(diào)電路；微處理器系統(tǒng)主要進(jìn)行高頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)送、接收、位置判斷、語(yǔ)音提取的邏輯運(yùn)算；矩陣檢測(cè)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(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的高頻信號(hào)依次輪流加在矩陣檢測(cè)網(wǎng)格的每根絕緣導(dǎo)線上，形成一個(gè)條行振動(dòng)源；高頻信號(hào)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(cè)網(wǎng)格振動(dòng)源的高頻振動(dòng)信號(hào)，由高頻信號(hào)濾波放大調(diào)制解調(diào)電路對(duì)所述接收裝置接收到的高頻振動(dòng)信號(hào)進(jìn)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(hào)接收裝置的位置；微處理器依次輪流對(duì)矩陣檢測(cè)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(hào)，先確定接收裝置在該方向的位置，后依次輪流對(duì)另一方向的絕緣導(dǎo)線發(fā)送高頻信號(hào)，再確定接收裝置在此方向的位置；從上述兩個(gè)方向來(lái)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(chǔ)系統(tǒng)中取出與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的書(shū)本頁(yè)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(jìn)行解碼、放大后送到揚(yáng)聲器，同時(shí)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(dòng)顯示電路，在液晶上顯示。本實(shí)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(shū)本頁(yè)面下的縱向或橫向絕緣導(dǎo)線發(fā)送高頻信號(hào)，產(chǎn)生一定頻率的電磁場(chǎng)，通過(guò)高頻信號(hào)接收裝置如筆形天線等拾取信號(hào)，然后通過(guò)微處理器對(duì)該信號(hào)進(jìn)行處理，根據(jù)其強(qiáng)度的大小，確定接收裝置的這一方向落點(diǎn)位置，同樣道理，在矩陣檢測(cè)網(wǎng)格另一個(gè)方向上發(fā)送高頻信號(hào)，就能得出高頻信號(hào)接收裝置在矩陣網(wǎng)格上另一個(gè)方向的位置，這樣從兩個(gè)方向就能把高頻信號(hào)接收裝置位置確定即確定其位置的平面坐標(biāo)。此時(shí)微處理器系統(tǒng)從存儲(chǔ)系統(tǒng)中取出與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)書(shū)本該頁(yè)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(jìn)行解碼、放大后送到揚(yáng)聲器，同時(shí)，微處理器將需要顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容送液晶驅(qū)動(dòng)顯示電路，在液晶上顯示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。從而使讀者對(duì)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(guò)相應(yīng)的DSP發(fā)出對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音，還可根據(jù)其位置記載的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的教育、娛樂(lè)活動(dòng)，從而達(dá)到聲音與圖像的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的圖書(shū)和音響所不能達(dá)到的教育和娛樂(lè)效果。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，上述電子圖書(shū)可配有錄音播放電路。增強(qiáng)其功能。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，上述電子圖書(shū)可配有PC接口電路。便于讀者通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或產(chǎn)品自身進(jìn)行升級(jí)換代。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，上述矩陣檢測(cè)網(wǎng)格的橫向或縱向的一根絕緣導(dǎo)線通過(guò)高頻信號(hào)時(shí)，與該絕緣導(dǎo)線相鄰的其他絕緣導(dǎo)線可同時(shí)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(hào)的準(zhǔn)確性和精度。
作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，上述存儲(chǔ)系統(tǒng)可配有能壓縮存儲(chǔ)大量標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音的集成電路芯片?？墒贡緦?shí)用新型成為一款集大容量語(yǔ)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(shí)用新型的電路原理圖圖3為本實(shí)用新型的矩陣檢測(cè)網(wǎng)格示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的檢測(cè)原理示意圖。
圖5為書(shū)本單頁(yè)(頁(yè)面)圖案(記載內(nèi)容)與矩陣檢測(cè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)關(guān)系圖矩陣檢測(cè)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(gè)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(cuò)或交叉或?qū)訅旱唤油ǎ⑻幚砥饕来渭铀透哳l信號(hào)(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(shí)用新型矩陣檢測(cè)網(wǎng)格的檢測(cè)原理可為如下方式，參照?qǐng)D4，選取矩陣檢測(cè)網(wǎng)格的局部進(jìn)行說(shuō)明，通常情況下，通過(guò)I/O總線在絕緣導(dǎo)線a上加送一個(gè)8K以上方波，在該絕緣導(dǎo)線的四周會(huì)輻射出一個(gè)變化的電場(chǎng)，可影響接收裝置8接收高頻信號(hào)質(zhì)量，進(jìn)而影響對(duì)其位置短時(shí)間內(nèi)的高靈敏探測(cè)。為了解決該不足，在絕緣導(dǎo)線a加送一個(gè)8K方波的同時(shí)，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(chǎng)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(huì)變得非常弱。這樣絕緣導(dǎo)線a的高頻電場(chǎng)對(duì)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(hào)時(shí)，該絕緣導(dǎo)線相鄰絕緣導(dǎo)線同樣加0電平。以此類推進(jìn)行。
本實(shí)用新型的使用過(guò)程可采取下述方式，如圖5示，書(shū)本的書(shū)頁(yè)圖案與矩陣檢測(cè)網(wǎng)格對(duì)應(yīng)關(guān)系圖(圖中的網(wǎng)格在實(shí)際的書(shū)頁(yè)中并不存在，它代表矩陣檢測(cè)網(wǎng)格，為了說(shuō)明方便將它浮現(xiàn)在書(shū)頁(yè)上)，以下簡(jiǎn)要說(shuō)明書(shū)頁(yè)(頁(yè)面)上的標(biāo)識(shí)(記載內(nèi)容)的檢測(cè)過(guò)程假設(shè)當(dāng)前信號(hào)接收裝置在1′號(hào)線和2′號(hào)線交叉的地方，MPU掃描矩陣檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)橫向絕緣導(dǎo)線(行線)時(shí)，只有在1′號(hào)線處發(fā)射高頻信號(hào)時(shí)，信號(hào)接收裝置才能接收信號(hào)，這時(shí)MPU將這個(gè)方向的值記下，接著掃描縱向絕緣導(dǎo)線(列線)，到2′號(hào)線時(shí)，信號(hào)接收裝置才能接收到信號(hào)，MPU再將該方向的值記下，這樣MPU就能確定信號(hào)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(wèn)、測(cè)驗(yàn)、放音樂(lè)、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(shū)，主要有微處理器系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、液晶驅(qū)動(dòng)顯示電路、與存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)的閱讀內(nèi)容相應(yīng)的書(shū)本，其特征在于所述圖書(shū)設(shè)有高頻信號(hào)發(fā)生電路、置于書(shū)本頁(yè)面下的矩陣檢測(cè)網(wǎng)格、高頻信號(hào)接收裝置、高頻信號(hào)濾波放大調(diào)制解調(diào)電路；微處理器系統(tǒng)主要進(jìn)行高頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)送、接收、位置判斷、語(yǔ)音提取的邏輯運(yùn)算；矩陣檢測(cè)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(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的高頻信號(hào)依次輪流加在矩陣檢測(cè)網(wǎng)格的每根絕緣導(dǎo)線上，形成一個(gè)條行振動(dòng)源；高頻信號(hào)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(cè)網(wǎng)格振動(dòng)源的高頻振動(dòng)信號(hào)，由高頻信號(hào)濾波放大調(diào)制解調(diào)電路對(duì)所述接收裝置接收到的高頻振動(dòng)信號(hào)進(jìn)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(hào)接收裝置的位置；微處理器依次輪流對(duì)矩陣檢測(cè)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(hào)，先確定接收裝置在該方向的位置，后依次輪流對(duì)另一方向的絕緣導(dǎo)線發(fā)送高頻信號(hào)，再確定接收裝置在此方向的位置；從兩個(gè)方向來(lái)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(chǔ)系統(tǒng)中取出與該坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的書(shū)本該頁(yè)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(jìn)行解碼、放大后送到揚(yáng)聲器，同時(shí)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(dòng)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(shū)，其特征在于所述電子圖書(shū)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(shū)，其特征在于所述圖書(shū)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(shū)，其特征在于所述矩陣檢測(cè)網(wǎng)格的橫向或縱向的一根絕緣導(dǎo)線通過(guò)高頻信號(hào)時(shí)，與該絕緣導(dǎo)線相鄰的其他絕緣導(dǎo)線同時(shí)配置0電平。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子圖書(shū)，其特征在于所述矩陣檢測(cè)網(wǎng)格的橫向或縱向的一根絕緣導(dǎo)線通過(guò)高頻信號(hào)時(shí)，與該絕緣導(dǎo)線相鄰的其他絕緣導(dǎo)線同時(shí)配置0電平。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子圖書(shū)，其特征在于所述存儲(chǔ)系統(tǒng)有能壓縮存儲(chǔ)大量標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)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(shū)，其特征在于所述存儲(chǔ)系統(tǒng)有能壓縮存儲(chǔ)大量標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)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(shū)，其特征在于所述存儲(chǔ)器有能壓縮存儲(chǔ)大量標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)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(shū)，其特征在于所述存儲(chǔ)器有能壓縮存儲(chǔ)大量標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音的集成電路芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種語(yǔ)音與圖像結(jié)合在一起的智能非接觸電子圖書(shū)，主體由微處理器系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)、高頻信號(hào)發(fā)生電路、存儲(chǔ)系統(tǒng)、矩陣檢測(cè)網(wǎng)格、高頻信號(hào)接收裝置、高頻信號(hào)濾波放大調(diào)制解調(diào)電路、液晶驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)了非接觸式位置檢測(cè)，是教育領(lǐng)域內(nèi)集教育和娛樂(lè)為一體的高科技產(chǎn)品。
文檔編號(hào)G06F15/00GK2572482SQ02268879
公開(kāi)日2003年9月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:青島市家用電器研究所