一种用于行走教育的智能书包及其工作方法与流程

本发明涉及教育领域，特别涉及一种用于行走教育的智能书包及其工作方法。

背景技术：

现阶段，无论是学校还是家庭都给予了孩子过多的学习压力，对此，教育部已多次下达了给学生减负的通知，学生的减负问题已经成了社会各方面高度关注的焦点。然而，学生感到压力大的直观症状就是每天需要学习到很晚，严重占用了睡眠时间。

每天学习到很晚的主要原因是浪费了大量的时间在通行上，第一，交通拥堵，第二，家长的上下班时间与学生的上下学时间不匹配，以上都会影响学生校外时间的利用率。

技术实现要素：

发明目的：为了克服背景技术中存在的缺点，本发明实施例提供了一种用于行走教育的智能书包及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种用于行走教育的智能书包，包括书包翻盖、设置于所述书包翻盖上的输出机构以及控制机构，所述控制机构包括处理器、驱动装置以及存储装置，所述处理器分别与所述驱动装置以及存储装置连接，所述书包翻盖设置为二段翻盖，第一段翻盖与书包主袋相连，第二段翻盖与第一段翻盖相连，所述书包翻盖包括第一旋转支架、第二旋转支架以及第三旋转支架，所述第一旋转支架的一端设置于主袋顶部开口左右两侧，另一端内置于所述第一段翻盖，所述第二旋转支架设置于所述第一段翻盖与第二段翻盖的连接处，所述第三旋转支架设置于第二段翻盖的中部，所述第一旋转支架、第二旋转支架以及第三旋转支架分别与所述驱动装置连接，用于调整所述书包翻盖的形状，所述第二段翻盖上还设置有扫描装置，所述扫描装置与所述处理器连接，用于扫描书页内容并将其发送给所述处理器，所述处理器将所述书页内容保存至所述存储装置；

所述输出机构包括设置于所述第二段翻盖上的显示器以及扬声器，所述显示器以及所述扬声器分别与所述处理器连接，所述显示器以及扬声器用于输出所述存储装置中的内容。

作为本发明的一种优选方式，所述第二段翻盖上还设置有摄像装置，所述摄像装置与所述处理器连接，用于获取用户周围环境的影像并将其发送给所述处理器。

作为本发明的一种优选方式，所述输出机构还包括警报装置，所述警报装置与所述处理器连接，用于向外界输出警示信息。

作为本发明的一种优选方式，所述书包翻盖上还设置有亮度传感器，所述亮度传感器与所述处理器连接，用于检测用户周围环境的亮度值并将所述亮度值发送给所述处理器。

作为本发明的一种优选方式，所述第二段翻盖上还设置有照明装置，所述照明装置与所述驱动装置连接，用于照明所述显示器。

一种用于行走教育的智能书包的工作方法，包括以下工作步骤：

s101：所述扫描装置扫描书页内容并将其发送给所述处理器，所述处理器将所述书页内容保存至存储装置；

s102：使用时，所述处理器向所述驱动装置输出第一旋转信号，所述驱动装置驱动所述第一旋转支架向第一预设方向旋转90度；

s103：所述处理器向所述驱动装置输出第二旋转信号，所述驱动装置驱动所述第二旋转支架向第二预设方向旋转180度；

s104：所述处理器向所述驱动装置输出第三旋转信号，所述驱动装置驱动所述第三旋转支架向第三预设方向旋转90度；

s105：所述处理器从所述存储装置中提取出书页内容并将其发送给所述显示器，所述显示器将所述书页内容输出。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

当用户处于走动状态时，摄像装置获取用户周围环境的影像并将其发送给所述处理器；

所述处理器根据所述影像提取出用户周围的障碍物，并计算用户与障碍物的间距；

所述处理器判断所述间距是否小于预设距离；

若是，所述处理器向警报装置输出警报信号，所述警报装置向外界输出警示音。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

亮度传感器检测用户周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器；

所述处理器判断所述亮度值是否小于预设亮度值；

若是，所述处理器向所述驱动装置输出照明信号，所述驱动装置驱动照明装置启动。

作为本发明的一种优选方式，s101还包括：

将外部设备内的学习内容导入存储装置。

作为本发明的一种优选方式，s105还包括：

所述处理器将文字内容转化为语音内容，并将所述语音内容发送给扬声器，所述扬声器将所述语音内容输出。

本发明实现以下有益效果：

1、无需用户从书包内拿出/拿进书本就能够直接查阅书本内书本的内容，避免了在户外遭遇多余的麻烦，例如用户在乘车期间，需要取下书包、打开书包、拿出书本、关上书包，在上述步骤中，用户的双手处于被占用状态，且此后需要一直手持书本，十分不便且安全得不到保证。

2、通过扫描装置提前录入需要使用的书页内容，处理器将获取的书页内容保存至存储装置，以便在空余时间使用；使用时，第一旋转支架向上撑起第一段翻盖以及第二段翻盖，第二旋转支架向前撑起第二段翻盖，第三旋转支架向下弯折第二段翻盖的下半部分，第二段翻盖的下半部分上设置有显示器，此时，所述显示器位于用户头部的前方，处理器从存储装置提取出书页内容并将所述书页内容通过所述显示器向用户输出，便于用户查阅书包内书本的内容，且能够解放用户双手，提高用户在校外的学习效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的书包翻盖结构示意图。

图2为本发明提供的第一旋转支架工作示意图。

图3为本发明提供的第二旋转支架工作示意图。

图4为本发明提供的第三旋转支架工作示意图。

图5为本发明提供的处理器连接示意图。

图6为本发明提供的智能书包工作方法流程图。

图7为本发明提供的照明装置工作方法流程图。

图8为本发明提供的警报装置工作方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1-5所示，本实施例提供了一种用于行走教育的智能书包，包括书包翻盖、设置于所述书包翻盖上的输出机构以及控制机构，所述控制机构包括处理器1、驱动装置2以及存储装置3，所述处理器1分别与所述驱动装置2以及存储装置3连接，所述书包翻盖设置为二段翻盖，第一段翻盖4与书包主袋相连，第二段翻盖5与第一段翻盖4相连，所述书包翻盖包括第一旋转支架6、第二旋转支架7以及第三旋转支架8，所述第一旋转支架6的一端设置于主袋顶部开口左右两侧，另一端内置于所述第一段翻盖4，所述第二旋转支架7设置于所述第一段翻盖4与第二段翻盖5的连接处，所述第三旋转支架8设置于第二段翻盖5的中部，所述第一旋转支架6、第二旋转支架7以及第三旋转支架8分别与所述驱动装置2连接，用于调整所述书包翻盖的形状，所述第二段翻盖5上还设置有扫描装置9，所述扫描装置9与所述处理器1连接，用于扫描书页内容并将其发送给所述处理器1，所述处理器1将所述书页内容保存至所述存储装置3；

所述输出机构包括设置于所述第二段翻盖5上的显示器10以及扬声器11，所述显示器10以及所述扬声器11分别与所述处理器1连接，所述显示器10以及扬声器11用于输出所述存储装置3中的内容。

所述第二段翻盖5上还设置有摄像装置12，所述摄像装置12与所述处理器1连接，用于获取用户周围环境的影像并将其发送给所述处理器1。

所述输出机构还包括警报装置13，所述警报装置13与所述处理器1连接，用于向外界输出警示信息。

所述书包翻盖上还设置有亮度传感器14，所述亮度传感器14与所述处理器1连接，用于检测用户周围环境的亮度值并将所述亮度值发送给所述处理器1。

所述第二段翻盖5上还设置有照明装置15，所述照明装置15与所述驱动装置2连接，用于照明所述显示器10。

具体地，本实施例提供的智能书包包括处理器1、驱动装置2、存储装置3、第一段翻盖4、第二段翻盖5、第一旋转支架6、第二旋转支架7、第三旋转支架8、扫描装置9、显示器10、扬声器11、摄像装置12、警报装置13、亮度传感器14以及照明装置15。

其中，智能书包由主袋与书包翻盖组成，主袋的开口处设置有弹性绳收紧装置，即便书包翻盖开启后，主袋也处于封闭状态，保证了书包内物品的安全性。

书包翻盖至少设置为二段式结构，即二段翻盖，第一段翻盖4与主盖相连，第二段翻盖5与第一段翻盖4相连，输出机构设置于第二段翻盖5上，第一段翻盖4与第二段翻盖5开启后，显示器10就出现在用户的眼前，用户可通过显示器10直接查看书包内的书本。

主袋开口处的左右两侧设置有两根金属条，每根金属条均与一个第一旋转支架6相连，第一旋转支架6的一端与其中一根金属条固定相连，另一端内置于第一段翻盖4，当第一旋转支架6开启后，将第一段翻盖4向上翻起。

第二旋转支架7设置于第一段翻盖4与第二段翻盖5的连接处，其中一端内置于第一段翻盖4，另一端内置于第二段翻盖5，当第二旋转支架7开启后，将第二段翻盖5先向上翻起再向下翻下。

第三旋转支架8设置于第二段翻盖5的中部，其中一段内置于第二段翻盖5的上半部分，另一端内置于第二段翻盖5的下半部分，当第三旋转支架8开启后，将第二段翻盖5从中部向下翻下，此时完成了书包翻盖的变形。

第二段翻盖5的内侧设置有扫描装置9，用户在使用本发明之前，先开启扫描装置9，将需要使用的书页展示在所述扫描装置9之前，所述扫描装置9自动获取相应的书页内容并将书页内容发送给所述处理器1，所述处理器1将接收到的书页内容重新排版并将排版后的书页内容保存至存储装置3中。

所述扬声器11上配备有耳机插孔，用户可借助耳机使用所述扬声器11。

所述第二段翻盖5上设置有摄像装置12，所述摄像装置12包括若干摄像头，所述处理器1可借助所述摄像头获取用户周围的环境，当用户靠近障碍物时，通过警报装置13提醒用户或周围人。

实施例二

如图6所示，本实施例提供一种用于行走教育的智能书包的工作方法，包括以下工作步骤：

s101：所述扫描装置9扫描书页内容并将其发送给所述处理器1，所述处理器1将所述书页内容保存至存储装置3；

s102：使用时，所述处理器1向所述驱动装置2输出第一旋转信号，所述驱动装置2驱动所述第一旋转支架6向第一预设方向旋转90度；

s103：所述处理器1向所述驱动装置2输出第二旋转信号，所述驱动装置2驱动所述第二旋转支架7向第二预设方向旋转180度；

s104：所述处理器1向所述驱动装置2输出第三旋转信号，所述驱动装置2驱动所述第三旋转支架8向第三预设方向旋转90度；

s105：所述处理器1从所述存储装置3中提取出书页内容并将其发送给所述显示器10，所述显示器10将所述书页内容输出。

如图7所示，亮度传感器14检测用户周围环境的亮度值并将其发送给所述处理器1；

所述处理器1判断所述亮度值是否小于预设亮度值；

若是，所述处理器1向所述驱动装置2输出照明信号，所述驱动装置2驱动照明装置15启动。

s101还包括：

将外部设备内的学习内容导入存储装置3。

s105还包括：

所述处理器1将文字内容转化为语音内容，并将所述语音内容发送给扬声器11，所述扬声器11将所述语音内容输出。

具体地，在s101中，开启扫描装置9，并将需要使用的书页按照使用顺序展示在扫描装置9之前，扫描装置9自动获取书页内容并将所述书页内容发送给所述处理器1，所述处理器1将接收到的书页内容进行排版并将排版后的书页内容保存至存储装置3。

在s102中，在使用本发明时，所述处理器1先通过所述驱动装置2控制第一旋转支架6向第一预设方向旋转90度，以正常背书包的姿势为例，第一段翻盖4由平放于主袋正上方的状态转化为竖直状态，此时，第一段翻盖4与第二段翻盖5垂直。

在s103中，所述处理器1再通过所述驱动装置2控制第二旋转支架7向第二预设方向旋转180度，第一段翻盖4再由竖直状态转化为水平于用户头部上方的状态，此时，第一段翻盖4与第二段翻盖5垂直。

在s104中，所述处理器1再通过所述驱动装置2控制第三旋转支架8向第三预设方向旋转90度，第二段翻盖5的下半部分由水平状态转化为竖直于用户头部前方的状态，此时，第二段翻盖5的上半部分与下半部分垂直。

显示器10设置于第二段翻盖5的下半部分，显示器10也竖直于用户头部前方。

在s105中，所述处理器1从存储装置3中提取出书页内容并将所述书页内容发送给所述显示器10，所述显示器10将所述书页内容输出，所述显示器10设置为触屏显示器10，用户可通过手势操作调整书页内容。

亮度传感器14设置于显示器10旁，用于获取显示器10周围环境的亮度值，当该亮度值小于预设亮度值时，所述处理器1通过所述驱动装置2控制照明装置15启动。

若是用户向学习书本以外的知识，可通过u盘、移动硬块等外界设备将学习内容导入存储装置3；此外，本发明还提供无线连接方式，可通过wifi、蓝牙等方式接收学习内容。

处理器1再将书页内容排版后，还会将书页内容有文字数据转化为语音数据，若是用户不便观看，可将书页内容仅以语音数据的形式输出。

实施例三

如图8所示，当用户处于走动状态时，摄像装置12获取用户周围环境的影像并将其发送给所述处理器1；

所述处理器1根据所述影像提取出用户周围的障碍物，并计算用户与障碍物的间距；

所述处理器1判断所述间距是否小于预设距离；

若是，所述处理器1向警报装置13输出警报信号，所述警报装置13向外界输出警示音。

具体地，本发明利用户外途中时间进行学习，例如乘车期间，也可用于小范围走动期间，例如在等车期间，但不适用于长途步行。

书包翻盖上设置有位移传感器，当检测到用户处于走动状态时，摄像装置12自动获取用户周围环境的影像并将所述影像发送给所述处理器1，所述处理器1从所述影像中提取出所有障碍物，并逐一计算用户与各障碍物的间距，若间距小于预设距离，则表明用户与障碍物距离过近，若此时用户在使用扬声器11，所述处理器1先关闭所述扬声器11，再启动警报装置13，当警报装置13关闭后，再启动扬声器11。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。