专利名称：智能非接触电子图书的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种语音与图像结合在一起的儿童启蒙教育及智力开发的电子读物。
其技术解决方案是本实用新型智能非接触电子图书，主要有微处理器系统、音频处理系统、存储系统、液晶驱动显示电路，与存储系统存储阅读内容相应的书本，上述图书设有高频信号发生电路、置于书本页面下的矩阵检测网格、高频信号接收装置、高频信号滤波放大调制解调电路；微处理器系统主要进行高频信号的产生、发送、接收、位置判断、语音提取的逻辑运算；矩阵检测网格由表层为绝缘层的纵向和横向的绝缘导线将平面分割成特定的小方格块构成，微处理器系统将高频信号发生电路产生的高频信号依次轮流加在矩阵检测网格的每根绝缘导线上，形成一个条行振动源；高频信号接收装置由接收天线和裹在天线侧翼外面的金属网罩组成，其接收矩阵检测网格振动源的高频振动信号，由高频信号滤波放大调制解调电路对所述接收装置接收到的高频振动信号进行相关处理再送至微处理器系统，由微处理器系统确定高频信号接收装置的位置；微处理器依次轮流对矩阵检测网格的横向绝缘导线或纵向绝缘导线发送高频信号，先确定接收装置在该方向的位置，后依次轮流对另一方向的绝缘导线发送高频信号，再确定接收装置在此方向的位置；从上述两个方向来确定接收装置所在位置平面坐标，微处理器系统从存储系统中取出与该坐标对应的书本页面区域记载阅读内容相应的数据送到音频处理系统进行解码、放大后送到扬声器，同时微处理器系统将需要显示的数据内容送至液晶驱动显示电路，在液晶上显示。本实用新型所采用的方案是，微处理器系统按照一定的次序向书本页面下的纵向或横向绝缘导线发送高频信号，产生一定频率的电磁场，通过高频信号接收装置如笔形天线等拾取信号，然后通过微处理器对该信号进行处理，根据其强度的大小，确定接收装置的这一方向落点位置，同样道理，在矩阵检测网格另一个方向上发送高频信号，就能得出高频信号接收装置在矩阵网格上另一个方向的位置，这样从两个方向就能把高频信号接收装置位置确定即确定其位置的平面坐标。此时微处理器系统从存储系统中取出与该坐标对应书本该页面区域记载阅读内容相应的数据送到音频处理系统进行解码、放大后送到扬声器，同时，微处理器将需要显示的数据内容送液晶驱动显示电路，在液晶上显示出来，实现人机交互。从而使读者对阅读内容方便轻松的非接触定位，由微处理器根据其位置通过相应的DSP发出对应的语音，还可根据其位置记载的内容进行相应的教育、娱乐活动，从而达到声音与图像的完美结合，实现了传统的图书和音响所不能达到的教育和娱乐效果。
作为本实用新型的改进，上述电子图书可配有录音播放电路。增强其功能。
作为本实用新型的改进，上述电子图书可配有PC接口电路。便于读者通过互联网或产品自身进行升级换代。
作为本实用新型的改进，上述矩阵检测网格的横向或纵向的一根绝缘导线通过高频信号时，与该绝缘导线相邻的其他绝缘导线可同时配置0电平。由于相邻绝缘导线的屏蔽阻隔作用，提高了接收装置接收信号的准确性和精度。
作为本实用新型的改进，上述存储系统可配有能压缩存储大量标准语音的集成电路芯片。可使本实用新型成为一款集大容量语音压缩与再现、非接触定位等技术于一体的高新技术产品。
图2为本实用新型的电路原理图图3为本实用新型的矩阵检测网格示意图。
图4为本实用新型的检测原理示意图。
图5为书本单页(页面)图案(记载内容)与矩阵检测网格对应关系图矩阵检测网格可采取下述结构，如图3所示，有绝缘层的绝缘导线从纵向和横向两个方向将平面分隔成若干小方格块，各条绝缘导线一端接在I/O总线上，另一端悬空，纵向和横向绝缘导线可交错或交叉或层压但不接通，微处理器依次加送高频信号(又称扫描)可按照自上而下，从左到右的顺序。当然也可采取其他适宜扫描方式。
本实用新型矩阵检测网格的检测原理可为如下方式，参照图4，选取矩阵检测网格的局部进行说明，通常情况下，通过I/O总线在绝缘导线a上加送一个8K以上方波，在该绝缘导线的四周会辐射出一个变化的电场，可影响接收装置8接收高频信号质量，进而影响对其位置短时间内的高灵敏探测。为了解决该不足，在绝缘导线a加送一个8K方波的同时，为其相邻的绝缘导线b、c加0电平，这样由绝缘导线a发出的高频电场因绝缘导线b、c零线的阻隔，而限制在绝缘导线b、c之间，在绝缘导线b、c之外区域会变得非常弱。这样绝缘导线a的高频电场对绝缘导线b、c之外的区域影响很小。如此道理，在其他绝缘导线加送高频信号时，该绝缘导线相邻绝缘导线同样加0电平。以此类推进行。
本实用新型的使用过程可采取下述方式，如图5示，书本的书页图案与矩阵检测网格对应关系图(图中的网格在实际的书页中并不存在，它代表矩阵检测网格，为了说明方便将它浮现在书页上)，以下简要说明书页(页面)上的标识(记载内容)的检测过程假设当前信号接收装置在1′号线和2′号线交叉的地方，MPU扫描矩阵检测网络横向绝缘导线(行线)时，只有在1′号线处发射高频信号时，信号接收装置才能接收信号，这时MPU将这个方向的值记下，接着扫描纵向绝缘导线(列线)，到2′号线时，信号接收装置才能接收到信号，MPU再将该方向的值记下，这样MPU就能确定信号接收装置所指示位置的平面坐标，根据上述情形再做出相应的后续处理，例如读出、提问、测验、放音乐、液晶显示等内容。
权利要求1.一种智能非接触电子图书，主要有微处理器系统、音频处理系统、存储系统、液晶驱动显示电路、与存储系统存储的阅读内容相应的书本，其特征在于所述图书设有高频信号发生电路、置于书本页面下的矩阵检测网格、高频信号接收装置、高频信号滤波放大调制解调电路；微处理器系统主要进行高频信号的产生、发送、接收、位置判断、语音提取的逻辑运算；矩阵检测网格由表层为绝缘层的纵向和横向的绝缘导线将平面分割成特定的小方格块构成，微处理器系统将高频信号发生电路产生的高频信号依次轮流加在矩阵检测网格的每根绝缘导线上，形成一个条行振动源；高频信号接收装置由接收天线和裹在天线侧翼外面的金属网罩组成，其接收矩阵检测网格振动源的高频振动信号，由高频信号滤波放大调制解调电路对所述接收装置接收到的高频振动信号进行相关处理后送至微处理器系统，由微处理器系统确定高频信号接收装置的位置；微处理器依次轮流对矩阵检测网格的横向绝缘导线或纵向绝缘导线发送高频信号，先确定接收装置在该方向的位置，后依次轮流对另一方向的绝缘导线发送高频信号，再确定接收装置在此方向的位置；从两个方向来确定接收装置所在位置平面坐标，微处理器系统从存储系统中取出与该坐标对应的书本该页面区域记载阅读内容相应的数据送到音频处理系统进行解码、放大后送到扬声器，同时微处理器系统将需要显示的数据内容送至液晶驱动显示电路，在液晶上显示。
2.据权利要求1所述的电子图书，其特征在于所述电子图书配有录音播放电路。
3.据权利要求1或2所述的电子图书，其特征在于所述图书配有PC接口电路。
4.根据权利要求1或2所述的电子图书，其特征在于所述矩阵检测网格的横向或纵向的一根绝缘导线通过高频信号时，与该绝缘导线相邻的其他绝缘导线同时配置0电平。
5.根据权利要求3所述的电子图书，其特征在于所述矩阵检测网格的横向或纵向的一根绝缘导线通过高频信号时，与该绝缘导线相邻的其他绝缘导线同时配置0电平。
6.根据权利要求1或2所述的电子图书，其特征在于所述存储系统有能压缩存储大量标准语音的集成电路芯片。
7.根据权利要求3所述的电子图书，其特征在于所述存储系统有能压缩存储大量标准语音的集成电路芯片。
8.根据权利要求4所述的电子图书，其特征在于所述存储器有能压缩存储大量标准语音的集成电路芯片。
9.根据权利要求5所述的电子图书，其特征在于所述存储器有能压缩存储大量标准语音的集成电路芯片。
专利摘要本实用新型公开一种语音与图像结合在一起的智能非接触电子图书，主体由微处理器系统、音频处理系统、高频信号发生电路、存储系统、矩阵检测网格、高频信号接收装置、高频信号滤波放大调制解调电路、液晶驱动显示电路、录音播放电路、PC接口电路组成，采用依次扫描的方式实现了非接触式位置检测，是教育领域内集教育和娱乐为一体的高科技产品。
文档编号G06F15/00GK2572482SQ02268879
公开日2003年9月10日 申请日期2002年8月20日 优先权日2002年8月20日
发明者张俊星 申请人:青岛市家用电器研究所