书本状态监测系统和智能便携式书立的制作方法

本发明涉及文体用品技术领域，尤其是涉及一种书本状态监测系统和智能便携式书立。

背景技术：

随着学生课业负担的增多，学生书包中书的数量和种类也随之增多，如果不能对各种书进行有效的归纳整理，则会使学生在翻找和整理书本上耗费大量不必要的时间和精力。大部分学生的书包内部结构中缺少满足各种书本的有序放置的装置，造成书包中的书本摆放凌乱，并且书本在书包中也经常出现卷边、磨损等情况，影响书本的保护，不利于学生养成良好的书本整理和保护的习惯。

不仅如此，对于自我管理能力较差的小学生，常常在结束一天的课程后，将课本遗落在学校，给完成功课造成不便。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种书本状态监测系统和智能便携式书立，解决学生因为粗心将书本遗落在书包外的问题，实现了在书本遗落的情况下对学生进行语音提示，避免学生丢失书本，并且使书包内书本摆放更加规整，促使学生学习自我管理的好方法，养成自我管理的好习惯。

第一方面，本发明实施例提供了一种书本状态监测系统，包括：单片机、LED传感电路、无线模块电路和语音驱动电路，其中，所述LED传感电路包括多组LED对管；

所述无线模块电路，与所述单片机相连接，用于接收终端发送的设定时间信号，并将所述设定时间信号发送给所述单片机，其中，所述设定时间信号包括监测时间点；

所述LED对管，与所述单片机相连接，用于接收所述单片机发送的所述监测时间点，在到达所述监测时间点的情况下，通过发射和接收光信号监测目标对象，从而获得目标对象状态信号，并将所述目标对象状态信号发送给所述单片机；

所述单片机，与所述语音驱动电路相连接，用于根据所述目标对象状态信号依次判断各个轨道中是否存在所述目标对象，如果不存在，则向所述语音驱动电路发送语音驱动信号；

所述语音驱动电路，用于根据所述语音驱动信号播放所述轨道对应的语音提示信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述LED对管还用于在所述目标对象存在的情况下，向所述单片机发送高电平信号。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述LED对管还用于在所述目标对象不存在的情况下，向所述单片机发送低电平信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括语音复位按键，与所述单片机相连接，用于终止语音播放。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括电池，与所述单片机相连接，用于为所述单片机、所述LED传感电路、所述无线模块电路和所述语音驱动电路供电。

第二方面，本发明实施例提供了一种智能便携式书立，包括如上所述的书本状态监测系统，还包括外围挡板，其中，所述外围挡板包括底板、左侧板和右侧板，所述左侧板和所述右侧板相对设置于所述底板的两端；

所述底板上设置有多个间距不同并且与所述底板垂直相接的隔挡，所述隔挡上设置与门洞相对应的LED对管，所述底板下面设置有所述书本状态检测系统，其中，所述书本状态检测系统包括LED对管。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，每两个相邻的所述隔挡的门洞中均设置有相向的所述LED对管。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括轨道横档，所述轨道横档设置于所述底板上并且位于所述隔挡的前方。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面第三种可能的实施方式，其中，还包括分别位于所述底板一侧的三等分处的一对拉筋，所述拉筋设置于所述底板下面，并且垂直于所述隔挡的延伸方向。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面第四种可能的实施方式，其中，所述书本状态检测系统设置于所述一对拉筋之间。

本发明实施例中的书本状态监测系统位于底板下面，LED对管可以在预设的监测时间点对书立每个轨道中的书本依次进行检测，在书本不存在的情况下由语音驱动电路给予语音提醒，有效纠正学生丢三落四的不良习惯；并且，书立中各个隔挡之间的距离并不相同，形成宽窄不一的轨道，强制性地使学生将书本按照薄厚程度进行分区放置，使得书包内书本放置规整，促使学生学习自我管理的好方法，养成自我管理的好习惯。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的书本状态监测系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的智能便携式书立的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的底板结构示意图；

图4为本发明实施例提供的底部盖板结构示意图。

图标：

1-单片机；2-LED传感电路；3-无线模块电路；4-语音驱动电路；5-外围挡板；6-底板；7-左侧板；8-右侧板；9-隔挡；10-LED对管；11-轨道横档；12-语音复位按键；13-USB过孔；14-喇叭支架与声孔；15-电池支架；16-拉筋；17-LED过孔；18-盖板固定卡键。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前针对学生遗落书本的问题，本发明实施例提供的一种书本状态监测系统，可以在规定的监测时间点对书立每个轨道中的书本依次进行检测，在书本不存在的情况下给予语音提醒，有效避免学生丢三落四的不良习惯。

下面将以含有10个轨道的智能便携式书立作为具体实施例进行阐述。

图1为本发明实施例提供的书本状态监测系统结构示意图。

参照图1，书本状态监测系统包括单片机1、LED传感电路2、无线模块电路3和语音驱动电路4，其中，LED传感电路2包括多组LED对管10。

无线模块电路3，与单片机1相连接，用于接收终端发送的设定时间信号，并将设定时间信号发送给单片机1，其中，设定时间信号包括监测时间点；

其中，针对于小学生每天放学时间并不完全一致的问题，用户可利用手机或电脑对书立的监测时间点进行设置，保证每天放学时对书立中的书本进行一次监测，防止书本的遗落丢失。

LED对管10，与单片机1相连接，用于接收单片机1发送的监测时间点，在到达监测时间点的情况下，通过发射和接收光信号监测目标对象，从而获得目标对象状态信号，并将目标对象状态信号发送给单片机1；

其中，LED对管10包括发射管和接收管，通过发射管向接收管发送光信号进而判断轨道中是否有书本，若轨道中书本存在，则发射管向接收管发送的信号被挡住，此时接收管不能接收到信号；如果轨道中书本不存在，此时接收管可以接收到发射管发送的信号。

单片机1，与语音驱动电路4相连接，用于根据目标对象状态信号依次判断各个轨道中是否存在目标对象，如果不存在，则向语音驱动电路4发送语音驱动信号；

其中，该监测过程由各个轨道依次进行，总监测时间不超过1s；单片机可判断哪个轨道或者哪些轨道的书本发生离轨，在语音库中提取相应的语音提示信息并由语音驱动电路4进行播报。

语音驱动电路4，用于根据语音驱动信号播放轨道对应的语音提示信息。

其中，语音提示信息播报次数为两次。

根据本发明的示例性实施例，LED对管10还用于在目标对象存在的情况下，向单片机1发送高电平信号。

根据本发明的示例性实施例，LED对管10还用于在目标对象不存在的情况下，向单片机1发送低电平信号。

其中，在LED对管的接收管可以接收到对面配套的发射管发送的光信号，即书本状态为不存在时，则LED对管向单片机1发送低电平信号；在LED对管的接收管不能接收到对面配套的发射管发送的光信号，及书本状态为存在时，则LED对管向单片机1发送高电平信号。

根据本发明的示例性实施例，还包括语音复位按键12，与单片机1相连接，用于终止语音播放。

其中，如果在语音播放过程中按压语音复位按键12，则可立即终止语音播放。

根据本发明的示例性实施例，还包括电池，与单片机1相连接，用于为单片机1、LED传感电路2、无线模块电路3和语音驱动电路4供电。

本发明实施例通过利用无线模块电路接收设定时间信号，在预设的监测时间点，由LED对管对书立中书本状态进行监测，使单片机确定轨道中书本的存在状态，如果书本状态为不存在，则由语音驱动电路播放相对应的语音提示信息，以便于小学生及时发现书本遗落问题。

图2为本发明实施例提供的智能便携式书立的结构示意图。

参照图2，智能便携式书立包括如上所述的书本状态监测系统，还包括外围挡板5，其中，外围挡板5包括底板6、左侧板7和右侧板8，左侧板7和右侧板8相对设置于底板6的两端；

其中，书立还包括有前后挡板，为三角形设计，与处于最外侧位置的两个隔挡9相粘合，前后挡板的高度高于最外侧的两个隔挡9，左侧板7和右侧板8与前后挡板垂直相接，形成半包围结构。相比于普通书立，该智能便携式书立还可以放入学生书包中，与书包的内壁相贴合，底板6下面的盖板与书包的底部相贴合或者与书包底部设计为一体式结构。书立的左侧板7、右侧板8、底板6和前后挡板用来限定书本的活动范围，一般可应用于16开课本的摆放，实现了书本的稳定排列。

该智能便携式书立采用半封闭半开放的结构设计，右侧板8设计较低，左侧板7设计较高，该结构不仅可以节省材料，减轻学生的负重负担，同时也有利于保证书立的整体结构性，如果将侧板设计过高，则会增加书立在书包中的受力面积，造成书立因挤压而变形的现象，这样的设计结构也为学生将书本放入书立中提供便利。

左侧板7上设置有轨道指示标签，依次标记有数字标识，例如“1、2、3……”，也可以设计为由学生自主填写的指示标签，例如“语文、数学……”，此类设计可以保证书本的精准定位和入轨。

底板6上设置有多个间距不同并且与底板6垂直相接的隔挡9，隔挡9上设置与门洞相对应的LED对管10，底板6内部设置有书本状态检测系统，其中，书本状态检测系统包括LED对管10。

其中，外围挡板5与隔挡9相结合的结构设计，为学生规定了书本放置的轨道，既实现了书本的稳定排列，又可以最大限度地减轻书立的重量。多个间距不同的隔挡9形成宽窄不一的轨道，可以满足不同厚度书本的摆放需求，强制性地使学生按照厚度对书本进行分区放置，有助于养成良好的归纳整理习惯。

隔挡9上设置有门洞，用来为LED对管10提供固定的空间，除处于最外侧两个隔挡9的门洞以外，其余所有门洞均通透地设置于隔挡9上，门洞中设置有LED对管10，用来监测轨道中书本状态，最外侧的门洞中应仅含有LED对管10中的一个发射管或接收管，其余门洞中应同时含有一个发射管和一个接收管，只不过每个发射管或接收管仅与对侧的接收管或发射管相匹配，完成收发信号的过程；当轨道中有书时，发射管发送的信号被书本挡住，对侧的接收管不能接收到发射管发送的信号，此时向单片机1发送高电平信号；当轨道中没有书时，对侧的接收管可以接收到发射管发送的信号，此时向单片机1发送低电平信号，单片机1接收到以上目标对象状态信号后，即可判断出哪个或哪些轨道书本为不存在状态，并在语音库中提取出与该轨道相对应的语音提示信息，由语音驱动电路4播放语音提示信息为学生给予提醒。

根据本发明的示例性实施例，每两个相邻的隔挡9的门洞中均设置有相向的LED对管10。

其中，每组LED对管10的发射管和接收管分别设置于两个相邻的门洞中，以相同的水平高度相向设置，以保证信号接收的准确性。

根据本发明的示例性实施例，还包括轨道横档11，轨道横档11设置于底板6上并且位于隔挡9的前方。

其中，轨道横档11可以设置于最外侧的轨道前方，由于小学生和初中生课本中，语文课本较为常用且为32开，因此轨道横档11所在轨道则专门为语文课本所设计，以此来限定语文课本在书包中的位置，同时也便于学生翻找。

根据本发明的示例性实施例，还包括分别位于底板6一侧的三等分处的一对拉筋，拉筋16设置于底板6内部，并且垂直于隔挡9的延伸方向。

其中，设置拉筋16起到拉结作用。由于书包多为柔软做工，书立在书包中的受力并不均匀，一对设置在底板6的拉筋可保证书立骨架的整体性，以防书立在书包中损坏。

根据本发明的示例性实施例，书本状态检测系统设置于一对拉筋之间。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，表1特列举出含有10个轨道的智能便携式书立整体尺寸表：

表1

图3为本发明实施例提供的底板结构示意图。

参照图3，底板6包括语音复位按键12、USB过孔13、喇叭支架与声孔14、电池支架15和LED过孔17，两个拉筋16分别设置于底板6的三等分点处，垂直于隔挡9的延伸方向。为了能较为清楚地表述底板6的内外结构，图3省去了底部盖板以及四周侧板的结构，以着重突出拉筋16在底板6下部的位置，关于底部盖板结构的描述将在图4中进行阐述。

语音复位按键12和USB过孔13位于书立一侧边缘，处于隔挡9和轨道横档11之间，当LED对管10检测到某个轨道中的书本状态为不存在时，则通过喇叭支架与声孔14发出相对应于该轨道的语音提示信息，同时伴随指示灯亮起，该指示灯可设置于语音复位按键12旁，学生可通过按压语音复位按键12终止语音播报。

此外，该语音提示音播报次数为两次，如学生未按压按键，两次播报结束后将自动终止播报。喇叭支架与声孔14可设置于隔挡9和轨道横档11的前端，与其相对的另一端设置有电池支架15。

USB过孔13用于与电脑相连接，可通过电脑设置该书立的监测时间点；LED过孔17设置于隔挡处。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，表2特列举出含有10个轨道的智能便携式书立的底板尺寸表：

表2

图4为本发明实施例提供的底部盖板结构示意图。

参照图4，盖板与底板相结合，以保护两者之间的书本状态监测系统和一对拉筋16。盖板两侧各设置有8个盖板固定卡键18，该卡键形状可为长方形，在0-8cm和16-24cm的范围内各均匀分布4个，且卡槽设置在前后裙边的0-8cm和16-24cm的范围内与卡键向对应的位置。其中，卡键与卡槽的长、宽、深分别为5mm、1mm、2mm。此外，承载书本状态监测系统的电路板位于一对拉筋16之间，电路板上有10个半圆形固定卡键数，在电路板两侧均匀分布，每侧各有5个。

本发明实施例中的书本状态监测系统位于底板与底部盖板之间，LED对管可以在预设的监测时间点对书立每个轨道中的书本依次进行检测，在书本不存在的情况下由语音驱动电路给予语音提醒，有效纠正学生丢三落四的不良习惯；并且，书立中各个隔挡之间的距离并不相同，形成宽窄不一的轨道，强制性地使学生将书本按照薄厚程度进行分区放置，使得书包内书本放置规整，促使学生学习自我管理的好方法，养成自我管理的好习惯。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。