專利名稱：一種早教機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于早期教育產品，尤其涉及一種早教機。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，早教機所采用的卡片有單面卡片和將兩張單面卡片背靠背粘貼在一起形成雙面卡片兩種。單面卡片是在卡片的一側有數(shù)個穿孔，在早教機卡片凹槽的一側設有卡片識別開關組，把卡片插入早教機，卡片識別開關組通過識別卡片穿孔的位置和個數(shù)，識別卡片信息；單面卡片的制作需要許多的卡片原料，這就造成制作成本高，且由于卡片數(shù)量多使攜帶使用不方便。采用兩張單面卡片背靠背粘貼成一張形成的雙面卡片，不僅比單面卡片增加成本，而且使用時間長了，兩張卡片中間會裂縫，脫落，并且上下反面的雙面卡片，不符合學前兒童的使用習慣。
總之，現(xiàn)有早教機所采用的卡片的制作成本高且使用不方便。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種早教機，旨在解決現(xiàn)有技術下，早教機的制作成本高且使用不方便的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種早教機，包括主機面板、控制電路、輸出裝置和卡片；所述主機面板設有卡片槽，所述卡片為雙面卡片且一端作為插入端；所述卡片槽兩側分別設有可識別卡片正反面地址的正面插入口和反面插入口，當所述卡片正面使用時，卡片插入端插入到卡片槽一側的正面插入口，當所述卡片反面使用時，卡片插入端插入到卡片槽另一側的反面插入口。
本發(fā)明的有益效果是，在本發(fā)明中一張雙面卡片相當于兩張單面卡片，可以節(jié)省制作成本以及方便用戶使用。
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種早教機的結構示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例提供的一種早教機使用的卡片的示意圖； 圖3是本發(fā)明實施例提供的一種卡片的打孔位置的示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例提供的一種卡片槽的識別開關結構 圖5是本發(fā)明實施例提供的一種早教機的電路結構圖； 圖6是本發(fā)明實施例提供的一種早教機的控制單元電路結構圖； 圖7是本發(fā)明實施例提供的一種早教機的存儲設備電路結構圖； 圖8是本發(fā)明實施例提供的一種早教機的音頻輸出裝置電路結構圖。
具體實施例方式 為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
在本發(fā)明實施例中，通過將卡片制作為雙面卡片，并使卡片槽有兩個插入口，卡片從一面切換到另一使用面時可以左右翻轉后直接插入到插入口實現(xiàn)。這樣可以減少制作成本及方便用戶使用。
圖1示出了本發(fā)明實施例提供的一種早教機的具體結構；為了便于描述，這里只示出了與本發(fā)明相關的部分。圖1中的標記解釋如下11表示主機面板；12表示金屬網(wǎng)膜；13表示控制電路；14，16表示卡片插入口；15表示卡片凹槽里的方形突塊；17表示面板到控制電路板的導線；18表示金屬網(wǎng)膜到控制電路板的導線；19表示卡片槽。
早教機中包括主機面板11、控制電路13、輸出裝置和卡片；該主機面板11設有卡片槽19；卡片為雙面卡片，雙面卡片的一端作為插入端；卡片槽19兩側分別設有可識別卡片正反面地址的正面插入口和反面插入口；當該卡片正面使用時，卡片插入端插入到卡片槽19一側的正面插入口；當該卡片反面使用時，卡片插入端插入到卡片槽19另一側的反面插入口?？ㄆ木唧w情況如下所述。在本發(fā)明實施例中，將一張雙面卡片相當于兩張單面卡片使用，從而節(jié)省卡片的制作成本且減少了卡片數(shù)量，給用戶帶來便利。
本領域的技術人員可以理解，早教機識別插入的卡片的方式有很多種。在本發(fā)明實施例中提供三種識別方式，一種是通過在雙面卡片兩面的插入端都設有隱形碼，卡片槽的正面插入口和反面插入口內裝有光學識別裝置，所述光學識別裝置通過隱形碼識別卡片正面使用或反面使用的狀態(tài)信息及卡片信息；另一種是通過在雙面卡片的插入端正反面均印制有條形碼，卡片槽在插入口內設有條形碼識別裝置，該條形碼識別裝置通過條形碼識別卡片正面使用或反面使用的狀態(tài)信息及卡片信息；還有一種是通過在雙面卡片的插入端設有一定的穿孔，卡片槽在插入口內裝有卡片識別開關組可以通過識別雙面卡片的插入端的穿孔，以獲得狀態(tài)信息及卡片信息。
本領域的技術人員可以理解，卡片識別開關組識別卡片的張數(shù)信息和正反面使用狀態(tài)的實現(xiàn)方式有很多種。在本發(fā)明實施例中提供一種較佳的實施方式，將卡片識別開關組兩側的開關分為兩類，第一類開關命名為“張?zhí)卣鞔a識別開關”，可以識別每張卡片的張?zhí)卣鞔a信息，假設此類開關每側均有N個，左側的開關命名為K1i(i≤N)，右側的開關命名為K2i，K1i與K2i對稱分布且通過導線連通；第二類開關命名為“正反面識別開關”，其結合“張?zhí)卣鞔a識別開關”的信息可以識別每張卡片正反面的“頁特征碼”，從而得到卡片的正反面使用信息，第二類開關有且僅有一個，位于卡片識別開關組的左側第N+1個開關位置，命名為KN+1。將卡片上對應于開關K1i與K2i的位置定義為Mi(i≤N)，與KN+1對應的位置定義為MN+1，Mi為打孔和不打孔兩種狀態(tài)之一種，MN+1位置不打孔，當卡片從左側正面朝上插入卡片槽時，Mi與K1i對應重合，MN+1與KN+1對應重合，如果Mi為打孔狀態(tài)，則K1i斷開，Mi取值為“1”，反之，則Mi取值為“0”，由此可知，機器可識別的卡片為2N張；由于MN+1位置永不打孔，則卡片從左側正面朝上插入時，對應的KN+1開關連通，故MN+1恒為信號“0”(而卡片從右側反面朝上插入時，對應的KN+1開關斷開，故MN+1恒為信號“1”)，假設開關K11至KN+1位置對應由低位至高位的二進制編碼，則相應地得到一組由低至高位的Mi序列值為“MN+1MNMN-1...Mi...M1”，此時可根據(jù)求和公式
得到卡片對應于序列“MNMN-1...Mi...M1”的“張?zhí)卣鞔a”；將張?zhí)卣鞔a結合MN+1之值(左側正面插入時MN+1＝0，反之為1)，根據(jù)公式
得出卡片對應于序列“MN+1MNMN-1...Mi...M1”的“頁特征碼”，由頁特征碼公式可知，當卡片正面朝上從左側插入時(MN+1＝0)，卡片的“頁特征碼”恒等于卡片的“張?zhí)卣鞔a”，此種情況簡稱“正面頁特征碼”，即
反之，當卡片反面朝上從右側插入時(MN+1＝1)，
由此可知，卡片的反面頁特征碼與正面頁特征碼的差額為2N。
下面描述各特征碼和卡片印刷頁碼之間的關系，當頁特征碼＜2N時，卡片印刷頁碼＝(張?zhí)卣鞔a*2)-1，即奇數(shù)頁；當頁特征碼＞2N時，卡片印刷頁碼＝(張?zhí)卣鞔a*2)，即偶數(shù)頁。
下面舉例說明，假設N＝9，則最多可識別卡片29＝512張，卡片槽左側的開關K11至K19和右側的開關K21至K29為“張?zhí)卣鞔a識別開關”，左側的開關K10為“正反面識別開關”，卡片信息和各特征碼的對應關系如下表
早教機的卡片槽19設計有兩個插入口，這樣可以方便用戶在切換使用面時按照平時左右翻頁的方式翻動雙面卡片再插入到插入口。早教機的卡片的插入端可以在卡片的正面正向朝上放置時的上端部或下端部設有缺口；卡片的插入端當然還可以在其它任意位置設置有缺口，均可以方便用戶識別卡片的插入端；卡片槽19可以設計為卡片凹槽，并且在插入口設置有突塊以配合卡片插入端的缺口，這樣可以保證卡片插入端插入卡片槽19插入口的深度，從而避免了卡片插入過長或過短的現(xiàn)象發(fā)生，更加方便用戶使用。
早教機的定位功能可以采用觸摸電容的方式實現(xiàn)，即通過手指靠近或觸摸卡片，使電容感應盤產生電壓信號，通過電壓信號來識別手指觸摸卡片的位置。采用觸摸電容的方式實現(xiàn)定位功能的早教機需要包括位于卡片槽下方設有根據(jù)卡片上的文字及圖片位置對應分布的電容感應盤，每個所述電容感應盤都通過金屬導線連接到控制電路。
采用觸摸電容的方式實現(xiàn)定位功能早教機工作，用戶需要獲取卡片上的信息時，用手指靠近或觸摸到卡片上該信息的位置，卡片槽下面對應分布在該位置的電容感應盤的電容發(fā)生變化，該電容變化引起該電容感應盤的電壓變化；該電容感應盤的電壓變化傳到控制電路；控制電路根據(jù)該電容感應盤的電壓變化信息獲得手指靠近或觸摸到卡片的位置信息，并根據(jù)位置信息調出卡片該位置對應的文字或圖片信息，然后由輸出裝置輸出。從上面用戶使用過程中，可以發(fā)現(xiàn)用戶不需要按壓卡片，便可以獲取卡片上的信息。這樣長期使用對早教機不會造成損傷，而且通過與卡片對應的電容感應盤可以快速準確地實現(xiàn)定位。
上述電容感應盤以上述分布方式封裝在網(wǎng)膜中，以更好地固定電容感應盤的位置。該網(wǎng)膜可以是塑料的或其它絕緣的網(wǎng)膜。該電容感應盤也可以直接印制在電路板上。
早教機的定位功能還可以采用電磁感應的方式實現(xiàn)，具體實現(xiàn)方式如下所述。
早教機采用電磁感應方式實現(xiàn)定位功能時，需要包括有電磁感應筆，以及位于卡片槽面板下面的電磁感應網(wǎng)膜12。在用戶使用時，將電磁感應筆靠近或點擊插入到卡片槽上面的卡片，電磁感應網(wǎng)膜12就可以感知到電磁感應筆相對電磁感應網(wǎng)膜12的位置，以獲得電磁感應筆靠近或點擊卡片的位置信息并將該位置信息輸出。用戶通過電磁感應可以快速準確定位，并且可以在使用過程中不會損傷到早教機。
早教機中主機面板11和金屬網(wǎng)膜12分別通過導線17和18連接到控制電路13?？刂齐娐?3接收電磁感應網(wǎng)膜12輸出的位置信息，然后將與電磁感應網(wǎng)膜12輸出的位置信息對應的卡片上文字或圖片信息通過輸出裝置輸出給用戶。這樣便實現(xiàn)了早教機的基本功能。在圖1中沒有示出輸出裝置，本領域的技術人員可以理解輸出裝置可以是音頻輸出裝置或音視頻多媒體輸出裝置等。
電磁感應網(wǎng)膜12感知電磁感應筆所在的位置信息的方式可以是以下兩種電磁感應筆發(fā)射信號給所述電磁感應網(wǎng)膜12，使所述電磁感應網(wǎng)膜12獲得電磁感應筆靠近或點擊卡片的位置信息；或者所述電磁感應筆接收電磁感應網(wǎng)膜12發(fā)射的信號，使所述電磁感應網(wǎng)膜12感知電磁感應筆靠近或點擊卡片的位置信息。
電磁感應筆可以設置有開關，在電磁感應筆的筆尖點擊放置在卡片槽上的卡片時，開關閉合以發(fā)射信號給電磁感應網(wǎng)膜12或接收來自電磁感應網(wǎng)膜12的信號。
圖2示出了本發(fā)明實施例提供的一種早教機使用的卡片。21表示卡片正面A面；22表示卡片反面B面，23，24表示卡片穿孔。在圖2中，卡片的正面A面正向朝上時，雙面卡片的插入端在左邊，雙面卡片插入到卡片凹槽19的左邊插入口，早教機的卡片槽19內左邊的卡片識別開關組就可以根據(jù)插入端的穿孔識別出卡片信息，用戶可以正常使用雙面卡片的正面A面。同理，在用戶要使用雙面卡片的反面B面時，卡片的反面B面正向朝上時，雙面卡片的插入端在右邊，將雙面卡片插入到卡片凹槽19的右邊插入口便可進行使用。
本領域的技術人員可以理解，卡片識別開關組識別卡片的張數(shù)信息和正反面使用狀態(tài)的實現(xiàn)方式有很多種。在本發(fā)明實施例中提供一種較佳的實施方式，將卡片識別開關組兩側的開關分為兩類，第一類開關命名為“張?zhí)卣鞔a識別開關”，可以識別每張卡片的張?zhí)卣鞔a信息，假設此類開關每側均有N個，左側的開關命名為K1i(i≤N)，右側的開關命名為K2i，K1i與K2i對稱分布且通過導線連通；第二類開關命名為“正反面識別開關”，其結合“張?zhí)卣鞔a識別開關”的信息可以識別每張卡片的“頁特征碼”，從而得到卡片的正反面使用信息，第二類開關有且僅有一個，位于卡片識別開關組的左側第N+1個開關位置，命名為KN+1。將卡片上對應于開關K1i與K2i的位置定義為Mi(i≤N)，與KN+1對應的位置定義為MN+1，Mi為打孔和不打孔兩種狀態(tài)之一種，MN+1位置不打孔，當卡片從左側正面朝上插入卡片槽時，Mi與K1i對應重合，MN+1與KN+1對應重合，如果Mi為打孔狀態(tài)，則K1i斷開，Mi取值為“1”，反之，則Mi取值為“0”，由此可知，機器可識別的卡片為2N張；由于MN+1位置永不打孔，則卡片從左側正面朝上插入時，對應的KN+1開關連通，故MN+1恒為信號“0”(而卡片從右側反面朝上插入時，對應的KN+1開關斷開，故MN+1恒為信號“1”)，假設開關K11至KN+1位置對應由低位至高位的二進制編碼，則相應地得到一組由低至高位的Mi序列值為“MN+1MNMN-1...Mi...M1”，此時可根據(jù)求和公式
得到卡片對應于序列“MNMN-1...Mi...M1”的“張?zhí)卣鞔a”；將張?zhí)卣鞔a結合MN+1之值(左側正面插入時MN+1＝0，反之為1)，根據(jù)公式
得出卡片對應于序列“MN+1MNMN-1...Mi...M1”的“頁特征碼”，由頁特征碼公式可知，當卡片正面朝上從左側插入時(MN+1＝0)，卡片的“頁特征碼”恒等于卡片的“張?zhí)卣鞔a”，此種情況簡稱“正面頁特征碼”，即
反之，當卡片反面朝上從右側插入時(MN+1＝1)，
由此可知，卡片的反面頁特征碼與正面頁特征碼的差額為2N。
圖3是本發(fā)明實施例提供的一種卡片的打孔位置的示意圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的一種卡片槽的識別開關結構。圖3和圖4示出了上述卡片的打孔位置與卡片槽的識別開關結構之間的對應關系。
下面描述各特征碼和卡片印刷頁碼之間的關系，當頁特征碼＜2N時，卡片印刷頁碼＝(張?zhí)卣鞔a*2)-1，即奇數(shù)頁；當頁特征碼＞2N時，卡片印刷頁碼＝(張?zhí)卣鞔a*2)，即偶數(shù)頁。
下面舉例說明，假設N＝9，則最多可識別卡片29＝512張，卡片槽左側的開關K11至K19和右側的開關K21至K29為“張?zhí)卣鞔a識別開關”，左側的開關K10為“正反面識別開關”，卡片信息和各特征碼的對應關系如下表
圖5示出了本發(fā)明實施例提供的一種早教機的電路結構。早教機的各個部分根據(jù)圖5所示的方式進行電連接后便可以實現(xiàn)其基本功能。本領域的技術人員可以理解，早教機可以根據(jù)需要設置其它功能，使用其它的電路連接結構，只要其卡片和/或卡片槽為本發(fā)明提供的卡片和/或卡片槽就不脫離本發(fā)明保護的范圍。
圖6示出了本發(fā)明實施例提供的一種早教機的控制單元電路結構；圖7示出了本發(fā)明實施例提供的一種早教機的存儲設備電路結構；圖8示出了本發(fā)明實施例提供的一種早教機的音頻輸出裝置電路結構圖。本領域的技術人員可以理解，輸出裝置可以是音頻輸出裝置或音視頻多媒體輸出裝置等。
圖1至圖8所示的本發(fā)明實施例提供的一種早教機。在使用該早教機時，用戶把卡片插入到卡片槽19，插入口內的卡片開關識別組根據(jù)卡片的開孔位置和個數(shù)產生卡片的編碼信息，通過面板上的金屬導線17將編碼信息傳到控制電路13，這樣控制電路13就可以識別出當前放入的卡片。面板11下面是一個電磁感應網(wǎng)膜12，當感應筆點擊放置在卡片凹槽19上的卡片時，感應筆尖上的開關打開，產生磁場，通過磁場的變化，電磁感應網(wǎng)膜12上相應位置的網(wǎng)孔會產生電流信號，金屬導線18將該信號傳遞到控制電路13上，控制電路13就可以識別卡片的點擊部位。最后，根據(jù)放置的卡片和點擊的卡片位置，控制電路調出相應的程序，就可以發(fā)出對應的聲音或顯示對應的圖片。
綜上所述，在本發(fā)明實施例中，通過雙面卡片及帶兩個插入口的卡片槽配合卡片使用，可以降低卡片制作成本及方便用戶使用；通過光學識別裝置識別卡片插入端的隱形碼或條形碼識別裝置識別卡片插入端的條形碼，可以快速準確獲取卡片信息及卡片狀態(tài)信息；通過識別開關組識別卡片插入端的穿孔信息獲取卡片信息及卡片狀態(tài)信息，可以低成本實現(xiàn)對卡片的識別；卡片的插入端設有缺口，并相應地在卡片凹槽的兩側分別設有與所述卡片插入端缺口位置和大小相匹配的突塊，可以保證卡片插入端插入卡片槽插入口的深度，從而避免了卡片插入過長或過短的現(xiàn)象發(fā)生，更加方便用戶使用；卡片插入端的缺口設置在上端部或下端部，卡片可以更加美觀；早教機還包括有電磁感應筆和位于卡片槽下面的電磁感應網(wǎng)膜，通過電磁感應實現(xiàn)定位功能，可以更加準確快速地實現(xiàn)定位，且長期使用也不會損傷到早教機；在電磁感應筆設置有開關，在筆尖點擊放置在卡片槽上的卡片時，開關閉合以發(fā)射或接收信號，可以更加使定位功能更加精確。早教機還可以是通過位于卡片槽下方且根據(jù)卡片上的文字和/或圖片位置對應分布的電容感應盤感應用戶選取的位置信息，方便地實現(xiàn)定位功能。該電容感應盤可以封裝在網(wǎng)膜中或印制在電路板上，這樣將電容感應盤更好地固定在一個位置。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1、一種早教機，包括主機面板、控制電路、輸出裝置和卡片；所述主機面板設有卡片槽，其特征在于，所述卡片為雙面卡片且一端作為插入端；所述卡片槽兩側分別設有可識別卡片正反面地址的正面插入口和反面插入口，當所述卡片正面使用時，卡片插入端插入到卡片槽一側的正面插入口，當所述卡片反面使用時，卡片插入端插入到卡片槽另一側的反面插入口。
2、如權利要求1所述的早教機，其特征在于，所述卡片的插入端有隱形碼，所述卡片槽的正面插入口和反面插入口內裝有光學識別裝置，所述光學識別裝置通過隱形碼識別卡片正面使用或反面使用的狀態(tài)信息及卡片信息。
3、如權利要求1所述的早教機，其特征在于，所述卡片的插入端正反面設有條形碼，所述卡片槽的正面插入口和反面插入口內裝有條形碼識別裝置，所述條形碼識別裝置通過條形碼識別卡片是正面使用或反面使用的狀態(tài)信息及卡片信息。
4、如權利要求1所述的早教機，其特征在于，所述雙面卡片的插入端有穿孔；所述卡片槽在正面插入口和反面插入口內分別裝有卡片識別開關組識別雙面卡片的插入端的穿孔，獲得卡片正面使用或反面使用的狀態(tài)信息及卡片信息。
5、如權利要求1至4任一權利要求所述的早教機，其特征在于，所述卡片的插入端設有缺口，相應地，所述卡片凹槽的兩側分別設有與所述卡片插入端缺口位置和大小相匹配的突塊。
6、如權利要求5所述的早教機，其特征在于，所述卡片插入端的缺口設置在上端部或下端部。
7、如權利要求1至4任一權利要求所述的早教機，其特征在于，所述早教機還包括電磁感應筆；
位于卡片槽面板下面的電磁感應網(wǎng)膜，用于在電磁感應筆靠近或點擊插入到卡片槽上面的卡片時，感知電磁感應筆相對電磁感應網(wǎng)膜的位置，以獲得電磁感應筆靠近或點擊卡片的位置信息并將所述位置信息輸出。
8、如權利要求7所述的早教機，其特征在于，所述電磁感應筆設置有開關，在筆尖點擊放置在卡片槽上的卡片時，開關閉合以發(fā)射或接收信號。
9、如權利要求1至4任一權利要求所述的早教機，其特征在于，所述早教機還包括位于卡片槽下方且根據(jù)卡片上的文字和或圖片位置對應分布的電容感應盤，每個所述電容感應盤都通過金屬導線連接到所述控制電路。
10、如權利要求9所述的早教機，其特征在于，所述電容感應盤封裝在網(wǎng)膜中或印制在電路板上。
全文摘要
本發(fā)明適用于早期教育產品，提供了一種早教機。所述早教機包括主機面板、控制電路、輸出裝置和卡片；所述主機面板設有卡片槽，所述卡片為雙面卡片且一端作為插入端；所述卡片槽兩側分別設有可識別卡片正反面地址的正面插入口和反面插入口，當所述卡片正面使用時，卡片插入端插入到卡片槽一側的正面插入口，當所述卡片反面使用時，卡片插入端插入到卡片槽另一側的反面插入口。這樣，一張雙面卡片相當于兩張單面卡片，可以節(jié)省制作成本以及方便用戶使用。
文檔編號G09B5/00GK101604484SQ20091010752
公開日2009年12月16日 申請日期2009年5月21日 優(yōu)先權日2009年5月21日
發(fā)明者劉隆喜 申請人:成都時代諾亞舟教育軟件有限公司