Говорящая книга-игра
С целью создания компактного устройства для озвучивания визуальной информации, а также для проверки знаний, в говорящей книге-игре, состоящей из исполняющего устройства и листа с элементом визуальной информацией и меткой с идентификационным кодом, при этом исполняющее устройство содержит устройство считывания идентификационного кода, блок памяти для звуковых файлов, набор элементов для воспроизведения звуковых файлов, причем каждому звуковому файлу присваивают идентификационный код, соответствующий идентификационному коду каждой метки соответствующей визуальному изображению, расположенному на листе, устройство для выборочного генерирования звуковых файлов и динамик, исполняющее устройство выполнено в самостоятельном портативном корпусе и дополнительно снабжено приемопередатчиком в виде излучателя или электромагнитной катушки, устройством выбора управляющих программ работы говорящей книги-игры, и вторым блоком памяти с управляющими программами, в качестве метки используют пассивный передатчик, излучающий модулированный по частоте или по силе сигнал после его активации путем воздействия приемопередатчика исполняющего устройства, лист говорящей книги-игры выполнен по меньшей мере двухслойным, один слой которого выполнен в виде подложки с размещенными на ней метками, поверхностный слой и элементы визуальных изображений, причем каждому визуальному изображению соответствует хотя бы одна метка.
Заявленная говорящая книга-игра относятся к средствам обучения с звуковой демонстрацией материала, подлежащего изучению написанных знаков. Данная полезная модель может использоваться в педагогике для начального обучения чтению или изучения иностранного языка, в организации досуга детей, а также людей различного возраста, в том числе слепых. Устройство может быть использовано в устройствах учебного, развлекательного и рекламного назначения, в которых звуковые сообщения дополняют напечатанный текст и графические иллюстрации, например книжки-игрушки, журналы, детские развивающие игры, в том числе и для детей младшего дошкольного возраста.
Из уровня техники известно «Устройство для обучения чтению» (RU 98120293, 1998/11/16, G09B 17/00), где устройство для обучения чтению содержит носитель текстовой информации, постоянное запоминающее устройство, цифроаналоговый преобразователь, выход которого через усилители звуковой частоты связан с громкоговорителем, генератор тактовых импульсов, дешифратор адреса и информационные контакты, причем носитель текстовой информации выполнен в форме кубиков, на гранях которых укреплены электропроводящие элементы для взаимодействия с информационными контактами, дешифратор адреса выполнен в виде контактной гребенки из электрически изолированных друг от друга электропроводящих пластин, жестко укрепленных на дне лотка, снабженного первым подпружиненным проводом, натянутым параллельно проводящим электричество пластинам и соединенным с одним из полюсов источника электрического тока, с возможностью одновременного электрического контакта пластин гребенки с электропроводящими участками кодовых элементов, выполненных в виде полос на гранях кубика, и подпружиненного провода.
Однако указанное устройство является очень громоздким, носитель текстовой информации выполнен в форме кубиков, что значительно ограничивает место и время проведения обучения.
Далее известно «Звуковоспроизводящее устройство (варианты)» (RU 2170132, 2001/07/10, А63Н 33/38), в котором устройство состоит из передней и задней обложек, скрепленных с листами, расположенными между ними, блока воспроизведения звуковых сообщений, снабженного дополнительным входом и воспроизводящего звуки в зависимости от кодов чисел на его входах, блока датчиков, расположенного с возможностью обнаружения воздействия пользователя, при этом выход блока датчиков соединен с входом блока воспроизведения звуковых сообщений и блока определения положения листов, выход которого соединен с дополнительным входом блока воспроизведения звуковых сообщений.
Данное техническое решение не является таким громоздким, как указанное выше, однако сложная конструкция его листов на которых располагаются датчики с соединительными проводниками не позволяет создавать книги, содержащие достаточно большое количество листов. Кроме того, нужно определять номер открытого листа, что очень неудобно при эксплуатации данного устройства.
Наиболее близкое к заявленной полезной модели является техническое решение, описанное в (JP 9218695, 1997/08/19, А63Н 33/38) «Говорящая книга», в которой устройство считает код штриховой маркировки на листе книги, отыскивает соответствующий этому коду звуковой файл в блоке памяти звуковых файлов и воспроизводит его.
Однако данное устройство, хоть и позволяет создать книгу с достаточно большим количеством страниц, является достаточно громоздким и неудобным в эксплуатации, так как в целом состоит из 3 блоков.
Таким образом, перед нами стоит задача создания такого устройства, конструкция которого, позволяла бы обеспечивать его упрощенную эксплуатацию за счет автоматизации, при этом обеспечивалось бы его надежная работоспособность при
работе людям любого возраста, в том числе и людям с плохой моторикой, вследствие болезни, или полученной травмы с достаточно большим количеством листов в книге-игре, а также создание такой конструкции, которая наряду с обучением обеспечивала бы процесс игры, в частности проверки полученных знаний, при этом данное устройство позволяло бы одновременно взаимодействовать три вида памяти: зрительную, слуховую и ассоциативную.
Предложенная конструкция заявленной полезной модели обеспечивает технический результат, заключающийся в создании компактного устройства для озвучивания визуальной информации, а также для проверки полученных таким образом знаний. Предложенное устройство обеспечивает удобство в использовании и универсальность устройства его применения, а также вандалоустойчивость.
Поставленная задача решается следующим образом.
В говорящей книге-игре, представляющей собой устройство, состоящее из исполняющего устройства и из хотя бы одного листа с элементом визуальной информацией и меткой с идентификационным кодом, при этом исполняющее устройство содержит устройство считывания идентификационного кода, блок памяти для звуковых файлов, набор элементов для воспроизведения звуковых файлов, причем каждому звуковому файлу присваивают идентификационный код, соответствующий идентификационному коду каждой метки соответствующей визуальному изображению, расположенному на листе, устройство для выборочного генерирования звуковых файлов и динамик, что исполняющее устройство выполнено в самостоятельном портативном корпусе и дополнительно снабжено приемопередатчиком в виде излучателя или электромагнитной катушки, устройством выбора управляющих программ работы говорящей книги-игры, и вторым блоком памяти с управляющими программами, в качестве метки используют пассивный передатчик, излучающий модулированный по частоте или по силе сигнал после его активации путем воздействия приемопередатчика исполняющего устройства, лист говорящей книги-игры выполнен по меньшей мере двухслойным, один слой которого
выполнен в виде подложки с размещенными на ней метками, поверхностный слой и элементы визуальных изображений, причем каждому визуальному изображению соответствует хотя бы одна метка. При этом метка может быть выполнена в виде RFID антенны и лист снабжен модулятором по частоте, причем каждому визуальному изображению поверхностного слоя соответствует индивидуальная модуляция по частоте излучения RFID антенны, являющаяся кодом метки или она может быть выполнена в виде емкостного датчика, а на поверхностном слое листа посредством токопроводящей бесцветной краски нанесено электростатическим методом уникальное изображение, формирующее ряд конденсаторов в области соответствующего визуального изображения, осуществляющего модуляцию по силе сигнала и являющейся кодом метки. Листы с визуальной информацией могут иметь стандартный переплет или в виде спирали. Лист с визуальной информацией содержит комбинированное изображение хотя бы одной буквы и/или хотя бы одной картинки, при этом элемент визуальной информации может представлять собой плоское или объемное изображение. Метки могут быть выполнены в виде резистивных датчиков. Код на метку может быть нанесен по технологии MIFARE Ultralite. Исполняющее устройство может быть выполнено в виде указки или в виде брелка. Устройство выбора управляющей программы снабжено переключателем режимов «ИГРА»-«ОБУЧЕНИЕ», при этом в качестве устройства выбора управляющей программы возможно использование кнопочного или сенсорного контакта. При этом исполняющее устройство дополнительно снабжено устройством регулировки громкости, разъемом для наушников и/или USB, а месту расположения метки на подложке соответствует контактная площадка на поверхностном слое листа.
Устройство иллюстрируется чертежами.
На Фиг.1 - изображен общий вид говорящей книги-игры
На Фиг.2 - изображено строение листа
На Фиг.3 - изображено строение листа в разрезе
На Фиг.4 - изображены основные блоки и элементы исполняющего устройства
Устройство работает следующим образом.
Устройство состоит из двух основных компонентов: это лист (1) с визуальной информацией (2) и исполняющее устройство (3).
Лист (1) представляет собой конструкцию, состоящую, по крайней мере, из 2-х слоев, подложки (4), на которой располагается метка (5) и поверхностного слоя (6) на который нанесено визуальное изображение (2), при этом указанные слои могут быть соединены между собой, например, при помощи клея (см. фиг.2, фиг.3).
Исполняющее устройство (3) включает в себя устройство считывания индивидуального кода (7) с приемопередатчиком, блок памяти с звуковыми файлами (8), набор элементов для записи и воспроизведения звукового файла (9), устройство для выборочного генерирования звуковых файлов (10), блок памяти с записанными в него управляющими программами (11), устройство выбора управляющей программы (12), динамик (13), гнездо для наушника (14), гнездо для USB (15). При этом, все устройства и блоки исполняющего устройства (3) помещены в один корпус (16) (см. фиг.1 и фиг.4).
При изготовлении листа говорящей книги-игры могут быть применены следующие технологии, например, токопроводящие краски, резистивные датчики, емкостные датчики, технология MIFARE Ultralite, разновидность радиочастотной идентификации сигналов и т.д.
В качестве метки (5) используют пассивный передатчик, излучающий модулированный по частоте или по силе сигнал, после его активации путем воздействия приемопередатчика исполняющего устройства (3).
В заявленной полезной модели метка (5) может быть выполнена в виде RFID антенны, а лист (1) снабжен модулятором по частоте, причем каждому визуальному изображению (2) поверхностного слоя (6) соответствует индивидуальная модуляция по частоте излучения RFID антенны, являющаяся кодом метки (5).
В данном случае метку (5) наносят трафаретным электростатическим способом используя токопроводящие краски на подложук (4) или наносят таким же способом, используя токопроводящие краски визуальное изображение (2) на поверхностный слой (6). Далее печатается основное визуальное изображение (2). Сами метки (5) могут располагаться в зонах размещения основных визуальных изображений (2) и представляют собой RFID антенну. На третьем этапе лист (1) помещается на специальный шаблон и программным способом активируются метки, т.е. каждой метке присваивается собственный отличительный признак - код.
Во втором варианте изготовления заявленной полезной модели метка (5) может быть выполнена в виде емкостного датчика, а на поверхностном слое (6) листа (1) посредством токопроводящей бесцветной краски нанесено электростатическим методом уникальное изображение, формирующее ряд конденсаторов в области соответствующего визуального изображения (2), осуществляющего модуляцию по силе сигнала и являющейся кодом метки.
В данном случае, при изготовлении меток (5) в виде емкостных датчиков также могут быть использованы токопроводящие краски. Предпочтительнее использовать краску белого цвета, или бесцветного цвета для меньшей заметности. Токопроводящей краской электростатическим методом с двух сторон поверхностного слоя (6) листа (1) печатают изображения формирующие ряд конденсаторов в областях, предполагаемого размещения визуального изображения (2), а токопроводники выводятся на край листа (1), предназначенного для обрезки. На следующем этапе печатается основное визуальное изображение (2). На третьем этапе лист (1) помещается на специальный шаблон, и через токопроводники подключенные к специальным контактам сформированные конденсаторы заряжаются до конкретной, определенной каждому датчику емкости, превращая его в активированную метку (5), т.е. метку имеющую собственный отличительный признак - код.
Метка (5) может располагаться как непосредственно под соответствующим визуальным изображением (2), так и рядом, например, справа от данного визуального изображения (2). В данном случае ее (метки (5)) место расположение может быть обозначено на
поверхностном слое (6) контактной площадкой (17), представленной, например, в виде пунктирной окружности (см. фиг.1).
В случае нанесения токопроводящей краской визуального изображения (2), соответствующая этому изображению метка (5) располагается на подложке (4) под этим изображением и представляет собой устройство для отражения сигнала без его модуляции.
Программным способом активируются метки (5) или визуальные изображения (2), т.е. присваивается собственный отличительный признак - код.
При использовании технологии RFID или технологии MIFARE Ultralite специальная метка (5), расположенная на подложке (4) и изготовленная по этим технологиям, при активации получает индивидуальный номер - код, а визуальное изображение (2) наносится на поверхностный слой (6) обычным типографским способом с использованием обычных типографских красок.
Таким образом, в заявленной полезной модели не зависимо где находится модулятор метка (5) излучает модулированный по частоте или по силе сигнал, после его активации путем воздействия приемопередатчика исполняющего устройства. При этом модулятор может находится как на самой метке (5), так и на элементе визуального изображения (2).
Заявленная полезная модель может состоять из блока листов, количество листов в котором равно, например, количеству букв в алфавите (русском, английском, немецком и т.д.), по одному листу на каждую букву.
Лист (1) может иметь следующую компоновку. Вверху расположено визуальное изображение, выполненное в виде буквы. На остальном свободном пространстве данного листа (1) расположены визуальные изображения предметов, животных, птиц, чьи названия начинаются на изображенную, на этом листе букву. Например, изображена буква «А» и рядом изображение арбуза (фиг.1).
Устройство считывания индивидуального кода (7) расположено на конце исполняющего устройства (3) и при поднесении его к области меток (5) (на расстояние 1-2 см. от нее) в зависимости от использованной технологии либо измеряет емкость тестового емкостного датчик и при его изменении принимает решение об активации кода, соответствующего метке, либо посылает радиочастотный импульс и получает отклик, который идентифицируется по стандартной для этого метода процедуре.
Устройство считывания индивидуального кода (7) получает сигнал от метки (5) и идентифицирует ее уникальный номер (цифру), далее сигнал поступает в микропроцессор устройства для выборочного генерирования звуковых файлов (10). Согласно записанной программе микропроцессор активизирует тот или иной звуковой файл.
Считыватель (7) расположен на конце исполняющего устройства (3) и при поднесении его к области метки (5) в зависимости от использованной технологии считыватель (7) либо измеряет емкость тестового емкостного датчик и при его изменении принимает решение об активации кода, либо посылает радиочастотный импульс и получает отклик, который идентифицируется по стандартной для этого метода процедуре и т.д. В данном случае область метки (5) может быть либо область визуальное изображение (2), либо контактная площадка (17) (см. фиг.1).
Исполняющее устройство (3) в активном состоянии, то есть когда нажата кнопка (18) «ВКЛ.\ВЫКЛ.» в режим включения исполняющего устройства (3) излучает, например, в окружающее пространство электромагнитную энергию. Метка (5) принимает сигнал от исполняющего устройства (3) и формирует ответный промоделированный сигнал, который принимается приемопередатчиком исполняющего устройства (3) и обрабатывается соответствующим образом.
В настоящее время рабочей частотой в основном является наиболее популярный среднечастотный диапазон (13,56 МГц). В данном среднечастотном диапазоне актуальны два стандарта: ISO 15693 и ЕРС. По ISO 15693 в основном производятся перезаписываемые метки с достаточно широкой
функциональностью. ЕРС (electronic product code) имеет более простую структуру и является электронным аналогом штриховых кодов.
Считыватель (7) получает промоделированный сигнал и идентифицирует код, которому соответствует визуальное изображение (2), далее согласно записанной программе и активированной устройством (12) из блока памяти (11) генерируется звуковой файл устройством для выборочного генерирования звуковых файлов (10) и после того, как указанное устройство (10) «отыщет» в блоке памяти звуковых файлов (8), соответствующий этому коду звуковой файл, оно «дает» команду соответствующим элементам в наборе элементов (9) на воспроизведение этого звукового файла.
То есть считыватель (7) распознает сигналы от пассивной метки (5) по частоте и интенсивности. Частота, занесенная в базу данных блока памяти (8) активизированных меток, характеризует, какой звуковой файл соответствует в данный момент какому визуальному изображению (2). Считыватель (7) воспринимает промоделированный сигнал от пассивной метки (5) как индивидуальный код данного визуального изображения (2)
Звуковой файл представляет собой записанное произношение буквы, крика животного, названия предмета и т.д., также может быть записана песня или стих, относящийся к тому или иному изображенному предмету. Запись звуковых файлов может быть произведена через микрофон, через USB 2.0, Bluetooth и т.д.
Динамик (13) встроен в корпус (16) исполняющего устройства (3) предназначен для воспроизведения звуковых файлов. На корпусе (16) имеется гнездо для наушников (14) и гнездо для USB 2.0(15). При подключении наушников блокируется выход динамика.
Питание исполняющего устройства (3) состоит, например, из двух гальванических элементов - батареек или аккумуляторов типа R3 или ААА.
Для реализации энергосберегающего режима устройство может самостоятельно выключится через 2 минуту, после последнего изменения данных пришедших со считывателя (7).
На корпусе (16) исполняющего устройства (3) есть кнопка (18) «ВКЛ.\ВЫКЛ.», выполненной в виде кнопочного или сенсорного контакта, а также кнопка регулировки громкости (19).
Кнопка (19) регулировки громкости позволяет увеличивать или уменьшать громкость звучания динамика.
Наличие в заявленной полезной модели блока памяти с записанными в него управляющими программами (11) и устройства выбора управляющей программы (12) позволяет осуществлять различные режимы работы, например «ОБУЧЕНИЕ» и «ИГРА». При установки программы «ОБУЧЕНИЕ» включается специальный режим, при котором при поднесении считывателя (7) к изображению, например, барабана (см. фиг.1) включается звуковой файл, соответствующий данному изображению «БАРАБАН». Отключить режим «ОБУЧЕНИЕ» можно в любой момент, воспользовавшись устройством (12).
При установке программы «Игра» включается специальный режим, который активирует фразу «Найди на картинке...» и случайным образом из блока памяти звуковых файлов (8), выбирается, например слово «АРБУЗ». При приближении считывателя (7) к соответствующему изображению включается звуковой файл поощрения (фразы «Молодец», «Замечательно», «Умница»), при активировании любых других меток включается звуковой файл с фразой «Попробуй еще раз». Отключить режим «Игра» можно также в любой момент.
В качестве устройства выбора управляющей программы (12) может использоваться кнопочный контакт, сенсорный контакт и т.д.
На фиг.3 изображен один из вариантов строение листа (1) в разрезе. На подложке (4) размещена метка (5), а на поверхностном слое (6) элемент визуального изображения (2). как ранее отмечалось, он может быть объемным, плоским, может быть выполнен из различных материалов, например, из бумаги, фольги, ткани (аппликация), нарисован карандашами, красками и т.д.
Между подложкой (4) и поверхностным слоем (6) может быть залит специальный материал, свойства которого зависят от применяемой технологии нанеесения метки (5). Так, в частности, в случае модуляции по частоте, это может быть прозрачный материал, пропускающий излучение, в случае, выполнения метки (5) в виде емкостного датчика - это может быть диэлектрик.
Далее следует отметить, что в заявленной полезной модели элемент визуального изображения (2) может располагаться как на поверхностном слое (6), так и под ним, то есть с обратной стороны, этого поверхностного слоя, который в данном случае может быть выполнен прозрачным или полупрозрачным. Элемент визуального изображения (2) может сам выступать в роли второго поверхностного слоя. В данном случае на подложку наносится метка (5), представляя собой один слой, а далее на подложке располагается элемент визуального изображения (2), образуя второй слой листа (1).
Заявленное устройство работает следующим образом.
На подложку (4) наносится метка (5), а на поверхностный слой (6) наносится визуальное изображение (2) любым из указанных выше способом.
Слои листа (1) соединяются между собой, например склеиваются. Несколько листов объединяют в книгу. При первом включении в соответствующем режиме исполняющего устройства (3) происходит активизация пассивной метки (5) в соответствии с заданной программой. Пассивная метка (5) облучается, излучает ответный сигнал на приемопередающую антенну, сигнал через считыватель (7) в исполняющем устройстве (3) передает сигнал в базу данных блока памяти (8), откуда информация с определенными частотными характеристиками данной активированной метки (5) записывается в связке с определенным звуковым файлом, далее этому набору характеристик присваивается порядковый идентификационный номер. После определения и записи характеристик конкретной метки (5), соответствующе конкретному визуальному изображению (2) и звуковому файлу включают исполняющее устройство (3) в рабочий режим.
Определяемые частотные характеристики ответного промоделированного сигнала от пассивной метки (5) является кодом визуального изображения (2). После того, как считыватель (7) передает код визуального изображения (2), он сравнивается с теми характеристиками, которые хранятся в базе данных и отыскивается порядковый идентификационный номер связи данного визуального изображения и звукового файла.
Таким образом, обеспечивается простота использования предложенного устройства. Оно может быть использовано людьми различного возраста, в том числе и детьми младшего возраста, как в домашних условиях так и в различных учреждениях, С помощью данного устройства может быть осуществлено озвучивание воспринимаемого материала, а также проверка знаний.
1. Говорящая книга-игра, представляющая собой устройство, состоящее из исполняющего устройства и из хотя бы одного листа с элементом визуальной информации и меткой с идентификационным кодом, при этом исполняющее устройство содержит устройство считывания идентификационного кода, блок памяти для звуковых файлов, набор элементов для воспроизведения звуковых файлов, причем каждому звуковому файлу присваивают идентификационный код, соответствующий идентификационному коду каждой метки соответствующей визуальному изображению, расположенному на листе, устройство для выборочного генерирования звуковых файлов и динамик, отличающаяся тем, что исполняющее устройство выполнено в самостоятельном портативном корпусе и дополнительно снабжено приемопередатчиком в виде излучателя или электромагнитной катушки, устройством выбора управляющих программ работы говорящей книги-игры, и вторым блоком памяти с управляющими программами, в качестве метки используют пассивный передатчик, излучающий модулированный по частоте или по силе сигнал после его активации путем воздействия приемопередатчика исполняющего устройства, лист говорящей книги-игры выполнен по меньшей мере двухслойным, один слой которого выполнен в виде подложки с размещенными на ней метками, поверхностный слой и элементы визуальных изображений, причем каждому визуальному изображению соответствует хотя бы одна метка.
2. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что метка выполнена в виде RFID антенны и лист снабжен модулятором по частоте, причем каждому визуальному изображению поверхностного слоя соответствует индивидуальная модуляция по частоте излучения RFID антенны, являющаяся кодом метки.
3. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что метка выполнена в виде емкостного датчика, а на поверхностном слое листа посредством токопроводящей бесцветной краски нанесено электростатическим методом уникальное изображение, формирующее ряд конденсаторов в области соответствующего визуального изображения, осуществляющего модуляцию по силе сигнала и являющейся кодом метки.
4. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что листы с визуальной информацией имеют переплет.
5. Говорящая книга-игра по п.4 отличающаяся тем, что переплет выполнен стандартным или в виде спирали.
6. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что лист с визуальной информацией содержит комбинированное изображение хотя бы одной буквы и/или хотя бы одной картинки.
7. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что элемент визуальной информации представляет собой плоское изображение.
8. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что элемент визуальной информации представляет собой объемное изображение.
9. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что метки выполнены в виде резистивных датчиков.
10. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что код на метку наносят по технологии MIFARE Ultralite
11. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что исполняющее устройство выполнено в виде указки.
12. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что исполняющее устройство выполнено в виде брелка
13. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что в качестве устройства выбора управляющей программы используют кнопочный контакт.
14. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что в качестве устройства выбора управляющей программы используют сенсорный контакт.
15. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что устройство выбора управляющей программы снабжено переключателем режимов «ИГРА» - «ОБУЧЕНИЕ».
16. Говорящая книга-игра по п.1 отличающаяся тем, что исполняющее устройство дополнительно снабжено устройством регулировки громкости.
17. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что исполняющее устройство дополнительно снабжено разъемом для наушников и/или USB,.
18. Говорящая книга-игра по п.1, отличающаяся тем, что месту расположения метки на подложке соответствует контактная площадка на поверхностном слое листа.
