Інтерактивний електронний модуль-планшет

Реферат: Інтерактивний електронний модуль-планшет включає: корпус з кріпленням, мікроконтролер (контролер) з пам'яттю, контролер управління світлодіодами, що керується мікроконтролером, блок світлодіодів, сенсорно-контактну панель, приєднану до мікроконтролера електронного модуля-планшета, динамік (звуковий пристрій), блок електричного живлення (батарея/акумулятор), комп'ютерну програму. При цьому електронний модуль-планшет включає блок, із щонайменше двох світлодіодів, керованих мікропроцесором і/або мікроконтролером. UA 121528 U (54) ІНТЕРАКТИВНИЙ ЕЛЕКТРОННИЙ МОДУЛЬ-ПЛАНШЕТ UA 121528 U UA 121528 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Заявляється технічне рішення "ІНТЕРАКТИВНИЙ ЕЛЕКТРОННИЙ МОДУЛЬ-ПЛАНШЕТ", яке є складовою частиною інтерактивного навчально-ігрового комплекту, в який входять друкована книга або інші друковані вироби, та інтерактивний електронний модуль-планшет. Технічне рішення належить до галузі, яка поєднує електроніку та видавництво друкованих книг або інших друкованих виробів і може бути використано, як засіб навчання зі звуковою демонстрацією матеріалу. Технічне рішення також може бути використано у розважальній індустрії іграшок у вигляді книг-іграшок, дитячих розвиваючих ігор та інше. Крім того, технічне рішення, яке заявляється, може бути використано в пристроях та комплектах навчального, розважального та рекламного призначення, в яких звукові повідомлення доповнюють надрукований текст і графічні ілюстрації. Основною властивістю технічного рішення є здатність відтворення різних звукових повідомлень та використання світлового ефекту для розширення кола користувачів, наприклад для дітей з обмеженими можливостями. Рівень техніки. Із рівня техніки відомі комплекти (пристрої), які виконані у вигляді книги, в листах якої розташовані датчики, пов'язані з блоком відтворення звукових повідомлень. При дотику користувача до будь-якого із зазначених датчиків відтворюється звукове повідомлення, відповідне тексту або зображенню на аркуші в місці розташування цього датчика. Недоліком відомих пристроїв є обмежені функціональні можливості, так як складна конструкція сторінок з датчиками і сполучними провідниками не дозволяє створювати книги, що містять досить велику кількість сторінок. Із рівня техніки, наприклад, відомий "Спосіб відтворення інформації, спосіб введення/виведення інформації, пристрій відтворення інформації, портативний пристрій введення/виведення інформації і електронна іграшка, в якій використовується точковий растр" (патент РФ №2349956). В цьому технічному рішенні ділянка з точковим растром може бути сформована на прозорій плівці. В цьому випадку прозора плівка може бути розміщена поверх листа паперу або прозора плівка може бути прикріплена до засобу візуального відображення інформації електронного пристрою у вигляді сенсорної панелі. Потім засіб візуального відображення інформації використовують для відображення інформації про команди таким чином, щоб користувач міг працювати із засобом сканування. У цьому пристрої сенсорна панель може бути прикріплена до книги, наприклад до книги з малюнками, до фігури і т.п. Ділянка з точковим растром з даного винаходу зручна для використання в тому випадку, коли вона сформована на друкованих виданнях, якими є, в тому числі, книга і книга з картинками, наклейка з малюнком. На наклейці для введення даних з точковим растром, сформована на наклейці з малюнком, на дошці для гри, на товарах у вигляді персонажів, якими є в тому числі фігура і м'яка іграшка, і на сенсорній панелі екрана монітора персонального комп'ютера, телевізора і т.п. Пристрій відтворення інформації з використанням точкового растра містить: сенсорну панель, яка містить прозору плівку, на якій сформована ділянка з точковим растром, сформована шляхом упорядкованого розміщення, відповідно до заданого правила, точок, генерація яких здійснена алгоритмом генерації точкового коду, таким чином, щоб забезпечувати розпізнавання різних видів мультимедійної інформації. При цьому сенсорна панель розміщена на засобі візуального відображення електронного пристрою. Пристрій містить також засіб сканування, служить для сканування даних про зображення ділянки з точковим растром, сформованого на сенсорній панелі, виходячи з інформації, у вигляді інструкцій, відображається на засобі візуального відображення, і електронний пристрій, слугує для перетворення даних про зображення в цифрову форму з отриманням чисельних значень, для зчитування із засобу зберігання мультимедійної інформації, відповідної ділянки з точковим растром, на підставі чисельних значень і для відтворення мультимедійної інформації. Недоліком даного відомого пристрою є висока складність, недостатня надійність роботи і обмежені функціональні можливості, що обумовлено відсутністю наочності і автоматичного визначення номера відкритого листа. Якщо користувач, перевернувши лист, забуде доторкнутися до міток або виконає цю операцію неправильно, то звукові повідомлення будуть відтворюватися неправильно. Зазначений недолік ускладнює створення за таким принципом книг з відтворенням звукових повідомлень, що містять велику кількість листів, так як при великій кількості аркушів число вищезазначених міток також стає великим, і введення номера відкритого листа користувачем стає складною і трудомісткою операцією. Задачею даної корисної моделі є підвищення надійності замикання потрібного контакту сенсорної панелі при виборі потрібного режиму роботи і натисканні картинки безпосередньо на сторінці книги, що, в свою чергу, дозволить 1 UA 121528 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 підвищити точність фіксування моменту перегортання сторінки книги користувачем і визначення групи звукових фрагментів, відтворюваних на даній сторінці. Вказане технічне рішення є надто складним для дітей початкового віку до 5 років та є занадто складним для дітей з обмеженими можливостями. Із рівня техніки також відоме технічне рішення "Електронний пристрій-іграшка" (патент України № 74490), у відповідності до якого електронний пристрій-іграшка містить корпус, в який вмонтовано процесор з джерелом живлення та енергонезалежною пам'яттю. До процесора підключені датчик освітленості, модуль відтворення звукових сигналів та щонайменше два світлодіоди, а процесор оснащений електронним таймером. При цьому блок відтворення звукових сигналів, виконаний з можливістю послідовного відтворення звукових повідомлень із заданого набору звукових повідомлень у випадковому порядку. В основу пропонованого рішення ("Електронний пристрій - іграшка", патент України № 74490) встановлена задача удосконалення конструкції електронного пристрою, який містить корпус, в який вмонтовано процесор з джерелом живлення та енергонезалежною пам'яттю і в якому до процесора підключені датчик освітленості, модуль відтворення звукових сигналів та щонайменше два світлодіоди, а процесор оснащений електронним таймером, причому блок відтворення звукових сигналів виконаний з можливістю послідовного відтворення звукових повідомлень із заданого набору звукових повідомлень у випадковому порядку. Тобто пропонований пристрій поєднує використання процесора, світлодіодів та інших електронних елементів: таймер, датчик освітленості та інші. Однак пропоноване технічне рішення має певні недоліки. Пропоноване технічне рішення має обмеження в частині виникнення команди для процесора, тобто процесор починає виконувати свої функції лише у випадку спрацьовування датчика освітленості, де у відповідності до вказаного патенту "Датчиком освітленості перевіряється рівень зовнішньої освітленості. Якщо рівень зовнішньої освітленості "темно", то пристрій переходить в сплячий режим. У сплячому режимі світлодіоди вимкнені, звук не відтворюється. Працює тільки датчик освітленості, який відстежує стан зовнішнього освітлення ("світло" або "темно")» Наявність такої обмеженості не дозволяє розширити функціювання пристрою при наявності команд із декількох різних джерел, які може забезпечити сенсорна панель пристрою. Найбільш близьким до технічного рішення, яке заявляється, за технічною суттю, та технічним результатом, є технічне рішення "Інтерактивна електронна книга з можливістю відтворення звуків" (патент РФ № 2448372), що містить сторінки книги, під'єднані через корінець до передньої і задньої обкладинках книги, електронний модуль, забезпечений мікроконтролером з пам'яттю, і сенсорну панель, з'єднані через сигнальні провідники до мікроконтролера електронного модуля, встановленого в корпусі на задній обкладинці, і приєднаного через керуючі провідники до динаміка і блока живлення і через сигнальні провідники до сторінок книги, яка відрізняється тим, що вона забезпечена щонайменше двома групами контактних пар, підключеними до мікроконтролера електронного модуля і виконаними з можливістю визначення порядку включення звукових повідомлень, сенсорна панель виконана з верхньої і нижньої плівковими основами, верхня плівкова основа забезпечена контактними майданчиками, виконаними з електропровідної пасти за допомогою трафаретного друку, керуючі та сигнальні провідники також виконані з електропровідної пасти і розміщені на нижній плівковій основі за допомогою трафаретного друку, причому верхня і нижня плівкові основи під'єднані між собою по периметру за допомогою клею таким чином, що керуючі і сигнальні провідники і контактні площадки розташовані строго один напроти одного з утворення вищевказаних груп контактних пар. Електронна книга характеризується тим, що одна з двох груп контактних пар виконана з можливістю визначення номера відкритої сторінки за допомогою мікроконтролера, а інша - з можливістю визначення відповідного звукового повідомлення також за допомогою мікроконтролера. Електронна книга характеризується тим, що сенсорна панель розміщена на верхньому шарі картону задньої обкладинки під останньою сторінкою книги і приєднана до електронного модуля через роз'єм. Електронна книга характеризується тим, що в останній сторінці книги виконані поглиблення, електронний модуль і динамік прикріплені за допомогою клею в цих поглибленнях між двома шарами картону. Електронна книга характеризується тим, що групи контактних пар включення звукових повідомлень забезпечені наочними картинками, виконаними з можливістю зміни їх виду в залежності від відкритої сторінки книги. 2 UA 121528 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Електронна книга характеризується тим, що кожна група контактних пар включення звукових повідомлень виконана з можливістю відтворення декількох різних звукових повідомлень в залежності від вибраної сторінки книги. Однак пропоноване технічне рішення має певні недоліки, до яких можна віднести обмеженість в використанні друкованої книги та електронного модуля – окремо один від одного. На думку Автора така обмеженість впливає на дитину-користувача, яка потребує динамічного користування будь-якою іграшкою. В основу технічного рішення, яке заявляється, встановлена технічна задача, удосконалення конструкції інтерактивного електронного модуля-планшета, який включає корпус з кріпленням, мікроконтролер (центральний процесор) з пам'яттю, контролер управління світлодіодами, що керується мікроконтролером, блок світлодіодів, сенсорно-контактну панель, приєднану до мікроконтролера електронного модуля-планшета, динамік (звуковий пристрій), блок електричного живлення (батарея/акумулятор), комп'ютерну програму, в якому за рахунок того, що інтерактивний електронний модуль-планшет включає блок світлодіодів, керованих мікропроцесором і/або мікроконтролером, і контролерів управління світлодіодами може бути один і/або більше одного, вирішується технічна задача, відтворення та дублювання звукового сигналу за допомогою світлового сигналу, які мають деталь (елемент) їх одночасної активізації – сенсорну панель, що дає можливість суттєво розширити коло споживачів, особливо серед дітей з обмеженими можливостями, а також використовувати пристрій для дітей, більш широкого вікового інтервалу. Крім того, технічне рішення, яке заявляється – "ІНТЕРАКТИВНИЙ ЕЛЕКТРОННИЙ МОДУЛЬПЛАНШЕТ", характеризується тим, що контролерів управління світлодіодами більше одного, і тим, що містить функцію "індикатор заряду батареї/акумулятора" та функцію "таймер", яка відключає планшет через 30 секунд, якщо не відбулося жодного натискання на будь-яку кнопку. Як видно із опису технічної суті корисної моделі, вона суттєво відрізняється від прототипу, а отже є новою. Промислова придатність. Промислова придатність корисної моделі характеризується фігурами та описом роботи. На Фіг. 1, 2, 3, 4, 5 – показано конструкцію "Інтерактивного навчально-ігрового комплекту" яка включає два основних компоненти, це: друкована книга або інші складові та інтерактивний електронний модуль-планшет, де: Фіг.1 – Загальна конструкція комплекту (друкована книга та інтерактивний електронний модуль-планшет або по тексту: електронний модуль-планшет, модуль-планшет, планшет). Фіг. 2 - Кріплення планшета на сторінці. Фіг. 3 – Вигляд електронного модуля-планшета ззаду. Фіг. 4 – Контактні майданчики. Фіг. 5 – Принципова схема електронного модуля-планшета. Інтерактивний навчально-ігровий комплект складається із наступних елементів: - друкована книга (передня обкладинка, сторінки, задня обкладинка, корінець) або інший друкований виріб; - інтерактивний електронний модуль-планшет (корпус з кріпленням; мікроконтролер (центральний процесор) з пам'яттю; контролер управління світлодіодами, блок світлодіодів, що керуються контролером; сенсорно-контактну панель, приєднану до мікроконтролера електронного модуля-планшета; динамік (звуковий пристрій); блок електричного живлення (батарея/акумулятор); комп'ютерну програму. На Фігурах 1, 2, 3, 4, 5 показані наступні елементи: 1. Друкована книга. 2. Інтерактивний електронний модуль-планшет. 3. Спільна підкладка (обкладинка) з товстого картону. 4. Робоча поверхня модуль-планшета. 5. Отвори для динаміка. 6. Отвори для кріплення при транспортуванні. 7. Пристрій для кріплення до обкладинки. 8. Клавіша-фіксатор. 9. Наклейка з зображенням, виконана типографським способом на папері або плівці. 10. Гнучка плата з контактними майданчиками, що за формою та кількістю відповідають зображенням п. 9 11. Корпус інтерактивного електронного модуля-планшета. 12. Контактний майданчик у вигляді меандру, що замикається при натисканні у будь-якому місці майданчика. 3 UA 121528 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 13. Ізольовані провідники для з'єднання контактних майданчиків з процесором. 14. Світлодіодні індикатори. Інтерактивний навчально-ігровий комплект працює наступним чином. Користувач одночасно або в різний час може читати книжку та користуватися модулемпланшетом. При цьому елементом, який об'єднує комплект, є наявність одних і тих персонажів/предметів/ зображень, що використовуються як у книжці, так і в модулі-планшеті, або інформація в книзі та інформація на планшеті поєднані за смислом. Таким чином, користувач має більш детальну інформацію щодо змісту, якщо використовує не тільки друковану частину комплекту, але й модуль-планшет. Але ніщо не заважає використовувати їх роздільно. ІНТЕРАКТИВНИЙ ЕЛЕКТРОННИЙ МОДУЛЬ-ПЛАНШЕТ працює наступним чином. Надруковані на передній панелі (п. 9 – "Наклейка з зображенням, виконана типографським способом на папері або плівці") планшета персонажі/предмети/ зображення використовуються, як майданчики для натискання, під час виконання різноманітних завдань, які здійснюються в ігровій формі і можуть повторятися з метою запам'ятовування, причому отриманні завдання і інформація можуть бути пов'язані з друкованою книжкою або іншим друкованим виробом. Ігрова форма відтворення та повторення звуків може бути використана для вивчення іноземних мов. Під час включення, мікропроцесор діагностує рівень заряду батареї та виводить результати діагностики на блок світлодіодів – кількість ввімкнених світлодіодів у процентному відношенні вказує на рівень залишкового заряду. Якщо рівень менше 50 %, то до кількості також додається зміна кольору світлодіодів з зеленого на жовтий, а якщо менше 20 % - на червоний. Така функція дозволяє вчасно підготуватися і змінити батареї. Крім того, блок світлодіодів, керованих мікропроцесором та мікроконтролером, використовується для: - індикації, що планшет включений/виключений; - індикації режимів роботи планшета; - індикації вірних та помилкових відповідей у завданнях; - кольорового відображення при програванні музичних фрагментів (світломузика) (музикальні заставки, пісні). Кількість та розміщення світлодіодів, а також конкретний набір світлових ефектів залежить від конструктивних особливостей планшета і може бути більше одного. У технічному рішенні, яке заявляється, функції контактних майданчиків на планшеті поділені на функціональні (що перемикають режими роботи планшета) та ігрові, при цьому сенсорноконтактна панель складається з двох шарів: 1) друкованої звичайним друкарським способом на папері або плівці кольорової наклейки, 2) та гнучкої електронної плати, що містить: a. контактні майданчики, подібні за розміром та формою до надрукованих на наклейці персонажів/форм/літер тощо b. ізольовані печатні провідники, що з'єднують контактні майданчики та c. під'єднувальну колодку, що дозволяє з'єднати гнучку плату з електронною схемою з мікропроцесором, що знаходиться всередині корпусу планшета. Модуль–планшет може бути закріплений на книжці або іншому друкованому виробі за допомогою фігурного елемента кріплення з фіксатором і відповідних направляючих пазів у корпусі планшета. Кріплення дозволяє багаторазово знімати та встановлювати планшет на обкладинку. Для попередження випадкового відкріплення модуля-планшета від друкованого виробу в процесі транспортування, а також як антивандальний пристрій до моменту продажу, в корпусі модуля-планшета і в місці кріплення на друкованому виробі є по два відповідних отвори для нероз'ємного кріплення за допомогою одноразових хомутів. В процесі користування книгою вони не потрібні, але і не заважають. Для економії заряду батареї, мікроконтролер відстежує час між натисканням на кнопки і, в разі, якщо протягом 30 секунд не відбулося жодного натискання, виконує процедуру виключення і знеструмлює планшет. Як видно із опису промислової придатності корисної моделі, вона може бути відтворена промисловим шляхом та виготовлена серійним способом. 4 UA 121528 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Інтерактивний електронний модуль-планшет, який включає: корпус з кріпленням, мікроконтролер (контролер) з пам'яттю, контролер управління світлодіодами, що керується мікроконтролером, блок світлодіодів, сенсорно-контактну панель, приєднану до мікроконтролера електронного модуля-планшета, динамік (звуковий пристрій), блок електричного живлення (батарея/акумулятор), комп'ютерну програму, який відрізняється тим, що електронний модуль-планшет включає блок, із щонайменше двох світлодіодів, керованих мікропроцесором і/або мікроконтролером. 2. Інтерактивний електронний модуль-планшет за п. 1, який відрізняється тим, що контролерів управління світлодіодами один і/або більше одного. 3. Інтерактивний електронний модуль-планшет за п. 1, який відрізняється тим, що містить функцію "індикатор заряду батареї/акумулятора" та функцію "таймер", яка відключає планшет через 30 секунд, якщо не відбулося жодного натискання на будь-яку кнопку. 5 UA 121528 U 6 UA 121528 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7