採用印刷介質的交互式裝置的製作方法

2023-05-24 03:32:26

專利名稱：採用印刷介質的交互式裝置的製作方法
背景技術：
現在有各種各樣的電子圖書。其中一種電子圖書系統能夠識別印刷元素如印刷在書片體上的圖片、字母和代碼。這種書安裝在一個固定位置上，用戶可隨意指定一個特定的地方以識別片體上的一個特定的印刷元素。傳感系統能夠檢測出隨意指定的位置。位置檢測電路能夠由絕對位置信號或者是一個預定的參考點加上這個隨意指定的位置點來確定出用戶所選擇的印刷元素。傳感系統適當地查找一ROM(只讀存儲器)以提供該印刷元素對應的其它信息。該ROM中含有所選印刷元素的位置信息以及該位置的相關信息。可將該相關信息提取出來以供後面的處理使用，例如供一計算機系統使用以便提供對應於所選印刷元素的聲音和視頻圖像。
雖然這類電子圖書很好用，但仍有許多值得改進。例如，除了選擇一個特定的圖片或字母之外，這類電子圖書系統無法使用戶參與到其它的活動中。為了幫助用戶記住一特定的圖片或字母，最好能使用戶還能以其它的方式與這種電子圖書系統進行交互。此外，這類電子圖書最好也能具有其它的一些特點以吸收用戶。對此，用戶能夠更多地參與到該圖書系統中。這樣，該電子圖書系統就能變成一種比傳統系統更為有效地學習工具。
本發明致力於解決這些問題和其它問題。

發明內容
本發明的一個實施例提出了一種生成音頻輸出的方法，該方法包括a)將一片體放在基座的一個表面上，其中的片體上印有印刷元素；b)用一標寫工具在片體上該印刷元素的附近標寫；以及c)生成一個與該印刷元素相對應的音頻輸出。
本發明的另一實施例提出了一種交互式裝置，其包括a)一個基座，其包括i)用來接收一片體的表面，該片體上印有印刷元素，ii)該表面下的一電氣元件陣列；iii)一個處理器，其在操作上與該電氣元件陣列相連；iv)一存儲器，其在操作上與處理器相連；v)一個音頻輸出設備，其在操作上與處理器相連；以及b)一標寫工具，其適於在片體上該印刷元素的附近標寫；其中當用戶用標寫工具在印刷元素附近作標記時，音頻輸出設備用來提供音頻輸出，並且該音頻輸出與該印刷元素相對應。
本發明的另一實施例提出了一種系統，其包括a)一伺服器；b)一交互式裝置，其包括一基座，該基座包括i)用來接收一片體的表面，該片體上印有印刷元素，ii)該表面下的一電氣元件陣列，iii)一個處理器，其在操作上與該電氣元件陣列相連，iv)一存儲器，其在操作上與處理器相連，其中的存儲器包括一個與印刷元素相關聯的輸出，v)一個輸出設備，其在操作上與處理器相連；當片體放置於上述表面上時，如果用戶與印刷元素進行了交互操作，該輸出設備就產生上述輸出；c)一客戶計算機，其在操作上與伺服器相連；以及d)一印表機，其在操作上與客戶計算機相連。
本發明的另一個實施例提出了一種方法，該方法包括a)將代碼從伺服器發送到用戶站點的客戶計算機，其中的代碼是用來將印刷元素列印到片體上的代碼；b)在用戶站點處列印片體；c)將片體放置在交互式裝置的基座上，其中的基座包括一個表面以及該表面下的電氣元件陣列；d)當將片體放置在基座上時與印刷元素進行交互；以及e)作為同印刷元素交互操作的響應，提供一個輸出，其中該輸出與該印刷元素相對應。
下面參照附圖來描述本發明的這些和其它實施例。


圖1所示為本發明一實施例中裝置的平面圖；圖2所示為一交互式裝置的基座的平面圖；其中該基座帶有一個可拆模板，該模板將一片體固定到基座上；圖3所示為本發明一實施例中裝置的塊圖；圖4所示為一電氣開關陣列的電氣示意圖；圖5所示為一開關陣列中一組開關的下部的頂視圖；
圖6所示為壓力加到開關上時，其中一個開關一部分的剖視圖；圖7所示為一交互式裝置的頂視圖，其中該交互式裝置包括一基座，該基座帶有一個連接結構以及兩個能繞該連接結構移動的部分；圖8(a)和8(b)所示為本發明實施例中標寫工具的剖面圖；圖9所示為本發明一實施例系統的塊圖；圖10所示為本發明一實施例中所用文字的表格。
具體實施例方式
在本發明的實施例中，可將一片體如紙片放置在交互式裝置的基座上。當紙片處於基座上時，用戶就能與片體上的印刷元素(如圖形、文字、字母)進行交互。
與印刷元素的交互操作例如可以是在片體上印刷元素的附近進行標寫。其中印刷元素的附近可以是在印刷元素上或者是印刷元素周圍一個合適的距離內。
例如，用戶可用標寫工具如彩筆來對印刷元素如基座片體上的圖形進行著色。與之相應，基座可以給用戶提供一個對該圖形相對應的輸出。例如，如果用戶正在給紙片上的字母B著色，那麼提供給用戶的輸出就可以是合成的語音如「B，B念作buh」。在另一例中，用戶可用彩筆或標寫器對基座片體上印的動畫進行著色，與之相應，提供給用戶的輸出就是該動畫的聲音。
本發明實施例中的交互式裝置響應於片體上的標寫提供合適的輸出。用戶可選用各種合適的顏色以各種合適的方式來標寫片體。這能增強用戶的創造性、自我表現力以及想像力，因為用戶不僅能對片體上的印刷元素進行選擇，還能在這上面進行標寫。因此，用戶的創造性、自我表現力以及想像力就能得到體現和發揮。而且，當用戶在一印刷元素上進行標寫時，用戶就積極到參與到該印刷元素中。與這種標寫相對應，交互式裝置還能提供出該印刷元素的其它信息。這些其它信息能傳授或強化該印刷元素所傳達的教育性理念。除了聽之外，由於用戶還能參與到活動中，因此用戶更能記住片體上與之交互的印刷元素，並能理解該印刷元素以及與該印刷元素相關的各種音頻信息所教導出來的各種理念。此外，在本發明的實施例中，該交互式裝置可以採用用戶所熟悉的活動方式(如著色、塗畫)來吸引住孩子。例如，孩子們可用彩筆和標寫器來對紙片進行著色。
該交互式裝置可讓孩子選擇彩筆和標寫器來對片體上的印刷元素進行著色。如果孩子正在對該印刷元素進行著色，作為對這種著色的響應，與該印刷元素相對應的輸出就會提供給孩子。當孩子完成著色時，孩子就會創造出一張獨特的著色片體，並在著色的過程學習了解片體上的印刷元素。
該交互式裝置可採用各種合適的片體。這些片體可採用塑料、紙、紙板等製成，它們可以是以著上顏色的，也可是未塗上顏色的。在某些實施例中，該片體可採用一本書中諸多片體中的一張。該書具有適當的頁數，並可帶有一個裝訂器，如螺旋形裝訂器或環形的裝訂器。該片體的大小應適當，如採用標準的尺寸大小5×7、8.S×11、8×14或者是A4的大小。
片體可帶有數量或類型合適的印刷元素。
這些印刷元素舉例包括圖形以及圖形的一部分，文字、語段、文字的一部分、語音圖、形狀、圖片(如照片)以及圖片的一部分、符號、地圖、字母、數字等。
在某些實施例中，這些印刷元素可以是輸入符號，如用來提示用戶響應輸入的線、方塊。這類輸入符號通常出現在測試以及提問中。與響應正確或不正確相對應的輸出(如，音頻輸出)或者是幫助用戶響應的音頻輸出(如幫助性的音頻信息)可提供給用戶。例如，這些印刷元素可印有方塊，這些方塊可由用戶標寫從而指定一個特定的選擇。例如，這些方塊可以是一個多項選擇，這些選擇分別與字母a)、b)、c)以及三個不同的答案相聯。用戶可在其中一個方塊上標上核對標記或者是「X」標記以選擇其中一個答案。與該標記相對應，為用戶提供一個音頻響應。例如，如果用戶選擇的是與字母b)相關聯的方塊，而與交互式裝置所提出的這個問題相對應的正確答案卻是與字母a)相關聯的方塊，那麼裝置就會給用戶提供一個輸出「對不起，b)不正確。」此外，或者作為選擇，該交互式可記錄下用戶的響應。在這些實施例中，用戶的響應可記錄在交互式裝置基座的存儲器以及片體上。用戶的響應可記錄在片體，同時也可以電子形式記錄在交互式裝置的基座中。
該交互式裝置的基座可帶有各種合適的特徵。在某些實施例中，該基座可包括有一個主要表面。該主要表面可以是不平的，但優選為一個平面，這樣用戶可在該表面上塗寫。該主要表面可以是光滑、可衝洗的，這樣就能容易地將標記如用彩筆標上的標記去掉。
該基座的主要表面下面有一組電氣元件陣列。在某些實施例中，每一個電氣元件均為壓力啟動的壓敏開關。合適的壓敏開關例如可以包括多個彼此之間以氣隙分開並正對的導電區域。加到導電區域上的壓力可使這些彼此正對的導電區域接觸從而關閉該開關。
另一類電氣元件可以是壓電類元件。將壓力加到壓電元件上可使其電阻發生變化。在上述任一種情況下，壓力均可由例如電氣元件上的標寫工具如彩筆來施加。
在其它的實施例中，該電氣元件可以是天線，如美國專利文獻US5,877,458或者是US5,686,705以及美國專利申請文件09/574,599以及60/200,725中所描述的天線。所有這些專利文獻以及專利申請文獻的受讓人均與本申請相同，這裡其以參考的形式全文併入本申請。該天線可發送出信號，該信號可被一根與基座相連的記錄筆接收。該記錄筆用作接收天線。當記錄筆放在主要表面上時，該記錄筆會接收到一個特定於記錄筆下電氣元件的信號。然後，就能確定出記錄筆相對於主要表面的位置。該記錄筆可用來與基座片體中的印刷元素交互作用。電氣元件可以是發射天線，該天線周期性地發射出信號，信號由記錄筆接收，該電氣元素也可以是接收天線以接收記錄筆發出的信號。在這些實施例中，用戶不必選擇性地去激勵電氣元件。如下所述，該記錄筆也可是一個標寫工具。
在本發明的實施例中，電氣元件陣列中的某些或全部電氣元件可被預先分配以用來為用戶查找並提供特定的輸出。作為優選，這些電氣元件可在啟動後查找預定的輸出。此外，其中的一些電氣元件可在啟動時預定用來指示基座上帶有不同印刷元素的不同片體。例如，當啟動與一個新片體相連的電氣元件時，處理器可對該交互裝置重新編程，從而使陣列中的這些電氣元件重新進行分配從而提取出那些與這個新片體中印刷元素相連的輸出。
由交互式裝置提供給用戶的輸出可以是視覺上的輸出和/或聲音上的輸出。優選的輸出是聲音上的輸出，因為聲音上的輸出能夠補充並增強片體上的視覺信息如字符、圖片以及數字等。
音頻和視頻輸出的組合能夠強化該交互式裝置所教導的理念。作為舉例，該輸出可包括字母、故事、數字、詞語、段落、笑話、音樂、提問、回答、提示、音效、事情等。作為優選，該音頻輸出可以作為用戶在片體上進行標寫操作的響應提供出來。
在某些實施例中，這種輸出可以是一個用來要求用戶進行響應的提示。例如，交互式裝置可提出一個問題以詢問用戶「你能找到字母P嗎？」。作為響應，用戶可對片體上的字母P進行標寫。用戶響應之後，會給用戶提供一個用戶響應對錯與否的輸出。例如，如果用戶的響應是正確的，那麼就給用戶提供一個獎勵性輸出(如，「對了」)。如果用戶的響應不對，則可重複該問題，或者告知用戶其響應不正確。
在其它的實施例中，該交互式裝置所提供的輸出包括能夠幫助用戶回答該裝置所提出的前一個問題的提示線索。例如，用戶可將一個帶有數字1到10的彩色片體放置到基座上。基座原先的提示例如可以是「你能對數字10進行著色嗎？」。如果用戶在預定的時間內沒有對數字10進行著色，該交互式裝置會提示用戶選擇另一個印刷元素或者是按下一個按鈕(例如基座上或基座中的可拆模板)以獲得一個提示線索。在用戶選擇按鈕或者印刷元素之後，裝置可為用戶提供一個線索如「數字10就在數字9之後」。給用戶提供線索能幫助用戶了解給定的對象。
如上所述，在本發明的實施例中，提供給用戶的輸出可對應與一個特定的與用戶交互的印刷元素。這樣，例如，當用戶對字母D進行著色時以及用戶對字母F進行著色時，不會形成相同的輸出。此外，提供給用戶的輸出也特定於不同的印刷元素而不同。例如，在用戶分別對字母D和F進行著色後，提供給用戶聲音分別是「dee」和「efff」。
這些輸出可以與印刷元素所提供的信息或者是與印刷元素的特徵存在某些聯繫。例如，這些輸出可與片體上印刷元素的標識、形式、顏色、形狀或者是質量相關聯。例如，在用彩筆對基座紙片上的青蛙圖案進行著色後，可從存儲器中提出語段「喂，我在跳動」，並且用基座中的揚聲器向用戶發出該語段。此外，或者作為選擇，該輸出也可提供出一特定印刷元素的其它信息。例如，印刷元素可採用美國加利福尼亞州的形狀，在用戶與該印刷元素交互之後，就可將有關該州的信息如人口、歷史和/或面積等提供給用戶。
在某些實施例中，可用一個可拆模板來將片體固定在基座上。作為優選，該可拆模板可具有明亮的顏色和/或兩維或三維字符(如，動畫)。諸如這類的特徵能讓孩子與該交互式裝置形成交流。每一個可拆模板均可由塑料製成並且可以採用剛性或柔性材料。優選採用的是剛性的可拆模板，因為這類模板很容易為孩子所操作，並且容易對齊。在某些實施例中，可拆模板包括有一層基本為平面的模製塑料。此外，該可拆模板可以採用任意一種合適的平面尺寸或厚度。例如，通常的可拆模板的厚度小於1.27英寸，而平面尺寸則大於21.59×27.94英寸。在其它的實施例中，基座可使用不可拆模板。該不可拆模板與上述的可拆模板可以相同也可不同。
可拆模板都具有一個靜止部分以及多個基本獨立於靜止部分的可動元件。這些可動元件可由用戶移動並與可動元件下面的一個電氣元件進行交互。例如，用戶可用一可動元件將力加到基座的主要表面上。所加的力可使可動元件下面的壓敏開關啟動。啟動的結果就是給用戶提供合適的音頻輸出。
可拆模板中的每一個可動元件都具有一種不同於靜止部分的結構和外觀。例如，在某些實施例中，可動元件可以是一些布置在靜止部分的孔中的按鈕。
這此按鈕採用柔活動連接器連接到孔壁上從而使按鈕基本上能夠獨立於靜止部分進行移動。在某些實施例中，這些可動元件還可布置在可拆模板的長孔中(即，相對於可拆模板的平面)。可移動元件可在長孔中移動，還可沿平行於可拆模板的方向移動。
如果用一個可拆模板的片體固定在基座上，那麼該可拆模板應能輕易地從基座上拆下來。用戶不必使用什麼特別的工具或步驟來移動可拆模板並將可拆模板從基座上拆下來。作為優選，可在不用夾子或膠水的情況將可拆模板放置在基座的主要表面上。為此，可動元件類型、圖案或尺寸不同的可拆模板能夠毫無困難地互換安裝到基座的主要表面上。展示給用戶的界面改動容易。當可拆模板發生變化時，交互裝置的外觀、感覺以及功能也發生變化。與許多傳統的電子玩具相比，孩子每次使用本發明的交互式裝置時不一定非要使用同一組按鈕以及對應的同一組聲音。因此與傳統的電子玩具相比，孩子們不會輕易地對本發明的實施例失去興趣。
有關本發明實施例所用可拆模板的其它細節可參見與本申請同日提交的、名稱為「Interactive Apparatus with Templates(帶有模板的交互式裝置)」與本申請同一天申請，(卷號(Attorney-Docket)No.020824-001300US)。該專利申請的受讓人與本申請相同，該申請在這裡參考的形式全文併入本申請。
該交互式裝置可用於許多目的。例如，其可用來娛樂和/或教育用戶。在某些實施例中，片體在設計上還可使用戶進行遊戲。例如，固定在基座上的片體上可印上一個迷宮。用戶可用鉛筆或其它標寫工具畫出一條軌跡穿過該迷宮。用鉛筆將一定的壓力加到片體下面的主要表面上。鉛筆下面的電氣元件就會啟動，此時基座內的處理器就能電追蹤鉛筆的軌跡。如果用戶在迷宮中偏離了正確軌跡，就會給用戶提供一個音頻輸出(如，「走錯了」)。在另一例中，該交互式裝置可教用戶學習特定的印刷元素。例如，可在片體上印刷出特定的字母或數字。提供給用戶的輸出可與這些字母或數字的名稱或聲音相關。此外，或者作為選擇，該輸出可用來說明說明數字或字母的用法。然而，在另一例中，本發明的實施例可用來訓練用戶的肌肉功能。例如，該交互式裝置可用來幫助用戶學習如何去寫這些字母或數字。例如，基座主要表面下面的電氣元素可電追蹤用戶標寫工具的軌跡。因此，該交互式裝置能夠確定出用戶是否在片體上寫好了一個字母或數字。此時該裝置會給用戶提供一個適當的反饋，該反饋取決於用戶是否在片體上正確地書寫出了這個字母或數字。寫完後，用戶可將片體取下並保存，或者是將片給另一個人(如老師或父母)。因此，本發明的實施例具有更多的功能，而不單單是給用戶提供指示性的指令。用戶例如可用本發明的實施例練習書寫技能。
在另一實施例中，該片體可專門設計成教育用戶學習預定的主題。例如，該交互式裝置和可拆模板在設計上可用來教用戶學習色彩、字符、形狀、數字、文字發音、讀音、實事、歌曲、算術、代數、減法、乘法、除法、分數、小數、幾何、科學、地理、歷史、拼寫、語法、樂器名稱及聲音、人文、地方、自然、音樂、運動、字母、數字、計數、社會學、創造性表達、語言如英語、中文等。該交互式裝置所教導的技能包括識別技能(如數字和字母的識別)和邏輯技能。因此，在某些實施例中，該交互式裝置能用作教育性玩具。
儘管在某些實施例中，該交互式裝置可用作教育玩具，但在其它的實施例中，其並非一定是孩子們的玩具，其也可供成人們使用。例如，在某些實施例中，基座中使用的不同片體在設計上可用來教成人學習第二語言。在另一例中，基座上的片體可以是一張預先印好的由用戶填寫的表格。該交互式裝置可提供輸出以幫助用戶填寫該表格，並對應於用戶的選擇提供合適的反饋，以及/或以電子形式自動記錄下用戶在表格上的選擇。
該交互式裝置的用戶可以是任何合適的年齡人群(如，成人或孩子)。例如，該用戶可以是年齡小於10歲的孩子(如學齡前3到5歲的兒童)。在本發明的實施例中，該交互式裝置能使孩子參與到認字、聽音樂、聲音以及逗樂的活動中。因此能將許多重要的技能(如，學前技能)教給孩子，同時鼓勵他們的創造性、自我表現力以及想像力等。
下面參考附圖來描述交互式裝置的一個實施例。
圖1為本發明一實施例的交互式裝置的基座12和標寫工具35。基座12包括一個邊緣區域17，其包繞著基座12的主要表面29。邊緣區域17以及基座17的其它部分可由模製塑料製成。基座12的下面可具有一個存儲凹部以便存儲不用的一個或多個可拆模板(圖中未示出)和/或片體。
手柄16與邊緣區域17相連。手柄16可收起來或者可從基座的主體上拆下來。使用手柄16，用戶可輕易地搬運基座以及基座所用的可拆模板或片體(圖中未示出)。因此，該交互式裝置可以便攜並能由小孩攜帶。為此，該交互式裝置的平面尺寸小於7.62×7.62英尺。例如，基座12的尺寸大約為33.02×47.625×7.62(寬×長×高)。
基座12的邊緣區域17可帶有其它合適的結構。如，邊緣區域17中可有一個封上的或未封上的存儲空間11。該存儲空間可用來存儲用戶的個人物品以及標寫工具如鉛筆或彩筆。
此外，基座的邊緣區域17內有一個揚聲器18。預先記錄下來的或者合成的聲音可通過揚聲器18提供給用戶。該聲音可以是音樂、合成的文字、語段、欄位、音效等。邊緣區域17內還可有一個(虛線所示的)槽23以供移動式信息存儲介質(圖中未示出)使用。槽23在結構上可用來容納移動式信息存儲介質。例如當數據盒插入到槽23中時，彈簧蓋(圖中未示出)可蓋上槽23並向內推入。
邊緣區域17內還有一個選擇裝置20以便用戶選擇特定的操作模式。如圖1所示，選擇裝置20可採用滑鍵的形式。用戶可用該選擇裝置20來開關交互式裝置。當交互式裝置打開時，用戶還可進一步選擇學習模式、遊戲模式以及音樂模式。在學習模式下，交互式裝置提供的主要輸出都是用來教導用戶學習預定主題的輸出。例如，當交互裝置處於學習模式時，用戶可以與特定顏色或形狀的印刷元素進行交流。作為響應，交互式裝置可為用戶確定可動元件或印刷元素的形狀和顏色。在遊戲模式中，用戶可以玩遊戲，或者交互式裝置也可對用戶提問。例如，可將按鈕為字母A到Z的片體布置在基座上。該交互裝置可以通過發問「你能對字母D著色嗎？」來提示用戶，如果用戶給錯誤的字母著色，那麼該交互式裝置可告訴用戶該字母的名稱和發音(如，「B，B念buh.」)。如果用戶選擇了正確的字母，該交互式裝置可對用戶進行獎勵。例如，如果用戶對字母D進行了正確著色操作，那麼裝置會給用戶提供一句祝賀性的話如「做得好」或者是其它獎勵的聲音。因此，該交互式裝置能根據用戶標寫印刷元素的錯誤與否而給用戶提供不同類型的輸出。在音樂模式中，當用戶對不同的印刷元素進行標寫時，裝置會產生不同的音樂片段。例如，如果基座上有一張帶有印刷元素的片體，那麼在對不同的印刷元素進行著色時，裝置會將不同的音樂片段呈現給用戶。由此帶給用戶的樂趣能使其不斷參與到該交互式裝置之中。
基座12的主要表面29可具有各種特徵或尺寸。該主要表面29的上表面可以採用多乙酸乙烯酯或者採用其它合適的聚酯材料。主要表面29優選由一種容易將表面上的例如彩筆印清洗掉的材料製成。在某些實施例中，主要表面29的平面尺寸可大於一張標準紙頁的紙片。例如，主要表面29的平面尺寸可大於或小於21.59×35.56平方釐米。這麼大的尺寸能夠容納可拆模板，其中該可拆模板可將一張標準大小的紙片固定到基座12上。
在本實施例以及其它實施例中的邊緣區域17在結構上可容納可拆模板或者是片體(圖中未示出)。在該示例中，邊緣區域17相對於基座1 2的主要表面會有所升高，並將主要表面包繞起來。當可拆模板或片體放置在基座12的主要表面上時，邊緣區域17能引導可拆模板或片體從而使其正確定位於基座12的主要表面上。片體中的印刷元素也能正確地定位於基座12主要表面下面的電氣元件上。因此，在本發明的實施例中，可拆模板或片體可相對於基座12的主要表面自動對齊，這樣諸如孩子這樣的用戶就能很容易地使用該交互式裝置並將可拆模板或片體放置在基座12的表面上。用戶不必擔心可拆模板或片體是否對齊，這樣，印刷元素就能與主要表面下面的電氣元件剛好對齊。
基座12還可使用標寫工具35。該標寫工具35可與基座12分開或者是連接到基座12上。
例如，標寫工具35可通過一根可收的或不可收的電纜連接到基座12上。合適的標寫工具例如可包括彩筆、標寫器、鉛筆、鋼筆等。
圖2所示為一交互式裝置，其包括一可拆式模板，該模板能將一片體固定到基座上。該可拆模板14包括一個將第一部分22與第二部分(圖中未示出)連接起來的鉸接件。第一和第二部分可採用框架的形式，並且基本上是平面結構。第二部分在第一部分22的下面。第二部分可帶有一個窗口(或者是柔性的膜片)，其尺寸基本與第一部分的窗口相同，這樣就能通過該窗口將壓力加到可拆模板14下面的主要表面上。第一部分和第二部分合起來形成一個蛤殼結構。
第一部分22具有一個用來形成窗口的框。用戶可通過抓住第一部分22內的上翅部分22(a)將第一部分22提起。提起第一部分可使可拆模板14底部的一個執行機構(圖中未示出)將力加到可拆模板14下面的一個電氣元件(如開關)上。然後揚聲器18中會發出聲音「放入一張新的彩頁」。此時，某些電氣元件會被鎖住(即不能作出響應)直到用戶裝入片體並按壓一指示器(如，綠色的圓圈「go」)通知基座其上已放有一片體。然後用戶將片體27放到第一和第二部分之間。並將第一部分22與第二部分合起來以閉合可拆模板。由此就能通過第一部分22中的窗口來觀看片體27。同時，揚聲器18中可發出聲音「讓我們來學習ABC並給它們上色」。
用戶可按下片體27上印的圓圈「Go」24(或者其它標識器)以通知基座其上已有片體27。此時揚聲器會發出聲音提示用戶「觸壓彩頁上的圓圈Go！」。然後用戶用彩筆或手指按下圓圈「Go」。按下圓圈「Go」可使主要表面下面的電氣元件啟動。啟動圓圈「Go」下面的電氣元件就能通知基座圖2所示的片體27已在基座12上。如果用戶按壓了片體27上的錯誤部分並啟動了另一片體的電氣元件，用戶可壓下按鈕復位按鈕15。按下後，該交互式裝置會復位並提示用戶「按下綠色的圓圈Go」以繼續操作。
片體27包括多個印刷元素。片體27上的印刷元件包括一個很大的字母P、詞PIE以及正在吃餡餅的青蛙。
用戶可用彩筆或塗寫器來對這些印刷元素著色。當用戶對印刷元素進行著色時，壓力會加到片體27和片體27下面的主要表面上。加上的壓力會啟動被著色印刷元素下面的一個或多個電氣元件(圖中未示出)。在一個或多個電氣元件啟動後，與用戶正在著色的印刷元素相對應的聲音就通過揚聲器18提供給用戶。例如，當用戶正在給詞「PIE」進行著色時，由揚聲器出來的合成語音就會發出「餡餅，餡餅拼為P-I-E」。在另一例中，如果用戶對這個正在吃餡餅的青蛙著色，那麼提供給用戶的聲音就是正在吃餡餅的東西的聲音。
圖10所示為與片體27相關的一例文字內容的表格。如圖10所示，當用戶選擇的印刷元素不同時，裝置的音頻輸出也不同。在圖10中，「dt」表示「下按」到例如一個印刷元素上，同時「drag」表示用戶正在將一個用具拽過例如一個印刷元素，「sfx」表示「音效」。
在用戶與片體27交互完之後，可換上另一張印刷元素不同的片體。例如，可用一張印有很大字母「A」以及螞蟻圖案的片體來代替該片體27。用戶可通知基座其上已是一張不同的片體，或者是基座自己通知已換上一張不同的片體。然後，基座內的處理器可對電氣元件進行分配從而使產生對應於新片體上的印刷元素的輸出。例如，用戶可對新片體上的螞蟻圖案進行著色，此時揚聲器可發出合成的聲音「螞蟻拼為A-N-T」。
圖3所示為本發明一實施例的交互式裝置中所用某些元件的塊圖。圖3中所示的每一個元件均封在一個基座中。其中的某些元件(如移動式信息存儲介質80)在物理上可與基座分開。
該交互式裝置包括一個處理器86。該處理器86可以是一個或多個用來方便交互式裝置操作的微處理器。在本發明的實施例中，這一個或多個微處理器可包括一個ASIC(專用的集成電路)。
處理器86可與各種合適的電子元件相連。在圖3中，處理器86與存儲器90、輸入設備92以及電氣元件陣列88相連。語音合成器82以及音頻輸出設備84為用戶提供合成語音或者是其它的音頻輸出。移動式信息存儲介質80可拆地與處理器86相連。在某些實施例中，移動式信息存儲介質80可插到基座內的一個插槽中。數據可通過該移動式信息存儲介質從基座提取出來，或者是提供給該基座。
語音合成器82可以是一種語音合成晶片，其獨立於這個控制著交互式裝置中各種元件間交互作用的微處理器。作為選擇，語音合成器82可與這個控制著交互式裝置中各種元件交互作用的邏輯電路一起集成到計算機晶片上。
音頻輸出設備84為用戶提供音頻輸出。這種音頻輸出設備包括揚聲器以及耳機等。除了音頻輸出設備84之外，或者作為選擇，還可使用其它的輸出設備如視頻輸出設備(圖中未示出)。這類視頻輸出設備包括VGA(視頻圖像陣列)顯示器、LCD(液晶顯示器)。以及LED(發光二極體)。
存儲器90可以是各種合適的臨時或永久性信息存儲設備。存儲器90可包括光存儲、磁存儲或者是電存儲介質如光碟、磁碟、帶或棒等。也可採用信息存儲設備的組合來構成交互式裝置的存儲器90。在某些實施例中，存儲器90可包括一個或多個RAM(隨機存取器)、ROM(只讀存取器)以及EPROM(可擦寫編程式存儲器)等晶片。例如，存儲器90可包括一個存儲容量約為2MB或更多的ROM晶片。
存儲器90可保存有各種合適的信息。例如，存儲器90可保存有基座所用可拆模板的電子地圖和片體的代碼。每一張電子地圖均作為一個特定的輸出與電氣元件陣列中的一個特定電氣元件相關聯。該特定的輸出可與印刷片體上一個特定的印刷元素相關。該存儲器90還可保存有用戶名稱的代碼或者是用來從例如移動式信息存儲介質中提取用戶名稱的代碼。該裝置可用用戶的名字來問候用戶，這樣用戶的感覺會個性化一些。交互式裝置的輸出代碼也可保存在存儲器90中。
在某些實施例中，可將一些信息如問題、文字、圖片、樂聲、應用等保存在代碼庫、源文件庫、以及應用庫中。這些庫文件可提取到存儲器90中。這類信息一旦保存在存儲器90中，就能根據處理器86的指令組進行讀取。操作數據而非數據文件的指令能夠很快地傳送到該交互式裝置，並從交互式裝置傳送過來。較大的數據文件如聲音和圖形文件不必保存在基座中，也不必與基座之間反覆進行傳送。較小的指令文件可來回傳送，從而使數據傳送更快，存儲容量要求較低。音樂數據可根據MIDI(樂器數字接口)或者是MIDI一類的協議而快速傳送到該交互式裝置並從該交互式裝置傳送過來。例如，在某些實施例中，實際的音頻數據不必傳送到基座或從基座傳送過來，只要傳送指令就能播放出該音頻數據。這樣就能使基座內保存的音頻序列多次使用，卻不需要更多的音頻保存空間。
播放音頻數據的指令包括通用音頻序列(GASs)。
GASs是一種用來指定並播放音頻源的簡短指令。一個GAS指令序列可指定一個複雜的音頻序列。作為舉例，該GAS指令可包括下面的這些內容GAS commands forhGAS～Hello There PlayhCAHelloWait 0.1secondPlayhCAThere在本例中，文字「Hello」和「There」的實際音頻數據不必傳送到基座並從基座傳送過來。這些語段可一次性地保存在基座的存儲器中，並且根據傳送到基座的指令以及從基座傳送過來的指令來提取並播放。指令文件通常要小於實際的音頻文件，因此與實際的音頻文件相比，指令文件能夠更快地傳送到基座並從基座傳送過來。因此，本發明實施例的交互式裝置更新起來更為容易。
通用音頻序列(GAS)可調取各種以CA、SYN以及RAW音頻源保存起來的音頻源。儘管還有其它各種合適的標識，但SYN在這裡是詞「synthesized」的縮寫形式，其可與樂器、號角、動物叫聲等所用的晶片合成器一起使用。「SYN」文件可由樂器數字接口(MIDI)類文件獲得。「RAW」可以是原始的未壓縮過的音頻聲音文件。它們通常是在高質量聲音時才使用。「CA」可表示為「compressedaudio(音頻壓縮)」文件。
每一個CA音頻源文件都是一個壓縮了的用來表示詞、語段或聲音的二進位文件。每一個SYN音頻源文件則可是一組表示樂器及說明的指令。在某些實施例中，實際的樂器聲音文件並不以SYN音頻源文件的形式保存，而是以指令的形式保存起來。這就使音樂的指令組能以很小的空間來指定複雜但高質量的音樂片斷。器樂聲以及說明保存在一個RAW音頻源文件中，該文件可以是一個未被壓縮的、表示聲音的二進位文件。其用於高質量的音頻輸出。
該交互式裝置可帶有一個或多個輸入設備92。
這種輸入設備可包括記錄筆、旋鈕、按鈕以及推桿。它們可布置在基座的邊緣區域中。例如，前面描述過的選擇設備就可是一種輸入設備。基座內還可帶有其它的輸入設備如音量控制器。
該交互式裝置中可採用各種合適的移動式信息存儲介質80。例如，移動式信息存儲介質80可為盒、盤、帶或者記憶棒等。最好是數據盒，因為它們很容易為孩子們抓取並操縱。在某些實施例中，移動式信息存儲介質80包括有一個快閃記憶體盒。
移動式信息存儲介質80可用來將新的計算機代碼提供給交互式裝置。合適的計算機代碼包括更新交互式裝置的代碼，其用來使交互式裝置適用於新的片體。此外，該代碼還可用來更新交互式裝置從而使其適用於其它的片體。因此，通過移動式信息存儲介質80，該交互式裝置能夠重新編寫程序從而使其適用於新的其上印有不同印刷元素的片體。其還可用來將音頻或圖形數據以及用來播放音頻或圖形數據的指令傳送到交互式裝置。
移動式信息存儲介質80還可用來從交互式裝置提取計算機代碼，從而挪作它用。例如，可將用戶的成績信息記錄在移動式信息存儲介質80內保存的用戶日誌文件中。用戶的成績信息可登記到用戶的日誌文件中，同時將該成績信息上傳到計算機伺服器中。通過成績信息以及可選的個人信息，計算機伺服器能夠為用戶選擇合適的內容。這種成績信息會記錄在移動式信息存儲介質80中的用戶日誌中，並上傳到計算機伺服器。由此，該交互式裝置能夠隨著時間的變化適應於用戶的學習能力，並給用戶提供不同和新的挑戰。在2000年8月4日提交的美國專利申請09/632,424中詳細描述了適應性學習程序和系統，該申請受讓給了本發明的受讓人，這裡其以參考的形式全文併入本申請。
在某些實施例中，移動式信息存儲介質不必將計算機代碼傳送到基座並從基座傳送回來。例如，該基座具有或連有一個收發器(如，RF收發器)該收發器將計算機代碼接收或發送到一臺與基座分開的計算機。在另一例中，該基座可帶有一個數據埠如USB(通用串行總線)口，以便用戶通過物理連接將數據傳送到基座並從基座傳送回來。該物理連接可以是一根與計算機相連的數據線。
可用電池或電纜來為交互式裝置供電。優選採用電池來為基座12中的電子器件供電。此外，當交互式裝置在預定時間內(如1或3分鐘或更長)沒有使用，基座12可自動切斷電源。這樣做可在用戶忘記關斷交互式裝置時保存電池的電力。
特別是孩子，他們很可能會在用完後忘記關閉電子玩具。
如上所述，電氣元件陣列88可位於基座的主要表面之下。該陣列中的電氣元件可規則排列也可不規則地排列。例如，這些電氣元件可以排列成由數個行和列組成的陣列。每一個電氣元件可對應於電氣元件陣列88中的一個特定的行和一個特定的列。圖4所示為示意性的一例電氣開關的陣列電氣圖。在該圖中有8行14列共112個開關，其分別標著1到112。每一個開關均對應於一個特定的行和一個特定的列。在電氣元件的陣列中，陣列中的一部分電氣元件可對應於一片體中的印刷元素，同時陣列中的其它電氣元件可對應於另一片體中的印刷元素。例如，參見圖4，第一片體中的印刷元素在設計上可用來啟動開關47、60以及69，並提供出與第一片體上印刷元素相關的輸出。第二片體在設計上可用來啟動開關71、74以及80，並提供出與第二片體上印刷元素相關的輸出。將陣列中不同的開關指定成與不同的片體協同使用，就不必將電氣元件陣列中的電氣元件重新進行分配以便為基座中不同的片體提取出不同的輸出。
在某些實施例中，電氣元件陣列88中的一個或多個電氣元件被指定用來識別用戶所用的一個帶有一個或多個不同印刷元素的特定片體。每一個片體中都帶有一個印刷元素以便啟動一個特定的電氣元件。該電氣元件可被預先指定用來通知基座基座上是一個不同的片體。啟動後，電氣元件陣列88中的特定電氣元件可被再次指定提取輸出，其中該輸出對應於基座上的新片體。
為了清楚說明，再次參見圖4，將第一片體(圖中未示出)布置在開關陣列上。此時可按下第一片體右上角的「去」按鈕(或者是其它指示)以啟動開關14。基座內揚聲器發出的合成音會提示用戶按下了「去」按鈕。通過啟動開關14，處理器就確定出現在在基座上的是第一片體。開關85、87和89被指定為用來提取特定於第一片體上的印刷元素的輸出。在與第一片體的印刷元素進行交互後，可將第二片體放置在開關陣列上。該第二片體在右下角有一個「去」按鈕。
第二片體內的「去」按鈕可布置在開關112上。第二片體中的其它印刷元素可布置在開關85、87以及89上。一旦按下第二片體中的「去」按鈕，開關112就啟動，處理器就確定出第二片體正處於基座上。處理器隨後重新分配開關85、87和89從而在它們被啟動時令提取與第二片體相關的輸出，而不是與第一片體相關的輸出。
如上所述，該電氣元件可以是壓敏開關。在某些實施例中，每一個開關都帶有一個上導電區域和一個下導電區域，兩者之間在沒有加上壓力時並不接觸。上導電區域可排成特定的一行，同時下導電區域可排成特定的一列(或者是反過來)。當壓力加到上導電區域時，上導電區域與下導電區域接觸，從而使電路閉合啟動開關。處理器確定出下壓開關的行和列。然後從存儲器中提取出分配給該啟動開關的輸出，然後將該輸出提供給用戶。
圖5所示為本發明一實施例中一部分開關陣列的平面圖。下導電區域42(a)、42(b)對應於開關陣列中的列。下導電區域42(a)、42(b)例如可以是印在絕緣基底上的導電墨汁。各列下導電區域42(a)、42(b)之間由絕緣區域46電隔離。下導電區域42(a)、42(b)上有多個絕緣墊片44。
絕緣墊片44將開關的下導電區域42(a)、42(b)與其相應的上導電區域(圖中未示出)分開。上導電區域通過氣隙與下導電區域42(a)、42(b)隔開。在沒有壓力的情況下，該氣隙將開關的上下導電區域分開從而使開關處於打開狀態。
當壓力加到開關上時，上導電區域與下導電區域接觸從而形成閉合電路。參見圖6，壓力可加到基座的主要表面29上。用戶可用例如手指或標寫工具將壓力加到主要表面29上。
主要表面29可處於上絕緣層52上，該上絕緣層52上印有上導電區域54。上絕緣層52可由例如聚酯薄膜MylarTM或者其它合適的柔性絕緣材料製成。絕緣墊片44用來防止上導電區域54和下絕緣層60上的下導電區域42彼此接觸。然而，當壓力加到主要表面29上時，上絕緣層52和上導電區域54變形。然後，上導電區域54就與下導電區域42接觸，這樣就啟動該開關。構成導電區域的導電材料可以是實心材料也可是構型材料。導電型材可以減少交互式裝置中所用的導電材料從而節約成本。
可對相鄰絕緣墊片44之間的最大側向間隙進行調節從而使用戶的手掌不能啟動該開關，而用戶卻能用手指或標寫工具來啟動開關，其中的絕緣墊片44將開關的上下導電區域分開。例如，在某些實施例中，相鄰絕緣墊片44的最大側向間隙大約可在0.3175英寸到1.27釐米(或更少)之間。由此，用戶可將手掌放置在基座的主要表面上，而不必擔心會意外啟動主要表面下面的開關。
上導電區域54和42之間觸點的位置可對應於主要表面29上交互式片體或模板上標出或註明的圖案。在該交互式裝置的實施例中，表示字塊「A」的圖案中包括有一對導電區域42和54。在活動片體的字塊「A」的下面例如可有10對觸點。當用彩筆來對活動片體上的字塊「A」進行著色時，10對觸點按順序反覆啟動，同時交互式裝置響應以音頻信號。例如，聲音可以是「這是字母A，念「aeh」或者是蘋果apple或者四月april中的「aaeee」」。該交互式裝置可繼續播放其它的聲音只要字母「A」仍在被著色。例如，可繼續播放歌曲「四月花」或者朗頌詩詞「一天一個蘋果，不用看醫生」。如果孩子正在給字塊「A」著色，那麼著色的行為可能不會連續完成，孩子可能會停下來幾秒鐘並把彩筆從片體上拿開。當孩子繼續著色時，聲音不必從頭開始，特別是在孩子僅僅是暫時停下來幾秒鐘時更是如此。由於傳統的「反跳」技術是對稱的，因此在孩子暫停後繼續著色時採用傳統的反跳技術會延遲信號的確認動作並延遲信號的重新啟動。(傳統的反跳技術在確認信號真實如非假前需要將重複接觸計數到預定的數字，並且在確認該信號終止前要等待一行中錯過預定數目的接觸。)當孩子開始塗畫時，聲音的啟動最好不要延遲，因此已知的反跳技術並不適用於解決這個問題，即每次孩子暫停幾秒時聲音啟動的問題。因此本發明的交互式裝置在設計上創造性地採用了非對稱反跳技術。下面將一組接觸中接觸的開始稱為「下降沿」，將一組接觸中接觸的終止稱為「上升沿」。在該創造性的非對稱反跳技術中，對於給定採樣速率的電信號來說，下降沿僅需要對觸點組採樣一次就能顯示出電信號並確認信號正確(或「良好」)。與之相反，上升沿需要一行中錯過39次採樣才能確認動作終止，這種情況實際上是出現在沒有檢測到電信號的時候。如果在39次採樣之前檢測到任何一個電信號，聲音恢復就好像根本沒有發生過中斷一樣(上述數值1和39的選擇時僅是為了說明，非對稱反跳技術通常最好採用差別很大的數值，因此可以使用各種合適的數值。)這樣，就能避免聲音意外地跳到頭。因此在本發明的實施例中，如果用戶在預定的時間內沒有與片體進行交互，聲音會從頭開始，而不是從前面已播放給用戶的地方開始。
在上述實施例中，基座通常為一個單一整體。然而，在其它的實施例中，基座可具有一個鉸接結構，從而能使基座的不同部分折合在一起。圖7所示為一個帶有鉸接結構810的基座800。
帶有印刷元素817的書815可布置在基座800上。揚聲器802位於基座800內，並且盒804位於基座800側面的槽口(圖中未示出)中。邊線外側的凹口806在該平面閉合時用來存放記錄筆808。作為選擇，該裝置可帶有一個記錄筆夾812以夾住記錄筆808。記錄筆808能夠在書815上進行標寫。在本例中，書815包括多個印刷元素817，即數字1、2、3。
用戶可用記錄筆808在這些印刷元素上標寫，同時分別與這些數字1、2、3對應的音頻輸出可提供給用戶。有關鉸接型基座的其它詳細內容可參見2001年2月5日提出的美國專利申請09/777,262。該專利申請在這裡與參考的形式併入本申請，並且其受讓人與本申請相同。
如上所述，在某些實施例中，基座中可包括一組天線形式的電氣元件陣列。在這些實施例中，基座所用的記錄筆可包括一個接收天線，並且其用一根電線與基座相連。
該記錄筆可以是一種用來固定例如鉛筆或彩筆的標寫工具。當用戶用該記錄筆在一特定的印刷元素附近進行標寫時，記錄筆中的天線會接收到一個信號，其中該信號特定於記錄筆內天線正下方的天線。圖8(a)和8(b)所示為兩例記錄筆。在圖8(a)和8(b)中，沒有展示出記錄筆的電線。圖8(a)所示記錄筆包括一個殼體78。記錄筆殼體78內封裝有一個天線和一個墨池72。墨池72中的墨水可供到記錄筆的頂部76。圖8(b)所示記錄筆帶有一個記錄筆筆殼體78和一個天線74。在本實施例中，該記錄筆可固定諸如彩筆或鉛筆芯這樣的標寫工具80。與圖8(a)的實施例不同，可分開使用的標寫工具80可插入並固定到記錄筆殼體78內。
交互式系統在某些實施例中，可從遠端的伺服器將交互式裝置所用的計算機代碼發送(如下載)給用戶。該代碼可是不同片體和/或不同片體上不同印刷元素的輸出(或者是用來播放輸出的指令)。還可將一些用來加工出帶有不同印刷元素的片體的代碼發送給用戶。這些片體的代碼可採用標準的圖形文件格式如位圖文件或者是JPEG文件。一旦將這些片體的代碼下載到用戶站點，用戶就能用印表機在用戶位置列印出這些片體。列印片體後，片體能用於本交互式裝置。
此外也可將下載片體的電子地圖下載到用戶的站點。
在某些實施例中，片體的任何或者全部代碼、電子地圖、以及與片體上印刷元素相關的輸出的代碼可包括在一個從遠程伺服器發送到用戶站點的內容包中。
現在參見圖9來描述本發明一實施例的系統。該系統包括主站點109和用戶站點120。用戶站點120例如可以家裡、學校或者是工作地點。主站點109和用戶站點120可通過一通訊介質107相連。現在有許多用戶站點。
然而為使說明簡要，只顯示一個用戶站點。
主站點109可包括一個由服務商操作的伺服器105。在本例中，主站點109具有一臺伺服器105，其能讀取內容資料庫103和個人檔案資料庫101。
伺服器105通常是一臺強大的計算機，其也可是計算機群。例如，該伺服器可是一臺大型機、一微型計算機群或者是用作一個單元的一組伺服器。在一種情況中，該伺服器可以是一臺與網絡伺服器相連的資料庫伺服器。該伺服器可當成一臺用來處理一個或多個客戶伺服器請求的計算機。例如，在不同用戶站點的一臺或多臺客戶計算機機109可通過通訊介質107以及一個或多個網際網路服務提供商(ISPs)(圖中未示出)與該伺服器相連。通常來講，客戶計算機比伺服器105的內存要小，計算能力要差。通常來說，伺服器105布置在客戶計算機109的遠程位置。
伺服器105可帶有執行各種合適功能的計算機代碼。例如，伺服器105中可帶有用來更新用戶檔案資料庫中用戶檔案的代碼，用來從任何合適的資料庫提取數據的代碼以及用來將數據發送給各個人員的代碼。還可提供下列這些代碼用來為內容包選擇內容的代碼、用來集合內容包的代碼以及用來將內容包發送給用戶的代碼。該內容包可包括音頻輸出代碼、圖形輸出代碼、用來播放音頻或圖形代碼的指令的代碼、帶有印刷元素的各個片體的代碼、用於個性化信息的代碼、將印刷元素與特定輸出關聯起來的電子地圖的代碼等。
伺服器105以及客戶計算機109可通過通訊介質如網際網路特別是全球資訊網(WWW)進行通訊。伺服器105以及客戶計算機所用的通訊協議可包括HTTP(超文本傳輸協議)、TCP/IP(終端通訊協議/互網聯協議)或者是其它協議。
伺服器105可帶有表示網站的數據。網站中可帶有數目合適同時其優選為娛樂18歲以下的用戶的網頁。在網站上，用戶(或者是其它人如用戶父母)例如可生成一個用戶檔案、設定喜好、播放遊戲並為內容包選擇內容。
個人檔案資料庫101可包括用戶個人喜好的數據及用戶信息。用戶檔案信息可包括用戶的基本信息。這類基本信息包括用戶的年齡、愛好、地址、電話、e-mail地址、學校、親屬、老師、父母等。用戶檔案信息還可包括用戶喜好的信息。用戶喜好可包括喜歡的事物、親人、老師、歌曲、運動、食物以及卡通。
個人檔案資料庫101中的信息可用來標識下載到用戶站點120中並傳送到交互式裝置113的信息。由此，用戶的使用感覺可以更加個性化。例如，用戶檔案表明用戶喜歡運動。由此可為用戶選擇一些與運動有關的數學問題或句子的代碼，並由用戶下載後用於本交互式裝置。
內容資料庫103可包括各種合適的內容。該內容可包括交互式裝置中所用的信息。這類信息例如可包括問題(如，提問、難題、謎語、測驗)以及歌曲、遊戲、暗示、音樂、事實、問候以及消息(如，求助、鼓勵、提示或者錯誤信息)。內容資料庫103還可包括用於不同片體的電子地圖的代碼。此外，內容資料庫103中也可為帶有印刷元素片體的計算機代碼。該代碼可下載到用戶站點120，然後在用戶站點120這裡用印表機列印出來片體。
內容資料庫103中的內容也可採用各種合適的形式保存起來。例如，該內容可以以壓縮或未壓縮的形式保存起來，也可以以聲音文件如MP3文件、WAV文件以及MIDI(樂器數字接口)文件的形式保存起來，還可以以圖形文件如視頻文件、圖像文件(如位像文件)以及文本文件的形式保存起來。
在用戶站點120這裡，客戶計算機109在操作上可與一連接設備111和一臺印表機115相連。連接設備111以及印表機115可以以無線或有線方式(如電纜)與客戶計算機109相連。該交互式裝置113可藉助於連接設備111並通過客戶計算機109從伺服器105那裡接收計算機代碼。
客戶計算機109以及印表機115可具有各種合適的特點。例如，客戶計算機109可以是一臺普通的基於Windows作業系統的個人計算機。其可帶有一種合適的網絡瀏覽器如Microsoft Explorer。印表機115可以是任何合適的列印設備。這裡舉例包括熱式印表機、雷射印表機、噴墨印表機、點陣印表機等。
連接設備111可以是各種合適的設備，只要其能在客戶計算機109和交互式裝置113之間傳送數據即可。連接設備111例如可以是一臺無線收發機如無線RF(射頻)收發機或者是一臺紅外收發機。然而，在優選實施例中，連接設備111能夠從移動式信息存儲介質讀取信息並能將信息寫入移動信息存儲介質。在一個典型的實施例中，該移動式信息存儲介質可以是一種能插入到連接設備111以及交互式裝置113基座中的存儲盒。數據可通過連接設備111直接或間接傳送到交互式裝置。
在圖9所示系統的示用中，用戶可通過通訊介質107用客戶計算機109來接觸伺服器105。
在對伺服器105上的網站進行訪問時，用戶可選擇帶有特定印刷元素的特定片體來下載。此外，或者作為選擇，伺服器105用個人文檔資料庫101中的用戶個人文檔從內容資料庫103中為用戶提取特定的內容。然後將所有的內容合起來形成一個內容包。該內容包包括例如用標準印表機來列印新片體的代碼；將片體中的印刷元素與基座上特定位置以及特定輸出相關聯的電子地圖；使交互式裝置形成特定輸出的代碼。
客戶計算機109可接收到內容包。然後，用戶將一個數據盒插入到連接設備111中，並將電子地圖的代碼和形成特定輸出的代碼通過連接設備111載入數據盒。之後，用戶將數據盒從連接設備111取出，將移動式信息存儲介質插入到交互式裝置113的基座中。在該基座中，新傳送過來的計算機代碼可用來對交互式裝置的功能進行更新從而使其能適用於所下載的片體。
在代碼傳送到到交互式裝置的基座之前或之後，用戶可在顯示設備(圖中未示出)如與客戶計算機109相連的VGA顯示設備預覽片體。在用顯示設備對片體預覽完之後，可用印表機115將片體列印出來，其中的印表機也連接到客戶計算機109上。然後就能用前述的方式來用更新後的交互式裝置113使用這些片體。
圖9所示系統具有許多優點。例如，採用圖9所示的系統，可將帶有不同印刷元素的不同片體下載到用戶的站點。還可下載一些計算機代碼(如電子地圖)來對交互式裝置重新編程以適應於新的片體。因此，用戶並不限於例如當地商店可獲得的片體。用戶能夠輕易地讀取到新的不同的內容，由此該交互式裝置能夠不斷吸引用戶。
在某些實施例中，該交互式裝置能夠與其它類型的設備一起使用從而形成一套能隨著孩子成長來例如教育孩子的設備。其中每一個設備(如教育性玩具)均可設計成用來教育一定年齡階段的孩子。例如，本發明一實施例的交互式裝置可設計成用來教育3到6歲的小孩。
可用另一個設備，如美國專利US6,142,784中所示所述的一個實施例(其受讓人與本發明的受讓人相同，這裡其以參考的形式全文併入本申請)，來教育7到12歲的孩子。再用其它的設備來教育12到16以及1到3歲等的孩子。這組設備可作為個性化教育服務的一部分一起使用，從而使孩子們具有不同的設備，這些設備能夠互補，能隨著孩子的成長幫助孩子不斷學習。
這裡所用的術語和表達形式僅用於說明目的而不是一種限制，這類術語和表達形式的使用並不排除所示所述特徵或部分的等同形式。在本發明保護範圍之內可能還有各種修改方式。此外，在不脫離本發明發明構思的條件下，本發明一實施例中的任何一個或多個特徵均可與本發明其它實施例中任何一個或多個特徵結合起來使用。
權利要求
1.一種生成音頻輸出的方法，該方法包括a)將一片體放在一基座的一個表面上，其中的片體上印有印刷元素；b)用一標寫工具在片體上該印刷元素的附近進行標寫該片體；以及c)生成一個與該印刷元素相對應的音頻輸出。
2.如權利要求1的方法，其中的印刷元素包括一字母並且其中的音頻輸出包括與該字母相對應的信息。
3.如權利要求1的方法，其中的b)包括用標寫工具在印刷元素上進行標寫。
4.如權利要求1的方法，其中的片體為一紙片，並且標寫工具為一彩筆。
5.如權利要求1的方法，其中的印刷元素包括一字母並且其中的音頻輸出包括該字母的聲音、該字母的說明以及以該字母起頭的詞。
6.如權利要求1的方法，其中的c)在b)之前進行。
7.如權利要求1的方法，其中的基座包括一個表面以及該基座表面下的一組電氣元素陣列。
8.如權利要求1的方法，其中的基座包括一表面以及該基座表面下的一組壓敏元件陣列，並且其中的方法進一步包括將壓力加到該壓敏元件陣列中的一個壓敏元件上。
9.如權利要求1的方法，其中的基座包括兩個通過一鉸接結構連接起來的部分。
10.一種交互式裝置，其包括a)一個基座，其包括i)用來接收一片體的表面，該片體上印有印刷元素，ii)該表面下的一電氣元件陣列；iii)一個處理器，其在操作上與該電氣元件陣列相連；iv)一存儲器，其在操作上與處理器相連；v)一個音頻輸出設備，其在操作上與處理器相連；以及b)一標寫工具，其適於在片體上該印刷元素的附近標寫；其中當用戶用標寫工具在印刷元素附近作標記時，音頻輸出設備適於提供與該印刷元素相對應的音頻輸出。
11.如權利要求10的裝置，其中的標寫工具與基座分開。
12.如權利要求10的裝置，其中的標寫工具包括一接收天線。
13.如權利要求10的裝置，其中的印刷元素包括字母。
14.如權利要求10的裝置，其中的基座包括兩個通過一鉸接結構連接起來的部分。
15.如權利要求10的裝置，其進一步包括一個用來將片體固定到基座上的可拆模板。
16.如權利要求10的裝置，其中的交互式裝置進一步包括一個移動式信息存儲介質，並且其中的基座進一步包括一個供移動式信息存儲介質使用的插槽。
17.如權利要求10的裝置，其中的標寫工具在物理上與基座相連。
18.如權利要求10的裝置，其中的標寫工具為彩筆。
19.如權利要求10的裝置，其中的音頻輸出設備為揚聲器。
20.如權利要求10的裝置，其中的電氣元件陣列為壓敏開關陣列。
21.如權利要求10的裝置，其中的交互式裝置採用非對稱反跳技術來確定用戶在預定的時間內是否與片體進行交互。
22.一種系統，其包括a)一伺服器；b)一交互式裝置，其包括一基座，其中該基座包括i)用來接收一片體的表面，其中的片體上印有印刷元素，ii)該表面下的一電氣元件陣列，iii)一個處理器，其在操作上與該電氣元件陣列相連，iv)一存儲器，其在操作上與處理器相連，其中的存儲器包括一個與該印刷元素相關聯的輸出，並且v)一個輸出設備，其在操作上與該處理器相連，當片體放置於上述表面上時，在用戶與印刷元素進行了交互操作後，該輸出設備就產生上述輸出；c)一客戶計算機，其在操作上與伺服器相連；以及d)一印表機，其在操作上與該客戶計算機相連。
23.如權利要求22的系統，其進一步包含在伺服器與客戶計算機之間的一個通訊介質，其中的通訊介質為網際網路。
24.如權利要求22的系統，其中的電氣元件陣列為一組壓敏開關陣列。
25.如權利要求22的系統，其進一步包括該片體，其中的片體為一彩頁。
26.如權利要求22的系統，其中的交互式裝置進一步包括一個標寫工具。
27.如權利要求22的系統，其中的交互式裝置進一步包括一個與該基座相連的標寫工具。
28.一種方法，該方法包括a)將代碼從伺服器發送到用戶站點的客戶計算機，其中的代碼是用於在其上印有印刷元素的片體；b)在用戶站點處列印片體；c)將片體放置在交互式裝置的基座上，其中的基座包括一個表面以及該表面下的電氣元件陣列；d)當片體放置在基座上時，與印刷元素進行交互；以及e)作為同印刷元素交互操作的響應，提供一個與該印刷元素相對應的輸出。
29.如權利要求28的方法，其中與印刷元素的交互操作包括將壓力加到該印刷元素上。
30.如權利要求28的方法，其中的電氣元件陣列包括一組壓敏電氣元件陣列。
31.如權利要求28的方法，其中的電氣元件陣列包括一天線陣列。
32.如權利要求28的方法，其中與該印刷元素的交互操作包括在該片體上印刷元素的附近進行標寫。
33.如權利要求28的方法，其中的印刷元素是一個字母、數字或符號。
34.如權利要求28的方法，其中的輸出為音頻輸出。
35.如權利要求28的方法，其中的交互操作包括在印刷元素上進行標寫。
全文摘要
本發明公開了一種響應於片體上印刷元素的交互操作而生成音頻輸出的方法，該方法包括將一片體(27)放在一基座(12)的一個表面上，其中的片體上印有印刷元素。然後用戶用一標寫工具(35)在片體上該印刷元素的附近進行標寫。生成一個與該印刷元素相對應的音頻輸出(18)。
文檔編號G06F3/0488GK1518730SQ02812286
公開日2004年8月4日 申請日期2002年6月17日 優先權日2001年6月20日
發明者M·C·伍德, M C 伍德, T·H·耶德熱傑克, 耶德熱傑克, R·G·弗裡曼, 弗裡曼, M·弗勞爾斯, 投, E·T·舒勒, 舒勒, M·E·格魯納特, 格魯納特, J·艾弗裡, ダ 申請人:跳蛙企業股份有限公司