本發(fā)明涉及一種兒童電子算盤。

背景技術(shù)：

目前普遍使用的算盤，基本都是由框、梁和算珠構(gòu)成；木質(zhì)框，黑色算珠，孩子大多不喜歡這些，而且普通的算盤對(duì)兒童來(lái)說(shuō)非常抽象，難以讓幼兒理解，在人們使用傳統(tǒng)算盤之前，必須對(duì)相應(yīng)的算盤有所了解，才能快速了解掌握算盤的使用方法，對(duì)于一些剛開始學(xué)習(xí)和使用算盤的人而言，必須有一個(gè)逐步學(xué)習(xí)適用的過(guò)程，才能掌握算盤的實(shí)用技能和方法，并且兒童在初學(xué)數(shù)學(xué)中，只能做一些比較簡(jiǎn)單的計(jì)算，普遍使用的算盤兒童學(xué)起來(lái)會(huì)很難，不利于兒童學(xué)習(xí)，更難聯(lián)系珠算指法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種兒童電子算盤。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種兒童電子算盤，包括珠盤，珠盤設(shè)有珠柱和算珠；其特征在于，所述的珠柱沿軸向設(shè)有多個(gè)傳感器，算珠設(shè)有傳感器對(duì)應(yīng)的觸發(fā)件，算珠到達(dá)傳感器位置時(shí)，觸發(fā)件觸發(fā)傳感器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)；

還包括顯示屏和主機(jī)，所述的顯示屏、珠盤與主機(jī)信號(hào)連接；所述的主機(jī)發(fā)送顯示信號(hào)到顯示屏，接收珠盤的觸發(fā)信號(hào)。

本發(fā)明的有益效果是：兒童通過(guò)主機(jī)選出并顯示在顯示屏上的題目進(jìn)行珠算聯(lián)系，可以很好的達(dá)到學(xué)習(xí)效果。珠盤的感應(yīng)器可以檢測(cè)出兒童在進(jìn)行珠算時(shí)進(jìn)行的指法是否有誤，當(dāng)指法有誤主機(jī)會(huì)發(fā)出提醒。兒童即可及時(shí)糾正錯(cuò)誤的指法，保證了學(xué)習(xí)后不會(huì)形成習(xí)慣性錯(cuò)誤，既提高了學(xué)習(xí)的效率也提高了指法的準(zhǔn)確性。

所述的算盤設(shè)有確認(rèn)鍵，所述的確認(rèn)鍵為虛擬按鍵，發(fā)出確認(rèn)信號(hào)到主機(jī)，主機(jī)收到確認(rèn)信號(hào)后判定珠算結(jié)束。

所述的傳感器是電磁傳感器。

所述的傳感器內(nèi)設(shè)有磁塊，所述的觸發(fā)件是金屬圈，金屬圈設(shè)置在算珠內(nèi)部并圍繞珠柱；所述的算珠與傳感器做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬圈對(duì)磁塊做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，傳感器獲取電磁信號(hào)后對(duì)主機(jī)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。

所述的磁塊南北極方向沿珠柱軸向或徑向設(shè)置在珠柱內(nèi)。

所述的傳感器內(nèi)設(shè)有金屬塊，所述的觸發(fā)件是磁圈，磁圈設(shè)置在算珠內(nèi)部并圍繞珠柱；所述的算珠與傳感器做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬塊對(duì)磁圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，傳感器獲取電磁信號(hào)后對(duì)主機(jī)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。

所述的觸發(fā)信號(hào)設(shè)有唯一序列號(hào)，一個(gè)序列號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)傳感器；主機(jī)根據(jù)序列號(hào)判斷該觸發(fā)信號(hào)來(lái)源。

所述的算盤，還包括控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括：

客戶端和服務(wù)平臺(tái)，所述的客戶端與服務(wù)平臺(tái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接；

所述的客戶端包括：

顯示單元，用于對(duì)顯示屏輸出顯示信號(hào)；

主控單元，用于將所有信號(hào)做邏輯判斷；

傳感單元，用于接收傳感器的觸發(fā)信號(hào)；

存儲(chǔ)單元：用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；所述的數(shù)據(jù)包括個(gè)人信息、指法參數(shù)以及控制系統(tǒng)的設(shè)置參數(shù)；

收發(fā)單元，用于與上位機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)并傳輸信號(hào)；

人機(jī)交互單元，用于通過(guò)人機(jī)交互進(jìn)行聲音錄/播、視頻錄/播；用戶通過(guò)人機(jī)交換單元輸入指令；

服務(wù)端交互單元，用于通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)平臺(tái)，與服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行信息交互；所述交互的信息包括：圖像、聲音、衛(wèi)星定位、基站定位信息；

監(jiān)控單元，與服務(wù)端交互單元、人機(jī)交互單元相連接；接收到由人機(jī)交互單元觸發(fā)指令后，進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，解析并執(zhí)行接收到的指令，將獲得的信息加密發(fā)送至收發(fā)單元；在接收到服務(wù)端交互單元的信息后，進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，解密并執(zhí)行收到的指令，將獲取到的信息發(fā)送至人機(jī)交互單元。

所述的服務(wù)平臺(tái)還包括：

收發(fā)模塊，作為服務(wù)平臺(tái)與客戶端的密文通訊中樞；并將解密的信息設(shè)定優(yōu)先級(jí)；

處理模塊，用于根據(jù)收發(fā)模塊設(shè)定的優(yōu)先級(jí)對(duì)信息進(jìn)行處理；將處理后的信息通過(guò)收發(fā)模塊用密文反饋到客戶端；

信息儲(chǔ)存數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)處理前后的信息。

所述的客戶端還包括換算單元，用于將任一算式根據(jù)珠算算法分解出指法步驟；主控單元根據(jù)傳感器觸發(fā)信號(hào)的組合順序與指法步驟做比對(duì)，對(duì)比結(jié)果一致則判斷為指法正確，否則判斷為指法錯(cuò)誤。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的兒童電子算盤結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1算珠和珠柱的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例2算珠和珠柱的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施例3算珠和珠柱的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明所述的一種兒童電子算盤，包括了顯示屏1、主機(jī)2和珠盤3。其中珠盤內(nèi)設(shè)有多根珠柱32，為了適應(yīng)兒童使用，也不至于太過(guò)簡(jiǎn)單，珠柱設(shè)置為5到6根為宜；多個(gè)算珠31平均串接于珠柱上。每根珠柱內(nèi)設(shè)有多個(gè)傳感器，傳感器采用電磁傳感器更加方便和成本低。每個(gè)傳感器在珠柱上等間距設(shè)置，其間距與算珠厚度相適應(yīng)。算珠內(nèi)部設(shè)有傳感器的觸發(fā)件，當(dāng)算珠與傳感器做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器受觸發(fā)件觸發(fā)而對(duì)主機(jī)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。即算珠在打起或打回的任一過(guò)程都會(huì)觸發(fā)其路徑經(jīng)過(guò)的傳感器，對(duì)每個(gè)傳感器設(shè)置序號(hào)，傳感器發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)設(shè)置與序號(hào)對(duì)應(yīng)的序列號(hào)，則主機(jī)就可以通過(guò)收到的觸發(fā)信號(hào)獲知算珠在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中觸發(fā)了具體哪些傳感器。通過(guò)檢測(cè)被觸發(fā)的傳感器的組合順序，即可知道兒童在使用算盤的時(shí)候是逐顆打動(dòng)算珠還是組合打動(dòng)幾個(gè)算珠。當(dāng)打動(dòng)算珠的組合順序與設(shè)定的算式指法不一致時(shí)，主機(jī)可以通過(guò)顯示屏發(fā)出錯(cuò)誤警告。確保了兒童在學(xué)習(xí)的時(shí)候都不會(huì)出現(xiàn)指法錯(cuò)誤，也可以在考試測(cè)驗(yàn)中自動(dòng)檢測(cè)兒童指法的正誤。所述的顯示屏可以是觸摸屏。

為了增加主機(jī)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在算盤設(shè)置一個(gè)虛擬的確認(rèn)鍵，虛擬確認(rèn)鍵可設(shè)置與觸摸屏上。兒童在打完一個(gè)算式后按下確認(rèn)鍵，主機(jī)會(huì)收到確認(rèn)信號(hào)然后對(duì)在前所有的觸發(fā)信號(hào)組合順序與設(shè)定指法比對(duì)得出結(jié)果。設(shè)置該確認(rèn)鍵的原因在于，主機(jī)收到與指法一致的觸發(fā)信號(hào)組合順序會(huì)直接判定為正確，但是有可能是兒童其實(shí)還認(rèn)為應(yīng)當(dāng)繼續(xù)打其他算珠才算完整。這樣就出現(xiàn)了誤判，導(dǎo)致兒童不能準(zhǔn)確獲取珠算技能。例如主機(jī)給出1+1的算式，兒童在打上1個(gè)算珠，再打上一個(gè)算珠后，如果兒童沒(méi)有按下確認(rèn)鍵，則主機(jī)依然保持等待信號(hào)輸入狀態(tài)而不直接判定為輸入正確。當(dāng)兒童明白其輸入與算式一致后，按下確認(rèn)鍵才開始正誤判定，會(huì)增加主機(jī)檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明所述的一種兒童電子算盤還設(shè)有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括了客戶端和服務(wù)平臺(tái)。所述的客戶端包括了主控單元、顯示單元、傳感單元、換算單元、收發(fā)單元、存儲(chǔ)單元、人機(jī)交互單元、服務(wù)端交互單元和監(jiān)控單元。所述的顯示單元對(duì)應(yīng)觸摸式顯示屏，傳感單元對(duì)應(yīng)為傳感器。收發(fā)單元可以與其他兒童電子算盤或互聯(lián)網(wǎng)或上位服務(wù)平臺(tái)等組成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行收發(fā)通信，例如通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)/物聯(lián)網(wǎng)接收試題，將指法正誤結(jié)果上傳至上位服務(wù)平臺(tái)等。傳感單元獲取算珠的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，將觸發(fā)信號(hào)的組合順序發(fā)送到主控單元。換算單元可以將任一算式通過(guò)指法標(biāo)準(zhǔn)分解出每一步指法，并將分解出的指法步驟發(fā)送到主控單元。主控單元通過(guò)比對(duì)指法步驟和觸發(fā)信號(hào)組合順序是否一致來(lái)判斷兒童在撥打算珠是否正確，同時(shí)通過(guò)顯示單元將正誤結(jié)果顯示。存儲(chǔ)單元可以將服務(wù)平臺(tái)發(fā)送的指法更新、個(gè)人信息、控制系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)或者其他信息進(jìn)行存儲(chǔ)。人機(jī)交互單元可以通過(guò)觸屏式電子顯示屏、聲音播放/錄制設(shè)備和攝像頭等，實(shí)現(xiàn)與用戶的交互，包括信息展示、聲音播放/錄制，拍照、操作指令接收等。服務(wù)端交互單元：通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)連接服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行各類信息交互，包括圖像、聲音、衛(wèi)星定位/基站定位信息以及其他數(shù)據(jù)信息。

所述的服務(wù)平臺(tái)包括收發(fā)模塊、處理模塊、信息儲(chǔ)存數(shù)據(jù)庫(kù)。服務(wù)平臺(tái)在收發(fā)模塊接收由用戶端上傳的信息（包括指令）經(jīng)過(guò)解密后，將根據(jù)不同的信息設(shè)定不同的優(yōu)先級(jí)，然后將設(shè)定有優(yōu)先級(jí)的信息發(fā)送至處理模塊，處理模塊根據(jù)優(yōu)先級(jí)的不同，按優(yōu)先級(jí)由高到低的順序?qū)⑿畔⑦M(jìn)行處理和并返回處理結(jié)果，最后處理模塊把處理結(jié)果發(fā)送至收發(fā)模塊，由收發(fā)模塊把結(jié)果傳送給用戶端；服務(wù)平臺(tái)存在更新信息時(shí)，如指法更換，將由處理模塊把信息進(jìn)行編碼（包括指令和加密）并把編碼后的信息發(fā)送至收發(fā)模塊，由收發(fā)模塊推送至用戶端。

其中所述的電磁傳感器與算珠觸發(fā)件的實(shí)施方式有以下幾個(gè)實(shí)施方式：

實(shí)施例一

如圖2所示，珠柱32內(nèi)設(shè)置電磁傳感器322，電磁傳感器內(nèi)設(shè)置磁塊321，磁塊的南北極沿珠柱徑向設(shè)置；算珠31內(nèi)設(shè)置的觸發(fā)件為金屬圈311，金屬圈環(huán)繞珠柱。當(dāng)算珠與電磁傳感器做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，算珠內(nèi)的金屬圈會(huì)做切割磁感線4的運(yùn)動(dòng)，電磁傳感器檢測(cè)到電磁場(chǎng)的變化后會(huì)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。

實(shí)施例二

如圖3所示，珠柱32內(nèi)設(shè)置電磁傳感器322，電磁傳感器內(nèi)設(shè)置磁塊321，磁塊的南北極沿珠柱軸向設(shè)置；算珠31內(nèi)設(shè)置的觸發(fā)件為金屬圈311，金屬圈環(huán)繞珠柱。當(dāng)算珠與電磁傳感器做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，算珠內(nèi)的金屬圈會(huì)做切割磁感線4的運(yùn)動(dòng)，電磁傳感器檢測(cè)到電磁場(chǎng)的變化后會(huì)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。

實(shí)施例三

如圖4所示，珠柱32內(nèi)設(shè)置電磁傳感器322，電磁傳感器內(nèi)設(shè)置金屬塊323，算珠31內(nèi)設(shè)置的觸發(fā)件為磁圈312，磁圈環(huán)繞珠柱；由于磁圈的結(jié)構(gòu)故使南北極沿珠柱軸向設(shè)置。當(dāng)算珠與電磁傳感器做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，算珠內(nèi)的磁圈會(huì)令金屬塊做切割磁感線4的運(yùn)動(dòng)，電磁傳感器檢測(cè)到電磁場(chǎng)的變化后會(huì)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)。

以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，當(dāng)然，本發(fā)明還可以采用與上述實(shí)施方式不同的形式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下所作的等同的變換或相應(yīng)的改動(dòng)，都應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。