CN104838435A

CN104838435A - 书

Info

Publication number: CN104838435A
Application number: CN201380064160.6A
Authority: CN
Inventors: 卡特·斯通
Original assignee: Novalia Ltd
Current assignee: Novalia Ltd
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2013-10-08
Publication date: 2015-08-12
Also published as: GB2506862A; JP2015535375A; US20200387348A1; US11150759B2; US20180364976A1; JP6402109B2; GB201218068D0; EP2912648B1; US20150242185A1; CA2887652A1; GB2506862B; EP2912648A1; WO2014057251A1; CN109032462A

Abstract

描述了一种书(1)。所述书具有前封面和后封面(2，3)以及装订在封面之间的多个页面(5)。所述书包括布置在后封面和/或前封面的内侧(10，14)的电容式触摸式元件(9)。所述书还包括至少一个输出设备(7)(诸如扬声器)和控制器。所述控制器被配置为根据用户的手指在与封面重叠的页面上的位置使输出设备或至少一个输出设备输出信号。

Description

书

技术领域

本发明涉及书。

背景技术

电子印刷书，即包括电子器件的印刷书，是已知的。

WO 94 12963 A描述了包括多页的电子书。每页包括印刷材料的页面，在一个边缘装订以形成具有形成在每页中的电子电路的书脊。诸如语音发生器和/或控制器的公共电子电路与在各个不同页面上的电子电路协作，公共电子电路通过经由书脊的导电路径连接到页中的电子电路。在页中的电子电路包括诸如开关的电子元件和诸如发光二极管的传感输出器件。

DE 10 2008 039 859 A描述了具有用于读取的印刷文本和额外的音频视觉效果器(effect)的多功能书，音频视觉效果器可在书中激活或远程激活。音频视觉效果器可位于书籍封面或页面中，通过书脊中的低能量电池来供电。效果器可包括发光二极管、投影、声音扩音器或气味分配器。

GB 2 453 969 A描述了内置于书脊或书籍封面中的音频书。这允许用户听取书的音频版本。

GB 2 462289 A描述了包括至少两个页面的书，每个页面包括至少两个纸张部分的层压体。该书还包括印刷电路板，该印刷电路板包括基板和布置在基板上的导电迹线(conductive track)。印刷电路板具有第一部分和第二部分，并且至少某些导电迹线从印刷电路板的第一部分行进至第二部分。印刷电路板的第二部分包括至少两个指状件。每个指状件支持用于提供用户输入和/或输出的至少一个电子器件，并且其中，每个指状件插入在纸张部分之间的相应页面。这允许电路可结合到书中。

发明内容

本发明致力于提供一种改良的书。

根据本发明的第一方面，提供了一种书。所述书包括前封面和后封面以及在封面之间的多个页面。所述书包括布置在封面内侧(例如后封面)的电容式触摸式元件、以及至少一个输出设备(诸如扩音器)。所述书还包括控制器。控制器可操作地连接到阵列和输出设备。所述控制器被配置为根据用户的手指在与封面重叠的页面上的位置使输出设备或至少一个输出设备输出信号。通过电容式触摸式元件检测位置。

这允许书成为交互式的而无需将开关或传感器嵌入页面。因此，例如，用户能够触摸动物或物体的单词或图片，或沿着句子或通过图片追踪他们的手指。这个动作能够通过电容式触摸式元件检测并且使输出设备相应的信号(例如，声音)，诸如单词或噪声、句子或合成噪声。

术语“书”旨在包括包含小册子、笔记本、练习本等的任何书类印刷品。页面可固定(或“装订”)在封面之间。因此，书可以是典型的平装书或精装书。页面可以是可替换的(或“活页”)。因此，书可以是环形活页夹或具有临时纸保持机构的其他形式的文件。

书能够是儿童图书。书可包括图像，诸如艺术线条、彩色图片和/或照片。书可包括大量的图像和很少的单词，即绘本。书可包括音乐符号。

电容式触摸式元件可布置成阵列。电容式触摸式元件的阵列可提供电容式触摸板。

控制器可被配置为根据诸如单击或双击、或长按的手势使输出设备或至少一个输出设备输出信号。

书可包括：第一组的电容式触摸式元件，布置在后封面内侧以检测页面前侧的操作；以及第二组的电容式触摸式元件，布置在前封面内侧以检测页面后侧的操作。因此，触摸页面任一侧能够引起输出设备(或至少一个输出设备)输出信号。

至少一个输出设备可包括扬声器。扬声器可以是压电扬声器或其他形式的薄型扬声器。因此，信号可以是语音或其他形式的声音。至少一个输出设备可包括用于输出音频信号的接口。接口可以是无线接口，诸如蓝牙发射器或收发器。因此，声音或图像可被发送到远程设备(诸如耳机)、移动通信设备(例如，智能手机)、计算机(例如，平板电脑)、电视机或智能板。

控制器可被配置为使输出设备输出音频信号。响应于确定用户的手指搁置在指定位置，控制器可被配置为输出相对短持续时间的第一音频信号。第一音频信号可以携带(carry)单词、短语或句子。第一音频信号可以携带非语言声音，诸如动物噪声(例如，狗吠或牛叫)、物体(例如，汽车)噪声或乐器(诸如钢琴)的声音。响应于用户继续搁置在指定位置，控制器可被配置为重复相对短持续时间的第一音频信号。

响应于确定用户手指追踪路径，控制器可以被配置为输出相对短持续时间的第二音频信号。第二音频信号可以携带句子。

根据本发明的第二方面，提供了一种方法，包括接收表示用户手指在书的页面上的位置的信号；以及根据用户手指在与封面重叠的页面上的位置使至少一个输出设备输出信号。例如，该方法可包括通过测量信号强度识别页面。可通过微控制器执行该方法。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机程序，当通过包括输出设备的播放设备执行时，计算机程序使播放设备执行该方法。

根据本发明的第四方面，提供了存储计算机程序的计算机可读介质。

附图说明

现在将参考附图通过举例的方式描述本发明的某些实施方式，其中：

图1是书的立体图；

图2是在图1中示出的书的后封面内侧的立体图；

图3是穿过图1中示出的书的某些页面和后封面的截面图；

图4是结合到图1中示出的书的电容式触摸式元件和播放设备的示意性框图；

图4a是非易失性存储器的示意性框图；

图5示出了具有文本和电容式触摸式元件的底层阵列的页面；

图6示出了当用户触摸页面上的单词时单词的输出；

图7示出了当用户沿着句子追踪他们的手指时句子的输出；

图8是查询表的示意图；

图9是通过微控制器执行的过程流图；并且

图10是结合到图1中示出的书的电容式触摸式元件和设备的示意性框图。

具体实施方式

参考图1和图2，示出了印刷书1。

印刷书1是精装(也称为“硬封面(hardback)”或“硬面装订(hardbound)”)形式的书，具有较硬的前封面2和后封面3以及书脊4。书1包含装订在封面2、封面3之间的多个页(或“页面”)5。

具体地参考图2，播放设备6(其也可被称为“反馈设备”或“呈现设备”)容纳在后封面3中，以经由输出设备7以压电扬声器的形式提供音频和/或视觉内容。在这个实施例中，播放设备6仅结合到后封面3中。然而，播放设备6可内置到前封面2或书脊4中，或可分布在前封面2、后封面3和书脊4的两个或所有三个之间。

封面或书脊具有至少3mm的厚度，并且可具有在3mm和5mm之间或大于5mm的厚度。因此，封面足够厚以容纳播放设备6。

为了减小播放设备的厚度，包括在播放设备6中的部件(诸如集成电路)不必安装在传统印刷电路板或印刷线路板上。相反，部件可使用导电胶或油墨直接安装到印刷或形成在书的一部分(诸如封面或纸张)上的导电迹线上。

通过布置在后封面3的内表面10上的电容式触摸式元件9的阵列8控制播放设备6。电容式触摸式元件9形成在纸张(sheet)11上。

例如，与在US 6,188,391 B1或WO 2011/023856 A1中描述的类似，阵列8可被配置为提供触摸板。例如，阵列8可包括(m×n)个元件9的阵列，在此，2≤m≤20且2≤n≤20。每个元件9可具有20mm²≤A≤400mm²的面积A。电容式触摸式元件9不一定布置成矩形阵列。元件8被示出为矩形。然而，元件8可以是菱形。

不一定使用元件9的阵列或触摸板布置。电容式触摸式元件9可布置成非周期图案(non-periodic pattern)。电容式触摸式元件9不一定具有相同的面积A和/或形状。电容式触摸式元件8可通过间隙(或“非感测区域”)(未示出)间隔开。在两个元件8之间的间隙(未示出)可具有至少5mm、至少10mm或至少20mm的长度。

电容式触摸式元件9覆盖或分布在与重叠的页面5的区域基本相同的区域上。因此，电容式触摸式元件9能够感测用户在整个页面上的触摸。一个或多个电容式触摸式元件9可放置在页面5的边缘外部和/或在页面5的边缘外部延伸。这能够用于提供通用的(即，独立于页面的)控制面板。

可通过电容式触摸式元件9、13(图4)的两个组8、12(图4)控制播放设备6，即，布置在后封面3的内表面10上的第一组8和布置在前封面2的内表面14中的电容式触摸式元件13(图4)的第二组12(图3)。在前封面2上的电容式触摸式元件13能够以与在前封面2上的电容式触摸式元件12类似的方式定位和成形。

电容式触摸式元件8和连接迹线(未示出)可包括导电油墨，诸如印刷在纸张上的基于银的导电油墨。可从美国新泽西州Parsippany的SunChemical公司获得合适的导电油墨。能够使用其他形式的导电油墨，诸如基于铜的导电性或一些其他基于金属的导电油墨、或基于碳的导电油墨。可使用印刷工艺(诸如丝网印刷、喷墨印刷、柔印或胶印)形成元件9和迹线(未示出)。

导电迹线和元件能够用于将电容式触摸式元件连接至播放设备6。

如果导电元件13(和/或播放设备6的至少一部分)布置在前封面2中，则在前封面2和后封面3之间穿过的通过或在书脊4之后的带状柔性印刷电路板(或“柔性连接器”)(未示出)能够用于将在前封面2中的电容式触摸式元件13(或播放设备6)与播放设备6(的其余部分)连接。

参考图3，可通过将纸张11向下面向后封面3来保护电容式触摸式元件9。这也能够帮助便于将电容式触摸式元件9与播放设备6(图4)(其嵌入在封面4的凹部(现在示出的)中)进行连接，因为不需要从纸张一侧穿过至另一侧的连接。这也能够帮助为用户隐藏电容式触摸式元件的存在。此外或可替换地，纸或卡片(未示出)可粘到纸张11上。相同或类似的布置可用于前封面2中的电容式触摸式元件13。

导电片或网格15可设置在后封面3的外部16上。导电片或网格15可采用印刷在纸、卡片或塑料片16(其粘到封面3的外部17或嵌入与外部17接近的封面3中)上的导电油墨的薄片或精细网格的形式。这类导电片或网格提供静电防护(其能够帮助降低电容式触摸式元件8的无意激活)。无论电容式触摸式元件13是否用于前封面2，相同或类似的布置能够用于前封面2。也能够在书脊中包括类似的层。

参考图4，播放设备6包括至少一个输出设备7、微控制器18以及电池19。电池19是具有小于2mm的厚度的轻薄型。例如，电池19可采取具有1mm厚度的锂聚合物电池的形式。如之前说明的，输出设备7或至少一个输出设备7采用扬声器的形式，具体地，压电扬声器。能够使用其他薄型的扬声器。在一些实施方式中，例如，当通过远程设备输出声音或不需要声音时，不必使用扬声器。可设置其他输出设备7。例如，可使用无线接口(诸如蓝牙(RTM)发射器或收发器)将信号发送至远程设备。可设置发光二极管和/或视觉显示器。

微控制器18包括处理器20、存储器21以及非易失性存储器22。非易失性存储器22存储用于控制书如何对用户输入做出响应的软件23、用于解译用户输入的查询表24以及内容数据25，例如，音频文件。微控制器18可以是从美国亚利桑那州钱德勒市的Microchip Technology Inc.可获得的PIC(RTM)微控制器。一些离散部件未示出，诸如电阻器和电容器。

部件7、18、19可安装到印刷电路板(未示出)上。配线或柔性连接器板(未示出)可将印刷电路板(未示出)连接到电容式触摸式元件9、13。然而，如之前所说明的，部件7、18、19可直接安装到纸张(诸如纸或卡片)或甚至直接安装到支持电容式触摸式元件9的相同纸张11(图3)中。接触垫片(Landing pad)和导电迹线可由导电油墨或导电箔形成。可使用导电胶或导电胶带将部件安装到垫片和迹线。

再次参考图2和图3，书5包含由纸、卡片或其他纤维类材料、或塑料形成的N个页面5。每个页面5具有厚度t。当平坦地堆叠时，所有页面5具有总厚度T，其中，T＝N×t。

页面5的总厚度T优选地不大于10mm并且更优选地不大于5mm。因此，如果页面5包括具有80gm^-2重(与约100μm厚度对应)的纸，则N优选地不大于100并且更优选地不大于50。如果页面5包括具有240gm^-2重(与约300μm厚度对应)的纸，则N优选地不大于33并且更优选地不大于16。在页面可具有约1mm厚度的纸板书的情况下，书可具有小于10个的页面并且甚至可具有小于5个的页面。

页面5足够薄，使得即使当用户将他们的手指放在书中一堆所有页面5(其平坦地放置在后封面3的顶部(或前封面2顶部))的顶部时，电容式触摸式元件8(电容式触摸式元件12)依然能够通过页面检测到用户手指的存在。

通过将电容式触摸式元件放置在前封面2和/或后封面3并且将播放设备6嵌入书1中，书1能够成为交互式的。例如，当用户触摸页面时，书1能够通过说清楚出单词或句子、或发出声音而做出响应。

图5示出了页面5，在页面5上印刷文本26。其他形式的标记(诸如图像)可印刷在页面5上。页面5是若干个页面5之一。在这个实施例中，页面5是十个页面中的第三个页面。因此，七个页面位于页面5和后封面3之间。页面5可以是书中的任何页面。在这个实施例中，文本26包括形成句子28的单词27。然而，不必使用完整的句子。

控制器18通过检测哪个元件8被激活来确定用户在页面5上触摸的位置。例如，电容式触摸板8可用于确定位置(i,j)或(x,y)，该位置能够通过针对给定页面5的查询表24进行转换以识别单词27。

控制器18能够以一种或多种方法确定哪个页面5被触摸。

每个页面5可携带相对于电容式触摸式元件9定位在唯一的位置中的导电性垫片、带或图案29。导电性垫片、带或图案29可以是透明的或隐藏在印刷之下，并且因此，不易由用户的眼睛觉察到。

当堆叠所有页面5时，电容式触摸式元件9经由导电性区域的聚合图案(aggregate pattern)耦接并且因此检测该图案。在翻转顶部页面5(从而留下更小堆的页面5)之后，电容式触摸式元件9检测另一不同的图案(即，通过顶部页面提供的少了一个的区域)。在翻转下一个页面5之后，电容式触摸式元件9仍旧检测另一不同的图案等。因此，如果存在N个页面，则N个图案能够用于编码N个页面。

检测页面的另一方法可涉及用户输入。用户(在翻转页面之后和在开始读之前)可触摸页码(page number)30，页码30定位在唯一的位置中，即，页码一定位在一个位置，页码二定位在另一个不同的位置等。这可具有导电油墨不必印刷在页面5上的优势。

可从信号强度推断页面。例如，触摸第一页面5(离后封面3最远)将导致在后封面3处的比触摸最后的页面5(离后封面3最近)更弱的信号。在使用书之前为了校准信号强度，书1可指示用户触摸不同的页面。

最终，在不同的页面5上的文本可位于不同的位置。因此，每个单词(或图像)是使用电容式触摸式元件9唯一可定位的。实际上，在页面之间没有区别。

可使用测量或推断页码的其他方法。

现在将简要地描述使用书1的实施例：

参考图6，用户能够使用他们的手指31触摸页面5上的单词27(诸如“dog(狗)”)，并且控制器18(图4)响应于接收到来自给定元件或元件9(图4)的信号，使扬声器7(图4)输出单词“dog(狗)”。触摸不同的单词导致不同的输出。例如，触摸单词“fox(狐狸)”导致单词“fox(狐狸)”的输出。

书1不一定输出语音，而是能够输出非语言声音。例如，触摸单词“dog(狗)”能够引起狗吠声的输出。

书1可包括图片，并且触摸图片能够导致声音的输出。例如，书1可包括狗的图片，并且触摸图片能够引起单词“dog(狗)”的输出或狗吠声的输出。

参考图7，用户沿着句子28(诸如“The quick brown fox jumps over thelazy dog(敏捷的棕色狐狸从懒惰的狗的身上跳了过去)”)移动他们的手指31，并且控制器18(图4)响应于接收到来自电容式触摸式元件9的一组或一系列信号，使扬声器7(图4)输出句子“The quick brown fox jumpsover the lazy dog(敏捷的棕色狐狸从懒惰的狗的身上跳了过去)”。

参考图8，示出了查询表24。

表24包括一组条目32。每个条目32包括识别页面5的字段33、用于识别在页面上的位置的字段34、35以及包括指针的字段36，指针指向包含合适内容数据25(图4a)的存储器中地址。

参考图4至图9，现在将描述控制器18的操作：

控制器18监测在每个线(未示出)上的来自电容式触摸式元件9、13的电压(步骤S1)。如果检测到在电压的变化，则控制器18等待确定在其他线(未示出)中的电压是否也改变，从而表示用户的手指在移动(步骤S2)

如果控制器18确定用户手指是固定的，则识别页面和位置(步骤S3至S4)。使用查询表28，控制器18检索内容数据29并且将数据传递到用于输出的输出设备7(步骤S6)。

播放完之后，控制器18开始再次监测在每个线(未示出)上的来自电容式触摸式元件9、13的电压(步骤S1)。

如果控制器18确定用户的手指在移动，则控制器18记录在位置的连续变化，即，p₁、p₂、…p_k、…、p_L(步骤S7)。

控制器18可在仍然记录位置的同时开始处理数据。控制器18识别页面(步骤S8)，并且以第一位置(即p₁)开始，控制器18识别位置(步骤S9和S10)。使用查询表28，控制器18检索内容数据25(步骤S11)。控制器19可检查是否已读取相同的内容数据，并且如果已读取相同的内容数据，则控制器可跳过将相同的内容数据输出至输出设备(步骤S12)。则这能够帮助防止重复相同的单词，特别是如果单词长并且在若干个元件上运行。如果内容数据未被立即预先输出，则控制器18检索内容数据25并且将数据传递给用于输出的输出设备7(步骤S13)。

控制器18检查是否已经读取与用户路径相关联的所有数据，即，检查是否p＝p_L(步骤S14)。如果不是，则控制器18移动到下一个位置(即p_k+1)(步骤S15)并且继续处理位置数据并且输出用于播放的内容数据(步骤S9至S13)。

播放完或完成一个句子之后，控制器18开始再次监控在每个线(未示出)上的来自电容式触摸式元件9、13的电压(步骤S1)。

应当认识到，可使用更复杂的处理，其导致更快或更顺畅的播放。此外，可检测更复杂的手势，诸如单击和双击、长按和滑动屏幕。

书1不必始终以相同的方法做出响应。例如，如在GB 2464537 A所描述的那样，触摸一个页面上的单词或图片可取决于是否按压前一页面上的单词或图片。

如之前所说明的，书1可例如以触摸板的形式在前封面或后封面的任一个中包括单组电容式触摸感测元件。此外，书1可包括两组电容式触摸感测元件，例如，每个以触摸板的形式，一个在前封面中并且另一个在后封面中。然而，这需要越过书脊在前封面和后封面之间的连接。

参考图10，示出了用于提供在前封面2和后封面3之间的连接的布置。

每组电容式触摸感测元件9、13设置有相应的控制器集成电路(IC)37、38(本文中简单地称为“界面控制器”或简单地称为“控制器”)。每个控制器37、38和相关联的外围部件(未示出)形成控制电路。每个控制电路沿着电容式触摸感测元件9、13的相应组来安装。每个控制器37、38和相关联的外围部件(未示出)可安装在印刷电路板(未示出)上。

在后封面3中的控制器37和微控制器18通过总线和电力线39、40连接。控制器37、38也使用柔性连接器通过总线和电力线41、42连接。串行外围接口(SPI)总线或内部集成电路(I2C)总线可用作总线系统。

这种布置提供了在书脊4上路由数据的更稳健的方法。

微控制器18运行应用软件并且包括存储器22和应用软件，存储器22包含声音和/或语音。微控制器18与两个控制器37、38通信并且监测触摸到什么和正在触摸哪儿和什么页面。微控制器18可确定触摸是涉及单击、双击、长按还是滑动屏幕，或甚至书是封闭还是打开。微控制器18可具有用于将微控制器18和控制器37、38进行接合的程序库或应用程序编程接口。

应当认识到，可对以上描述的实施方式进行许多修改。

书可以是小说类作品或非小说类作品。书可以是儿童书籍。书可包括(静止的)图像，诸如线条艺术、彩色图片和/或照片。书可包括大量的图像和很少的单词，即绘本。

书不一定输出口语词，而是可输出非语言噪声(诸如动物叫声)、物体(诸如汽车)或乐器的声音。

书不一定包括单词。例如，书可包括图片。因此，触摸图片可使书输出相应的声音。

单独的电路可包括在前封面和后封面中。

播放设备可被提供用于打开和关闭设备的物理开关。

可重新编程相同的书。例如，书可设置有界面或可互换的非易失性存储器，其允许使用不同的查询数据和/或不同的内容数据。因此，书最初可被编程为输出一组声音(例如，动物噪声)，并且然后被重新编程为输出另一组声音(例如，动物的名称)。

书可输出文本的翻译。因此，文本可以是一种语言的，例如英语，并且控制器和输出设备可将文本的翻译输出为第二不同的语言，例如汉语。书可包括用户界面，其允许用户选择翻译语种。例如，前封面或第一页面可列出多种语言。用户可轻击语言，并且通过电容式触摸式元件检测用户的动作并且通过微控制器解译用户的动作。微控制器可基于所选择的语言提供输出。例如，能够针对每种语言设置查询表，并且因此，微控制器能够使用针对所选择语言的查询表。

诸如显示器的输出设备可设置在纸张或页面上，纸张或页面从封面折叠，使得输出设备与一个页面相邻而定位。这种布置能够用于两个封面。

Claims

1.一种书，包括：

前封面和后封面；

在所述封面之间的多个页面；

电容式触摸式元件，布置在所述封面的内侧；

至少一个输出设备；以及

控制器，被配置为根据用户的手指在与所述封面重叠的页面上的位置，使所述输出设备或至少一个所述输出设备输出信号。

2.根据权利要求1所述的书，包括：

第一组电容式触摸式元件，布置在所述后封面的内侧上以检测页面前侧的操作；以及

第二组电容式触摸式元件，布置在所述前封面的内侧上以检测页面后侧的操作。

3.根据权利要求1或2所述的书，其中，所述至少一个输出设备包括扬声器。

4.根据任一上述权利要求所述的书，其中，所述至少一个输出设备包括用于输出音频信号的接口。

5.根据权利要求4所述的书，其中，所述接口是无线接口，诸如蓝牙发射器或收发器。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的书，其中，所述控制器被配置为使所述输出设备输出音频信号。

7.根据权利要求6所述的书，其中，所述控制器被配置为响应于确定用户的手指搁置在指定位置处，输出相对短持续时间的第一音频信号。

8.根据权利要求7所述的书，其中，所述第一音频信号携带单词。

9.根据权利要求7所述的书，其中，所述第一音频信号携带非语言声音。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的书，其中，所述控制器被配置为响应于所述用户继续搁置在所述指定位置处，重复相对短持续时间的所述第一音频信号。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的书，其中，所述控制器被配置为响应于确定用户的手指追踪一路径，输出相对长持续时间的第二音频信号。

12.根据权利要求11所述的书，其中，所述音频信号携带句子。

13.一种方法，包括：

接收指示用户的手指在书的页面上的位置的信号；以及

根据所述用户的手指在与封面重叠的页面上的位置，使至少一个输出设备输出信号。

14.根据权利要求13所述的方法，包括：

识别所述页面。

15.根据权利要求13所述的方法，其中，识别所述页面包括测量信号强度。

16.一种计算机程序，当通过包括输出设备的播放设备执行所述计算机程序时，所述计算机程序执行根据权利要求13至15中任一项所述的方法。

17.一种计算机可读介质，存储根据权利要求16所述的计算机程序。