CN105212594B - 多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，包括垫体（1）、设置在垫体（1）一侧的总控制器（3）、包埋在垫体内部的传输导线组（4）、远距无线操控器（5）和声光单元（6）；在垫体（1）上开有若干数量的圆形孔；所述的圆形孔内沿着孔边一圈装有用于安装及固定声光单元（6）的卡环（9）；所述的各个声光单元（6）之间、声光单元（6）与总控制器（3）之间通过铺设在垫体（1）内部的传输导线组（4）相连接。该游戏垫能让0‑3岁的婴幼儿在室内活动时作为保护软垫使用，而且可以通过发声发光来主动诱导婴幼儿向不同方向位置爬行以达到娱乐和运动结合的目的。

Description

多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫

技术领域

本发明涉及一种放置于地板并专门供婴幼儿爬行玩耍的游戏垫，具体涉及了一种多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫。

背景技术

目前，市场上的婴幼儿爬行垫是由塑料、泡沫塑料、棉质、涤纶等材质制成，面积大于等于1平方米，供0-3岁的婴幼儿在室内爬行玩耍的保护软垫。软垫上通常绘有颜色艳丽、丰富多彩的图案，当儿童坐卧或者爬行于软垫上时，家长会在一旁用玩具或语言、歌曲等形式引导婴幼儿玩耍或者朝着不同方位运动。一般的婴幼儿爬行垫面积大、材质柔软，在婴幼儿室内活动中起到保护婴幼儿、防止婴幼儿摔伤的作用，但是通常婴幼儿爬行垫通常无法主动引导和娱乐婴幼儿。如中国专利申请号为200920187856.9公开了一种玩具垫，包括布垫，所述的布垫的上部缝有枕垫，所述的枕垫与人的面部象形，且中间为凹陷区，周边具有U形枕状凸起；所述的枕垫下方左右两侧分别缝有柱形软枕。该专利结构简单、美观，具有防护功能，但是其没有主动诱导婴幼儿爬行玩耍的功能。又如中国专利申请号为201320366228.3公开了一种钢琴音乐婴儿游戏垫玩具，包括横板一和横板二，所述的横板一左端设有凸块一、右端设有凸块二；所述横板二左端设有凸块三、右端设有凸块四；所述的凸块一与凸块三之间设有钢琴；所述凸块二和凸块四之间设有弧形管，所述钢琴上设有若干钢琴键；所述弧形管上悬吊有若干供玩耍的玩具。该专利可以锻炼婴儿的动手能力，但是其只适用于较大的婴儿(最少2岁以上)，而且其也没有主动诱导的功能。再如中国专利申请号201320509377.0公开了一种垫体式玩具，包含有一垫体，且该垫体设有至少一发光模块，该发光模块具有一导光板，该导光板设有至少一开关以及至少一发光体，同时该垫体的一侧还设有一控制器，该控制器电性连接于该开关以及该发光件，由此，可透过按压该导光板来触发该开关，以令该控制器产生对应的控制动作，从而于收纳折叠该垫体时能克服碳黑易产生裂痕而无法导电的缺点。该专利具有发光效果且解决了导电问题，但是该垫体式玩具不适合婴幼儿玩耍，也没有主动诱导婴幼儿爬行娱乐的功能。与本发明相比，目前已有的这类专利或成品，不能同时既发声又发光，更不能将声音种类与光线颜色按一定的逻辑关系进行配对和变化，因此也就不具备通过这种配对和变化，锻炼、强化婴幼儿视、听神经关联互动及帮助其建立逻辑归纳、逻辑推理概念。同时，因为本发明能发出色彩鲜艳的灯光和可爱有趣的声音，并控制发声、发光的位置不断变化，从而诱导婴幼儿向不停变化的声光方向爬行或行走，强化婴幼儿对听觉和视觉的反应，充分提升婴幼儿体能。更重要的是，本发明从功能设计构造、选材用料、安全防护等多方面，都完全针对和考虑了婴幼儿都能使用的要求，甚至达到刚出生的婴儿都能任意使用的程度，这也是目前已有的专利和产品所不具备的。

发明内容

为了克服现有的婴幼儿爬行垫无法主动引导并娱乐婴幼儿的缺陷，减轻成人看管孩子的精力负担，本发明提供了一种多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫。该游戏垫不仅能让0-3岁的婴幼儿在室内活动时作为保护软垫使用，而且能够通过发声发光来主动诱导婴幼儿向不同方向位置爬行以达到娱乐和运动结合的目的。

本发明采用了以下技术方案：一种多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，包括垫体、设置在垫体一侧总控制器、包埋在垫体内部的传输导线组、远距无线操控器和多个声光单元；在垫体上开有若干数量的圆形孔；所述的圆形孔内沿着孔边一圈装有用于安装及固定声光单元的卡环；所述的各个声光单元之间、声光单元与总控制器之间通过铺设在垫体内部的传输导线组相连接。

本发明的结构简单，设计科学合理，可以主动诱导婴幼儿向不同方向位置爬行以达到娱乐和运动结合的目的；当游戏垫体上的某一指定的声光单元接收到指令信号的时候，该声光单元就会发光并且发出已设定好的音效，吸引婴孩的注意力，被声光吸引的婴孩此时会主动爬行移动到指定区域，如此反复，通过这样的活动，游戏垫体也成为了一种训练婴孩爬行运动以及对声音和光感的敏感度和观察力培养的器材，给孩子和家长带来快乐，帮助孩子体育和智力的发展。

本发明进一步说明，所述的声光单元主要包括保护罩、震动传感器、带孔防撞垫层、发声器、发光器、聚光反光片、信号处理控制芯片Ⅱ、数字音频文件存储介质、音频播放芯片、功率放大电路、LED驱动芯片和分路传输触片Ⅲ等部件。

本发明进一步说明，所述的声光单元之间的连接方式有有线连接和无线连接两种模式；当采用有线连接模式时，传输导线组为导线，各个声光单元相互之间、各个声光单元与总控制器之间通过导线相连接，利用导线来传输电流以及声光控制信号；当采用无线连接模式时，所述的声光单元是无线声光单元，与有线连接的声光单元相比，无线声光单元内增加了内置电池仓或可充电电池、无线信号发射器Ⅱ、无线信号接收器Ⅱ、信号处理控制芯片Ⅰ、吸盘。

本发明进一步说明，采用无线连接方式的无线声光单元的内部，都设计有无线信号传输模块，该模块由无线信号发射器Ⅱ和无线信号接收器Ⅱ两部分构成，当无线声光单元内的无线信号接收器Ⅱ接收到控制信号，该信号即被传送至后端的信号处理控制芯片Ⅰ，控制芯片将任何信号转换成多路动作指令，分别发往音频播放芯片、功率放大电路直至发声器，或者发往LED驱动芯片至LED灯珠，实现该无线声光单元的声、光启动变化；在使用动作感应控制模式的情况下，信号处理控制芯片Ⅰ还会发出控制其它各个无线声光单元上发声器、发光器的开、关，以及声音种类和灯光颜色变化的声光控制信号，声光控制信号经本无线声光单元上的无线信号发射器Ⅱ发送给其他无线声光单元上安装的无线信号接收器Ⅱ，无线信号接收器Ⅱ在接收到这些声光控制信号后，再把这些信号传送给该声光单元上的信号处理控制芯片Ⅰ，再由信号处理控制芯片Ⅱ通过控制音频播放芯片、功率放大电路、LED驱动芯片、发声器和LED灯珠，最终实现该声光单元上发声器和发光器的开、关及声音种类和灯光颜色的变化。

本发明进一步说明，所述的无线声光单元，其底部设置有专门设计的吸盘，吸盘采用螺旋卡扣设计，可单独拆卸与无线声光单元本体分离，在需要使用吸盘时，将底部的吸盘卡扣压入并旋转，即可将吸盘卡住固定在无线声光单元上，从而实现以下功能：①对于原来已有普通儿童地垫的使用者，可将无线声光单元直接放置在地垫上，通过吸盘固定，即可进行训练或游戏；②对于年龄比较大，能够行走或跑动的儿童而言，可以将无线声光单元用吸盘固定在墙壁或其他的光滑的垂直面上，采用直立跑动的方式进行训练或游戏。

本发明进一步说明，在垫体的适当位置，安装有总控制器，总控制器主要由用于安放远距无线操控器的卡架、变压器、外接电源线、集中式信号处理控制模块、无线信号接收模块、程序控制芯片、工作电源构成。

本发明进一步说明，所述的卡架位于总控制器上表面，为一个向下凹陷的形状，该凹陷处的宽度、尺寸刚好可以放入远距无线操控器，并在卡架两边有对称的凸起块用于夹紧和固定该操控器；当远距无线操控器放置在卡架中时，总控制器上没有面板和按键，而是用远距无线操控器的面板和功能按键，这是通过设计在卡架凸起块及远距无线操控器对应位置上的分路传输触片Ⅱ实现的，当将远距无线操控器放置到卡架时，远距无线操控器上的分路传输触片Ⅱ与卡架凸起块上的分路传输触片Ⅰ紧紧贴合在一起，即可传输控制信号，从而实现在远距无线操控器的面板和功能按键操作来控制总控制器的工作。

所述的卡环上有两个处于相对位置的锁定声光单元的卡口和分路传输触片Ⅳ，当声光单元放入卡环后，卡口对准声光单元上两个相对位置的卡扣将声光单元固定，若要取出，需将卡扣按下；这一结构，有利于在清洗地垫的时候，将声光单元轻易地取出和装回，同时，可以防止儿童将声光单元移动或拿走。

本发明进一步说明，所述的设置在声光单元外壳底部一侧,有一块分路传输触片Ⅲ，该触片的一面向外，另一面在声光单元的内部，与声光单元内各电路板元器件的接线引脚相连接；当把声光单元装入并固定在卡环内时，声光单元上的分路传输触片Ⅲ与卡环上的分路传输触片Ⅳ相贴合，使来自控制器的控制信号、音频、电流能够传输给声光单元内的信号处理控制芯片Ⅱ以控制该声光单元的启动及变换各种工作状态。分路传输触片由绝缘材质的底板及4块分开的金属构成，4块金属片在底片上分开排列，分别与传输导线组中的信号线、音频线、电源线、共用底线连接，4块金属触片之间完全绝缘互不连通。

本发明通过专门设计的一个远距无线操控器实现远距离操控游戏垫的各种功能，包括声、光的开关，方位变化，声音种类变化，光线颜色变化和操控方式选择。

本发明进一步说明，所述的远距无线操控器包括无线信号发射器Ⅰ、信号处理控制模块、电源、面板和功能按键；远距无线操控器的面板上设有6-18个不等的功能按键及与之相连的控制电路，以实现对游戏垫上任何方位的声光单元的工作状态进行控制；面板上这些由1开始的顺序数字的功能按键，每个功能按键分别对应游戏垫上的一个声光单元，还有若干个代表不同颜色的颜色键及若干个代表不同声音种类的声音键，无需挨近游戏垫，只需在远距无线操控器上点按这些功能按键，就可以远距离操控游戏垫上的各声光单元声、光的开、关及进行各种变化。

所述的远距无线操控器设有专门用于控制声、光配对选择按键及相应的控制电路，以便用远距无线操控器对游戏垫上的任何一个声光单元发出的声音种类和灯光颜色进行预先配对，使得在遥控模式下使用游戏垫变得十分轻易、便捷，甚至可以达到单手操作的程度。

该游戏垫提供程控、遥控、动作感应控制三种操控模式的选择、变换，是通过远距无线操控器面板上的功能按键来操作。

所述的声光单元的发光器设有多种颜色的LED灯珠；为了让趴着中的婴幼儿在较低的视角都能清晰地看到LED灯珠发出的光线，声光单元的保护罩特别设计成高出垫体若干厘米的圆弧形拱面，这样，即可将LED灯珠发出的光线投射到一个较高于垫体的可视面上；所述的LED灯珠的颜色至少为红色、蓝色、绿色三种以上颜色，以便能与多种声音种类进行配对。

所述声光单元的发光器底部安装有聚光反光片，聚光反光片为金属镜面材质，呈漏斗型下凹，LED灯珠处于聚光反光片的下凹中心部位，聚光反光片能够反射发光器的光线，增强发光器的发光效果。

所述的声光单元的保护罩外形为圆弧形，以防止儿童在游戏过程中碰伤，并且采用具有一定硬度的透光材料制成；材料具有一定硬度，以防止儿童在游戏过程中踩踏、挤压造成声光单元破损所述的保护罩，保护罩采用透光材料，以使发光器发出的光能被看到；所述的保护罩靠近发声器的地方有音孔，以使发声器发出的声音能通过音孔传送出来；所述的保护罩的内面，通过喷涂一层散射柔光膜，以增加发光器发出光线的可见性，并避免光线直射到幼儿的眼睛。

在保护罩外安装带孔防撞垫层，达到保护儿童在游戏或摔跤时，不至于被保护罩坚硬的材质碰伤，该垫层为软质材料，透明或非透明的软质材料均可，若采用非透明软质材料，则其上镂空出一定数量的孔洞，以使发光器的光线能通过孔洞照射出来。

所述的发声器包括发声喇叭、数字化音频文件存储介质和音频播放芯片；所述的数字化音频文件存储介质中所存储的音频文件为各种动物的声音或者自然界的各种声响，声音的种类至少为三种，以便能与发光器发出的多种颜色的光线变化进行配对。

为实现动作感应控制，所述的声光单元安装有一个专门的震动传感器，当幼儿在训练、游戏过程中触碰到某一个声光单元时，所产生的震动通过震动传感器转变成电子信号后，经由信号传输导线传送至本声光单元内的信号处理控制芯片，根据预先编写的控制程序，控制特定位置的声光单元按照一定的规律来执行声、光的开、关及声音种类和灯光颜色之间的配对与变化，从而实现由使用者动作触发、与使用者动作关联的操控模式，即动作感应控制模式。

所述的声光单元通过分别安装在远距无线操控器、总控制器、声光单元内的各信号处理及相关控制模块的协同工作，以及相应的控制程序，控制各特定位置的声光单元，使其在发声、发光时，以特定的灯光颜色，去对应特定的声音种类，以此在声音、颜色、位置三者之间形成各种对应的逻辑关系，以达到用本装置训练、强化幼儿的逻辑归纳、逻辑推理能力。

所述的总控制器中安装有能够接收普通手机或其它任何智能移动终端发射的蓝牙或 wifi信号的信号接收模块及解码电路和能将所接收的手机信号传输至其后端的声光动作关联控制模块；声光动作关联控制模块启动并控制各个相应声光单元上的发声器及发光器的工作状态，由此实现用普通手机操控游戏垫上各声光单元的下述五种声光动作状态的变化：①声音开或关；②灯光开或关；③声音种类变化；④灯光颜色变化；⑤选择不同方位的声光单元。

所述的远距无线操控器还设有操控模式选择器按钮，并相应的在表面标示有“程控”、“遥控”、“动作感应”字样，使用者通过操控模式选择器按钮，从程控、遥控、动作感应这三种操控模式中任意选择。

所述的程控模式，是指通过预先编写的程序，按照一定的规律要求，来控制声光单元上声、光的开与关、声音种类、光的颜色、不同位置的变化，而实现这一功能，是通过预先编写的控制程序，存储总控制器内专门安装的程序控制芯片上，从而实现：当使用者按下远距无线操控器上的“程控”按键时，远距无线操控器发射启动程序控制芯片的信号，操控器上的“程控”按键时，远距无线操控器发射启动程序控制芯片的信号，总控制器内的无线信号接收器接受到信号后，传输给程序控制芯片，程序控制即开始工作，按照预先编写的程序，控制各声光单元的声、光变化。此时，婴幼儿在游戏垫上是根据程序设定的游戏互动与玩耍。

在声光单元中还安装有声光延时控制电路，实现如下功能：能够人为地将发声器发声的时间与发光器发光的时间错开一定的时间间隔，以增加游戏的变化性和调整训练的难度值。

所述的声光单元均设计有一个位置标定编码电路，其中每个声光单元的位置编码都是唯一的，以此来标定和区分每个不同的声光单元，以便当采用多个声光单元组成一套训练装置时，能够界定每个声光单元之间的相对位置，可以控制指定位置的声光单元的工作状态。

本发明具备的有益效果：1.有益于对幼儿甚至小到刚出生的婴儿进行感统训练及大脑逻辑思维训练。本发明以巴甫洛夫条件反射学说及逻辑归纳、推理为理论基础，结合运动心理学中外部感觉(视、听)与内部感觉(运动觉、平衡觉、机体觉)之间的相互关系，通过声、光的开与关，声音种类、光线颜色、方位三者之间的关联、组合、变化，将游戏与逻辑训练、感统训练相结合，从而在给儿童带来欢乐的同时，锻炼和强化儿童对于外部信号刺激的反应速度和反应准确度，使其在快乐的游戏中锻炼眼、耳、手、脚与大脑之间协调能力。

2.结构精密，设计科学合理，易于收纳、携带、使用、清洗。游戏垫不仅能让婴幼儿在地面、床上或其它适合的平面物体活动时作为保护软垫使用，游戏垫中的声光单元还能够通过发声发光来主动诱导婴幼儿向不同方向位置爬行以达到娱乐和运动结合的目的。

3.有多种游戏玩法，可以让婴幼儿每一次玩耍都充满新奇。游戏垫配有总控制器、远距无线操控器、声光单元内的震动传感器、信号处理芯片等部件从而达到程控、遥控、动作感应控制三种控制方式。声光单元的发光器有三种以上的灯光颜色，发声器也有三个以上的声效与发光器的灯光效果相对应。垫体上的声光单元的发光器通过颜色变化、光长亮、快闪或者慢闪，以及发声器通过声效的有无、先发光后发声、先发声后发光，当发声器与发光器两者之间不同工作方式和效果相互结合，交错设置的时候，能够形成多种变化有趣的游戏形式。多种操作方式与游戏设置的丰富多样让人们使用的过程中不断发掘新的组合模式，让每一次玩耍都具有新意。

4.多重儿童安全保护设计，最大限度保护儿童在玩耍中的人身安全。本发明垫体采用软质材料，适用于婴幼儿爬行、玩耍，垫体上安装的声光单元保护罩为圆弧无棱角设计，防止儿童玩耍过程中碰伤，而且保护罩外还设有一层带孔防撞垫层，保护儿童在游戏中不小心摔倒时，不至于被保护罩坚硬的材质碰伤。在保护罩的内面，通过喷涂一层散射柔光膜，能够减小光线直射到婴幼儿眼睛时的强度，充分保护婴幼儿的视力健康。

5.简易拆装工艺。本发明采用了简单易操作的拆卸安装设计，无螺丝钉，不用任何工具徒手可拆卸。游戏垫的声光单元是可从游戏垫体上拆卸分离出来的独立部件，采用卡扣设计，这一结构，有利于在游戏垫脏污，需要清洗的时候，将声光单元轻易地取出和装回。

6.无线声光单元可脱离垫体让大龄儿童或者成人玩耍，使本发明的使用不受限制于空间和环境的局限，不限于在平面上玩耍，也不受玩耍者年龄大小的限制。无线声光单元上除了声光单元中所包含的部件，其中还增加了内置电池仓或可充电电池、无线信号发射器、无线信号接收器、底部吸盘。对于原来已有普通儿童地垫的使用者，可将无线声光单元直接放置在地垫上，通过吸盘固定，即可进行训练或游戏；对于年龄比较大，能够行走或跑动的儿童而言，可以将无线声光单元用吸盘固定在墙壁或其他的光滑的垂直面上，采用直立跑动的方式进行训练或游戏。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图。

图2是本发明一实施例中声光单元的外观结构示意图。

图3是本发明一实施例中声光单元(有线连接)的局剖结构示意图。

图4是本发明一实施例中声光单元(有线连接)另一视角的局剖结构示意图。

图5是本发明一实施例中声光单元(有线连接)的内部结构示意图。

图6是本发明一实施例中无线声光单元(无线连接)的局剖结构示意图。

图7是本发明一实施例中无线声光单元(无线连接)另一视角的局剖结构示意图。

图8是本发明一实施例中无线声光单元(无线连接)的内部结构示意图。

图9是本发明一实施例中无线声光单元与吸盘的拆装结构示意图。

图10是本发明一实施例中总控制器与远距无线操控器的拆装结构示意图。

图11是本发明一实施例中总控制器的内部结构结构示意图。

图12是本发明一实施例中远距无线操控器的结构示意图。

图13是本发明一实施例中远距无线操控器的外观示意图。

图14是本发明一实施例中卡环的结构示意图。

附图标记：垫体(1)、总控制器(3)、卡架(301)、分路传输触片Ⅰ(301-1)、变压器(302)、外接电源线(303)、集中式信号处理控制模块(304)、程序控制芯片(306)、无线信号接收模块(305)、工作电源(307)、传输导线组(4)、远距无线操控器(5)、无线信号发射器Ⅰ(501)、信号处理控制模块(502)、电源(503)、面板(504)、功能按键(505)、控制芯片(506)、分路传输触片Ⅱ(507)、声光单元(6)、无线声光单元(6a)、内置电池仓或可充电电池(6a-1)、无线信号发射器Ⅱ(6a-2)、无线信号接收器Ⅱ(6a-3)、信号处理控制芯片Ⅰ(6a-5)、吸盘(6a-6)、保护罩(601)、音孔(601-1)、震动传感器(602)、带孔防撞垫层(603)、发声器(604)、音频播放芯片(604-1)、数字音频文件存储介质(604- 2)、发光器(605)、聚光反光片(606)、信号处理控制芯片Ⅱ(607)、分路传输触片Ⅲ (608)、LED灯珠(609)、位置标定编码电路(610)、功率放大电路(611)、LED驱动芯片(612)、卡扣(613)、声光延时控制电路(614)、卡环(9)、卡口(9-1)、分路传输触片Ⅳ(9-2)。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进一步说明，但是本发明的保护范围不仅仅局限于以下具体实施例的记载。

实施例1：如图1所示，一种多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，包括垫体1、设置在垫体1一侧的总控制器3、包埋在垫体内部的传输导线组4、远距无线操控器5和声光单元6；在垫体1上开有若干数量的圆形孔；所述的圆形孔内沿着孔边一圈装有用于安装及固定声光单元6的卡环9；所述的各个声光单元6之间、声光单元6与总控制器 3之间通过铺设在垫体1内部的传输导线组4相连接。

进一步说明，如图2-5所示，所述的声光单元6主要包括保护罩601、震动传感器602、带孔防撞垫层603、发声器604、发光器605、聚光反光片606、信号处理控制芯片Ⅱ 607、数字音频文件存储介质604-2、音频播放芯片604-1、功率放大电路611、LED驱动芯片612和分路传输触片Ⅲ608。

所述的设置在声光单元6外壳底部一侧,有一块分路传输触片Ⅲ608，该触片的一面向外，另一面在声光单元6的内部，与声光单元6内各电路板元器件的接线引脚相连接；当把声光单元装入并固定在卡环9内时，声光单元6上的分路传输触片Ⅲ608与卡环9上的分路传输触片Ⅳ9-2相贴合，使来自控制器的控制信号、音频、电流能够传输给声光单元6内的信号处理控制芯片Ⅱ607以控制该声光单元6的启动及变换各种工作状态。

所述的声光单元6的发光器605设有多种颜色的LED灯珠609；为了让趴着中的婴幼儿在较低的视角都能清晰地看到LED灯珠609发出的光线，声光单元6的保护罩601特别设计成高出垫体若干厘米的圆弧形拱面，这样，即可将LED灯珠609发出的光线投射到一个较高于垫体的可视面上；所述的LED灯珠609的颜色至少为红色、蓝色、绿色三种以上颜色，以便能与多种声音种类进行配对。

所述声光单元6的发光器605底部安装有聚光反光片606，聚光反光片606为金属镜面材质，呈漏斗型下凹，LED灯珠609处于聚光反光片606的下凹中心部位，聚光反光片 606能够反射发光器605的光线，增强发光器605的发光效果。

所述的声光单元6的保护罩601外形为圆弧形，以防止儿童在游戏过程中碰伤，并且采用具有一定硬度的透光材料制成；材料具有一定硬度，以防止儿童在游戏过程中踩踏、挤压造成声光单元6破损所述的保护罩601，保护罩601采用透光材料，以使发光器605发出的光能被看到；所述的保护罩601靠近发声器604的地方有音孔601-1，以使发声器604 发出的声音能通过音孔601-1传送出来；所述的保护罩601的内面，通过喷涂一层散射柔光膜，以增加发光器605发出光线的可见性，并避免光线直射到幼儿的眼睛。

在保护罩601外安装带孔防撞垫层603，达到保护儿童在游戏或摔跤时，不至于被保护罩601坚硬的材质碰伤，该垫层为软质材料，透明或非透明的软质材料均可，若采用非透明软质材料，则其上镂空出一定数量的孔洞，以使发光器605的光线能通过孔洞照射出来。

所述的发声器604包括发声喇叭、数字化音频文件存储介质604-2和音频播放芯片604-1；所述的数字化音频文件存储介质604-2中所存储的音频文件为各种动物的声音或者自然界的各种声响，声音的种类至少为三种，以便能与发光器605发出的多种颜色的光线变化进行配对。

为实现动作感应控制，所述的声光单元6安装有一个专门的震动传感器602，当幼儿在训练、游戏过程中触碰到某一个声光单元6时，所产生的震动通过震动传感器602转变成电子信号后，经由信号传输导线传送至本声光单元6内的信号处理控制芯片Ⅱ(607)，根据预先编写的控制程序，控制特定位置的声光单元6按照一定的规律来执行声、光的开、关及声音种类和灯光颜色之间的配对与变化，从而实现由使用者动作触发、与使用者动作关联的操控模式，即动作感应控制模式。

所述的声光单元6通过分别安装在远距无线操控器5、总控制器3、声光单元6内的各信号处理及相关控制模块的协同工作，以及相应的控制程序，控制各特定位置的声光单元 6，使其在发声、发光时，以特定的灯光颜色，去对应特定的声音种类，以此在声音、颜色、位置三者之间形成各种对应的逻辑关系，以达到用本装置训练、强化幼儿的逻辑归纳、逻辑推理能力。

在声光单元6中还安装有声光延时控制电路614，实现如下功能：能够人为地将发声器604发声的时间与发光器605发光的时间错开一定的时间间隔，以增加游戏的变化性和调整训练的难度值。

所述的声光单元6均设计有一个位置标定编码电路610，其中每个声光单元6的位置编码都是唯一的，以此来标定和区分每个不同的声光单元6，以便当采用多个声光单元6组成一套训练装置时，能够界定每个声光单元6之间的相对位置，可以控制指定位置的声光单元的工作状态。

进一步说明，如图13所示，所述的卡环9上有两个处于相对位置的锁定声光单元6的卡口9-1和分路传输触片Ⅳ9-2，当声光单元6放入卡环9后，卡口9-1对准声光单元6上两个相对位置的卡扣613将声光单元6固定，若要取出，需将卡扣613按下；这一结构，有利于在清洗地垫的时候，将声光单元轻易地取出和装回，同时，可以防止儿童将声光单元移动或拿走。

所述的连接各声光单元6及总控制器3的各种传输线，全部包括在垫体的内部，只有一端的出头与各相应固定卡环9上的分路传输触片Ⅳ9-2相连。

进一步说明，如图10-11所示，在垫体1的适当位置，安装有总控制器3，总控制器 3主要由用于安放远距无线操控器的卡架301、变压器302、外接电源线303、集中式信号处理控制模块304、无线信号接收模块305、程序控制芯片306、工作电源307构成。

所述的卡架301位于总控制器3上表面，为一个向下凹陷的形状，该凹陷处的宽度、尺寸刚好可以放入远距无线操控器5，并在卡架301两边有对称的凸起块用于夹紧和固定该操控器；当远距无线操控器5放置在卡架301中时，总控制器上没有面板和按键，而是用远距无线操控器5的面板504和功能按键505，这是通过设计在卡架301凸起块及远距无线操控器5对应位置上的分路传输触片Ⅱ507实现的，当将远距无线操控器5放置到卡架301时，远距无线操控器5上的分路传输触片Ⅱ507与卡架301凸起块上的分路传输触片Ⅰ301-1紧紧贴合在一起，即可传输控制信号，从而实现在远距无线操控器5的面板504和功能按键 505操作来控制总控制器的工作。

所述的总控制器3中安装有能够接收普通手机或其它任何智能移动终端发射的蓝牙或wifi信号的信号接收模块及解码电路和能将所接收的手机信号传输至其后端的声光动作关联控制模块；声光动作关联控制模块启动并控制各个相应声光单元上的发声器604及发光器605的工作状态，由此实现用普通手机操控游戏垫上各声光单元的下述五种声光动作状态的变化：①声音开或关；②灯光开或关；③声音种类变化；④灯光颜色变化；⑤选择不同方位的声光单元。

进一步说明，如图12所示，通过专门设计的一个远距无线操控器5实现远距离操控游戏垫的各种功能，包括声、光的开关，方位变化，声音种类变化，光线颜色变化和操控方式选择。所述的远距无线操控器5包括无线信号发射器Ⅰ501、信号处理控制模块502、电源503、面板504和功能按键505；远距无线操控器5的面板504上设有6-18个不等的功能按键505及与之相连的控制电路，以实现对游戏垫上任何方位的声光单元6的工作状态进行控制；面板504上这些由1开始的顺序数字的功能按键505，每个功能按键505分别对应游戏垫上的一个声光单元6，还有若干个代表不同颜色的颜色键及若干个代表不同声音种类的声音键，无需挨近游戏垫，只需在远距无线操控器5上点按这些功能按键505，就可以远距离操控游戏垫上的各声光单元声、光的开、关及进行各种变化。

所述的远距无线操控器5设有专门用于控制声、光配对选择按键及相应的控制电路，以便用远距无线操控器5对游戏垫上的任何一个声光单元6发出的声音种类和灯光颜色进行预先配对，使得在遥控模式下使用游戏垫变得十分轻易、便捷，甚至可以达到单手操作的程度。

该游戏垫提供程控、遥控、动作感应控制三种操控模式的选择、变换，是通过远距无线操控器5面板504上的功能按键505来操作。

所述的远距无线操控器5还设有操控模式选择器按钮，并相应的在表面标示有“程控”、“遥控”、“震动感应”字样，使用者通过操控模式选择器按钮，从程控、遥控、动作感应这三种操控模式中任意选择。

所述的程控模式，是指通过预先编写的程序，按照一定的规律要求，来控制声光单元上声、光的开与关、声音种类、光的颜色、不同位置的变化，而实现这一功能，是通过预先编写的控制程序，存储总控制器内专门安装的程序控制芯片306上，从而实现：当使用者按下远距无线操控器上的“程控”按键时，远距无线操控器5发射启动程序控制芯片306的信号，操控器上的“程控”按键时，远距无线操控器5发射启动程序控制芯片306的信号，总控制器内的无线信号接收器接受到信号后，传输给程序控制芯片306，程序控制即开始工作，按照预先编写的程序，控制各声光单元的声、光变化。此时，婴幼儿在游戏垫上是根据程序设定的游戏互动与玩耍。

实施例2：本实施例与实施例1的区别仅在于：如图6-9所示，所述的声光单元6之间采用无线连接模式时，所述的声光单元是无线声光单元6a，与有线连接的声光单元6相比，无线声光单元6a内增加了内置电池仓或可充电电池6a-1、无线信号发射器Ⅱ6a-2、无线信号接收器Ⅱ6a-3、信号处理控制芯片Ⅰ6a-5和吸盘6a-6。

采用无线连接方式的无线声光单元6a的内部，都设计有无线信号传输模块，该模块由无线信号发射器Ⅱ6a-2和无线信号接收器Ⅱ6a-3两部分构成，当无线声光单元6a内的无线信号接收器Ⅱ6a-3接收到控制信号，该信号即被传送至后端的信号处理控制芯片Ⅰ6a-5，控制芯片将任何信号转换成多路动作指令，分别发往音频播放芯片604-1、功率放大电路619直至发声器604，或者发往LED驱动芯片612至LED灯珠609，实现该无线声光单元 6a的声、光启动变化；在使用动作感应控制模式的情况下，信号处理控制芯片Ⅰ6a-5还会发出控制其它各个无线声光单元上发声器604、发光器605的开、关，以及声音种类和灯光颜色变化的声光控制信号，声光控制信号经本无线声光单元上的无线信号发射器Ⅱ6a-2发送给其他无线声光单元上安装的无线信号接收器Ⅱ6a-3，无线信号接收器Ⅱ6a-3在接收到这些声光控制信号后，再把这些信号传送给该声光单元上的信号处理控制芯片Ⅰ6a-5，再由信号处理控制芯片Ⅱ607通过控制音频播放芯片604-1、功率放大电路611、LED驱动芯片612、发声器604和LED灯珠609，最终实现该声光单元上发声器604和发光器605的开、关及声音种类和灯光颜色的变化。

所述的无线声光单元6a，其底部设置有专门设计的吸盘6a-6，吸盘6a-6采用螺旋卡扣设计，可单独拆卸与无线声光单元6a本体分离，在需要使用吸盘6a-6时，将底部的吸盘6a-6卡扣压入并旋转，即可将吸盘6a-6卡住固定在无线声光单元6a上，从而实现以下功能：①对于原来已有普通儿童地垫的使用者，可将无线声光单元6a直接放置在地垫上，通过吸盘6a-6固定，即可进行训练或游戏；②对于年龄比较大，能够行走或跑动的儿童而言，可以将无线声光单元6a用吸盘6a-6固定在墙壁或其他的光滑的垂直面上，采用直立跑动的方式进行训练或游戏。

Claims (27)

1.一种多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：包括垫体(1)、设置在垫体(1)一侧的总控制器(3)、包埋在垫体内部的传输导线组(4)、远距无线操控器(5)和多个声光单元(6)；在垫体(1)上开有若干数量的圆形孔；所述的圆形孔内沿着孔边一圈装有用于安装及固定声光单元(6)的卡环(9)；所述的各个声光单元(6)之间、声光单元(6)与总控制器(3)之间通过铺设在垫体(1)内部的传输导线组(4)相连接；

所述的声光单元(6)主要包括保护罩(601)、震动传感器(602)、带孔防撞垫层(603)、发声器(604)、发光器(605)、聚光反光片(606)、信号处理控制芯片Ⅱ(607)、数字音频文件存储介质(604-2)、音频播放芯片(604-1)、功率放大电路(611)、LED驱动芯片(612)和分路传输触片Ⅲ(608)。

2.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的声光单元(6)之间的连接方式有有线连接和无线连接两种模式；当采用有线连接模式时，传输导线组(4)为导线，各个声光单元(6)相互之间、各个声光单元(6)与总控制器(3)之间通过导线相连接，利用导线来传输电流以及声光控制信号；当采用无线连接模式时，所述的声光单元是无线声光单元(6a)，与有线连接的声光单元(6)相比，无线声光单元(6a)内增加了内置电池仓或可充电电池(6a-1)、无线信号发射器Ⅱ(6a-2)、无线信号接收器Ⅱ(6a-3)、信号处理控制芯片Ⅰ(6a-5)和吸盘(6a-6)。

3.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的连接各声光单元(6)及总控制器(3)的传输导线组(4)，全部包括在垫体的内部，只有一端的出头与各相应固定卡环(9)上的分路传输触片Ⅳ(9-2)相连。

4.根据权利要求2所述多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：采用无线连接方式的无线声光单元(6a)的内部，都设计有无线信号传输模块，该模块由无线信号发射器Ⅱ(6a-2)和无线信号接收器Ⅱ(6a-3)两部分构成，当无线声光单元(6a)内的无线信号接收器Ⅱ(6a-3)接收到控制信号，该信号即被传送至后端的信号处理控制芯片Ⅰ(6a-5)，信号处理控制芯片Ⅱ(607)将控制信号转换成多路动作指令，分别发往音频播放芯片(604-1)、功率放大电路(619)直至发声器(604)，或者发往LED驱动芯片(612)至LED灯珠(609)，实现该无线声光单元(6a)的声、光启动变化；在使用震动感应控制模式的情况下，信号处理控制芯片Ⅰ(6a-5)还会发出控制其它各个无线声光单元上发声器(604)、发光器(605)的开、关，以及声音种类和灯光颜色变化的声光控制信号，声光控制信号经本无线声光单元上的无线信号发射器Ⅱ(6a-2)发送给其他无线声光单元上安装的无线信号接收器Ⅱ(6a-3)，无线信号接收器Ⅱ(6a-3)在接收到这些声光控制信号后，再把这些信号传送给该声光单元上的信号处理控制芯片Ⅰ(6a-5)，再由信号处理控制芯片Ⅱ(607)通过控制音频播放芯片(604-1)、功率放大电路(611)、LED驱动芯片(612)、发声器(604)和LED灯珠(609)，最终实现该声光单元上发声器(604)和发光器(605)的开、关及声音种类和灯光颜色的变化。

5.根据权利要求4所述多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的无线声光单元(6a)，其底部设置有专门设计的吸盘(6a-6)，吸盘(6a-6)采用螺旋卡扣设计，可单独拆卸与无线声光单元(6a)本体分离，在需要使用吸盘(6a-6)时，将底部的吸盘(6a-6)卡扣压入并旋转，即可将吸盘(6a-6)卡住固定在无线声光单元(6a)上。

6.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：在垫体(1)的适当位置，安装有总控制器(3)，总控制器(3)主要由用于安放远距无线操控器的卡架(301)、变压器(302)、外接电源线(303)、集中式信号处理控制模块(304)、无线信号接收模块(305)、程序控制芯片(306)、工作电源(307)构成。

7.根据权利要求6所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的卡架(301)位于总控制器(3)上表面，为一个向下凹陷的形状，该凹陷处的宽度、尺寸刚好可以放入远距无线操控器(5)，并在卡架(301)两边有对称的凸起块用于夹紧和固定该操控器；当远距无线操控器(5)放置在卡架(301)中时，总控制器上没有面板和按键，而是用远距无线操控器(5)的面板(504)和功能按键(505)，这是通过设计在卡架(301)凸起块及远距无线操控器(5)对应位置上的分路传输触片Ⅱ(507)实现的，当将远距无线操控器(5)放置到卡架(301)时，远距无线操控器(5)上的分路传输触片Ⅱ(507)与卡架(301)凸起块上的分路传输触片Ⅰ(301-1)紧紧贴合在一起，即可传输控制信号，从而实现在远距无线操控器(5)的面板(504)和功能按键(505)操作来控制总控制器的工作。

8.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的卡环(9)上有两个处于相对位置的锁定声光单元(6)的卡口(9-1)和分路传输触片Ⅳ(9-2)，当声光单元(6)放入卡环(9)后，卡口(9-1)对准声光单元(6)上两个相对位置的卡扣(613)将声光单元(6)固定，若要取出，需将卡扣(613)按下。

9.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的设置在声光单元(6)外壳底部一侧，有一块分路传输触片Ⅲ(608)，该触片的一面向外，另一面在声光单元(6)的内部，与声光单元(6)内各电路板元器件的接线引脚相连接；当把声光单元装入并固定在卡环(9)内时，声光单元(6)上的分路传输触片Ⅲ(608)与卡环(9)上的分路传输触片Ⅳ(9-2)相贴合，使来自总控制器的控制信号、音频、电流能够传输给声光单元(6)内的信号处理控制芯片Ⅱ(607)以控制该声光单元(6)的启动及变换各种工作状态。

10.根据权利要求1所述的一种多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：通过专门设计的一个远距无线操控器(5)实现远距离操控游戏垫的各种功能，包括声、光的开关，方位变化，声音种类变化，光线颜色变化和操控方式选择。

11.根据权利要求10所述的一种多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的远距无线操控器(5)包括无线信号发射器Ⅰ(501)、信号处理控制模块(502)、电源(503)、面板(504)和功能按键(505)；远距无线操控器(5)的面板(504)上设有6-18个不等的功能按键(505)及与之相连的控制电路，以实现对游戏垫上任何方位的声光单元(6)的工作状态进行控制；面板(504)上这些由1开始的顺序数字的功能按键(505)，每个功能按键(505)分别对应游戏垫上的一个声光单元(6)，还有若干个代表不同颜色的颜色键及若干个代表不同声音种类的声音键，无需挨近游戏垫，只需在远距无线操控器(5)上点按这些功能按键(505)，就可以远距离操控游戏垫上的各声光单元声、光的开、关及进行各种变化。

12.根据权利要求8或9所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的远距无线操控器(5)设有专门用于控制声、光配对选择按键及相应的控制电路，以便用远距无线操控器(5)对游戏垫上的任何一个声光单元(6)发出的声音种类和灯光颜色进行预先配对。

13.根据权利要求8所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：该游戏垫提供程控、遥控、震动感应控制三种操控模式的选择、变换，是通过远距无线操控器(5)面板(504)上的功能按键(505)来操作。

14.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的声光单元(6)的发光器(605)设有多种颜色的LED灯珠(609)；声光单元(6)的保护罩(601)设计成高出垫体若干厘米的圆弧形拱面，这样，即可将LED灯珠(609)发出的光线投射到一个较高于垫体的可视面上；所述的LED灯珠(609)的颜色至少为红色、蓝色、绿色三种颜色，以便能与多种声音种类进行配对。

15.根据权利要求10所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述声光单元(6)的发光器(605)底部安装有聚光反光片(606)，聚光反光片(606)为金属镜面材质，呈漏斗型下凹，LED灯珠(609)处于聚光反光片(606)的下凹中心部位，聚光反光片(606)能够反射发光器(605)的光线。

16.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的声光单元(6)的保护罩(601)外形为圆弧形，并且采用具有一定硬度的透光材料制成；所述的保护罩(601)靠近发声器(604)的地方有音孔(601-1)，以使发声器(604)发出的声音能通过音孔(601-1)传送出来；所述的保护罩(601)的内面，通过喷涂一层散射柔光膜。

17.根据权利要求16所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：在保护罩(601)外安装带孔防撞垫层(603)，该垫层为软质材料，透明或非透明的软质材料均可，若采用非透明软质材料，则其上镂空出一定数量的孔洞，以使发光器(605)的光线能通过孔洞照射出来。

18.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的发声器(604)包括发声喇叭、数字化音频文件存储介质(604-2)和音频播放芯片(604-1)；所述的数字化音频文件存储介质(604-2)中所存储的音频文件为动物的声音或者自然界的声响，声音的种类至少为三种，以便能与发光器(605)发出的多种颜色的光线变化进行配对。

19.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：为实现震动感应控制，所述的声光单元(6)安装有一个专门的震动传感器(602)，当幼儿在训练、游戏过程中触碰到某一个声光单元(6)时，所产生的震动通过震动传感器(602)转变成电子信号后，经由信号传输导线传送至本声光单元(6)内的信号处理控制芯片Ⅱ(607)，根据预先编写的控制程序，控制特定位置的声光单元(6)按照一定的规律来执行声、光的开、关及声音种类和灯光颜色之间的配对与变化，从而实现由使用者动作触发、与使用者动作关联的操控模式，即震动感应控制模式。

20.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的声光单元(6)通过分别安装在远距无线操控器(5)、总控制器(3)、声光单元(6)内的各信号处理及相关控制模块的协同工作，以及相应的控制程序，控制各特定位置的声光单元(6)，使其在发声、发光时，以特定的灯光颜色，去对应特定的声音种类，以此在声音、颜色、位置三者之间形成各种对应的逻辑关系。

21.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的总控制器(3)中安装有能够接收普通手机或其它任何智能移动终端发射的蓝牙或wifi信号的信号接收模块及解码电路和能将所接收的信号传输至其后端的声光动作关联控制模块；声光动作关联控制模块启动并控制各个相应声光单元上的发声器(604)及发光器(605)的工作状态，由此实现用普通手机操控游戏垫上各声光单元的下述五种声光动作状态的变化：①声音开或关；②灯光开或关；③声音种类变化；④灯光颜色变化；⑤选择不同方位的声光单元。

22.根据权利要求11或13-15任一所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的远距无线操控器(5)还设有操控模式选择器按钮，并相应的在表面标示有“程控”、“遥控”、“震动感应”字样，使用者通过操控模式选择器按钮，从程控、遥控、震动感应这三种操控模式中任意选择。

23.根据权利要求12所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的远距无线操控器(5)还设有操控模式选择器按钮，并相应的在表面标示有“程控”、“遥控”、“震动感应”字样，使用者通过操控模式选择器按钮，从程控、遥控、震动感应这三种操控模式中任意选择。

24.根据权利要求22所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的程控模式，是指通过预先编写的程序，来控制声光单元上声、光的开与关、声音种类、光的颜色、不同位置的变化，而实现这一功能，是通过预先编写的控制程序，存储总控制器内专门安装的程序控制芯片(306)上，从而实现：当使用者按下远距无线操控器上的“程控”按键时，远距无线操控器(5)发射启动程序控制芯片(306)的信号，操控器上的“程控”按键时，远距无线操控器(5)发射启动程序控制芯片(306)的信号，总控制器内的无线信号接收器接收到信号后，传输给程序控制芯片(306)，程序控制即开始工作，按照预先编写的程序，控制各声光单元的声、光变化。

25.根据权利要求23所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的程控模式，是指通过预先编写的程序，来控制声光单元上声、光的开与关、声音种类、光的颜色、不同位置的变化，而实现这一功能，是通过预先编写的控制程序，存储总控制器内专门安装的程序控制芯片(306)上，从而实现：当使用者按下远距无线操控器上的“程控”按键时，远距无线操控器(5)发射启动程序控制芯片(306)的信号，操控器上的“程控”按键时，远距无线操控器(5)发射启动程序控制芯片(306)的信号，总控制器内的无线信号接收器接收到信号后，传输给程序控制芯片(306)，程序控制即开始工作，按照预先编写的程序，控制各声光单元的声、光变化。

26.根据权利要求1所述的多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：在声光单元(6)中还安装有声光延时控制电路(614)，实现如下功能：能够人为地将发声器(604)发声的时间与发光器(605)发光的时间错开一定的时间间隔。

27.根据权利要求1所述的一种多模式控制声光互动儿童逻辑、感统训练游戏垫，其特征在于：所述的声光单元(6)均设计有一个位置标定编码电路(610)，其中每个声光单元(6)的位置编码都是唯一的，以此来标定和区分每个不同的声光单元(6)，以便当采用多个声光单元(6)组成一套训练装置时，能够界定每个声光单元(6)之间的相对位置，可以控制指定位置的声光单元的工作状态。