CN108854099A - 一种智能儿童玩具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能儿童玩具，包括控制系统、后台服务器、移动客户端和玩偶，所述控制系统包括中控器、存储器、语音识别芯片、音频解码模块、无线信号收发模块、红外收发模块、灯光控制模块、手势感应器、录音设备和FM调频模块；中控器分别与存储器、语音识别芯片、音频解码芯片、红外收发模块、灯光控制模块、手势感应器、录音设备和FM调频模块相连。本发明将儿童玩具与智能家居相结合，提供了一种能够模拟真实居家体验的儿童玩具；能够将多个玩偶结合起来，让不同玩偶扮演不同角色，模拟多种场景，增加玩具的趣味性。
Description
技术领域
本发明属于儿童玩具技术领域，特别涉及一种智能儿童玩具。
背景技术
电子技术和其他高科技的发展对整个社会产生了深远的影响，同时也改变了人们的传统生活，智能玩具的出现和流行恰恰体现了这一趋势。
传统的玩具性能和娱乐性单一，并且主要是建立在传统的制造业基础上的，机械和设计是它最主要的技术含量。随着人们对娱乐要求的提高，智能玩具已经在市场上占据了很大的份额，其结构、机械、电子等智能含义愈加明显。这类技术性玩具突破了传统玩具概念的局限，将幼教产品、科普产品、娱乐产品吸纳进卖场，极大丰富了玩具的内涵。事实上，玩具已不仅仅是与人们的童稚时代相伴的阶段性产品，而是以不同的形式与人们的一生相联系。
市场上出现了可以与人对话的机器娃娃，这就应用了语音识别和语音合成的先进技术还结合了其他计算机和电子的技术。这用于小孩的学语言是很有益的，可以增加孩子的兴趣，同时也减少了大人的工作量。在国外，类似采用语音技术的智能宠物也很流行。
目前的智能玩具能够实现与人的简单交互功能，通过内置的语音及动作脚本来实现与人的交互。但是目前的各类智能玩具都是单体运作，只能独立玩耍，容易让孩子失去新鲜感，造成大量浪费的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种将儿童玩具与智能家居相结合，提供了一种能够模拟真实居家体验的儿童玩具，能够将多个玩偶结合起来，让不同的玩偶扮演不同角色，模拟多种场景，增加玩具的趣味性的智能儿童玩具。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种智能儿童玩具，包括控制系统、后台服务器、移动客户端和玩偶，所述控制系统包括中控器、存储器、语音识别芯片、音频解码模块、无线信号收发模块、红外收发模块、灯光控制模块、手势感应器和FM调频模块；中控器分别与存储器、语音识别芯片、音频解码芯片、红外收发模块、灯光控制模块、手势感应器、FM调频模块相连；
所述语音识别芯片通过放大器与拾音器相连，用于对放大器放大后的语音信号进行处理，提取语音信号中的关键字词，并将提取到的关键字词发送至中控器；所述放大器还与中控器相连，通过中控器控制放大器启动和关闭；
所述音频解码模块通过模拟音频开关连接功放和喇叭，音频解码模块用于将MP3信号或者WAV信号进行解码，并将解码后的音频信息传输至喇叭进行播放；所述模拟音频开关还与中控器相连，通过中控器控制模拟音频开关的启动和关闭；
所述中控器通过无线信号收发模块连接移动客户端，移动客户端通过无线网络连接后台服务器；
所述红外收发模块用于与其他红外通信设备进行信息交互；
所述手势感应器包括红外信号发射装置、红外信号接收装置和红外信号处理装置，红外信号发生装置和红外信号接收装置分别与红外信号处理装置相连，红外信号处理装置用于检测红外信号发射装置与红外信号接收装置之间的光路是否被遮挡；红外信号处理装置将处理信号发送至中控器；
灯光控制模块包括多个灯具及对应的灯具开关，灯具开关分别通过总线与中控器相连；
所述录音设备用于记录家长为孩子讲故事的录音，并将该录音存储到存储器中，同时通过网络将该录音上传至后台服务器中；
所述FM调频模块用于通过FM广播与外部玩偶进行通信，将控制指令或待播放语音信号通过FM广播的形式传输至对应频段的玩偶；
所述存储器用于存储语音信息及对应的操作指令；红外信号及对应的操作指令；诗词文件及与诗词文件相关联的视频或图片，并将诗词文件按照标题、作者、类别的方式进行分类；故事；音乐；灯具开关指令；
所述中控器用于将语音识别芯片发送的关键字词与存储器中的关键字词进行对比，并根据对比结果提取操作指令；用于根据移动客户端发送的控制指令执行对应的操作，并将操作结果反馈给移动客户端；用于接收移动客户端发送的语音、图片或者视频信息，并将接收信息存储到存储器中；用于根据红外信号收发模块发送的消息提取操作指令；用于根据手势感应器发送的信号提取操作指令，并将操作指令发送给灯光控制模块。
进一步地，所述外部玩偶内设有用于与中控器进行通信的FM调频模块、可调节电阻、功放模块、喇叭和MCU模块，MCU模块分别与功放模块、可调节电阻和FM调频模块相连，功放模块与喇叭相连。
进一步地，所述后台服务器通过无线或有线网络连接互联网数据库。
本发明的有益效果是：本发明将儿童玩具与智能家居相结合，提供了一种能够模拟真实居家体验的儿童玩具；本发明能够将多个玩偶结合起来，让不同玩偶扮演不同角色，能够模拟多种场景，增加玩具的趣味性。
附图说明
图1为本发明的智能儿童玩具的电路模块图；
图2为本发明的玩偶内部电路模块图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
如图1所示，一种智能儿童玩具，包括控制系统、后台服务器、移动客户端和玩偶，所述控制系统包括中控器、存储器、语音识别芯片、音频解码模块、无线信号收发模块、红外收发模块、灯光控制模块、手势感应器和FM调频模块；中控器分别与存储器、语音识别芯片、音频解码芯片、红外收发模块、灯光控制模块、手势感应器、FM调频模块相连；
所述语音识别芯片可采用M-LD3320或者WTK6900B-B01芯片，语音识别芯片通过放大器与拾音器相连，用于对放大器放大后的语音信号进行处理，提取语音信号中的关键字词，并将提取到的关键字词发送至中控器；所述放大器可采用LM9013芯片，其与中控器相连，通过中控器控制放大器启动和关闭；
所述音频解码模块可采用N9101芯片和N9200B芯片，音频解码模块通过模拟音频开关连接功放和喇叭，音频解码模块用于将MP3信号或者WAV信号进行解码，并将解码后的音频信息传输至功放进行放大，然后传输至喇叭进行播放；所述模拟音频开关可采用IH5017开关，其与中控器相连，通过中控器控制模拟音频开关的启动和关闭；
所述中控器通过无线信号收发模块连接移动客户端，移动客户端通过无线网络连接后台服务器；
所述红外收发模块用于与其他红外通信设备进行信息交互；
所述手势感应器包括红外信号发射装置、红外信号接收装置和红外信号处理装置，红外信号发生装置和红外信号接收装置分别与红外信号处理装置相连，红外信号处理装置用于检测红外信号发射装置与红外信号接收装置之间的光路是否被遮挡；红外信号处理装置将处理信号发送至中控器；具体可采用GY-9960-3.3芯片来实现。
灯光控制模块包括多个灯具及对应的灯具开关，灯具开关分别通过总线与中控器相连；例如，当第一次检测到红外信号发射装置与红外信号接收装置之间的光路被遮挡，表示有人进入该房间，则未处理发送控制信号至该房屋对应的灯具开关，开启灯具；第二次检测到红外光路被遮挡表示人离开该房间，则处理器发送控制信号至该房屋对应的灯具开关，关闭灯具。当有多人进出该房间时，反复检测到遮挡信号，难以辨别是人进入或者离开房间，可以通过语音控制开启或者关闭该房间的灯具；或者直接通过灯具开关手动开启或者关闭该灯具。
所述录音设备用于记录家长为孩子讲故事的录音，并将该录音存储到存储器中，同时通过网络将该录音上传至后台服务器中；后台服务器能够实现多个玩具之间的相互交流，其他家长或者孩子可以下载上传的故事录音，实现“共享家长”。
所述FM调频模块用于通过FM广播与外部玩偶进行通信，将控制指令或待播放语音信号通过FM广播的形式传输至对应频段的玩偶，FM调频模块可采用KT0803L调频模块，其发射频段为76～108M。
所述存储器用于存储语音信息及对应的操作指令；红外信号及对应的操作指令；诗词文件及与诗词文件相关联的视频或图片，并将诗词文件按照标题、作者、类别的方式进行分类；故事；音乐；灯具开关指令；家长可事先将讲好的故事、下载的音乐、诗词等文件存储到存储器中，当需要进行播放时，可以通过手机等移动客户端发出控制指令，或者直接语音发出控制信息。中控器会根据语音控制信息或者移动设备发送的控制指令在存储器中搜索对应的关键信息，并提取出需要播放的文件。若没有搜索到需要的文件则向客户端发送一条“未搜索到文件”的反馈信息，如果是通过语音控制，则中控器控制通过音频解码芯片想喇叭发出“未搜索到文件”的音频信息。家长可通过后台服务器在互联网搜索相关资源，并通过手机等移动客户端进行下载，然后将下载到的文件发送至中控器，中控器对接收到的文件进行播放和存储。
所述中控器可采用STM32F103RET6或者STM32F103VET6等芯片，用于将语音识别芯片发送的关键字词与存储器中的关键字词进行对比，并根据对比结果提取操作指令；用于根据移动客户端发送的控制指令执行对应的操作，并将操作结果反馈给移动客户端；用于接收移动客户端发送的语音、图片或者视频信息，并将接收信息存储到存储器中；用于根据红外信号收发模块发送的消息提取操作指令；用于根据手势感应器发送的信号提取操作指令，并将操作指令发送给灯光控制模块。
本发明的控制系统还包括一充电管理模块，充电管理模块采用TC4056A芯片，充电管理模块分别与电池和中控器相连。电池采用3000MAH的电池，其用于为系统内其余电路供电。
如图2所示，本发明的外部玩偶内设有用于与中控器进行通信的FM调频模块(可采用TEA5767调频模块，其能够接收76～108M的调频信号)、可调节电阻、功放模块、喇叭和MCU模块，MCU模块可采用C8051F300芯片，其分别与功放模块、可调节电阻和FM调频模块相连，功放模块与喇叭相连。控制系统的FM调频模块可以通过多个频段发送不同的语音信号，例如在进行多个角色扮演的游戏中，每一个角色的语音信息分别通过不同的频段发送，然后将不同的玩偶分别调节到不同的频段，即可接收到每个角色对应的语音信息，完成角色之间的对话。
进一步地，所述后台服务器通过无线或有线网络连接互联网数据库。
本发明的玩具墙体采用中空结构，各个墙体之间通过卡扣固定连接；将本发明的各个电路之间连接的导线安装在墙体内，然后在各个卡扣处设置电路接口，将导线连接到卡扣处的电路接口上，当墙体之间通过卡扣固定之后，电路即导通。每个墙体之间的卡扣可设置成不同大小和形状，确保每对卡扣之间的唯一性，避免电路连接错乱造成短路。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种智能儿童玩具，其特征在于，包括控制系统、后台服务器、移动客户端和玩偶，所述控制系统包括中控器、存储器、语音识别芯片、音频解码模块、无线信号收发模块、红外收发模块、灯光控制模块、手势感应器、录音设备和FM调频模块；中控器分别与存储器、语音识别芯片、音频解码芯片、红外收发模块、灯光控制模块、手势感应器、录音设备和FM调频模块相连；
所述语音识别芯片通过放大器与拾音器相连，用于对放大器放大后的语音信号进行处理，提取语音信号中的关键字词，并将提取到的关键字词发送至中控器；所述放大器还与中控器相连，通过中控器控制放大器启动和关闭；
所述音频解码模块通过模拟音频开关连接功放和喇叭，音频解码模块用于将MP3信号或者WAV信号进行解码，并将解码后的音频信息传输至喇叭进行播放；所述模拟音频开关还与中控器相连，通过中控器控制模拟音频开关的启动和关闭；
所述中控器通过无线信号收发模块连接移动客户端，移动客户端通过无线网络连接后台服务器；
所述红外收发模块用于与其他红外通信设备进行信息交互；
所述手势感应器包括红外信号发射装置、红外信号接收装置和红外信号处理装置，红外信号发生装置和红外信号接收装置分别与红外信号处理装置相连，红外信号处理装置用于检测红外信号发射装置与红外信号接收装置之间的光路是否被遮挡；红外信号处理装置将处理信号发送至中控器；
灯光控制模块包括多个灯具及对应的灯具开关，灯具开关分别通过总线与中控器相连；
所述录音设备用于记录家长为孩子讲故事的录音，并将该录音存储到存储器中，同时通过网络将该录音上传至后台服务器中；
所述FM调频模块用于通过FM广播与外部玩偶进行通信，将控制指令或待播放语音信号通过FM广播的形式传输至对应频段的玩偶；
所述存储器用于存储语音信息及对应的操作指令；红外信号及对应的操作指令；诗词文件及与诗词文件相关联的视频或图片，并将诗词文件按照标题、作者、类别的方式进行分类；故事；音乐；灯具开关指令；
所述中控器用于将语音识别芯片发送的关键字词与存储器中的关键字词进行对比，并根据对比结果提取操作指令；用于根据移动客户端发送的控制指令执行对应的操作，并将操作结果反馈给移动客户端；用于接收移动客户端发送的语音、图片或者视频信息，并将接收信息存储到存储器中；用于根据红外信号收发模块发送的消息提取操作指令；用于根据手势感应器发送的信号提取操作指令，并将操作指令发送给灯光控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种智能儿童玩具，其特征在于，所述外部玩偶内设有用于与中控器进行通信的FM调频模块、可调节电阻、功放模块、喇叭和MCU模块，MCU模块分别与功放模块、可调节电阻和FM调频模块相连，功放模块与喇叭相连。
3.根据权利要求1所述的一种智能儿童玩具，其特征在于，所述后台服务器用于实现多个不同的儿童玩具之间的数据交互。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181123 |