CN109078340A - 一种基于交通知识教学的玩具盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于交通知识教学的玩具盒，该玩具盒包括盒体以及上盖，盒体与上盖固定连接，盒体内具有容纳腔，容纳腔的一侧设置有基板以及电源开关模块，基板包括控制板、语音播放模块、驱动器模块，电源开关模块与驱动器模块之间连接有降压模块，容纳腔的另一侧设有传感器按钮模块，上盖靠近容纳腔的一面设有由控制板控制发光的LED灯模块。本发明提供的玩具盒将交通安全知识和娱乐有机结合，可以有效提高儿童的交通安全知识，并且在使用的过程中能够发展儿童的语言能力、逻辑数学能力、视觉空间能力、肢体运动能力、探索学习能力和创造能力。

Description

一种基于交通知识教学的玩具盒

【技术领域】

本发明涉及益智玩具技术领域，具体的，涉及一种基于交通知识教学的玩具盒。

【背景技术】

我国发生在涉及15岁以下儿童的道路交通事故占全国道路交通事故总数的7.3％，交通事故已成为我国儿童意外伤亡的主要原因之一，儿童应对复杂的交通状况没有成人那样成熟，已经超过了他们的认知和感觉能力，因为他们的信息系统和感知系统还未发展完善，对车辆的速度和距离没有准确的判断。若把他们置身于城市交通交通中，他们很容易受到伤害。因此，对孩子进行交通安全教育迫在眉睫。

而玩教具的出现正好同时满足游戏中学习的市场需求，它可以根据儿童在成长中所遇到的问题或需要提升某方面能力时，提供针对性的可选择玩具，在游戏中学习达到预想的效果并解决问题。

但是，目前国内外玩教具领域中，充满着各种给儿童玩乐的玩教具，但是却缺少能与交通安全教育很好结合的产品。市场上的交通玩具也仅限于玩具，远没有达到教育的效果，而且大多雷同，没有真正的帮助儿童深入了解交通知识，大多玩教具只是知识的堆砌，和学校的读记写没有根本区别，没有亮点，缺乏创新性。

【发明内容】

本发明的主要目的是提供一种创新性高、交互性强、教育主题明确、年龄阶段划分明确的基于交通知识教学的玩具盒。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的一种基于交通知识教学的玩具盒包括盒体以及上盖，盒体与上盖固定连接，盒体内具有容纳腔，容纳腔的一侧设置有基板以及电源开关模块，电源开关模块为基板提供电源；基板包括控制板、语音播放模块、驱动器模块，电源开关模块与驱动器模块之间连接有降压模块，控制板输出语音播放信号至语音播放模块；容纳腔的另一侧设有传感器按钮模块、控制板接收传感器按钮模块输出的按键输入信号；上盖靠近容纳腔的一面设有由控制板控制发光的LED灯模块。

由此可见，本发明提供的一种基于交通知识教学的玩具盒的传感器按钮模块可以将自身状态信号传输给控制板，控制板可以连接众多传感器和驱动器，通过识别传感器按钮模块的状态，传递控制信号至驱动器模块和 LED灯模块，使其做出相应动作。当LED灯模块接收到对应的按键输入信号时，对应的LED灯亮起，从而实现亮灯效果；当驱动器模块接收到对应的执行信号时，对应的驱动器控制盒体内的栏杆，从而实现通行或者阻碍效果；当语音播放模块接收到对应的语音播放信号后，从而实现播放对应的交通知识语音。

进一步的方案是，驱动器模块包括多个舵机，控制板分别输出执行信号至多个舵机。

可见，舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统，当驱动器模块接收到对应的执行信号时，对应的舵机旋转一定的角度，从而控制产品中的栏杆。

进一步的方案是，电源开关模块包括启动按钮、第一电源以及第二电源，启动按钮分别与第一电源、第二电源电连接，第一电源用于为舵机输出电能，第二电源用于为控制板输出电能。

可见，对玩具盒进行解锁后，打开上盖和按压启动按钮，从而启动玩具盒，这时，第一电源为舵机供电，第二电源为控制板供电。

进一步的方案是，基板还包括扬声器，扬声器与语音播放模块电连接。

可见，本发明的玩具盒还可以连接外部扬声器，实现音量放大效果，当语音播放模块接收到按钮信号时，可以通过扬声器播放相应的语音提示，可以实现扩音播放的功效。

进一步的方案是，传感器按钮模块包括多个传感器按钮以及多个第一电阻，一个传感器按钮与一个第一电阻电连接。

更进一步的方案是，LED灯模块包括多个LED灯以及多个第二电阻，一个LED灯与一个第二电阻电连接。

可见，选用传感器按钮模块和LED灯模块的原因在于：其内置电阻，降低了接线难度，使布线部分更为简洁，大大减低了产品的出错率。

一个优选的方案是，盒体外表面的一侧还设置有把手。

可见，玩具盒外表面设置有把手，便于用户提拿。

一个优选的方案是，盒体的外部轮廓呈矩形。

可见，玩具盒的产品外形类似手提箱，解开盒体外的锁扣就能够使用，外形简单，可折叠便于提拿，便于运输，也提高了空间利用率。

【附图说明】

图1是本发明一种基于交通知识教学的玩具盒实施例的结构示意图。

图2是本发明一种基于交通知识教学的玩具盒实施例中盒体的内部结构示意图。

图3是本发明一种基于交通知识教学的玩具盒实施例的原理图。

【具体实施方式】

为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限用于本发明。

参见图1，本发明的一种基于交通知识教学的玩具盒包括盒体2、上盖 1以及不锈钢锁扣3，盒体2与上盖1固定连接，在本实施例中，盒体2 与上盖1之间是通过螺纹连接的，盒体2外表面的一侧还设置有把手4，盒体2的外部轮廓呈矩形，玩具盒的产品外形类似手提箱，解开盒体2外的不锈钢锁扣3就能够使用，外形简单，可折叠便于提拿，便于运输，也提高了空间利用率。

参见图2与图3，盒体2内具有容纳腔100，容纳腔100的一侧设置有基板(未示出)以及电源开关模块20，电源开关模块20为基板提供电源，基板包括控制板11、语音播放模块12、驱动器模块13，控制板11输出语音播放信号至语音播放模块12，上盖1靠近容纳腔100的一面设有由控制板11控制发光的LED灯模块32。在本实施例中，控制板11为ArduinoMega2560控制板，Arduino Mega2560控制板是一款具有开源代码特性的单片机开发平台，可以通过数据线连接电脑实现编程，其拥有多达54路数字输入/输出针脚，16路模拟输入针脚，可以连接众多传感器和执行器，通过识别传感器按钮模块31的状态，传递控制信号至驱动器模块13和LED 灯模块32，使其做出相应动作。其中，控制板11、语音播放模块12、驱动器模块13在基板上的位置可根据客户需求进行设计。

优选的，语音播放模块12可以是RX－MP3－TF模块，可以通过编程实现播放下一首、播放上一首、暂停播放、点播等多种功能；在语音文件方面，可以支持目前最通用的MP3以及WAV两种语音格式，并且可以跟Arduino Mega2560控制板做到完美的交互，编程简单，易于实现。其中，基板还包括扬声器15，扬声器15与语音播放模块12电连接，因此，语音播放模块 12还可以连接外部扬声器，实现音量放大效果，当语音播放模块12接收到按钮信号时，可以通过扬声器15播放相应的语音提示，可以实现扩音播放的功效。

驱动器模块13包括多个舵机(未示出)，控制板11分别输出执行信号至多个舵机，舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统，当驱动器模块13接收到对应的执行信号时，对应的舵机旋转一定的角度，例如，舵机通过旋转90度，进而控制盒体2中的栏杆。优选的，舵机的数量为14个，舵机属于执行器，主要控制盒体2中的栏杆，实现通行或者阻碍效果。其中，舵机为共地连接的方式，可以保证电势差。

容纳腔100的另一侧设有传感器按钮模块31、控制板11接收传感器按钮模块31输出的按键输入信号，具体地，传感器按钮模块31还包括可移动的按键托盘101，将传感器按钮模块31固定在按键托盘101上，在使用的时候，可以通过把手5将按键托盘101拉出来，以方便用户对传感器按钮模块31的多个按钮进行操作；在不使用的时候，可以通过把手5将按键托盘101推回玩具盒的容纳腔100，可以节省产品空间。

传感器按钮模块31包括多个传感器按钮41以及多个第一电阻(未示出)，一个传感器按钮41与一个第一电阻电连接，LED灯模块32包括多个 LED灯42以及多个第二电阻(未示出)，一个LED灯42与一个第二电阻电连接。可见，选用传感器按钮模块31和LED灯模块32的原因在于：其内置电阻，降低了接线难度，使布线部分更为简洁，大大减低了产品的出错率。优选地，传感器按钮41的数量为16个，传感器按钮41可以识别自身的状态信号，并且通过控制板11控制LED灯42和舵机；LED灯42的数量为16个，LED灯42可以接收到传感器按钮的输入信号，实现亮灯效果。其中，传感器按钮41和LED灯42的数量不限于此，可以根据用户需求来进行设计。

其中，电源开关模块20包括启动按钮(未示出)、第一电源(未示出) 以及第二电源(未示出)，启动按钮分别与第一电源、第二电源电连接，第一电源用于为舵机输出电能，第二电源用于为控制板11输出电能。可见，对玩具盒进行解锁后，打开上盖1和按压启动按钮，从而启动玩具盒，这时，第一电源为舵机供电，第二电源为控制板11供电。优选的，第一电源为12V可充电锂电池，第二电源为9V锂电池。

在本实施例中，电源开关模块20与驱动器模块13之间连接有降压模块14，即第一电源与驱动器模块13之间连接有降压模块14，降压模块14 为LM2565降压模块，LM2565降压模块可以将12V电压转为5V电压，从而给多个舵机提供电源。

在本实施例中，本发明提供的玩具盒还包括：用于连接传感器按钮41、舵机和LED灯42的面包板(未示出)、用于制作玩具盒外壳的椴木层板(未示出)、260g高光像纸制作的事件卡片(未示出)、按钮标签(未示出)、游戏地图(未示出)、栏杆(未示出)、标志图解(未示出)、铜版纸制作的角色选择折纸(未示出)、松木制作的交通标志牌(未示出)和骰子(未示出)。

在具体应用中，以双人对战为例，首先每个玩家抽取一张角色选择折纸，并完成折纸作为游戏中的棋子，以速度取胜，完成折纸速度最快的玩家选择起点与终点，按照速度排名先后丢骰子，按照一点一步的规则走到终点，速度最快者为这场对战游戏的赢家。其中，玩家在地图上的角色允许前进后退，但不能直接越过双白线(设于路段中，用以分隔同向车道，并禁止变换车道)，跨过白线的唯一方法只能通过斑马线，按钮的按钮标签上的文字对应每个交通标志牌的名字，当玩家走到栏杆前时需按对对应的交通标志牌按钮，栏杆才会打开并通过，若按错则停止一回合。其中，参与游戏人数可由玩家自行设定，可以为双人对战、三人对战、四人对战，而三人对战和四人对战的规则与双人对战一样，唯独在角色上有所不同，并且可以选择一个玩家为裁判，裁判选择路线和判断事件回答的对错。另外，由于7岁以下的儿童认识的文字有限，可以作为亲子游戏由父母陪同一起玩；7岁以上儿童可与同龄人一起参与游戏，一起学习互动。

所以，本发明提供的一种基于交通知识教学的玩具盒的传感器按钮模块31可以将自身状态信号传输给控制板11，控制板11可以连接众多传感器和驱动器，通过识别传感器按钮模块31的状态，传递控制信号至驱动器模块13和LED灯模块32，使其做出相应动作。当LED灯模块32接收到对应的按键输入信号时，对应的LED灯42亮起，从而实现亮灯效果；当驱动器模块13接收到对应的执行信号时，对应的舵机控制盒体2内的栏杆，从而实现通行或者阻碍效果；当语音播放模块12接收到对应的语音播放信号后，从而实现播放对应的交通知识语音。可以提高儿童的交通安全知识，将交通安全知识和娱乐有机结合，在使用本产品的过程能够发展儿童的语言能力、逻辑数学能力、视觉空间能力、肢体运动能力、探索学习能力、创造能力。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改，也均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于交通知识教学的玩具盒，包括盒体以及上盖，所述盒体与所述上盖固定连接，其特征在于：

所述盒体内具有容纳腔，所述容纳腔的一侧设置有基板以及电源开关模块，所述电源开关模块为所述基板提供电源；

所述基板包括控制板、语音播放模块、驱动器模块，所述电源开关模块与所述驱动器模块之间连接有降压模块，所述控制板输出语音播放信号至所述语音播放模块；

所述容纳腔的另一侧设有传感器按钮模块，所述控制板接收所述传感器按钮模块输出的按键输入信号；

所述上盖靠近所述容纳腔的一面设有由所述控制板控制发光的LED灯模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于交通知识教学的玩具盒，其特征在于：

所述驱动器模块包括多个舵机，所述控制板分别输出执行信号至多个所述舵机。

3.根据权利要求2所述的一种基于交通知识教学的玩具盒，其特征在于：

所述电源开关模块包括启动按钮、第一电源以及第二电源，所述启动按钮分别与所述第一电源、所述第二电源电连接，所述第一电源用于为所述舵机输出电能，所述第二电源用于为所述控制板输出电能。

4.根据权利要求3所述的一种基于交通知识教学的玩具盒，其特征在于：

所述基板还包括扬声器，所述扬声器与所述语音播放模块电连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于交通知识教学的玩具盒，其特征在于：

所述传感器按钮模块包括多个传感器按钮以及多个第一电阻，一个所述传感器按钮与一个所述第一电阻电连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于交通知识教学的玩具盒，其特征在于：

所述LED灯模块包括多个LED灯以及多个第二电阻，一个所述LED灯与一个所述第二电阻电连接。

7.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于交通知识教学的玩具盒，其特征在于：

所述盒体外表面的一侧还设置有把手。

8.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于交通知识教学的玩具盒，其特征在于：

所述盒体的外部轮廓呈矩形。