CN202155036U - 内置音频装置的智能早教玩具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置音频装置的智能早教玩具，包括玩具壳体、供电电源、电声换能器件和语音控制器件；电声换能器件至少包括扬声器，语音控制器件包括中央控制器和声音控制芯片，中央控制器和声音控制芯片之间形成信号反馈控制电路；语音控制器件还包括语音识别模块，电声换能器件还包括采集声音信号的传声器，中央控制器和语音识别模块之间也形成信号反馈控制电路；语音控制器件还包括信号检测装置。本智能早教玩具可以感知小孩子对玩具的摇动、拍击、挤压、拥抱等动作，通过儿童和智能玩具的语音交互和信息交流，使儿童边玩边学，强化对知识的感知和理解。将抽象的知识与生动的游戏结合，调动小孩子的学习兴趣，提高学习效率，寓教于乐。

Description

内置音频装置的智能早教玩具

技术领域

本实用新型涉及一种智能玩具，尤其是一种互动式智能早教玩具，该早教玩具内置音频装置。

背景技术

现有的智能玩具主要体现为娱乐功能，并且功能较为单一，枯燥，缺乏人性化，真正的益智和教育功能体现不明显。即使是比较优秀的智能玩具产品，也只是重点专注于为低年龄段儿童设计娱乐玩具，并没有在给儿童提供乐趣这一功能上附加更多的学习功能，无法实现小孩子在玩的过程中寓教于乐，对儿童增长见闻和提高认知能力帮助不大。市场上现有的大量电动玩具，一般包括玩具壳体、供电电源、扬声器和语音控制器件，扬声器的信号输入端与语音控制器件的信号输出端相连接，通过语音控制器件对声音信号的处理实现发声。虽然市场上还有少数能通过语音装置提供学习功能的教育玩具，但其寓教于乐也不够理想，对儿童学习和启发的帮助有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种内置音频装置的智能早教玩具，通过儿童和智能玩具的语音交互和信息交流，使儿童一边与玩具玩耍，一边倾听智能玩具的声音，在耳濡目染中强化他们对知识的感知和理解。将抽象的知识与生动的游戏结合，调动小孩子的学习兴趣，提高学习效率，寓教于乐。

为了解决以上技术问题，本实用新型采取的技术方案如下：

一种内置音频装置的智能早教玩具，包括玩具壳体、玩具供电电源、电声换能器件和语音控制器件；玩具供电电源位于玩具壳体内部，电声换能器件至少包括位于玩具壳体内部的扬声器，扬声器的发声口设在玩具壳体的外侧，扬声器的信号输入端与语音控制器件的信号输出端相连接；语音控制器件还包括位于玩具壳体内部的中央控制器和声音控制芯片，扬声器的信号输入端与声音控制芯片的信号输出端相连接，中央控制器的指令信号输出端与声音控制芯片的指令信号接收端相连接，中央控制器和声音控制芯片之间形成信号反馈控制电路；语音控制器件还包括语音识别模块，电声换能器件还包括采集声音信号的传声器，传声器的入声口设在玩具壳体的外侧，传声器的声音信号输出端与语音识别模块的信号输入端相连接，语音识别模块的信号输出端与中央控制器的信号输入端相连接，中央控制器和语音识别模块之间形成信号反馈控制电路；语音控制器件还包括信号检测装置，信号检测装置的信号输出端与中央控制器的信号输入端连接。

作为本实用新型的改进，上述中央控制器采用单片机，声音控制芯片、语音识别模块和中央控制器板载于同一个电路板上。

作为本实用新型的进一步改进，上述信号检测装置为传感器，传感器至少包括加速度传感器、压力传感器和气体流量传感器中的任意一种传感器。

作为本实用新型更好改进，上述传感器包括加速度传感器、压力传感器和气体流量传感器中的任意两种传感器。

本实用新型的传感器最好包括加速度传感器、压力传感器和气体流量传感器。

作为本实用新型又一种进一步改进，上述传感器安装于玩具壳体的内部，传感器的信号输出端与中央控制器的信号输入端相连接；玩具壳体的外侧设有承压式橡皮囊，压力传感器的感应触头位于承压式橡皮囊内；玩具壳体上设有手握式橡皮囊，手握式橡皮囊的开口边缘部与在玩具壳体上开设的通气口边缘部密封结合，手握式橡皮囊内的腔室与玩具壳体的内腔相连通，气体流量传感器的测量端子设置于手握式橡皮囊的开口处。

作为本实用新型再一种进一步改进，玩具壳体的上面部分为不倒翁壳体，其下面部分为不倒翁底座，不倒翁壳体与不倒翁壳体相连接，电路板安装在不倒翁底座上，加速度传感器位于不倒翁壳体内的顶部。

上述玩具壳体可为充气式外壳。

上述不倒翁壳体为充气式外壳，压力传感器位于不倒翁壳体的侧面壳体夹层内。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

本实用新型智能早教玩具结合单片机、传感器、声音控制芯片和语音识别系统于一体，小孩子对玩具的摇动、拍击、挤压、拥抱等动作，通过传感器感应出信号，小孩发出的声音通过语音识别系统分析儿童发出的声音信息，通过控制模块的分析和处理，通过声音控制芯片，并有扬声器发出声音，教孩子数数或学习字母拼音等。本实用新型智能早教玩具克服了现有技术的缺点，可以通过语音芯片部分将老师的教学内容通过语音的形式发出，可以发出数字、英文字母、汉语拼音、诗歌儿歌等内容的声音，帮助小孩子在玩玩具的同时学习知识，让他们一边与玩具玩耍，一边倾听装置的声音，在耳濡目染中强化他们对知识的感知和理解。将抽象的知识与生动的游戏结合，调动小孩子的学习兴趣，提高学习效率，寓教于乐。进一步地，将语音识别装置安装在玩具上，同时识别小孩子发音，如果正确，给予语音鼓励；如果错误，给予语音纠正，做到了帮助小孩子学习，辅导纠正他们发音的功能。让小孩子在玩的同时与玩具互动起来，让玩具作为他的老师。这样一种新的学习方式对孩子早期的学习有很大帮助。这一点弥补了现在市面上玩具不能有效教学，只提供娱乐工具的缺陷。

附图说明

图1是本实用新型第一个实施例智能早教玩具的组件连接关系示意图。

图2是本实用新型第二个实施例智能早教玩具的组件连接关系示意图。

图3是本实用新型第五个实施例智能早教玩具的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的优选实施例结合附图说明如下：

实施例一：

参见图1，一种内置音频装置的智能早教玩具，包括玩具壳体2、供电电源、电声换能器件和语音控制器件；供电电源位于玩具壳体2内部，电声换能器件至少包括位于玩具壳体2内部的扬声器44，扬声器44的发声口设在玩具壳体2的外侧，扬声器44的信号输入端与语音控制器件的信号输出端相连接；语音控制器件包括位于玩具壳体2内部的中央控制器42和声音控制芯片43，扬声器44的信号输入端与声音控制芯片43的信号输出端相连接，中央控制器42的指令信号输出端与声音控制芯片43的指令信号接收端相连接，中央控制器42和声音控制芯片43之间形成信号反馈控制电路；语音控制器件还包括语音识别模块46，电声换能器件还包括采集声音信号的传声器45，传声器45的入声口设在玩具壳体2的外侧，传声器45的声音信号输出端与语音识别模块46的信号输入端相连接，语音识别模块46的信号输出端与中央控制器42的信号输入端相连接，中央控制器42和语音识别模块46之间形成信号反馈控制电路；语音控制器件还包括信号检测装置，信号检测装置的信号输出端与中央控制器42的信号输入端连接。

本实施例中，中央控制器42用于录入特定的程序，声音控制芯片43用于实现录入有关数字、字母拼音的语音信息，接收到中央控制器42传输来的特定语音信号后，调出语音信息，进而通过扬声器44（例如喇叭）发声让小孩子听到。语音识别模块46通过传声器45(例如麦克风)接收小孩子的发音，其用于识别小孩子的发音，如果发音正确，给予语音鼓励，如果发音错误或不标准，给予语音的纠正。本实用新型的电源部分，可采用内部电源，可采用电池为上述这些电子元件部分供电，可以通过9V电池为电子元件部分供电，其中，内部电源安装在玩具外壳的内部，而在本实施例的一个变化例中还可以通过外部电源向智能早教玩具供电。本实用新型提供的智能早教玩具可以广泛地应用于幼儿园等教育机构的教学中。

实施例二：

本实施例与第一个实施例的技术方案基本相同，不同之处在于：

参见图2，中央控制器42采用单片机，声音控制芯片43、语音识别模块46和中央控制器42板载于同一个电路板4上。

在第一个实施例中，声音控制芯片43、语音识别模块46和中央控制器42可以通过导线连接；而本实施例是第一个实施例的变化例，以上各个电子元件一同安装在电路板4上，减少纷绕的连接导线，提高集成度，减少元件的数量，还可以降低器件的生产成本，并提高电声器件工作的稳定性，方便对智能早教玩具进行维护和保养。

实施例三：

本实施例与前述实施例的技术方案基本相同，不同之处在于：

信号检测装置为传感器41，传感器41至少包括加速度传感器410、压力传感器411和气体流量传感器412中的任意一种传感器，也可以为任意两种传感器，还可以具有三种传感器。

在本实施例可以衍生出多种变化例，采用传感器的类型和数量存在多种排列组合，智能早教玩具可以包括一种或多种传感器，传感器41用于收集小孩子在玩耍时给玩具的加速度信号以及压力信号，然后将该传感信号传输至单片机，单片机根据该传感信号调用语音信号并发送至声音控制芯片43。

实施例四：

本实施例与前述实施例的技术方案基本相同，不同之处在于：

传感器41安装于玩具壳体2的内部，传感器41的信号输出端与中央控制器42的信号输入端相连接；玩具壳体2的外侧设有承压式橡皮囊，压力传感器411的感应触头位于承压式橡皮囊内；玩具壳体2上设有手握式橡皮囊21，手握式橡皮囊21的开口边缘部与在玩具壳体2上开设的通气口边缘部密封结合，手握式橡皮囊21内的腔室与玩具壳体2的内腔相连通，气体流量传感器412的测量端子设置于手握式橡皮囊21的开口处。

在本实施例中，智能早教玩具还包括安装于其内部的传感器，其通过导线连接至安装于电路板4上的单片机。其中，压力传感器安411装于智能早教玩具的侧面位置，具体地，其安装位置并不固定，可根据实际情况做进一步调整。其通过导线连接至安装于电路板4上的单片机。当小孩子触摸、拥抱智能早教玩具，压力传感器411可以感知动作发生时产生的压力信号。玩具壳体2周围包含若干承压式橡皮囊，压力传感器411位于外壳周围承压式橡皮囊内。

在本实施例中，不倒翁壳体包括手握式橡皮囊21，其中，至少一个气体流量传感器412与手握式橡皮囊21的通气口相连接，空气流量传感器412的两端接上手握式橡皮囊21以作为握手感应器，当小孩子握住手握式橡皮囊21时，其内部气体流动，空气流量传感器412即可感知握手的动作。其中，空气流量传感器412可以通过导线连接至单片机。

上述玩具壳体2最好为充气式外壳，可以使玩具壳体2具有更好的弹性，使各种传感器可以更好地感知和检测外部的力量和玩具本身的速度。

实施例五：

本实施例与前述实施例的技术方案基本相同，不同之处在于：

参见图3，玩具壳体2的上面部分为不倒翁壳体22，其下面部分为不倒翁底座23，不倒翁壳体22与不倒翁壳体22相连接，电路板4安装在不倒翁底座23上，加速度传感器410位于不倒翁壳体22内的顶部。

在本实施例中，智能早教玩具为不倒翁玩具，其中，加速度传感器410安装于不倒翁壳体22的顶部，其通过导线连接至安装于电路板4上的单片机。当小孩子摇动、拍打智能早教玩具，加速度传感器410可以感知动作发生时产生的加速度并向单片机发送电信号。优选地，外壳在其顶部处包括一橡皮囊，加速度传感器410位于该橡皮囊内。

上述不倒翁壳体22为充气式外壳，压力传感器411位于不倒翁壳体22的侧面壳体夹层内。可以使玩具壳体2具有更好的弹性，使各种传感器可以更好地感知和检测外部的力量和玩具本身的速度。

上面结合附图对本实用新型实施例进行了比较详细的说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型发明创造的目的做出多种变化，还可以采用其他电声结构或物理构造，只要能够实现本实用新型的目的，对本实用新型的技术方案构思所作的任何组合、增加、修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1. 一种内置音频装置的智能早教玩具，包括玩具壳体（2）、玩具供电电源、电声换能器件和语音控制器件；

所述玩具供电电源位于所述玩具壳体（2）内部，所述电声换能器件至少包括位于所述玩具壳体（2）内部的扬声器（44），所述扬声器（44）的发声口设在所述玩具壳体（2）的外侧，所述扬声器（44）的信号输入端与所述语音控制器件的信号输出端相连接；

其特征在于：所述语音控制器件还包括位于所述玩具壳体（2）内部的中央控制器（42）和声音控制芯片（43），所述扬声器（44）的信号输入端与所述声音控制芯片（43）的信号输出端相连接，所述中央控制器（42）的指令信号输出端与所述声音控制芯片（43）的指令信号接收端相连接，所述中央控制器（42）和所述声音控制芯片（43）之间形成信号反馈控制电路；

所述语音控制器件还包括语音识别模块（46），所述电声换能器件还包括采集声音信号的传声器（45），所述传声器（45）的入声口设在所述玩具壳体（2）的外侧，所述传声器（45）的声音信号输出端与所述语音识别模块（46）的信号输入端相连接，所述语音识别模块（46）的信号输出端与所述中央控制器（42）的信号输入端相连接，所述中央控制器（42）和所述语音识别模块（46）之间形成信号反馈控制电路；

所述语音控制器件还包括信号检测装置，所述信号检测装置的信号输出端与所述中央控制器（42）的信号输入端连接。

2. 根据权利要求1所述的内置音频装置的智能早教玩具，其特征在于：所述中央控制器（42）采用单片机，所述声音控制芯片（43）、所述语音识别模块（46）和所述中央控制器（42）板载于同一个电路板（4）上。

3. 根据权利要求2所述的内置音频装置的智能早教玩具，其特征在于：所述信号检测装置为传感器（41），所述传感器（41）至少包括加速度传感器（410）、压力传感器（411）和气体流量传感器（412）中的任意一种传感器。

4. 根据权利要求3所述的内置音频装置的智能早教玩具，其特征在于：所述传感器（41）包括加速度传感器（410）、压力传感器（411）和气体流量传感器（412）中的任意两种传感器。

5. 根据权利要求3所述的内置音频装置的智能早教玩具，其特征在于：所述传感器（41）包括加速度传感器（410）、压力传感器（411）和气体流量传感器（412）。

6. 根据权利要求3～5中任意一项所述的内置音频装置的智能早教玩具，其特征在于：所述传感器（41）安装于所述玩具壳体（2）的内部，所述传感器（41）的信号输出端与所述中央控制器（42）的信号输入端相连接；

所述玩具壳体（2）的外侧设有承压式橡皮囊，所述压力传感器（411）的感应触头位于所述承压式橡皮囊内；

所述玩具壳体（2）上设有手握式橡皮囊（21），所述手握式橡皮囊（21）的开口边缘部与在所述玩具壳体（2）上开设的通气口边缘部密封结合，所述手握式橡皮囊（21）内的腔室与所述玩具壳体（2）的内腔相连通，所述气体流量传感器（412）的测量端子设置于所述手握式橡皮囊（21）的开口处。

7. 根据权利要求6所述的内置音频装置的智能早教玩具，其特征在于：所述玩具壳体（2）的上面部分为不倒翁壳体（22），其下面部分为不倒翁底座（23），所述不倒翁壳体（22）与所述不倒翁壳体（22）相连接，所述电路板（4）安装在所述不倒翁底座（23）上，所述加速度传感器（410）位于所述不倒翁壳体（22）内的顶部。

8. 根据权利要求6所述的内置音频装置的智能早教玩具，其特征在于：所述玩具壳体（2）为充气式外壳。

9. 根据权利要求7所述的内置音频装置的智能早教玩具，其特征在于：所述不倒翁壳体（22）为充气式外壳，所述压力传感器（411）位于所述不倒翁壳体（22）的侧面壳体夹层内。

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