WO2012088965A1 - 一种由婴儿控制的声光装置及其控制方法 - Google Patents

一种由婴儿控制的声光装置及其控制方法 Download PDF

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孟奇志
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Meng Qizhi
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    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A63H2200/00—Computerized interactive toys, e.g. dolls

Definitions

  • the present invention relates to an acousto-optic device controlled by an infant and a control method therefor. Background technique
  • toys are the tools that reflect the nature of children. It is the first textbook for children's life and an important way for children to know the world. Through toys, children's language development can be promoted, children's attention, observation and cognitive ability can be improved, and their imagination and thinking ability can be developed. However, in different stages of children's growth, it is necessary to select different toys suitable for current needs. Play the positive role of toys. The baby can freely move the wrist from the beginning of 3 months and gradually gain grip. Currently, the toys and teaching aids for the baby are generally the following types:
  • An object of the present invention is to provide an acousto-optic device suitable for a low-month-old infant and capable of being independently controlled by an infant and a control method thereof, in view of the deficiencies of the prior art.
  • the present invention is implemented as follows:
  • An acousto-optic device controlled by an infant comprising a motion sensor, a central control module and at least one performance device;
  • the central control module is connected with the motion sensor to realize acquisition of a motion signal
  • the central control module is connected to each performance device to drive a corresponding performance device to generate a corresponding performance according to a preset physiological development parameter or a motion signal.
  • the motion sensor includes a sensor group and a sensor signal processor
  • the central control module includes a central processing unit and a driving signal transmitting device; the sensor group, a sensor signal processor, a central processing unit, and a driver
  • the signal transmitting devices are connected in sequence.
  • the motion sensor includes a sensor group, a sensor signal processor, and a sensor signal transmitting device that are sequentially connected
  • the central control module includes a sensor signal receiving device, a central processing unit, and a driving signal transmitting device that are sequentially connected.
  • the sensor signal transmitting device and the sensor signal receiving device are connected by wire or wirelessly.
  • the motion sensor includes a hand motion sensor and/or a foot motion sensor.
  • the drive signal transmitting device is a wired transmission device or a wireless transmission device.
  • the expression device is any one or a combination of two or more of a sounding device, a color conversion device, a light device, an animation device, and a toy.
  • the current motion signal of the baby is collected by the motion sensor, and the central control module generates a driving signal according to the physiological development parameter or the motion signal to drive the corresponding performance device to generate a corresponding performance.
  • the above method further includes: counting the current motion amount and/or the motion time during the driving of the performance device according to the motion signal, and the central control module turns off the driving function when the motion amount and/or the motion time exceeds the preset threshold.
  • the above method further includes: in the process of driving the performance device according to the motion signal, if the new motion signal is not received within the preset time, the sound and light device is automatically turned off.
  • the physiological development parameter includes the age of the infant;
  • the motion signal includes a motion signal of the baby's hand and/or foot.
  • the invention has the following beneficial effects:
  • the present invention adopts an implementation method combining system-guided control and infant self-control.
  • the system is guided and controlled, that is, the performance of the appropriate performance device is self-driven according to the pre-existing physiological development parameter information of the infant;
  • the baby has an active response, it can be based on the collected baby.
  • the motion signal of the child drives the appropriate performance device to produce different performance. In this way, it is not only suitable for infants of different ages, but also enables the expression device to interact with the baby, stimulating the baby to obtain a novel external experience through his or her hands or feet, thereby promoting the infant's intellectual development and enhancing the baby's recognition of the outside world. Knowledge ability.
  • the number of expression devices in the present invention can be expanded indefinitely, and the infant's curiosity can be enhanced by various expressions such as sound, color, brightness, motion, cartoon animation, etc.; in addition, the present invention also provides activities.
  • the over-protection function and the timeout auto-shutdown function are in line with the baby's growth and development characteristics, which is conducive to the healthy growth of the baby.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of an acousto-optic device controlled by an infant according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a hand/foot motion sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a central control module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a flow chart of a method for processing a central control module in an infant autonomous control mode according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of an acousto-optic device according to Embodiment 2 of the present invention. detailed description
  • the acousto-optic device controlled by the baby in this embodiment includes: a motion sensor, a central control module, and a performance device; wherein the motion sensor includes a hand motion sensor and a foot motion sensor, and the performance device includes performance
  • the size of the device 1-N, N is not limited;
  • the central control module is respectively connected with the hand motion sensor and the foot motion sensor to realize the collection of the motion signal of the hand and the foot; the central control module is respectively connected with each performance device to realize the physiological development parameter according to the motion signal or the preset Driving different performance devices or different performances of the same performance device, in the
  • the motion signal analysis determines that the hand/foot movement amount or the movement time exceeds the preset threshold value, and the driving function is turned off, and/or the sound and light device is turned off when the motion signal is not received within the preset time;
  • the number of the above-mentioned performance devices can be expanded indefinitely to give the baby different sensory experiences through sound, color, light, motion, card-through animation, etc., and corresponding performance is generated according to the received driving signals.
  • the hand/foot motion sensor of the embodiment is composed of a sensor group, a sensor signal processor, and a sensor signal transmitting device;
  • the sensor group includes a pressure sensor, a displacement sensor, and the like for collecting a motion signal of the hand/foot, the motion signal reflecting the activity characteristics of the baby, the characteristics including: the grip strength of the baby hand, the positional change of the baby's wrist and arm activity, the baby The moving speed of the hand, the position change caused by the activity of the baby's foot, the moving speed of the baby's foot, etc.;
  • a sensor signal processor for performing analog-to-digital conversion processing on the motion signals collected by the sensor group
  • the sensor signal transmitting device is configured to send the motion signal after the analog-to-digital conversion processing to the central control module, and can be transmitted through a wired transmission method or a wireless transmission method, such as an infrared remote control transmitting device.
  • the central control module in this embodiment is composed of a sensor signal receiving device, a central processing unit, and a driving signal transmitting device;
  • a sensor signal receiving device configured to receive a digital motion signal sent by the hand/foot motion sensor and send the motion signal to the central processing unit;
  • the central processor has two control modes, one is the system-guided control mode, that is, when the baby is not active, it is determined according to the preset physiological development parameters (such as the baby's current age and other requirements).
  • Various performances generating drive signals to drive different performance devices or driving different performances of the same performance device; the other is infant self-control, that is, when the baby is active, determining the suitable baby experience based on the collected motion signals Performance, generating a driving signal to drive different performance devices or driving different performances of the same performance device; in the second control mode, the hand/foot motion amount or the motion time may also be calculated according to the motion signal analysis, and the exercise amount or the exercise time is exceeded.
  • Turn off the drive function to preset over-protection when the threshold is preset, or not received within the preset time Turn off the sound and light device when the signal is moving;
  • the driving signal transmitting device is configured to send the driving signal generated by the central processing unit to the corresponding performance device, and may be a wired transmission method or a wireless transmission method.
  • the signal processing method of the central control module in the infant self-control mode in this embodiment is specifically as follows:
  • step 401 Wait to receive the motion signal sent by the motion sensor. If the timeout has not been received, go to step 402. If it is received within the preset time period, go to step 403;
  • step 403. Propose a valid motion signal from the received motion signal and combine the preset parameter analysis to determine whether the current motion amount or the motion time exceeds a preset threshold. If the motion signal exceeds, perform an excessive motion protection process, that is, close the central control module. Drive the function and end the process; if not, go to step 404.
  • the acousto-optic device in this embodiment includes a signal acquisition control device and a plurality of performance devices respectively connected to the signal acquisition control device, and the signal acquisition control device includes a sensor group, a sensor signal processor, and a central unit that are sequentially connected. Processor and drive signal transmitting device. Different from the first embodiment, the embodiment integrates the motion sensor and the central control module, and the sensor signal transmitting device and the sensor signal receiving device are no longer needed, thereby saving production cost.
  • the functions and control methods of the functional modules in this embodiment are the same as those in the first embodiment, and are not described here.

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Abstract

摘要本发明公开了一种由婴儿控制的声光装置及其控制方法，声光装置包括运动感应器、中控模块和至少一个表现装置；中控模块与运动感应器连接实现运动信号的采集；中控模块与各表现装置连接实现根据生理发育参数或者运动信号驱动表现装置。所述方法包括：设置生理发育参数信息并存储；采集婴儿的运动信号，由中控模块根据生理发育参数或者运动信号生成驱动信号以驱动相应的表现装置产生相应表现。本发明采用由系统引导控制和婴儿自主控制相结合的实现方式，能够给婴儿带来丰富的感觉体验，不仅适合于不同月龄的婴儿玩，而且有利于婴儿的生长发育，可刺激婴儿通过自己的手或脚获得新奇的外部体验，促进婴儿的智力发育，提高婴儿对外部世界的认知能力。

Description

种由婴儿控制的声光装置及其控制方法 技术领域
本发明涉及一种由婴儿控制的声光装置及其控制方法。 背景技术
玩是孩子的天性， 而玩具是体现孩子天性的工具， 是孩子人生的第一部教 科书， 是孩子认识世界的一个重要途径。 通过玩具能够促进孩子的语言发育， 提高孩子的注意力、观察力以及认知能力， 发展他们的想象力和思维能力， 但 是在孩子的不同成长阶段需要挑选不同的适合当前需求的玩具，这样才能发挥 玩具的积极作用。婴儿从 3个月大开始就能自由地活动腕部，并逐步获得握力， 而目前给婴儿的玩具和教具一般都是以下类型：
1 ) 由成人操作和演示类： 通过成人的演示吸引婴儿的注意力。 这类产品 具有以下缺陷： ①需要专人操作； ②婴幼儿被动接受， 属于填灌方式， 效果不 佳。
2) 普通婴儿玩具： 由婴幼儿自行操作， 通常具有单一的功能。 这类产品 具有以下缺陷： ①功能单一； ②一般要求婴幼儿具备操纵能力， 而不是利用婴 幼儿的自然生理活动特点， 不适合低月龄的婴儿， 不利于婴儿的生长发育。 发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足提供一种适合于低月龄婴儿 的且能由婴儿自主控制的声光装置及其控制方法。
本发明是这样实现的：
一种由婴儿控制的声光装置，包括运动感应器、 中控模块和至少一个表现 装置；
所述中控模块与运动感应器连接实现运动信号的采集；
所述中控模块与各表现装置连接实现根据预设的生理发育参数或者运动 信号驱动相应的表现装置产生相应表现。 上述声光装置中，所述运动感应器包括传感器组和传感器信号处理器，所 述中控模块包括中央处理器和驱动信号发送装置； 所述传感器组、传感器信号 处理器、 中央处理器和驱动信号发送装置依次连接。
上述声光装置中，所述运动感应器包括依次连接的传感器组、传感器信号 处理器和传感器信号发送装置，所述中控模块包括依次连接的传感器信号接收 装置、 中央处理器和驱动信号发送装置； 所述传感器信号发送装置与传感器信 号接收装置通过有线或者无线方式连接。
上述声光装置中， 所述运动感应器包括手运动感应器和 /或脚运动感应器。 上述声光装置中，所述驱动信号发送装置为有线传输装置或者无线传输装 置。
上述声光装置中， 所述表现装置为发声装置、 色彩变换装置、 光亮装置、 动画播放装置及玩具中的任一种或者任两种以上的组合。
一种如上所述由婴 J L控制的声光装置的控制方法， 包括：
初始化设置生理发育参数信息并存储；
通过运动感应器采集婴儿当前的运动信号，由中控模块根据所述生理发育 参数或者所述运动信号生成驱动信号以驱动相应的表现装置产生相应表现。
上述方法还包括：在根据运动信号驱动表现装置的过程中， 统计当前的运 动量和 /或运动时间， 在运动量和 /或运动时间超过预设阈值时中控模块关闭驱 动功能。
上述方法还包括：在根据运动信号驱动表现装置的过程中， 若在预设时间 内未收到新的运动信号， 则自动关闭声光装置。
上述方法中，所述生理发育参数包括婴儿的月龄； 所述运动信号包括婴儿 手和 /脚的运动信号。
本发明与现有技术相比， 其有益效果在于：
1 ) 本发明采用由系统引导控制和婴儿自主控制相结合的实现方式， 在婴 儿没有活动反应时， 由系统引导控制， 即根据预存的婴儿的生理发育参数信息 自行驱动合适的表现装置产生表现； 在婴儿有活动反应时， 可根据采集到的婴 儿的运动信号来驱动合适的表现装置来产生不同表现。这样， 不仅适合于不同 月龄的婴儿玩， 而且能够让表现装置和婴儿形成互动， 刺激婴儿通过自己的手 或脚获得新奇的外部体验， 从而促进婴儿的智力发育， 提高婴儿对外部世界的 认知能力。
2) 本发明中表现装置的数量可无限扩充， 能够通过声音、 色彩、 光亮、 动作、卡通动画等各种表现给婴儿丰富的感官体验，增强婴儿的好奇心；另外， 本发明还提供了活动过度保护功能和超时自动关闭功能，符合婴儿的成长发育 特点， 利于婴儿的健康成长。 附图说明
图 1是本发明实施例一提供的由婴儿控制的声光装置结构示意图。
图 2是本发明实施例一提供的手 /脚运动感应器的结构示意图。
图 3是本发明实施例一提供的中控模块的结构示意图。
图 4 是本发明实施例一提供的中控模块在婴儿自主控制方式下的处理方 法流程图。
图 5是本发明实施例二提供的声光装置结构示意图。 具体实施方式
为了使本发明的目的、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， 并不用于限定本发明。
实施例一
如图 1所示， 本实施例中由婴儿控制的声光装置包括： 运动感应器、 中控 模块和表现装置； 其中， 运动感应器包括手运动感应器和脚运动感应器， 表现 装置包括表现装置 1-N, N的大小不限；
中控模块与手运动感应器和脚运动感应器分别连接，以实现手和脚的运动 信号的采集； 中控模块与各表现装置分别连接，用以实现根据运动信号或预设 的生理发育参数驱动不同的表现装置或者同一表现装置的不同表现、在对所述 运动信号分析判断出手 /脚运动量或者运动时间超过预设阈值时关闭自身的驱 动功能、 和 /或在预设时间内未接收到运动信号时关闭本声光装置；
上述表现装置的数量可无限扩充， 用以通过声音、 色彩、 光亮、 动作、 卡 通动画等给婴儿不同的感觉体验， 根据所接收到的驱动信号产生相应的表现。
如图 2所示， 本实施例中手 /脚运动感应器由传感器组、 传感器信号处 理器以及传感器信号发送装置组成； 其中，
传感器组包括压力传感器、 位移传感器等， 用以采集手 /脚的运动信号， 该运动信号反应了婴儿的活动特征， 该特征包括： 婴儿手的握力、 婴儿手腕和 手臂活动产生的位置变化、 婴儿手的移动速度、 婴儿脚活动产生的位置变化、 婴儿脚的移动速度等；
传感器信号处理器， 用以传感器组所采集到的运动信号进行模数转换处 理；
传感器信号发送装置，用以将经模数转换处理后的运动信号发送给中控模 块， 可通过有线传输方式， 也可通过无线传输方式， 如采用红外遥控发送装置 实现传输。
如图 3所示， 本实施例中中控模块由传感器信号接收装置、 中央处理器和 驱动信号发送装置组成； 其中，
传感器信号接收装置， 用以接收手 /脚运动感应器发送来的数字的运动 信号并将其发送给中央处理器；
中央处理器， 有两种控制方式， 一种是系统引导控制方式， 即在婴儿没有 活动时， 根据预设的生理发育参数（如婴儿当前月龄和其他需求等参数）确定 适合于婴儿体验的各种表现，生成驱动信号以驱动不同的表现装置或者驱动同 一表现装置的不同表现； 另一种是婴儿自主控制方式， 即在婴儿活动时， 根据 采集到的运动信号确定适合于婴儿体验的各种表现，生成驱动信号以驱动不同 的表现装置或者驱动同一表现装置的不同表现； 在第二种控制方式中，还可根 据运动信号分析计算手 /脚运动量或者运动时间， 在运动量或者运动时间超过 预设阈值时关闭驱动功能以进行活动过度保护，或者在预设时间内未接收到运 动信号时关闭本声光装置；
驱动信号发送装置，用以将中央处理器生成的驱动信号发送至对应的表现 装置， 可以采用有线发送方式， 也可采用无线发送方式。
如图 4所示，本实施例中中控模块在婴儿自主控制方式下的信号处理方法 具体为：
401、 等待接收运动感应器发送来的运动信号， 若超时仍未接收到， 则执 行步骤 402; 若在预设时间段内接收到， 则执行步骤 403 ;。
402、 自动关闭声光装置， 并结束该流程。
403、 从所接收到的运动信号中提出中有效的运动信号并结合预设参数分 析， 判断当前运动量或者运动时间是否超过预设阈值， 若超过， 则进行运动过 度保护处理， 即关闭中控模块的驱动功能并结束该流程； 若未超过， 则执行步 骤 404。
404、 根据有效的运动信号确定适合于婴儿体验的各种表现， 生成相应的 驱动信号。
405、 将驱动信号发送至对应的表现装置， 以驱动不同表现装置或者驱动 同一表现装置的不同表现。
实施例二
本如图 5所示，本实施例中声光装置包括信号采集控制装置及与信号采集 控制装置分别连接的多个表现装置，信号采集控制装置包括依次连接的传感器 组、传感器信号处理器、 中央处理器及驱动信号发送装置。 与实施例一不同的 是， 本实施例将运动感应器和中控模块一体化， 不再需要传感器信号发送装置 和传感器信号接收装置， 节省了生产成本。 由于本实施例中各功能模块的功能 及控制方法与实施例一完全相同， 此处不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等， 均应包含在本发明 的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种由婴儿控制的声光装置， 其特征在于， 包括运动感应器、 中控模 块和至少一个表现装置；
所述中控模块与运动感应器连接实现运动信号的采集；
所述中控模块与各表现装置分别连接实现根据预设的生理发育参数或者 运动信号驱动相应的表现装置产生相应表现。
2、如权利要求 1所述的由婴儿控制的声光装置， 其特征在于， 所述运动 感应器包括传感器组和传感器信号处理器， 所述中控模块包括中央处理器和 驱动信号发送装置； 所述传感器组、 传感器信号处理器、 中央处理器和驱动 信号发送装置依次连接。
3、如权利要求 1所述的由婴儿控制的声光装置， 其特征在于， 所述运动 感应器包括依次连接的传感器组、传感器信号处理器和传感器信号发送装置， 所述中控模块包括依次连接的传感器信号接收装置、 中央处理器和驱动信号 发送装置； 所述传感器信号发送装置与传感器信号接收装置通过有线或者无 线方式连接。
4、如权利要求 2或 3所述的由婴儿控制的声光装置， 其特征在于， 所述 运动感应器包括手运动感应器和 /或脚运动感应器。
5、如权利要求 2或 3所述的由婴儿控制的声光装置， 其特征在于， 所述 驱动信号发送装置为有线传输装置或者无线传输装置。
6、 如权利要求 1至 3任一所述的由婴儿控制的声光装置， 其特征在于， 所述表现装置为发声装置、 色彩变换装置、 光亮装置、 动画播放装置及玩具 中的任一种或者任两种以上的组合。
7、一种如权利要求 1所述由婴儿控制的声光装置的控制方法， 其特征在 于， 该方法包括：
初始化设置生理发育参数信息并存储； 通过运动感应器采集婴儿当前的运动信号， 由中控模块根据所述生理发 育参数或者所述运动信号生成驱动信号以驱动相应的表现装置产生相应表 现。
8、 如权利要求 7所述由婴儿控制的声光装置的控制方法， 其特征在于， 该方法还包括： 在根据运动信号驱动表现装置的过程中， 统计当前的运动量 和 /或运动时间，在运动量和 /或运动时间超过预设阈值时中控模块关闭驱动功 能。
9、 如权利要求 7所述由婴儿控制的声光装置的控制方法， 其特征在于， 该方法还包括： 在根据运动信号驱动表现装置的过程中， 若在预设时间内未 收到新的运动信号， 则自动关闭声光装置。
10、如权利要求 7至 9任一所述由婴儿控制的声光装置的控制方法，其特 征在于， 所述生理发育参数包括婴儿的月龄； 所述运动信号包括婴儿手和 /脚 的运动信号。
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