專利名稱：內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種智能玩具，尤其是一種互動(dòng)式智能早教玩具，該早教玩具內(nèi)
置音頻裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的智能玩具主要體現(xiàn)為娛樂功能，并且功能較為單一，枯燥，缺乏人性化，真正的益智和教育功能體現(xiàn)不明顯。即使是比較優(yōu)秀的智能玩具產(chǎn)品，也只是重點(diǎn)專注于為低年齡段兒童設(shè)計(jì)娛樂玩具，并沒有在給兒童提供樂趣這一功能上附加更多的學(xué)習(xí)功能，無法實(shí)現(xiàn)小孩子在玩的過程中寓教于樂，對(duì)兒童增長(zhǎng)見聞和提高認(rèn)知能力幫助不大。市場(chǎng)上現(xiàn)有的大量電動(dòng)玩具，一般包括玩具殼體、供電電源、揚(yáng)聲器和語音控制器件，揚(yáng)聲器的信號(hào)輸入端與語音控制器件的信號(hào)輸出端相連接，通過語音控制器件對(duì)聲音信號(hào)的處理實(shí)現(xiàn)發(fā)聲。雖然市場(chǎng)上還有少數(shù)能通過語音裝置提供學(xué)習(xí)功能的教育玩具，但其寓教于樂也不夠理想，對(duì)兒童學(xué)習(xí)和啟發(fā)的幫助有限。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，通過兒童和智能玩具的語音交互和信息交流，使兒童一邊與玩具玩耍，一邊傾聽智能玩具的聲音，在耳濡目染中強(qiáng)化他們對(duì)知識(shí)的感知和理解。將抽象的知識(shí)與生動(dòng)的游戲結(jié)合，調(diào)動(dòng)小孩子的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，寓教于樂。為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下一種內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，包括玩具殼體、玩具供電電源、電聲換能器件和語音控制器件；玩具供電電源位于玩具殼體內(nèi)部，電聲換能器件至少包括位于玩具殼體內(nèi)部的揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器的發(fā)聲口設(shè)在玩具殼體的外側(cè)，揚(yáng)聲器的信號(hào)輸入端與語音控制器件的信號(hào)輸出端相連接；語音控制器件還包括位于玩具殼體內(nèi)部的中央控制器和聲音控制芯片，揚(yáng)聲器的信號(hào)輸入端與聲音控制芯片的信號(hào)輸出端相連接，中央控制器的指令信號(hào)輸出端與聲音控制芯片的指令信號(hào)接收端相連接，中央控制器和聲音控制芯片之間形成信號(hào)反饋控制電路；語音控制器件還包括語音識(shí)別模塊，電聲換能器件還包括采集聲音信號(hào)的傳聲器，傳聲器的入聲口設(shè)在玩具殼體的外側(cè)，傳聲器的聲音信號(hào)輸出端與語音識(shí)別模塊的信號(hào)輸入端相連接，語音識(shí)別模塊的信號(hào)輸出端與中央控制器的信號(hào)輸入端相連接，中央控制器和語音識(shí)別模塊之間形成信號(hào)反饋控制電路；語音控制器件還包括信號(hào)檢測(cè)裝置，信號(hào)檢測(cè)裝置的信號(hào)輸出端與中央控制器的信號(hào)輸入端連接。作為本實(shí)用新型的改進(jìn)，上述中央控制器采用單片機(jī)，聲音控制芯片、語音識(shí)別模塊和中央控制器板載于同一個(gè)電路板上。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述信號(hào)檢測(cè)裝置為傳感器，傳感器至少包括加速度傳感器、壓力傳感器和氣體流量傳感器中的任意一種傳感器。作為本實(shí)用新型更好改進(jìn)，上述傳感器包括加速度傳感器、壓力傳感器和氣體流
4量傳感器中的任意兩種傳感器。本實(shí)用新型的傳感器最好包括加速度傳感器、壓力傳感器和氣體流量傳感器。作為本實(shí)用新型又一種進(jìn)一步改進(jìn)，上述傳感器安裝于玩具殼體的內(nèi)部，傳感器的信號(hào)輸出端與中央控制器的信號(hào)輸入端相連接；玩具殼體的外側(cè)設(shè)有承壓式橡皮囊，壓力傳感器的感應(yīng)觸頭位于承壓式橡皮囊內(nèi)；玩具殼體上設(shè)有手握式橡皮囊，手握式橡皮囊的開口邊緣部與在玩具殼體上開設(shè)的通氣口邊緣部密封結(jié)合，手握式橡皮囊內(nèi)的腔室與玩具殼體的內(nèi)腔相連通，氣體流量傳感器的測(cè)量端子設(shè)置于手握式橡皮囊的開口處。作為本實(shí)用新型再一種進(jìn)一步改進(jìn)，玩具殼體的上面部分為不倒翁殼體，其下面部分為不倒翁底座，不倒翁殼體與不倒翁殼體相連接，電路板安裝在不倒翁底座上，加速度傳感器位于不倒翁殼體內(nèi)的頂部。上述玩具殼體可為充氣式外殼。上述不倒翁殼體為充氣式外殼，壓力傳感器位于不倒翁殼體的側(cè)面殼體夾層內(nèi)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型智能早教玩具結(jié)合單片機(jī)、傳感器、聲音控制芯片和語音識(shí)別系統(tǒng)于一體，小孩子對(duì)玩具的搖動(dòng)、拍擊、擠壓、擁抱等動(dòng)作，通過傳感器感應(yīng)出信號(hào)，小孩發(fā)出的聲音通過語音識(shí)別系統(tǒng)分析兒童發(fā)出的聲音信息，通過控制模塊的分析和處理，通過聲音控制芯片，并有揚(yáng)聲器發(fā)出聲音，教孩子數(shù)數(shù)或?qū)W習(xí)字母拼音等。本實(shí)用新型智能早教玩具克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，可以通過語音芯片部分將老師的教學(xué)內(nèi)容通過語音的形式發(fā)出，可以發(fā)出數(shù)字、英文字母、漢語拼音、詩歌兒歌等內(nèi)容的聲音，幫助小孩子在玩玩具的同時(shí)學(xué)習(xí)知識(shí)，讓他們一邊與玩具玩耍，一邊傾聽裝置的聲音，在耳濡目染中強(qiáng)化他們對(duì)知識(shí)的感知和理解。將抽象的知識(shí)與生動(dòng)的游戲結(jié)合，調(diào)動(dòng)小孩子的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，寓教于樂。進(jìn)一步地，將語音識(shí)別裝置安裝在玩具上，同時(shí)識(shí)別小孩子發(fā)音，如果正確，給予語音鼓勵(lì)；如果錯(cuò)誤，給予語音糾正，做到了幫助小孩子學(xué)習(xí)，輔導(dǎo)糾正他們發(fā)音的功能。讓小孩子在玩的同時(shí)與玩具互動(dòng)起來，讓玩具作為他的老師。這樣一種新的學(xué)習(xí)方式對(duì)孩子早期的學(xué)習(xí)有很大幫助。這一點(diǎn)彌補(bǔ)了現(xiàn)在市面上玩具不能有效教學(xué)，只提供娛樂工具的缺陷。

圖1是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例智能早教玩具的組件連接關(guān)系示意圖。圖2是本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例智能早教玩具的組件連接關(guān)系示意圖。圖3是本實(shí)用新型第五個(gè)實(shí)施例智能早教玩具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖說明如下實(shí)施例一參見圖1，一種內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，包括玩具殼體2、供電電源、電聲換能器件和語音控制器件；供電電源位于玩具殼體2內(nèi)部，電聲換能器件至少包括位于玩具殼體2內(nèi)部的揚(yáng)聲器44，揚(yáng)聲器44的發(fā)聲口設(shè)在玩具殼體2的外側(cè)，揚(yáng)聲器44的信號(hào)輸入端與語音控制器件的信號(hào)輸出端相連接；語音控制器件包括位于玩具殼體2內(nèi)部的中央控制器42和聲音控制芯片43，揚(yáng)聲器44的信號(hào)輸入端與聲音控制芯片43的信號(hào)輸出端相連接，中央控制器42的指令信號(hào)輸出端與聲音控制芯片43的指令信號(hào)接收端相連接，中央控制器42和聲音控制芯片43之間形成信號(hào)反饋控制電路；語音控制器件還包括語音識(shí)別模塊46，電聲換能器件還包括采集聲音信號(hào)的傳聲器45，傳聲器45的入聲口設(shè)在玩具殼體2的外側(cè)，傳聲器45的聲音信號(hào)輸出端與語音識(shí)別模塊46的信號(hào)輸入端相連接，語音識(shí)別模塊46的信號(hào)輸出端與中央控制器42的信號(hào)輸入端相連接，中央控制器42和語音識(shí)別模塊46之間形成信號(hào)反饋控制電路；語音控制器件還包括信號(hào)檢測(cè)裝置，信號(hào)檢測(cè)裝置的信號(hào)輸出端與中央控制器42的信號(hào)輸入端連接。本實(shí)施例中，中央控制器42用于錄入特定的程序，聲音控制芯片43用于實(shí)現(xiàn)錄入有關(guān)數(shù)字、字母拼音的語音信息，接收到中央控制器42傳輸來的特定語音信號(hào)后，調(diào)出語音信息，進(jìn)而通過揚(yáng)聲器44 (例如喇叭)發(fā)聲讓小孩子聽到。語音識(shí)別模塊46通過傳聲器45 (例如麥克風(fēng))接收小孩子的發(fā)音，其用于識(shí)別小孩子的發(fā)音，如果發(fā)音正確，給予語音鼓勵(lì)，如果發(fā)音錯(cuò)誤或不標(biāo)準(zhǔn)，給予語音的糾正。本實(shí)用新型的電源部分，可采用內(nèi)部電源，可采用電池為上述這些電子元件部分供電，可以通過9V電池為電子元件部分供電，其中，內(nèi)部電源安裝在玩具外殼的內(nèi)部，而在本實(shí)施例的一個(gè)變化例中還可以通過外部電源向智能早教玩具供電。本實(shí)用新型提供的智能早教玩具可以廣泛地應(yīng)用于幼兒園等教育機(jī)構(gòu)的教學(xué)中。實(shí)施例二 本實(shí)施例與第一個(gè)實(shí)施例的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于參見圖2，中央控制器42采用單片機(jī)，聲音控制芯片43、語音識(shí)別模塊46和中央控制器42板載于同一個(gè)電路板4上。在第一個(gè)實(shí)施例中，聲音控制芯片43、語音識(shí)別模塊46和中央控制器42可以通過導(dǎo)線連接；而本實(shí)施例是第一個(gè)實(shí)施例的變化例，以上各個(gè)電子元件一同安裝在電路板4上，減少紛繞的連接導(dǎo)線，提高集成度，減少元件的數(shù)量，還可以降低器件的生產(chǎn)成本，并提高電聲器件工作的穩(wěn)定性，方便對(duì)智能早教玩具進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。實(shí)施例三本實(shí)施例與前述實(shí)施例的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于信號(hào)檢測(cè)裝置為傳感器41，傳感器41至少包括加速度傳感器410、壓力傳感器411和氣體流量傳感器412中的任意一種傳感器，也可以為任意兩種傳感器，還可以具有三種傳感器。在本實(shí)施例可以衍生出多種變化例，采用傳感器的類型和數(shù)量存在多種排列組合，智能早教玩具可以包括一種或多種傳感器，傳感器41用于收集小孩子在玩耍時(shí)給玩具的加速度信號(hào)以及壓力信號(hào)，然后將該傳感信號(hào)傳輸至單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)該傳感信號(hào)調(diào)用語音信號(hào)并發(fā)送至聲音控制芯片43。實(shí)施例四本實(shí)施例與前述實(shí)施例的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于傳感器41安裝于玩具殼體2的內(nèi)部，傳感器41的信號(hào)輸出端與中央控制器42的信號(hào)輸入端相連接；玩具殼體2的外側(cè)設(shè)有承壓式橡皮囊，壓力傳感器411的感應(yīng)觸頭位于承壓式橡皮囊內(nèi)；玩具殼體2上設(shè)有手握式橡皮囊21，手握式橡皮囊21的開口邊緣部與在玩具殼體2上開設(shè)的通氣口邊緣部密封結(jié)合，手握式橡皮囊21內(nèi)的腔室與玩具殼體2的內(nèi)腔相連通，氣體流量傳感器412的測(cè)量端子設(shè)置于手握式橡皮囊21的開口處。在本實(shí)施例中，智能早教玩具還包括安裝于其內(nèi)部的傳感器，其通過導(dǎo)線連接至安裝于電路板4上的單片機(jī)。其中，壓力傳感器安411裝于智能早教玩具的側(cè)面位置，具體地，其安裝位置并不固定，可根據(jù)實(shí)際情況做進(jìn)一步調(diào)整。其通過導(dǎo)線連接至安裝于電路板4上的單片機(jī)。當(dāng)小孩子觸摸、擁抱智能早教玩具，壓力傳感器411可以感知?jiǎng)幼靼l(fā)生時(shí)產(chǎn)生的壓力信號(hào)。玩具殼體2周圍包含若干承壓式橡皮囊，壓力傳感器411位于外殼周圍承壓式橡皮囊內(nèi)。在本實(shí)施例中，不倒翁殼體包括手握式橡皮囊21，其中，至少一個(gè)氣體流量傳感器412與手握式橡皮囊21的通氣口相連接，空氣流量傳感器412的兩端接上手握式橡皮囊21以作為握手感應(yīng)器，當(dāng)小孩子握住手握式橡皮囊21時(shí)，其內(nèi)部氣體流動(dòng)，空氣流量傳感器412即可感知握手的動(dòng)作。其中，空氣流量傳感器412可以通過導(dǎo)線連接至單片機(jī)。上述玩具殼體2最好為充氣式外殼，可以使玩具殼體2具有更好的彈性，使各種傳感器可以更好地感知和檢測(cè)外部的力量和玩具本身的速度。實(shí)施例五本實(shí)施例與前述實(shí)施例的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于參見圖3，玩具殼體2的上面部分為不倒翁殼體22，其下面部分為不倒翁底座23，不倒翁殼體22與不倒翁殼體22相連接，電路板4安裝在不倒翁底座23上，加速度傳感器410位于不倒翁殼體22內(nèi)的頂部。在本實(shí)施例中，智能早教玩具為不倒翁玩具，其中，加速度傳感器410安裝于不倒翁殼體22的頂部，其通過導(dǎo)線連接至安裝于電路板4上的單片機(jī)。當(dāng)小孩子搖動(dòng)、拍打智能早教玩具，加速度傳感器410可以感知?jiǎng)幼靼l(fā)生時(shí)產(chǎn)生的加速度并向單片機(jī)發(fā)送電信號(hào)。優(yōu)選地，外殼在其頂部處包括一橡皮囊，加速度傳感器410位于該橡皮囊內(nèi)。上述不倒翁殼體22為充氣式外殼，壓力傳感器411位于不倒翁殼體22的側(cè)面殼體夾層內(nèi)。可以使玩具殼體2具有更好的彈性，使各種傳感器可以更好地感知和檢測(cè)外部的力量和玩具本身的速度。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了比較詳細(xì)的說明，但本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，還可以采用其他電聲結(jié)構(gòu)或物理構(gòu)造，只要能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型的目的，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案構(gòu)思所作的任何組合、增加、修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，包括玩具殼體(2)、玩具供電電源、電聲換能器件和語音控制器件；所述玩具供電電源位于所述玩具殼體(2)內(nèi)部，所述電聲換能器件至少包括位于所述玩具殼體(2 )內(nèi)部的揚(yáng)聲器(44 )，所述揚(yáng)聲器(44 )的發(fā)聲口設(shè)在所述玩具殼體(2 )的外側(cè)，所述揚(yáng)聲器(44)的信號(hào)輸入端與所述語音控制器件的信號(hào)輸出端相連接；其特征在于所述語音控制器件還包括位于所述玩具殼體(2)內(nèi)部的中央控制器(42)和聲音控制芯片(43)，所述揚(yáng)聲器(44)的信號(hào)輸入端與所述聲音控制芯片(43)的信號(hào)輸出端相連接，所述中央控制器(42)的指令信號(hào)輸出端與所述聲音控制芯片(43)的指令信號(hào)接收端相連接，所述中央控制器(42)和所述聲音控制芯片(43)之間形成信號(hào)反饋控制電路；所述語音控制器件還包括語音識(shí)別模塊(46)，所述電聲換能器件還包括采集聲音信號(hào)的傳聲器(45)，所述傳聲器(45)的入聲口設(shè)在所述玩具殼體(2)的外側(cè)，所述傳聲器(45)的聲音信號(hào)輸出端與所述語音識(shí)別模塊(46)的信號(hào)輸入端相連接，所述語音識(shí)別模塊(46)的信號(hào)輸出端與所述中央控制器(42)的信號(hào)輸入端相連接，所述中央控制器(42)和所述語音識(shí)別模塊(46)之間形成信號(hào)反饋控制電路；所述語音控制器件還包括信號(hào)檢測(cè)裝置，所述信號(hào)檢測(cè)裝置的信號(hào)輸出端與所述中央控制器(42)的信號(hào)輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，其特征在于所述中央控制器(42)采用單片機(jī)，所述聲音控制芯片(43)、所述語音識(shí)別模塊(46)和所述中央控制器(42)板載于同一個(gè)電路板(4)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，其特征在于所述信號(hào)檢測(cè)裝置為傳感器(41)，所述傳感器(41)至少包括加速度傳感器(410)、壓力傳感器(411)和氣體流量傳感器(412)中的任意一種傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，其特征在于所述傳感器(41)包括加速度傳感器(410)、壓力傳感器(411)和氣體流量傳感器(412)中的任意兩種傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，其特征在于所述傳感器(41)包括加速度傳感器(410)、壓力傳感器(411)和氣體流量傳感器(412)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3 5中任意一項(xiàng)所述的內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，其特征在于所述傳感器(41)安裝于所述玩具殼體(2)的內(nèi)部，所述傳感器(41)的信號(hào)輸出端與所述中央控制器(42)的信號(hào)輸入端相連接；所述玩具殼體(2)的外側(cè)設(shè)有承壓式橡皮囊，所述壓力傳感器(411)的感應(yīng)觸頭位于所述承壓式橡皮囊內(nèi)；所述玩具殼體(2 )上設(shè)有手握式橡皮囊(21)，所述手握式橡皮囊(21)的開口邊緣部與在所述玩具殼體(2 )上開設(shè)的通氣口邊緣部密封結(jié)合，所述手握式橡皮囊(21)內(nèi)的腔室與所述玩具殼體(2)的內(nèi)腔相連通，所述氣體流量傳感器(412)的測(cè)量端子設(shè)置于所述手握式橡皮囊(21)的開口處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，其特征在于所述玩具殼體(2)的上面部分為不倒翁殼體(22)，其下面部分為不倒翁底座(23)，所述不倒翁殼體(22)與所述不倒翁殼體(22)相連接，所述電路板(4)安裝在所述不倒翁底座(23)上，所述加速度傳感器(410)位于所述不倒翁殼體(22)內(nèi)的頂部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，其特征在于所述玩具殼體(2)為充氣式外殼。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，其特征在于所述不倒翁殼體(22)為充氣式外殼，所述壓力傳感器(411)位于所述不倒翁殼體(22)的側(cè)面殼體夾層內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)置音頻裝置的智能早教玩具，包括玩具殼體、供電電源、電聲換能器件和語音控制器件；電聲換能器件至少包括揚(yáng)聲器，語音控制器件包括中央控制器和聲音控制芯片，中央控制器和聲音控制芯片之間形成信號(hào)反饋控制電路；語音控制器件還包括語音識(shí)別模塊，電聲換能器件還包括采集聲音信號(hào)的傳聲器，中央控制器和語音識(shí)別模塊之間也形成信號(hào)反饋控制電路；語音控制器件還包括信號(hào)檢測(cè)裝置。本智能早教玩具可以感知小孩子對(duì)玩具的搖動(dòng)、拍擊、擠壓、擁抱等動(dòng)作，通過兒童和智能玩具的語音交互和信息交流，使兒童邊玩邊學(xué)，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)的感知和理解。將抽象的知識(shí)與生動(dòng)的游戲結(jié)合，調(diào)動(dòng)小孩子的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率，寓教于樂。
文檔編號(hào)G09B19/04GK202155036SQ20112023908
公開日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月8日
發(fā)明者丁軍節(jié), 姜健生, 張銳, 沈兵, 蔣雪, 齊濟(jì) 申請(qǐng)人:上海大學(xué)