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：
本實用新型涉及一種智能玩具，尤其是一種互動式智能早教玩具，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，也只是重點專注于為低年齡段兒童設(shè)計娛樂玩具，并沒有在給兒童提供樂趣這一功能上附加更多的學習功能，無法實現(xiàn)小孩子在玩的過程中寓教于樂，對兒童增長見聞和提高認知能力幫助不大。市場上現(xiàn)有的大量電動玩具，一般包括玩具殼體、供電電源、揚聲器和語音控制器件，揚聲器的信號輸入端與語音控制器件的信號輸出端相連接，通過語音控制器件對聲音信號的處理實現(xiàn)發(fā)聲。雖然市場上還有少數(shù)能通過語音裝置提供學習功能的教育玩具，但其寓教于樂也不夠理想，對兒童學習和啟發(fā)的幫助有限。

實用新型內(nèi)容本實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，在耳濡目染中強化他們對知識的感知和理解。將抽象的知識與生動的游戲結(jié)合，調(diào)動小孩子的學習興趣，提高學習效率，寓教于樂。為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型采取的技術(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)部的揚聲器，揚聲器的發(fā)聲口設(shè)在玩具殼體的外側(cè)，揚聲器的信號輸入端與語音控制器件的信號輸出端相連接；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，揚聲器的信號輸入端與聲音控制芯片的信號輸出端相連接，中央控制器的指令信號輸出端與聲音控制芯片的指令信號接收端相連接，中央控制器和聲音控制芯片之間形成信號反饋控制電路；語音控制器件還包括語音識別模塊，電聲換能器件還包括采集聲音信號的傳聲器，傳聲器的入聲口設(shè)在玩具殼體的外側(cè)，傳聲器的聲音信號輸出端與語音識別模塊的信號輸入端相連接，語音識別模塊的信號輸出端與中央控制器的信號輸入端相連接，中央控制器和語音識別模塊之間形成信號反饋控制電路；語音控制器件還包括信號檢測裝置，信號檢測裝置的信號輸出端與中央控制器的信號輸入端連接。作為本實用新型的改進，上述中央控制器采用單片機，聲音控制芯片、語音識別模塊和中央控制器板載于同一個電路板上。作為本實用新型的進一步改進，上述信號檢測裝置為傳感器，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。作為本實用新型更好改進，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。作為本實用新型又一種進一步改進，上述傳感器安裝于玩具殼體的內(nèi)部，傳感器的信號輸出端與中央控制器的信號輸入端相連接；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量端子設(shè)置于手握式橡皮囊的開口處。作為本實用新型再一種進一步改進，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)。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下實質(zhì)性特點和優(yōu)點本實用新型智能早教玩具結(jié)合單片機、傳感器、聲音控制芯片和語音識別系統(tǒng)于一體，小孩子對玩具的搖動、拍擊、擠壓、擁抱等動作，通過傳感器感應(yīng)出信號，小孩發(fā)出的聲音通過語音識別系統(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，并有揚聲器發(fā)出聲音，教孩子數(shù)數(shù)或?qū)W習字母拼音等。本實用新型智能早教玩具克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點，可以通過語音芯片部分將老師的教學內(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學習知識，讓他們一邊與玩具玩耍，一邊傾聽裝置的聲音，在耳濡目染中強化他們對知識的感知和理解。將抽象的知識與生動的游戲結(jié)合，調(diào)動小孩子的學習興趣，提高學習效率，寓教于樂。進一步地，將語音識別裝置安裝在玩具上，同時識別小孩子發(fā)音，如果正確，給予語音鼓勵；如果錯誤，給予語音糾正，做到了幫助小孩子學習，輔導糾正他們發(fā)音的功能。讓小孩子在玩的同時與玩具互動起來，讓玩具作為他的老師。這樣一種新的學習方式對孩子早期的學習有很大幫助。這一點彌補了現(xiàn)在市面上玩具不能有效教學，只提供娛樂工具的缺陷。

圖1是本實用新型第一個實施例智能早教玩具的組件連接關(guān)系示意圖。圖2是本實用新型第二個實施例智能早教玩具的組件連接關(guān)系示意圖。圖3是本實用新型第五個實施例智能早教玩具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實用新型的優(yōu)選實施例結(jié)合附圖說明如下實施例一參見圖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)部的揚聲器44，揚聲器44的發(fā)聲口設(shè)在玩具殼體2的外側(cè)，揚聲器44的信號輸入端與語音控制器件的信號輸出端相連接；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，揚聲器44的信號輸入端與聲音控制芯片43的信號輸出端相連接，中央控制器42的指令信號輸出端與聲音控制芯片43的指令信號接收端相連接，中央控制器42和聲音控制芯片43之間形成信號反饋控制電路；語音控制器件還包括語音識別模塊46，電聲換能器件還包括采集聲音信號的傳聲器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的聲音信號輸出端與語音識別模塊46的信號輸入端相連接，語音識別模塊46的信號輸出端與中央控制器42的信號輸入端相連接，中央控制器42和語音識別模塊46之間形成信號反饋控制電路；語音控制器件還包括信號檢測裝置，信號檢測裝置的信號輸出端與中央控制器42的信號輸入端連接。本實施例中，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后，調(diào)出語音信息，進而通過揚聲器44 (例如喇叭)發(fā)聲讓小孩子聽到。語音識別模塊46通過傳聲器45 (例如麥克風)接收小孩子的發(fā)音，其用于識別小孩子的發(fā)音，如果發(fā)音正確，給予語音鼓勵，如果發(fā)音錯誤或不標準，給予語音的糾正。本實用新型的電源部分，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，而在本實施例的一個變化例中還可以通過外部電源向智能早教玩具供電。本實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構(gòu)的教學中。實施例二 本實施例與第一個實施例的技術(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，聲音控制芯片43、語音識別模塊46和中央控制器42板載于同一個電路板4上。在第一個實施例中，聲音控制芯片43、語音識別模塊46和中央控制器42可以通過導線連接；而本實施例是第一個實施例的變化例，以上各個電子元件一同安裝在電路板4上，減少紛繞的連接導線，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，方便對智能早教玩具進行維護和保養(yǎng)。實施例三本實施例與前述實施例的技術(shù)方案基本相同，不同之處在于信號檢測裝置為傳感器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給玩具的加速度信號以及壓力信號，然后將該傳感信號傳輸至單片機，單片機根據(jù)該傳感信號調(diào)用語音信號并發(fā)送至聲音控制芯片43。實施例四本實施例與前述實施例的技術(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的信號輸出端與中央控制器42的信號輸入端相連接；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的測量端子設(shè)置于手握式橡皮囊21的開口處。在本實施例中，智能早教玩具還包括安裝于其內(nèi)部的傳感器，其通過導線連接至安裝于電路板4上的單片機。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)實際情況做進一步調(diào)整。其通過導線連接至安裝于電路板4上的單片機。當小孩子觸摸、擁抱智能早教玩具，壓力傳感器411可以感知動作發(fā)生時產(chǎn)生的壓力信號。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)。在本實施例中，不倒翁殼體包括手握式橡皮囊21，其中，至少一個氣體流量傳感器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，當小孩子握住手握式橡皮囊21時，其內(nèi)部氣體流動，空氣流量傳感器412即可感知握手的動作。其中，空氣流量傳感器412可以通過導線連接至單片機。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外部的力量和玩具本身的速度。實施例五本實施例與前述實施例的技術(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，其通過導線連接至安裝于電路板4上的單片機。當小孩子搖動、拍打智能早教玩具，加速度傳感器410可以感知動作發(fā)生時產(chǎn)生的加速度并向單片機發(fā)送電信號。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)?？梢允雇婢邭んw2具有更好的彈性，使各種傳感器可以更好地感知和檢測外部的力量和玩具本身的速度。上面結(jié)合附圖對本實用新型實施例進行了比較詳細的說明，但本實用新型不限于上述實施例，還可以根據(jù)本實用新型發(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)本實用新型的目的，對本實用新型的技術(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)包含在本實用新型的保護范圍之內(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)部的揚聲器(44 )，所述揚聲器(44 )的發(fā)聲口設(shè)在所述玩具殼體(2 )的外側(cè)，所述揚聲器(44)的信號輸入端與所述語音控制器件的信號輸出端相連接；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)，所述揚聲器(44)的信號輸入端與所述聲音控制芯片(43)的信號輸出端相連接，所述中央控制器(42)的指令信號輸出端與所述聲音控制芯片(43)的指令信號接收端相連接，所述中央控制器(42)和所述聲音控制芯片(43)之間形成信號反饋控制電路；所述語音控制器件還包括語音識別模塊(46)，所述電聲換能器件還包括采集聲音信號的傳聲器(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)的聲音信號輸出端與所述語音識別模塊(46)的信號輸入端相連接，所述語音識別模塊(46)的信號輸出端與所述中央控制器(42)的信號輸入端相連接，所述中央控制器(42)和所述語音識別模塊(46)之間形成信號反饋控制電路；所述語音控制器件還包括信號檢測裝置，所述信號檢測裝置的信號輸出端與所述中央控制器(42)的信號輸入端連接。
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，所述聲音控制芯片(43)、所述語音識別模塊(46)和所述中央控制器(42)板載于同一個電路板(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檢測裝置為傳感器(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)的信號輸出端與所述中央控制器(42)的信號輸入端相連接；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反饋控制電路；語音控制器件還包括語音識別模塊，電聲換能器件還包括采集聲音信號的傳聲器，中央控制器和語音識別模塊之間也形成信號反饋控制電路；語音控制器件還包括信號檢測裝置。本智能早教玩具可以感知小孩子對玩具的搖動、拍擊、擠壓、擁抱等動作，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，強化對知識的感知和理解。將抽象的知識與生動的游戲結(jié)合，調(diào)動小孩子的學習興趣，提高學習效率，寓教于樂。
文檔編號G09B19/04GK202155036SQ20112023908
公開日2012年3月7日 申請日期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 申請人:上海大學