一種由嬰兒控制的聲光裝置及其控制方法
2023-07-26 05:58:11
專利名稱：一種由嬰兒控制的聲光裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種由嬰兒控制的聲光裝置及其控制方法。
背景技術：
玩是孩子的天性，而玩具是體現孩子天性的工具，是孩子人生的第一部教科書，是孩子認識世界的一個重要途徑。通過玩具能夠促進孩子的語言發育，提高孩子的注意力、觀察力以及認知能力，發展他們的想像力和思維能力，但是在孩子的不同成長階段需要挑選不同的適合當前需求的玩具，這樣才能發揮玩具的積極作用。嬰兒從3個月大開始就能自由地活動腕部，並逐步獲得握力，而目前給嬰兒的玩具和教具一般都是以下類型1)由成人操作和演示類通過成人的演示吸引嬰兒的注意力。這類產品具有以下缺陷①需要專人操作；②嬰幼兒被動接受，屬於填灌方式，效果不佳。2)普通嬰兒玩具由嬰幼兒自行操作，通常具有單一的功能。這類產品具有以下缺陷①功能單一；②一般要求嬰幼兒具備操縱能力，而不是利用嬰幼兒的自然生理活動特點，不適合低月齡的嬰兒，不利於嬰兒的生長發育。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術存在的不足提供一種適合於低月齡嬰兒的且能由嬰兒自主控制的聲光裝置及其控制方法。本發明是這樣實現的一種由嬰兒控制的聲光裝置，包括運動感應器、中控模塊和至少一個表現裝置；所述中控模塊與運動感應器連接實現運動信號的採集；所述中控模塊與各表現裝置連接實現根據預設的生理髮育參數或者運動信號驅動相應的表現裝置產生相應表現。上述聲光裝置中，所述運動感應器包括傳感器組和傳感器信號處理器，所述中控模塊包括中央處理器和驅動信號發送裝置；所述傳感器組、傳感器信號處理器、中央處理器和驅動信號發送裝置依次連接。上述聲光裝置中，所述運動感應器包括依次連接的傳感器組、傳感器信號處理器和傳感器信號發送裝置，所述中控模塊包括依次連接的傳感器信號接收裝置、中央處理器和驅動信號發送裝置；所述傳感器信號發送裝置與傳感器信號接收裝置通過有線或者無線方式連接。上述聲光裝置中，所述運動感應器包括手運動感應器和/或腳運動感應器。上述聲光裝置中，所述驅動信號發送裝置為有線傳輸裝置或者無線傳輸裝置。上述聲光裝置中，所述表現裝置為發聲裝置、色彩變換裝置、光亮裝置、動畫播放裝置及玩具中的任一種或者任兩種以上的組合。一種如上所述由嬰兒控制的聲光裝置的控制方法，包括初始化設置生理髮育參數信息並存儲；
通過運動感應器採集嬰兒當前的運動信號，由中控模塊根據所述生理髮育參數或者所述運動信號生成驅動信號以驅動相應的表現裝置產生相應表現。上述方法還包括在根據運動信號驅動表現裝置的過程中，統計當前的運動量和 /或運動時間，在運動量和/或運動時間超過預設閾值時中控模塊關閉驅動功能。上述方法還包括在根據運動信號驅動表現裝置的過程中，若在預設時間內未收到新的運動信號，則自動關閉聲光裝置。上述方法中，所述生理髮育參數包括嬰兒的月齡；所述運動信號包括嬰兒手和/ 腳的運動信號。本發明與現有技術相比，其有益效果在於1)本發明採用由系統引導控制和嬰兒自主控制相結合的實現方式，在嬰兒沒有活動反應時，由系統引導控制，即根據預存的嬰兒的生理髮育參數信息自行驅動合適的表現裝置產生表現；在嬰兒有活動反應時，可根據採集到的嬰兒的運動信號來驅動合適的表現裝置來產生不同表現。這樣，不僅適合於不同月齡的嬰兒玩，而且能夠讓表現裝置和嬰兒形成互動，刺激嬰兒通過自己的手或腳獲得新奇的外部體驗，從而促進嬰兒的智力發育，提高嬰兒對外部世界的認知能力。2)本發明中表現裝置的數量可無限擴充，能夠通過聲音、色彩、光亮、動作、卡通動畫等各種表現給嬰兒豐富的感官體驗，增強嬰兒的好奇心；另外，本發明還提供了活動過度保護功能和超時自動關閉功能，符合嬰兒的成長發育特點，利於嬰兒的健康成長。
圖1是本發明實施例一提供的由嬰兒控制的聲光裝置結構示意圖。圖2是本發明實施例一提供的手/腳運動感應器的結構示意圖。圖3是本發明實施例一提供的中控模塊的結構示意圖。圖4是本發明實施例一提供的中控模塊在嬰兒自主控制方式下的處理方法流程圖。圖5是本發明實施例二提供的聲光裝置結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。實施例一如圖1所示，本實施例中由嬰兒控制的聲光裝置包括運動感應器、中控模塊和表現裝置；其中，運動感應器包括手運動感應器和腳運動感應器，表現裝置包括表現裝置 1-N, N的大小不限；中控模塊與手運動感應器和腳運動感應器分別連接，以實現手和腳的運動信號的採集；中控模塊與各表現裝置分別連接，用以實現根據運動信號或預設的生理髮育參數驅動不同的表現裝置或者同一表現裝置的不同表現、在對所述運動信號分析判斷出手/腳運動量或者運動時間超過預設閾值時關閉自身的驅動功能、和/或在預設時間內未接收到運動信號時關閉本聲光裝置；上述表現裝置的數量可無限擴充，用以通過聲音、色彩、光亮、動作、卡通動畫等給嬰兒不同的感覺體驗，根據所接收到的驅動信號產生相應的表現。如圖2所示，本實施例中手/腳運動感應器由傳感器組、傳感器信號處理器以及傳感器信號發送裝置組成；其中，傳感器組包括壓力傳感器、位移傳感器等，用以採集手/腳的運動信號，該運動信號反應了嬰兒的活動特徵，該特徵包括嬰兒手的握力、嬰兒手腕和手臂活動產生的位置變化、嬰兒手的移動速度、嬰兒腳活動產生的位置變化、嬰兒腳的移動速度等；傳感器信號處理器，用以傳感器組所採集到的運動信號進行模數轉換處理；傳感器信號發送裝置，用以將經模數轉換處理後的運動信號發送給中控模塊，可通過有線傳輸方式，也可通過無線傳輸方式，如採用紅外遙控發送裝置實現傳輸。如圖3所示，本實施例中中控模塊由傳感器信號接收裝置、中央處理器和驅動信號發送裝置組成；其中，傳感器信號接收裝置，用以接收手/腳運動感應器發送來的數字的運動信號並將其發送給中央處理器；中央處理器，有兩種控制方式，一種是系統引導控制方式，即在嬰兒沒有活動時， 根據預設的生理髮育參數(如嬰兒當前月齡和其他需求等參數)確定適合於嬰兒體驗的各種表現，生成驅動信號以驅動不同的表現裝置或者驅動同一表現裝置的不同表現；另一種是嬰兒自主控制方式，即在嬰兒活動時，根據採集到的運動信號確定適合於嬰兒體驗的各種表現，生成驅動信號以驅動不同的表現裝置或者驅動同一表現裝置的不同表現；在第二種控制方式中，還可根據運動信號分析計算手/腳運動量或者運動時間，在運動量或者運動時間超過預設閾值時關閉驅動功能以進行活動過度保護，或者在預設時間內未接收到運動信號時關閉本聲光裝置；驅動信號發送裝置，用以將中央處理器生成的驅動信號發送至對應的表現裝置， 可以採用有線發送方式，也可採用無線發送方式。如圖4所示，本實施例中中控模塊在嬰兒自主控制方式下的信號處理方法具體為401、等待接收運動感應器發送來的運動信號，若超時仍未接收到，則執行步驟 402 ；若在預設時間段內接收到，則執行步驟403 ；。402、自動關閉聲光裝置，並結束該流程。403、從所接收到的運動信號中提出中有效的運動信號並結合預設參數分析，判斷當前運動量或者運動時間是否超過預設閾值，若超過，則進行運動過度保護處理，即關閉中控模塊的驅動功能並結束該流程；若未超過，則執行步驟404。404、根據有效的運動信號確定適合於嬰兒體驗的各種表現，生成相應的驅動信號。405、將驅動信號發送至對應的表現裝置，以驅動不同表現裝置或者驅動同一表現裝置的不同表現。實施例二本如圖5所示，本實施例中聲光裝置包括信號採集控制裝置及與信號採集控制裝置分別連接的多個表現裝置，信號採集控制裝置包括依次連接的傳感器組、傳感器信號處理器、中央處理器及驅動信號發送裝置。與實施例一不同的是，本實施例將運動感應器和中控模塊一體化，不再需要傳感器信號發送裝置和傳感器信號接收裝置，節省了生產成本。由於本實施例中各功能模塊的功能及控制方法與實施例一完全相同，此處不再贅述。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種由嬰兒控制的聲光裝置，其特徵在於，包括運動感應器、中控模塊和至少一個表現裝置；所述中控模塊與運動感應器連接實現運動信號的採集；所述中控模塊與各表現裝置分別連接實現根據預設的生理髮育參數或者運動信號驅動相應的表現裝置產生相應表現。
2.如權利要求1所述的由嬰兒控制的聲光裝置，其特徵在於，所述運動感應器包括傳感器組和傳感器信號處理器，所述中控模塊包括中央處理器和驅動信號發送裝置；所述傳感器組、傳感器信號處理器、中央處理器和驅動信號發送裝置依次連接。
3.如權利要求1所述的由嬰兒控制的聲光裝置，其特徵在於，所述運動感應器包括依次連接的傳感器組、傳感器信號處理器和傳感器信號發送裝置，所述中控模塊包括依次連接的傳感器信號接收裝置、中央處理器和驅動信號發送裝置；所述傳感器信號發送裝置與傳感器信號接收裝置通過有線或者無線方式連接。
4.如權利要求2或3所述的由嬰兒控制的聲光裝置，其特徵在於，所述運動感應器包括手運動感應器和/或腳運動感應器。
5.如權利要求2或3所述的由嬰兒控制的聲光裝置，其特徵在於，所述驅動信號發送裝置為有線傳輸裝置或者無線傳輸裝置。
6.如權利要求1至3任一所述的由嬰兒控制的聲光裝置，其特徵在於，所述表現裝置為發聲裝置、色彩變換裝置、光亮裝置、動畫播放裝置及玩具中的任一種或者任兩種以上的組合。
7.—種如權利要求1所述由嬰兒控制的聲光裝置的控制方法，其特徵在於，該方法包括初始化設置生理髮育參數信息並存儲；通過運動感應器採集嬰兒當前的運動信號，由中控模塊根據所述生理髮育參數或者所述運動信號生成驅動信號以驅動相應的表現裝置產生相應表現。
8.如權利要求7所述由嬰兒控制的聲光裝置的控制方法，其特徵在於，該方法還包括 在根據運動信號驅動表現裝置的過程中，統計當前的運動量和/或運動時間，在運動量和/ 或運動時間超過預設閾值時中控模塊關閉驅動功能。
9.如權利要求7所述由嬰兒控制的聲光裝置的控制方法，其特徵在於，該方法還包括 在根據運動信號驅動表現裝置的過程中，若在預設時間內未收到新的運動信號，則自動關閉聲光裝置。
10.如權利要求7至9任一所述由嬰兒控制的聲光裝置的控制方法，其特徵在於，所述生理髮育參數包括嬰兒的月齡；所述運動信號包括嬰兒手和/腳的運動信號。
全文摘要
本發明公開了一種由嬰兒控制的聲光裝置及其控制方法，聲光裝置包括運動感應器、中控模塊和至少一個表現裝置；中控模塊與運動感應器連接實現運動信號的採集；中控模塊與各表現裝置連接實現根據生理髮育參數或者運動信號驅動表現裝置。所述方法包括設置生理髮育參數信息並存儲；採集嬰兒的運動信號，由中控模塊根據生理髮育參數或者運動信號生成驅動信號以驅動相應的表現裝置產生相應表現。本發明採用由系統引導控制和嬰兒自主控制相結合的實現方式，能夠給嬰兒帶來豐富的感覺體驗，不僅適合於不同月齡的嬰兒玩，而且有利於嬰兒的生長發育，可刺激嬰兒通過自己的手或腳獲得新奇的外部體驗，促進嬰兒的智力發育，提高嬰兒對外部世界的認知能力。
文檔編號A63H33/00GK102166418SQ201010618239
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月31日 優先權日2010年12月31日
發明者孟奇志 申請人:孟奇志