一种基于无线通信的玩具和管理方法与流程

本发明涉及一种玩具，具体的，本发明涉及一种基于无线通信的玩具和管理方法。

背景技术：

当前玩具外设传感器，基本采用有线传输方式进行信息互通。通过有线方式，实现玩具主体与传感器之间的信息交流。每个传感器必须有相应的物理接口，通过特定的数据线进行连接后，方可传输数据。如果需要多个传感器使用同一个数据端口，必须设计两个同样的物理接口，才能实现多个传感器首尾连接。

使得玩具结构复杂，操作不灵活，在使用上受空间的限制，并且在有限空间内安装难度相对较大的同时，有线方式的拼装接口质量直接影响着信息互通的稳定性，影响使用体验的同时，给产品带入潜在的隐患。

技术实现要素：

本发明提供一种基于无线通信的玩具和管理方法，旨在通过无线方式，实现多个玩具模块之间信息的交流，以解决玩具主体与传感器之间的物理限制，使玩具主体与传感器之间的搭建方式更灵活与自由；并且使用了更小的成本，更大限度的增加了玩具本体的传感器节点数量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一方面，本发明公开了一种基于无线通信的玩具，包括玩具本体，所述玩具本体上设置有控制模块，以及与所述控制模块连接的驱动模块；还包括外设机体，所述外设机体安装在所述玩具本体上，所述外设机体上设置有至少一个传感器，所述传感器收集信息并能与通过无线通信方式与所述控制模块匹配交流。

进一步的，所述传感器与所述控制模块通过2.4g或sub-ghz无线通信连接。

进一步的，所述传感器包括重力加速度传感器、陀螺仪、麦克风中的一种或多种。

另一方面，本发明还公开了一种基于2.4g或sub-ghz的无线通信的玩具的匹配管理方法，包括：

玩具本体在公共信道发射注册通知信息；

所述传感器接收所述注册通知信息，并在公共信道回应特征信息；

所述玩具本体接收到所述回应特征信息后，在所述公共信道发送私有信道分配信息，然后跳转到所述私有信道；

所述传感器在接收到所述私有信道分配信息后，跳转到所述私有信道，并在所述私有信道发射确定注册信息，并将探知的数据信息传递给控制模块。

进一步的，还包括匹配成功的所述玩具主体与所述传感器都保存所述私有信道作为单一通讯通道进行信号信息传输。

进一步的，所述特征信息包括所述传感器的种类及功能信息。

进一步的，当玩具主体需要获取数据时，首先查询是否存储测量所述数据的传感器，若是，则根据预定的协议通过所述传感器的私有信道发送查询信息；若否，则在公共信道发射注册通知信息，等待对应传感器注册。

进一步的，匹配成功后的传感器的数据信息包括重力加速度、角速度数据、声音数据中的一种会多种。

本发明与现有技术相比具有以下的优点：

本申请通过提供一种基于无线通信的玩具，包括玩具本体，所述玩具本体上设置有控制模块，以及与所述控制模块连接的驱动模块；还包括外设机体，所述玩具本体上还安装有外设机体，所述外设机体上设置有至少一个传感器，所述传感器收集信息并能与通过无线通信方式与所述控制模块交流。通过在玩具本体的外设机体上设置传感器并通过无线方式与本体匹配沟通，实现了多个玩具模块之间的信息交流，解决了玩具主体与传感器之间的物理限制，使玩具主体与传感器之间的搭建方式更灵活与自由；并且使用了更小的成本，更大限度的增加了玩具本体的传感器节点数量。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式中玩具的模块示意图；

图2为本发明一具体实施方式中玩具的匹配流程图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开了一种基于无线通信的玩具，如图1所示，包括玩具本体100，所述玩具本体上设置有控制模块101，以及与所述控制模块连接的驱动模块102；还包括外设机体200、300和400，所述外设机体安装在所述玩具本体上，所述外设机体上设置有至少一个传感器201、301和401，所述传感器收集信息并能与通过无线通信方式与所述控制模块匹配交流。

其中，控制模块和驱动模块和传统玩具完全相同，再此不在赘述。

本发明中外设机体可通过插接、螺接等各种方式可拆卸地安装在玩具本体上，其中本实施例不限制所述外设机体的数量。所述传感器包括但不限于中立加速度传感器、陀螺仪、麦克风等。所述传感器通过无线方式与所述玩具本体匹配连接，实现本体与外设模块之间的信息沟通，简化了玩具的结构，并保证了信息互通的稳定性，为用户带来良好的体验。

进一步的，在本实施例中，所述无线通信方式为2.4g或sub-ghz的射频发射。2.4g是一种无线技术，其频段在2.400ghz～2.4835ghz之间，为全球开放的ism频段，免许可证使用。2.4g模块应用广泛，体积小，性能强大，成本低，双向高速数据传输，并具有跳频功能，一般都有几十到一百多个通道可以避开干扰。同理，sub-ghz射频发射也为当前比较成熟的无线通信方式，应用上述已趋于成熟的无线通信方式，可保证玩具本体与所述外设机体的信息互通的稳定性。

重力加速度传感器即重力传感器，它能够感知到加速力的变化，能够感知晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化并转化为电信号，传输给控制模块，并经分析计算后发出指令。

陀螺仪是一种角运动检测装置，用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。

麦克风即传声器，是将声音信号转换为电信号的能量转换器件。麦克风是由声音的振动传到麦克风的振膜上，推动内部的磁铁形成变化的电流，这样变化的电流送到后面的声音处理电路进行放大处理。

上述各种传感器能帮助玩具本体感知周围环境并相应作出反应。

鉴于所述外设传感器与所述玩具本体为无线通信连接，在使用之前，还需要对所述外设传感器与所述玩具本体进行匹配。对此，本发明提供了一种2.4g无线通信的匹配方法，包括：玩具本体在公共信道发射注册通知信息；

所述传感器接收所述注册通知信息，并在公共信道回应特征信息；

所述玩具本体接收到所述回应特征信息后，在所述公共信道发送私有信道分配信息，然后跳转到所述私有信道；

所述传感器在接收到所述私有信道分配信息后，跳转到所述私有信道，并在所述私有信道发射确定注册信息，并将探知的数据信息传递给控制模块。

在所述玩具本体和所述传感器中各存在一个2.4g无线模块nrf24l01，所述玩具本体和所述传感器通过所述2.4g无线模块nrf24l01进行消息的发送接接收，实现无线通信连接。在连接前，先进行匹配，所述匹配方法如上述步骤，先在公共信道获取联系并开设私有信道，并通过所述私有信道确认匹配。之后所述匹配双方存储所述私有信道作为单一通讯通道以备后期所述玩具主体的数据查询和所述外设传感器的数据输送。

在上述实施例中，所述外设传感器发射给所述玩具本体的特征信息包括所述传感器的种类和功能信息。特征信息的验证便于玩具主体存储分类，并杜绝相同或相似功能的传感器的多次注册匹配。

在上述实施例中，当玩具主体需要获取数据时，首先查询是否存储测量所述数据的传感器，若是，则根据预定的协议通过所述传感器的私有信道发送查询信息；若否，则在公共信道发射注册通知信息，等待对应传感器注册。根据所述查询信息，匹配成功后的传感器的回馈的数据信息包括重力加速度、角速度数据、声音数据中的一种会多种。

与现有技术相比，本发明所述的玩具提供了一种更灵活的玩具本体与传感器的通讯方式，解决玩具主体与传感器之间的物理限制，使玩具主体与传感器之间的搭建方式更灵活与自由；并且使用了更小的成本，更大限度的增加了玩具本体的传感器节点数量。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。