一种智能互动音乐童装及其互动方法与流程

本发明涉及智能服装的技术领域，尤其涉及一种智能互动音乐童装以及基于智能互动音乐童装的一种互动方法。

背景技术：

近年来大量心理学、认知学研究表明，声音的刺激对人类大脑的早期发育十分有益。除了益智，音乐还能够促进儿童心理的健康发展。如今市场上，各类带有音乐互动功能的玩具层出不穷。其实，相比于玩具，服装，作为与人体接触最为密切的产品，是安全无负担地实现儿童与外界互动的更好的载体。目前与之相关并较为常见的是各类带有音乐播放功能的趣味童装。然而，大部分这类产品都是通过安装在服装某部位的声音元件单方面、无反馈地向外播放音乐，并借由简单的开关进行控制，没有在真正意义上实现与着装儿童的互动。而且，以往这些音乐童装所用到的集成电路元件如导线、电池、开关等，在外形、重量、柔性、可缝性等方面均呈现与服装相容性较差的问题，容易导致整体服装缺乏舒适性和安全性。

技术实现要素：

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明一个目的是提供一种智能互动音乐童装，从儿童身心发展的需求出发，结合智能服装设计理念与方法，提供一种可按压发声的智能互动音乐童装。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能互动音乐童装，包括服装本体，其包括设置于所述服装本体的微型扬声器和压力传感器组；微型控制器，设置于所述服装本体上且通过导电纱线分别与所述微型扬声器和所述压力传感器组连接；其中，所述压力传感器组能够采集压力信号通过所述导电纱线传输至所述微型控制器中处理后生成控制信号，由所述微型控制器发出控制信号至所述微型扬声器中执行。

作为本发明所述的智能互动音乐童装的一种优选方案，其中：所述微型控制器为可穿戴微型控制器主板，其还包括正负极引脚、模拟端引脚、微型音乐播放器、传感器电阻和电源接口；所述正负极引脚的正极与所述传感器电阻连接，所述传感器电阻与所述模拟端引脚对应连接，所述微型音乐播放器输入端与所述正负极引脚连接，其输出端与所述微型扬声器连接。

作为本发明所述的智能互动音乐童装的一种优选方案，其中：所述压力传感器组包括若干织物压力传感器，每个传感器均包括普通面料、压敏膜和导电面料；所述压敏膜的两侧均向外依次设置有所述导电面料和所述普通面料构成三明治的夹层结构，所述导电面料与所述导电纱线连接。

作为本发明所述的智能互动音乐童装的一种优选方案，其中：所述导电纱线还包括第一纱线和第二纱线；所述第一纱线为一端连接所述微型控制器负极的纱线；所述第二纱线为一端连接所述模拟端引脚，且所述第一纱线和第二纱线的另一端分别与位于上、下层的所述导电面料连接。

作为本发明所述的智能互动音乐童装的一种优选方案，其中：还包括电源模块和用于所述电源模块放置的口袋，所述电源模块为微型电池且其输出端与所述电源接口连接。

作为本发明所述的智能互动音乐童装的一种优选方案，其中：所述微型控制器位于所述服装本体的后背上方，所述微型扬声器为微型喇叭且位于所述服装本体胸前靠上的位置；所述压力传感器组位于所述服装本体的两侧衣袖上。

本发明另一个目的是提供一种互动方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括上述的智能互动音乐童装，还包括以下步骤，通过按压位于所述服装本体上的压力传感器，将采集的按压信号转化为电信号通过所述导电纱线传输至所述微型控制器中；所述微型控制器对转换后的电信号进行处理并发出驱动信号，再通过所述导电纱线将驱动信号传输至位于所述微型音乐播放器中，由所述微型扬声器发出预设的音乐旋律。

作为本发明所述的基于智能互动音乐童装的互动方法的一种优选方案，其中：通过按压位于所述压力传感器组中不同位置的压力传感器，每个传感器分别奏响不同的音乐旋律，并随着按压力度的强弱变化，音乐的音量相应的升高或降低，实现与穿着者的互动。

作为本发明所述的基于智能互动音乐童装的互动方法的一种优选方案，其中：当压力传感器收到外界的按压时，不同按压力度会导致所述传感器电阻发生变化，通过测量其变化范围，能够设定制动器的反应区间。

作为本发明所述的基于智能互动音乐童装的互动方法的一种优选方案，其中：所述微型扬声器的反应区间，为通过压力变化导致电阻变化，从而按压的值域会对应于电阻变化的一个范围，会实时根据变化的电阻调节播放的音量。

本发明的有益效果：一是通过按压位于衣袖两侧的传感器，激发微型喇叭播放相应的音乐旋律，同时根据不同的按压力度，音乐音量也会发生强弱变化；二是通过穿着该服装，儿童不仅能获得益智的视听互动体验，也能在互动中锻炼肢体的力度和灵活性，身心受益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1是本发明第一种实施例所述智能互动音乐童装的正面示意图及线路排布；

图2是本发明第一种实施例所述智能互动音乐童装的背面示意图及线路排布；

图3是本发明第二种实施例所述智能互动音乐童装中微型控制器的整体结构示意图；

图4是本发明第二种实施例所述智能互动音乐童装中织物压力传感器的结构示意图；

图5是本发明所述基于智能互动音乐童装的互动方法的原理结构示意图；

图6是本发明第四种实施例所述智能互动音乐童装中导线对接装置的位置配合示意图；

图7是本发明第四种实施例所述智能互动音乐童装中导线对接装置的整体结构示意图；

图8是本发明第四种实施例所述导线对接装置中第一单体的结构示意图；

图9是本发明第四种实施例所述导线对接装置中第一按压件和第一按压件的位置关系结构示意图；

图10是本发明第四种实施例所述导线对接装置中第一按压件的整体结构示意图；

图11是本发明第四种实施例所述第一单体501上安装第一按压件的结构示意图；

图12是本发明第四种实施例所述导线对接装置中第二单体的结构示意图；

图13是本发明第四种实施例所述导线对接装置中第二穿线口的结构示意图；

图14是本发明第四种实施例所述导线对接装置打开后第一穿线口的结构示意图；

图15是本发明第四种实施例所述导线对接装置中盒体组件的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”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、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明中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、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也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。

实施例1

参照图1～2中的示意，为了实现服装能够根据穿着者作出的动作播放相应的音乐旋律，实现与穿着者的趣味互动。本实施例中该智能互动音乐童装包括服装本体100、微型控制器200和导电纱线300。具体的，微型控制器200和导电纱线300均设置与服装本体100上，且服装本体100包括设置于服装本体100的微型扬声器101和压力传感器组102，本实施例中作为一种优选，微型控制器200位于服装本体100的后背上方，微型扬声器101为微型喇叭且位于服装本体100胸前靠上的位置；压力传感器组102位于服装本体100的两侧衣袖上，此处所指的设置方式可以是穿戴式以及拆卸式，而导电纱线300可以是缝制于衣物上，此处需要说明的是，本领域人员应该知晓穿戴式、拆卸式还能够采用现有技术已经公开若干方式实现，并不局限与本实施例中的公开方式。进一步的，微型控制器200设置于服装本体100上且通过导电纱线300分别与微型扬声器101和压力传感器组102连接；其中压力传感器组102包括若干设置于服装本体100袖口的压力传感器，能够采集压力信号通过导电纱线300传输至微型控制器200中处理后生成控制信号，由微型控制器200发出控制信号至微型扬声器101中执行。还需要说明的是，该微型控制器200可以参照现有技术实现，指的是在一块集成电路芯片或主板上中集成了控制程序和其他电路，具有专门的内部电路和指令用于输入/输出、计时和外部中断的优先权分配的能力。控制器分组合逻辑控制器和微程序控制器，对于微程序控制的基本思路是：用微指令产生微操作命令，用若干条微指令组成一段微程序实现一条机器指令的功能。

实施例2

参照图3～4的示意，本实施例与第一种实施例不同之处在于：微型控制器200为可穿戴微型控制器主板，其还包括正负极引脚201、模拟端引脚202、微型音乐播放器203、传感器电阻204和电源接口205。具体的，微型控制器200和导电纱线300均设置与服装本体100上，且服装本体100包括设置于服装本体100的微型扬声器101和压力传感器组102，本实施例中作为一种优选，微型控制器200位于服装本体100的后背上方，微型扬声器101为微型喇叭且位于服装本体100胸前靠上的位置；压力传感器组102位于服装本体100的两侧衣袖上，此处所指的设置方式可以是穿戴式以及拆卸式，而导电纱线300可以是缝制于衣物内。进一步的，微型控制器200设置于服装本体100上且通过导电纱线300分别与微型扬声器101和压力传感器组102连接；其中压力传感器组102包括若干设置于服装本体100袖口的压力传感器，能够采集压力信号通过导电纱线300传输至微为通过压力变化导致电阻变化型控制器200中处理后生成控制信号，由微型控制器200发出控制信号至微型扬声器101中执行。

进一步的，本实施例所述压力传感器组102优选若干柔性织物压力传感器，其是采用柔性材料制成的传感器，具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠，而且结构形式灵活多样，可根据测量条件的要求任意布置，柔性传感器种类较多，分类方式也多样化，按照用途分类，柔性传感器包括柔性压力传感器、柔性气体传感器、柔性湿度传感器以及柔性温度传感器等。

织物传感器可以使用多种基底织物制成，本实施例中为每个传感器均包括普通面料102a、压敏膜102b和导电面料102c；压敏膜102b的两侧均向外依次设置有导电面料102c和普通面料102a构成三明治的夹层结构，导电面料102c与导电纱线300连接。导电纱线300还包括第一纱线301和第二纱线302；第一纱线301为一端连接微型控制器200负极的纱线；第二纱线302为一端连接模拟端引脚202，且第一纱线301和第二纱线302的另一端分别与位于上、下层的导电面料102c连接。本实施例中还包括电源模块400和用于电源模块400放置的口袋401，电源模块400为微型电池且其输出端与电源接口205连接。

再进一步的，服装本体100的功能元件通过导电纱线300结合于服装本体100上，并有服饰图案、帽子等加以装饰或适当隐蔽，起到美化外观的作用。主要互动元件是位于两侧袖子上对应手臂各关节的6个织物压力传感器(由不同乐器图案装饰)。当穿着该服装的儿童拍打相应图案(即压力传感器)，传感器所捕捉到的压力信息将转变为电信号，由导电纱线300传输至位于服装本体100背部的微型控制器200内进行分析和决策，再将反馈信号指导微型音乐播放器203通过位于胸口处的微型喇叭(即微型扬声器101)奏响相应的音乐。同时，根据按压力度不同，音乐音量会高低变化，从而实现服装与儿童之间有趣的互动。另外拍打相应身体部位也可以促进血液循环，有利于儿童身体发育。

实施例3

参照图5中，本实施例提供一种基于上述智能互动音乐童装的互动方法，当接通上述智能互动音乐童装时，互动方法还包括以下步骤，

通过按压位于服装本体100上的压力传感器，将采集的按压信号转化为电信号通过导电纱线300传输至微型控制器200中；

微型控制器200对转换后的电信号进行处理并发出驱动信号，再通过导电纱线300将驱动信号传输至位于微型音乐播放器203中，由微型扬声器101发出预设的音乐旋律。

其中当压力传感器收到外界的按压时，不同按压力度会导致所述传感器电阻204发生变化，通过测量其变化范围，能够设定所述微型扬声器101的反应区间，该所述微型扬声器101的反应区间指的是通过压力变化导致电阻变化，从而按压的值域会对应于电阻变化的一个范围，会实时根据变化的电阻调节播放的音量。

实施例4

参照图6的示意，由于智能服装的大部分电子元件能够随着衣服进行水洗，例如微型控制器200、织物压力传感器或者导电纱线300都可参照现有技术手段实现水洗，但有些不可水洗的元件，例如电源模块400(其为微型电池)和微型扬声器101不能够随着衣服进行水洗，因此需要拆卸后才能对智能服装进行清洗，避免电子元件的损坏。本实施例以电源模块400举例说明，电源模块400与电源接口205之间通过导电线连接，由于一般的元件导电线两端都是通过锡焊接在电路板或者元件的输入或输出口端，在更换元件时非常不便，本实施例通过提供一种导线对接装置m对连接电源模块400与电源接口205之间的对接电线s进行拆卸安装且不破坏电线两端的锡焊结构，该对接电线s还包括分别与电源模块400和电源接口205相连接的第一对接电线s-1和第二对接电线s-2，通过二者之间的接触实现通电，以实现对电源模块400的快速拆卸或者更换，同时本领域人员也不难预见该导线对接装置m同样适用于对微型扬声器101等不可水洗元件。

参照图7～15的示意，本实施例的目的是提供一种导线对接装置m。该装置包括压紧组件500和盒体组件600。其中的压紧组件500具有结构相同的两半，用于包夹并连接两个对接电线s的端头；而盒体组件600用于容纳、锁定压紧组件500，并对穿入压紧组件500内部的对接电线s形成挤压和密实。本发明中的压紧组件500可以区分为第一单体501和第二单体502，两者结构相同，互相正对拼接，并通过盒体组件600进行固定，此处先针对第一单体501进行结构的详细说明。

第一单体501包括第一容置件501a和第一按压件501b。第一容置件501a主体为：管状体沿轴向剖切所得的其中一半结构，其包括外部的壳体以及壳体内的容置空间；而第一按压件501b为用于直接伸缩挤压对接电线s接头的块状结构。第一容置件501a上设置有配合于第一按压件501b的插孔501a-1，第一按压件501b插入插孔501a-1，并伸至第一容置件501a的内部，且第一按压件501b能够在插孔501a-1内进行来回伸缩滑动，以实现对对接电线s的挤压、松弛。

第一容置件501a的内部设置有一对限位块501c(限位块501c固定于第一容置件501a的内侧壁上)，且在空间位置上，限位块501c位于第一按压件501b的两端(对称分布)。需要注意的是：限位块501c相对于第一按压件501b的一侧面上均具有第一凸起501c-1，而第一按压件501b的两端面上具有配合于第一凸起501c-1的第一滑槽501b-1，第一凸起501c-1嵌入第一滑槽501b-1内，且第一滑槽501b-1的方向与插孔501a-1的方向一致，因此，第一按压件501b能够沿着第一滑槽501b-1的方向进行直线伸缩滑动。

在本发明中，第一单体501的两端能够插入对接电线s，并进入第一容置件501a的内部，且第一容置件501a的端部具有配合于对接电线s的第一穿口501a-2，显而易见的，由于第一单体501为压紧组件500的一半结构，因此第一穿口501a-2为配合于对接电线s截面外径的半圆孔。从第一容置件501a的两端穿入的对接电线s端头形成部分交叠，且第一按压件501b能够在对接组件600的挤压下对交叠部分的对接电线s形成按压。较佳的，第一按压件501b的内侧边缘设置为密集分布的剪刀状分叉结构：每个剪刀状分叉结构为薄片状，且阵列有多个。此分叉结构的中间夹角处能够对对接电线s形成按压。较佳的，第一按压件501b可以采用橡胶或其他兼具柔性和韧性的绝缘材料，其既能保证对对接电线s接头挤压的密实性，也不会破损对接电线s和第一按压件501b自身，且不可导电、安全可靠。

进一步的，第一单体501还包括密封件501d，用于保证穿入第一容置件501a的对接电线s表层与第一容置件501a的外端口之间形成防水、隔尘的密封作用。密封件501d包括与第一按压件501b两端相挤压接触的推动块501d-1、设置于第一穿口501a-2内侧的密封部501d-3，以及连接推动块501d-1和密封部501d-3的传动部501d-2。其中，推动块501d-1为能够沿着第一容置件501a的纵向进行直线滑动的块状体，而第一按压件501b的两端具有对应于推动块501d-1的对接口501b-2，此处的对接口501b-2为第一按压件501b外端的一个缺口结构，对接口501b-2的底面为坡面，且此坡面使得对接口501b-2的外口宽度大于内口宽度。因此当推动块501d-1的外端嵌入对接口501b-2内时，若设置初始状态为：推动块501d-1的外端抵住对接口501b-2的内口，则当向上挤压第一按压件501b时，对接口501b-2的顶面能够对推动块501d-1的端头形成挤压，使得推动块501d-1向外进行直线滑动。

上述“推动块501d-1向外进行直线滑动”的实现还需要包括以下结构：限位块501c上具有配合于推动块501d-1的第二滑槽501c-2，推动块501d-1插入第二滑槽501c-2内，并能够在对接口501b-2坡面的按压下进行直线滑动。

在本发明中，第一容置件501a内部的两端处均设置有容纳槽501a-3，容纳槽501a-3为位于第一穿口501a-2内侧的容置空间，其内端头也可以设置封堵。容纳槽501a-3与第一穿口501a-2正对且形成连通，而密封部501d-3嵌入容纳槽501a-3内。本发明中的密封部501d-3可以为波纹管的一半结构，其能够进行长度伸缩。密封部501d-3与推动块501d-1之间设置有用于传递直线运动的传动部501d-2(传动部501d-2为中间的一个过渡块状体结构)，因此第一按压件501b使得推动块501d-1向外进行直线滑动之时，推动块501d-1通过传动部501d-2挤压密封部501d-3，使其被压缩，横截面膨胀，增加其与容纳槽501a-3以及穿入对接电线s的接触压强，也提高了密实性能。

需要注意的是：对接电线s能够依次穿过第一穿口501a-2和密封部501d-3，并插入第一容置件501a的内部，密封部501d-3包覆于对接电线s的外围。

由上述可知，在本发明中，第二单体502与第一单体501结构相同，且互相正对拼接(两者的壳体开口处彼此正对盖合，形成封闭)。具体的，第二单体502包括对应于第一容置件501a的第二容置件502a，第二容置件502a的端部具有对应于第一穿口501a-2的第二穿口502a-1，且第一单体501与第二单体502正对拼接之时，第一穿口501a-2与第二穿口502a-1能够共同形成配合于对接电线s的穿线口k-1。此外，第二单体502还包括对应于第一按压件501b的第二按压件502b，第二按压件502b能够插入第二容置件502a的内部，其余对应部分不一一罗列说明。

在本发明所述的第一单体501(以及第二单体502)中，第一容置件501a内部的第一按压件501b、限位块501c和密封件501d所共同形成的功能区为能够实现连接一组对接电线s接头的“连接单元”。较佳的，本发明中在第一容置件501a的内部可以同时并列设置有多个“连接单元”以适用于多个线头的情况。本发明的附图中以两组“连接单元”进行展示，但不限制本发明的保护范围。

在本发明中，盒体组件600套设于压紧组件500的外围，并对第一单体501和第二单体502之间的结合放置容纳并完成锁定，且盒体组件600的内侧壁能够对第一按压件501b形成向内的挤压。

具体的，盒体组件600包括配合于盖合组件500两端结构的第一端盖601和第二端盖602，以及将第一端盖601和第二端盖602转动连接的转轴件603，即：第一单体501和第二单体502正对拼接之时，第一端盖601和第二端盖602能够分别套在压紧组件500的两端，且第一端盖601和第二端盖602的外端面上均设置有对应于穿线口k-1的第二穿线口k-2，对接电线s能够依次穿过第二穿线口k-2和穿线口k-1进入压紧组件500内部，最终被挤压密实。

进一步的，第一端盖601和第二端盖602的主体结构相同，且对称设置。两者的结构均为：本实施例中第一端盖601和第二端盖602之间一端通过设置的转轴件603转动连接，此处应当说明的是，转动连接指的是例如采用现有二者之间设置转轴的方式实现，从而能够相对转动一定角度成张开或者闭合形态，且当第一端盖601和第二端盖602闭合时，另一端通过锁扣组件604进行闭合状态下的扣紧。再进一步的，该锁扣组件604还包括设置于第二端盖602活动边缘处的若干弹性扣件604a，以及设置于第一端盖601活动边缘处且与弹性扣件604a对应配合相扣的限位延伸部604b，当第一端盖601和第二端盖602闭合时，设置于边缘的弹性扣件604a通过外力拨动或者其他运动势力发生弹性形变后对应扣于限位延伸部604b上，因此实现第一端盖601和第二端盖602的闭合，本领域人员不难发现，当需要打开时，只需将弹性扣件604a向外侧拨动，使其脱离限位延伸部604b后方可打开盒体组件600，实现容纳在其内部压紧组件500的便捷拆卸和更换。同时第一端盖601与第二端盖602的内侧壁能够对第一按压件501b和第二按压件502b进行向内的挤压，最终对对接电线s的连接产生挤压密实作用实现导线间的导通。因此本实施例提供的导线对接装置m能够将第一对接电线s-1和第二对接电线s-2之间进行安装挤压接触实现对接电线s的导通。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。